09交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)1

1、Course Exercise in Traffic Planning專業(yè)班級(jí)：2009級(jí)交通工程姓名：小腳丫班級(jí)：交工 09-2學(xué)號(hào)：0900502 設(shè)計(jì)時(shí)間：201264-2012610 指導(dǎo)教師：魏丹成績(jī)綜合評(píng)定表1出勤及平時(shí)表現(xiàn)（40%）考核項(xiàng)目成績(jī)分布優(yōu)良中及不及出勤情況（10%）基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況（10%）獨(dú)立解決問(wèn)題能力（10%）平時(shí)表現(xiàn)（10%）出勤及平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)2設(shè)計(jì)成果（60%）考核項(xiàng)目成績(jī)分布優(yōu)良中及不及計(jì)算書(shū)質(zhì)量 （20% ）設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算結(jié)果 （30%）答辯情況（10%）設(shè)計(jì)成果成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)是交通工程專業(yè)教

2、學(xué)計(jì)劃中實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，是貫徹理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，其目的和任務(wù)是：目的：為了鞏固和進(jìn)一步掌握在交通規(guī)劃授課中學(xué)到的理論知識(shí)，通過(guò)交通規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的良好作風(fēng)，并進(jìn)一步明確本專業(yè)學(xué)習(xí)的宗旨與任務(wù)；任務(wù)：通過(guò)對(duì)現(xiàn)有路網(wǎng)進(jìn)行分析劃出交通影響區(qū)以及主要節(jié)點(diǎn)，并在未來(lái)預(yù)測(cè)年的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上，采用四階段法進(jìn)行相應(yīng)的交通規(guī)劃，使學(xué)生了解交通規(guī)劃的大體流程、基本技術(shù)方法和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。二、設(shè)計(jì)題目及相關(guān)要求1、相關(guān)要求：總體目標(biāo)：在交通規(guī)劃區(qū)域內(nèi)相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)分析預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，完成交通規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生完整的交通規(guī)劃設(shè)計(jì)概念及強(qiáng)化規(guī)劃

3、意識(shí)。具體設(shè)計(jì)要求：（1）依據(jù)分組情況合理分工，各組均獨(dú)立、按時(shí)、按質(zhì)、按量完成本課程設(shè)計(jì)。（2）充分理解并掌握相關(guān)理論，熟悉行業(yè)規(guī)范以及設(shè)計(jì)流程。（3）完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目后，將設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)、任務(wù)書(shū)、計(jì)算書(shū)按要求裝訂成冊(cè)。通過(guò)整理課程設(shè)計(jì)資料、撰寫(xiě)并打印課程設(shè)計(jì)報(bào)告等，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，獲得對(duì)本此課程設(shè)計(jì)的全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)取得一定的工作技能和專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。2、注意事項(xiàng)：（1）本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生依據(jù)分組情況合理分工，各組均獨(dú)立自主完成，嚴(yán)禁抄襲、抄襲者以零分計(jì)。（2）嚴(yán)肅考勤紀(jì)律，學(xué)生應(yīng)按指導(dǎo)教師要求時(shí)間參加檢查，不得無(wú)故缺席。3、成果要求設(shè)計(jì)成果一份。要求：目次分明，內(nèi)容完整，計(jì)算數(shù)

4、據(jù)準(zhǔn)確，步驟清晰，圖表規(guī)范，字跡工整、流暢；計(jì)算書(shū)一律采用A4紙用鋼筆書(shū)寫(xiě)或打?。怀晒糜啎?shū)機(jī)裝訂成冊(cè)即可。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)、交通影響區(qū)及主要節(jié)點(diǎn)分析（1）了解并分析現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)；（2）根據(jù)相關(guān)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)布局以及實(shí)際土地利用情況劃分交通影響區(qū)；（3）在交通影響區(qū)劃分的基礎(chǔ)上完成主要節(jié)點(diǎn)的設(shè)定。2、規(guī)劃區(qū)域的社會(huì)發(fā)展、道路交通量預(yù)測(cè)（1）分析預(yù)測(cè)區(qū)域的社會(huì)發(fā)展情況；（2）完成預(yù)測(cè)年限內(nèi)（05、10、15年）各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及各小區(qū)交通量的預(yù)測(cè)。3、交通發(fā)生、吸引模型的建立與標(biāo)定 （1）建立小區(qū)交通發(fā)生、吸引模型；（2）完成預(yù)測(cè)年的交通發(fā)生、吸引量計(jì)算。4、交通分布（1）建立相應(yīng)的O

