北京交通大學(xué)交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《交通規(guī)劃》實(shí)驗(yàn)報(bào)告小組成員：XXXXXXXXXXXXXXXXX指導(dǎo)老師：陳旭梅王穎目錄TOC\o"1-5"\h\z一、 實(shí)驗(yàn)概述 41、 實(shí)驗(yàn)背景 4實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4實(shí)驗(yàn)任務(wù) 42、 會(huì)議紀(jì)要 43、 小組分工 5二、 交通調(diào)查實(shí)驗(yàn)報(bào)告 51、 RTMSW 5RTMS概況 5RTMS檢測(cè)原理 6RTMS工作性能 72、RTMS僉測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)比分析 8傳感器位置 8對(duì)比分析 83、 交通流三要素間關(guān)系的分析 10車速與車流密度間的關(guān)系 11車流量與車流密度間的關(guān)系 11車速與車流量間的關(guān)系 12\o"CurrentDocument"三、 交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)報(bào)告 12\o"CurrentDocument"北下關(guān)簡(jiǎn)介 12交通量調(diào)查 13交通軟件tranCAD使用 14軟件概述 14在使用transCAD之前的準(zhǔn)備工作 14建立地理文件，劃分交通小區(qū) 14建立線地理文件，輸入路網(wǎng)數(shù)據(jù) 15創(chuàng)建小區(qū)質(zhì)心，并將質(zhì)心連接至路網(wǎng) 15創(chuàng)立邏輯網(wǎng)絡(luò)文件 16進(jìn)行0D反推 16創(chuàng)建初始矩陣 16進(jìn)行0D反推操作 17發(fā)生與吸引交通量預(yù)測(cè) 18建立數(shù)據(jù)表，并輸入數(shù)據(jù) 18建立預(yù)測(cè)模型，估計(jì)回歸模型參數(shù) 19預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生交通量 20預(yù)測(cè)未來(lái)吸引交通量 20將數(shù)據(jù)表文件和小區(qū)建立聯(lián)系 22平衡發(fā)生與吸引交通量 22畫出發(fā)生與吸引交通量的柱形圖 23出行分布量預(yù)測(cè) 25生成小區(qū)間的出行阻抗矩陣 25增長(zhǎng)系數(shù)法 27重力模型法 29交通分配 32矩陣的索引轉(zhuǎn)換 32進(jìn)行分配 32作出流量分配圖 33總結(jié)與改進(jìn) 35四、實(shí)驗(yàn)心得 35一、實(shí)驗(yàn)概述1、實(shí)驗(yàn)背景實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)是在交通流數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)象區(qū)域的交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、交通量的統(tǒng)計(jì)分析，交通需求預(yù)測(cè)、交通狀態(tài)評(píng)估等任務(wù)。培養(yǎng)學(xué)生深入掌握《交通規(guī)劃》的理論知識(shí)和技術(shù)方法，滿足交通規(guī)劃、路網(wǎng)設(shè)計(jì)、交通管理、智能交通等相關(guān)工程領(lǐng)域?qū)W(xué)生具備交通數(shù)據(jù)采集和分析、交通需求預(yù)測(cè)及分析、交通網(wǎng)絡(luò)制作、TransCAD專業(yè)軟件操作或計(jì)算機(jī)編程等基本技能和素質(zhì)要求，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和自主創(chuàng)新能力，為將來(lái)投入該領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)奠定一定的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)本實(shí)驗(yàn)由交通調(diào)查和交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)兩部分組成。交通調(diào)查實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容具體為以北京交通大學(xué)周邊區(qū)域的幾個(gè)典型交叉口為調(diào)查對(duì)象，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用交通流數(shù)據(jù)采集與分析的基本原理和方法，熟悉了解RTMS勺工作原理和工作模式，并獲得RTMS勺數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，借助調(diào)查的數(shù)據(jù)，做交通量的統(tǒng)計(jì)分析，并分析交通流三要素流量、速度和密度之間的關(guān)系。交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)部分勺具體內(nèi)容為以北下關(guān)為規(guī)劃區(qū)域，調(diào)查要求路段勺交通量、車速等數(shù)據(jù)，并借助transCAD劃分規(guī)劃區(qū)域勺交通小區(qū)，同時(shí)進(jìn)行基年勺OD反推，得出小區(qū)之間勺分布交通量；另一方面，借助軟件中勺各種模型預(yù)測(cè)將來(lái)勺分布交通量并將其分配到道路網(wǎng)中。2、會(huì)議紀(jì)要5月26日，我們小組開(kāi)了第一次實(shí)驗(yàn)會(huì)議。具體內(nèi)容就是安排規(guī)劃交通量調(diào)查實(shí)驗(yàn)勺任務(wù)分工。我們計(jì)劃在27號(hào)上午8:00-9:00在西門天橋以及29號(hào)下午3:30-4:30在東門天橋進(jìn)行兩次實(shí)際交通量勺測(cè)量。