5、D矩陣及距離矩陣；（2）進(jìn)行并完成規(guī)劃區(qū)內(nèi)的交通分布，進(jìn)而得到規(guī)劃區(qū)內(nèi)的OD量。5、交通分配（1）了解并設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)擬采用的交通分配方法；（2）完成規(guī)劃區(qū)內(nèi)的交通交通分配工作，為相應(yīng)的道路設(shè)計(jì)提供依據(jù)。交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、指導(dǎo)教師： 魏丹二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1、交通現(xiàn)狀分析；2、出行產(chǎn)生和吸引預(yù)測(cè)；3、交通分布預(yù)測(cè)；4、交通分配預(yù)測(cè)；5、對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。（二）計(jì)算方法：1、交通量預(yù)測(cè)（1）發(fā)生：利用現(xiàn)狀各交通分區(qū)人口數(shù)量與調(diào)查的現(xiàn)狀出行產(chǎn)生量進(jìn)行分析，得出交通發(fā)生量的預(yù)測(cè)模型（如多元線性回歸模型）。（2）吸引：根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查不同的出行目的的比例和影響出行的各類土地面積，得到

6、不同土地利用類型的出行吸引率，從而得到規(guī)劃年的各交通分區(qū)的交通吸引量（如多元線性回歸模型）。2、交通分布預(yù)測(cè)：利用調(diào)查的現(xiàn)狀交通數(shù)據(jù)，任選一種方法（增長(zhǎng)系數(shù)法、福萊特法、重力模型法）擬合模型系數(shù)，并計(jì)算未來(lái)時(shí)段的分布交通量。3、交通分配： 采用全有全無(wú)法、容量限制增量加載法分配或迭代加權(quán)分配法把預(yù)測(cè)的交通流分配到交通網(wǎng)絡(luò)上去。（三）提交的文件及圖紙計(jì)算書(shū)一份，內(nèi)容包括：1、期望線圖（選作）；2、用圖表展示現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)年土地利用、人口情況（如柱狀圖、餅狀圖等）。；3、交通發(fā)生、吸引、分布的表格；4、計(jì)算書(shū)；5、對(duì)現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)結(jié)果的分析。附錄：設(shè)計(jì)資料一、附表表1 現(xiàn)狀土地利用、人口情況表小區(qū)編號(hào)居住

7、用地（公頃）工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)（公頃）商業(yè)設(shè)施用地（公頃）政府團(tuán)體用地（公頃）旅游體育用地（公頃）現(xiàn)狀人口10222262019510349336403940350324366000211007000098880表2 預(yù)測(cè)年土地利用、人口情況表小區(qū)編號(hào)居住用地（公頃）工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)（公頃）商業(yè)設(shè)施用地（公頃）政府團(tuán)體用地（公頃）旅游體育用地（公頃）預(yù)測(cè)年人口10384162028510351334404540050356006000234007000010000表3 交通小區(qū)現(xiàn)狀OD表DO1234567127767471615462342430136121069125019284065544241167416

8、731104025622140713792803179876844221405934956417923912247355483636918983394272491112767861201914897140901171480458411624739211527710493330591610139表4 交通小區(qū)間距離12345671500250035004500550065007500二、出行產(chǎn)生預(yù)測(cè)：利用現(xiàn)狀各交通小區(qū)人口數(shù)量與調(diào)查的現(xiàn)狀出行產(chǎn)生量進(jìn)行回歸分析，得到出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：（相關(guān)系數(shù)為0.92）式中，Y 出行產(chǎn)生量（次）X 交通小區(qū)的人口數(shù)量（人）三、出行吸引預(yù)測(cè)根據(jù)對(duì)該區(qū)域現(xiàn)狀

9、居民出行調(diào)查可知，居住用地、工業(yè)（含倉(cāng)儲(chǔ)）用地、商業(yè)設(shè)施用地、政府團(tuán)體用地和旅游、體育用地是主要的出行吸引源。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查不同出行目的的比例和影響出行的各類用地面積，得到土地利用類型的出行吸引表（表5）。表5 土地類型出行吸引率表（次/公頃）土地類型居住工業(yè)（倉(cāng)儲(chǔ)）商業(yè)設(shè)施政府團(tuán)體旅游、體育吸引率1001203900350020四、交通分布交通分布預(yù)測(cè)就是根據(jù)預(yù)測(cè)的各交通小區(qū)產(chǎn)生量和吸引量，確定各交通小區(qū)之間的出行分布量，即計(jì)算未來(lái)預(yù)測(cè)年居民出行量OD表中的各元素值。交通分布預(yù)測(cè)的常用模型主要有增長(zhǎng)系數(shù)模型、重力模型和概率模型。增長(zhǎng)系數(shù)法假定現(xiàn)在和將來(lái)交通分布的模式變化不大，并基于各小區(qū)交通生

10、成量和吸引量的增長(zhǎng)率，利用現(xiàn)狀的OD直接預(yù)測(cè)未來(lái)的OD。此方法簡(jiǎn)單、方便，但當(dāng)交通分布變化時(shí)，誤差較大。概率模型法是將交通小區(qū)的生成量以一定的概率分布到吸引區(qū)的方法。這是一種以出行個(gè)體效用最大為目標(biāo)的非集合優(yōu)化模型，從理論上講是一種更為精確、合理的方法。但事實(shí)上，這種模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要樣本量極大，難于求解和標(biāo)定。重力模型法基于引力定律，假設(shè)交通小區(qū)i、j之間的交通分布量與交通小區(qū)i的產(chǎn)生量、交通小區(qū)j的吸引量成正比，與交通小區(qū)i、j之間的交通阻抗系數(shù)成反比。根據(jù)約束條件情況又可分為無(wú)約束、單約束、雙約束重力模型。此法綜合考慮了影響出行分布的地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因素和出行時(shí)間、距離的阻礙因素，雖然計(jì)

11、算復(fù)雜，但精度較高。五、交通流分配以下網(wǎng)絡(luò)示意圖重，、分別為OD作用點(diǎn)，圖形中線路數(shù)值為出行時(shí)間，有些為固定值，有些與交通量有關(guān)，Q為交通流量，OD分布流量矩陣如下表所示。表6 OD點(diǎn)交通量表DO0300400500300010025040010006005002506000a列出該網(wǎng)絡(luò)鄰接目錄表b令Q0，列出該網(wǎng)絡(luò)最短路徑用最短路法分配該OD矩陣；c用容量限制增量加載法或迭代加權(quán)法分配該表OD矩陣最短路線如下表：（表格不完整，請(qǐng)?jiān)谟?jì)算書(shū)中填入完整的最短路線表格）OD點(diǎn)對(duì)最短路線節(jié)點(diǎn)號(hào)1412441421；分 組 及 數(shù) 據(jù) 情 況一班：分組及數(shù)據(jù)一組（1-7號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布

12、預(yù)測(cè)模型：重力模型，用平均增長(zhǎng)系數(shù)法收斂；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用三次分配，第一次為交通量的30，第二次為交通量的30，第三次為交通量的40。二組（8-14號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：底特律法，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用四次分配，第一次為交通量的10，第二次為交通量的20，第三次為交通量的30%，第四次為交通量的40%。三組（15-21號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：福萊特，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用

13、容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用四次分配，第一次為交通量的40，第二次為交通量的30，第三次為交通量的20%，第四次為交通量的10%。四組（22-28號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：重力模型，用底特律法收斂；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用二次分配，第一次為交通量的50，第二次為剩余的50。五組（29-35號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：平均增長(zhǎng)系數(shù)法，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用二次分配，第一次為交通量的60，第二次為剩余交通量的40。

14、六組（36-40號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：平均增長(zhǎng)系數(shù)法，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用二次分配，第一次為交通量的60，第二次為剩余交通量的40。二班：分組及數(shù)據(jù)一組（1-7號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：重力模型，用平均增長(zhǎng)系數(shù)法收斂；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用兩次分配，第一次為交通量的20，第二次為交通量的80。二組（8-14號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：底特律法，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣

15、；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用三次分配，第一次為交通量的30，第二次為交通量的30，第三次為40。三組（15-21號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：福萊特，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用四次分配，采用四次分配，每次分配交通量的25。四組（22-28號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：分布預(yù)測(cè)模型：重力模型，用底特律法收斂交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用兩次分配，第一次為交通量的30，第二次為交通量的70。五組（29-34號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)

16、測(cè)模型：平均增長(zhǎng)系數(shù)法，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用五次分配，每次分配交通量的20。六組（34-41號(hào)）出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：；分布預(yù)測(cè)模型：平均增長(zhǎng)系數(shù)法，迭代三次；交通流分配：令Q0，用最短路法分配該OD矩陣；用容量限制增量加載法分配該表OD矩陣，采用五次分配，每次分配交通量的20。設(shè)計(jì)內(nèi)容從此寫(xiě)入設(shè)計(jì)內(nèi)容(字體為宋體、一級(jí)標(biāo)題為四號(hào)、二級(jí)標(biāo)題為小四，三級(jí)標(biāo)題為小四加黑，正文為宋體小四，行間距1.5、首行縮進(jìn)2字符)可以從圖表中看出將來(lái)的居住用地將增加，也就意味著未來(lái)居住人口將增加。在將來(lái)工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)用地和現(xiàn)在用地不會(huì)發(fā)生

17、太大的變化，基本不變。圖表中可以看出商業(yè)用地將縮小，而且有一些小區(qū)的商業(yè)用地將拆除圖表中可以看出有些小區(qū)的政府用地增加而有一些小區(qū)的政府用地減小，但是改變的幅度不是很大。圖表中可以看出體育旅游用地將減小。圖表中有一些小區(qū)的人口增加但是有有些小區(qū)的人口將流失大量人口。二、出行產(chǎn)生預(yù)測(cè)：利用現(xiàn)狀各交通小區(qū)人口數(shù)量與調(diào)查的現(xiàn)狀出行產(chǎn)生量進(jìn)行回歸分析，得到出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型如下：（相關(guān)系數(shù)為0.92）；式中，Y 出行產(chǎn)生量（次）X 交通小區(qū)的人口數(shù)量（人）表1預(yù)測(cè)年出行產(chǎn)生小區(qū)預(yù)測(cè)年人口預(yù)測(cè)年出行產(chǎn)生138416228510146696351334445400299105356006234007100

18、00三、出行吸引預(yù)測(cè)根據(jù)對(duì)該區(qū)域現(xiàn)狀居民出行調(diào)查可知，居住用地、工業(yè)（含倉(cāng)儲(chǔ)）用地、商業(yè)設(shè)施用地、政府團(tuán)體用地和旅游、體育用地是主要的出行吸引源。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查不同出行目的的比例和影響出行的各類用地面積，得到土地利用類型的出行吸引表.表2 土地類型出行吸引率表（次/公頃）土地類型居住工業(yè)（倉(cāng)儲(chǔ)）商業(yè)設(shè)施政府團(tuán)體旅游、體育吸引率1001203900350020預(yù)測(cè)年吸引交通量：利用公式：吸引交通量=（土地類型出行吸引率土地類型面積）表3 預(yù)測(cè)年土地利用矩陣小區(qū)編號(hào)居住用地（公頃）工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)（公頃）商業(yè)設(shè)施用地（公頃）政府團(tuán)體用地（公頃）旅游體育用地（公頃）102034050600070000表4 預(yù)

19、測(cè)年出行吸引小區(qū)預(yù)測(cè)年出行吸引19626562127469320369242850654535367841720107表5 預(yù)測(cè)年OD表O D12345671914752672843122598410859585466656674725050962661274692036922850645353784120107459406次529233次因?yàn)?，所以進(jìn)行調(diào)整。這里用調(diào)整系數(shù)法調(diào)整：然后利用公式：表6 調(diào)整后的矩陣小區(qū)Dj1835642110561317681642474553936966806717454用調(diào)整系數(shù)法調(diào)整的OD表：表7 預(yù)測(cè)年OD表DO123456719147526728431

20、22598410859585466656674725050962661274692036922850645353784120107四、交通分布 分布預(yù)測(cè)模型：底特律法。表8 交通小區(qū)現(xiàn)狀OD表DO1234567合計(jì)1277674716154623424301361 35525210691250192840655442411674167707523110402562214071379280317987685648144221405934956417923912247354450554836369189833942724911127678672686120191489714090117148045

21、84116249006873921152771049333059161013941054合計(jì)713431012901211606172386595576421210415598表9 預(yù)測(cè)年OD表O D12345671914752672843122598410859585466656674725050962661274692036922850645353784120107459406（1）求發(fā)生交通量增長(zhǎng)系數(shù)和吸引交通量增長(zhǎng)系數(shù)：（2）求生成交通量增長(zhǎng)系數(shù)的倒數(shù): 第一次迭代：表10第二次迭代計(jì)算OD表D O1234567172922 132 527 5150 5348 1177 666 859

22、22 210369 26046 34321 1930 3576 169 114 76526 324441 60882 38805 3013 5395 415 1195 134146 486 3069 8858 3053 42 3 68 15178 57105 8858 30643 1834 30700 150 6990 86281 67713 10261 11264 270 826 3066 732 34133 72440 10204 8135 7 165 59 4433 25443 125077 119454 132553 15256 46053 5039 14197 457629 （3）計(jì)

23、算發(fā)生和吸引交通量系數(shù)（5）收斂判定 由于和部分系數(shù)大于3%的誤差，因此需要重新進(jìn)行迭代。（6）求生成交通量增長(zhǎng)系數(shù)的倒數(shù)： 第二次迭代：表11第二次迭代計(jì)算OD表D O12345671101858 115 364 2789 5765 803 67 111760 217632 27411 28871 1272 4693 141 14 80034 339729 61251 31205 1899 6769 329 141 141323 4179 3960 9133 2467 68 3 10 15820 59996 7714 21328 1000 33336 103 712 74189 66827

24、5621 4932 93 564 1325 47 19409 73160 8178 5211 3 165 38 416 17169 179382 114249 101044 9523 51359 2741 1408 459705 （7）重新計(jì)算發(fā)生和吸引交通量系數(shù)（8）收斂判定 由于和部分系數(shù)大于3%的誤差，因此需要重新進(jìn)行迭代。（9）求生成交通量增長(zhǎng)系數(shù)的倒數(shù): 第三次迭代：表12 第三次迭代計(jì)算OD表D O1234567157670 110 499 3661 4782 3545 6793 77060 28438 22610 37674 2105 3200 313 99 74437 3194

25、30 51015 37553 2294 4831 1178 1113 117414 489 3663 16048 7652 47 2 63 27564 55986 7885 33209 1812 28658 352 6538 84440 64645 14425 20119 499 1207 8681 1037 50613 72293 10261 10798 10 167 96 4252 27877 98550 109970 155900 18032 42892 14166 19895 459406 （10）重新計(jì)算發(fā)生和吸引交通量系數(shù)（11）收斂判定由于和部分系數(shù)大于3%的誤差，因此需要重新進(jìn)行迭代。五、交通流分配以下網(wǎng)絡(luò)示意圖重，、分別為OD作用點(diǎn)，圖形中線路數(shù)值為出行時(shí)間，有些為固定值，有些與交通量有關(guān)，Q為交通流量，OD分布流量矩陣如下表所示。表13 OD點(diǎn)交通量表DO0300400500300010025040010006005002506000a 該網(wǎng)絡(luò)鄰接目錄表表14鄰接目錄表節(jié)點(diǎn)ik(i)v(i,j)122,3221,4331,4,5432,3,6533,6,7634,5,7725,6b令Q0，該網(wǎng)絡(luò)最短路徑用最短路法分配該OD矩陣1235467533