7月1日，我們交通規(guī)劃班勺各位組長(zhǎng)們開(kāi)了一個(gè)短會(huì)，會(huì)議內(nèi)容為安排合作測(cè)定北下關(guān)轄區(qū)各個(gè)路段勺交通量。我們將轄區(qū)內(nèi)各個(gè)路段分給每個(gè)小組，并統(tǒng)一在7月2日下午5:00-6:00進(jìn)行交通量測(cè)量。7月4日，我們小組開(kāi)了第三次會(huì)議，內(nèi)容為具體商量?jī)蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)勺內(nèi)容，并給每位成員安排任務(wù)（任務(wù)分工見(jiàn)下）。之后，我們小組每天下午2:00都會(huì)到學(xué)生活動(dòng)中心三層按照任務(wù)分工完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。3、小組分工XXXX擔(dān)任組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)會(huì)議組織，參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析及部分報(bào)告的編寫，同時(shí)負(fù)責(zé)展示ppt；XXXX參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析，任務(wù)二部分主負(fù)責(zé)transCAD軟件的的使用（XXX和XXXX參與進(jìn)行），以及最后報(bào)告的修改和整合XXXX參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析，主要負(fù)責(zé)任務(wù)一RTMS勺數(shù)據(jù)處理（XXXXffiXXXX參與進(jìn)行），以及任務(wù)一報(bào)告的撰寫XXXX參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析，主要負(fù)責(zé)任務(wù)二部分報(bào)告的撰寫XXXX參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析，主要負(fù)責(zé)ppt的制作和部分報(bào)告的撰寫；XXXXX參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析，每次小組會(huì)議的記錄員。在工作中并不是分離工作，某部分的工作都是在某一成員領(lǐng)導(dǎo)、其他成員協(xié)助的工作模式下完成的。同時(shí)，我們也在最后保證了每個(gè)小組成員都完整地使用過(guò)transCAD，進(jìn)行了所有的軟件操作過(guò)程。二、交通量調(diào)查實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、RTMSy紹1.1RTMS概況RTMS（RemoteTrafficMicrowaveSensor遠(yuǎn)程交通微波雷達(dá)檢測(cè)器）是一種用于監(jiān)測(cè)交通狀況的再現(xiàn)式雷達(dá)裝置。它可以測(cè)量微波投影區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的距離，通過(guò)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多車道的靜止車輛和行駛車輛的檢測(cè)。RTMS在微波束的發(fā)射方向上以2米（7英尺）為一層面分層面探測(cè)物體，RTMS微波束的發(fā)射角為40度，方位角為15度。安裝好以后，它向公路投影形成一個(gè)可以分為32個(gè)層面的橢圓形波束，這個(gè)橢圓的寬度取決于選擇的工作方式，并因檢測(cè)器安裝角度和安裝距離的不同稍有變化。RTMS徽滅及其般RTMS有兩種安裝設(shè)置和多種工作模式。側(cè)向安裝時(shí),設(shè)備安裝在路旁的桿子上，保持微波的投影與車道正交，分層面的波束能夠提供相互獨(dú)立的八個(gè)探測(cè)區(qū)域，可適應(yīng)于不同道路狀況。被探測(cè)車道可以被定義為一個(gè)或多個(gè)微波層面波束覆蓋區(qū)的寬度決定了探測(cè)道的長(zhǎng)度。正向安裝時(shí)，設(shè)備安裝在龍門架上，其微波束發(fā)射方向與車輛行駛方向一致。此種設(shè)置檢測(cè)器不能區(qū)分車道，因此必須通過(guò)調(diào)節(jié)好瞄準(zhǔn)角度來(lái)使微波投影對(duì)應(yīng)單一的車道徽激區(qū)域內(nèi)的回波信號(hào)RTMS檢測(cè)原理RTM接收到微波投影區(qū)域內(nèi)各種表面的連續(xù)不斷的回波，如人行道，柵欄,車輛以及樹木等。在每一個(gè)微波層面內(nèi)的固定物體回波信號(hào)將形成背景閾值，如果回波信號(hào)的強(qiáng)度高于該微波層面的背景閾值，則表明有車輛存在。在RTM毀置時(shí)，“背景獲取”可在30秒內(nèi)完成。在正常使用時(shí)也會(huì)經(jīng)常調(diào)節(jié)。例如，來(lái)自停止車輛的回波信號(hào)在30分鐘內(nèi)成為背景，檢測(cè)將被終止，車道對(duì)應(yīng)的輸出開(kāi)關(guān)將被釋放。相反的，當(dāng)車輛離開(kāi)時(shí)，背景閾值會(huì)很快降至初始狀態(tài)，新的背景閾值在30秒內(nèi)形成。最強(qiáng)的回波信號(hào)來(lái)自車輛的垂直表面的反射，水平表面（如車頂）將散射微波，回波信號(hào)較弱。接收到的回波信號(hào)的強(qiáng)弱取決于車輛的反射面，實(shí)際接收信號(hào)是多重反射信號(hào)的總和。有時(shí)來(lái)自各處的信號(hào)可能不是同一相位而導(dǎo)致信號(hào)會(huì)低于閾值，此時(shí)短暫的低電平信號(hào)稱為零信號(hào)。為避免由零信號(hào)產(chǎn)生的誤判，RTMS對(duì)信號(hào)處理時(shí)引入一個(gè)參數(shù)一“擴(kuò)展延遲時(shí)間（EDT）”，持續(xù)時(shí)間短于EDT的零信號(hào)將被忽略。 閾值和EDT是兩個(gè)參數(shù),當(dāng)操作模式選定后其默認(rèn)值也就設(shè)置了。通過(guò)參數(shù)設(shè)置可以優(yōu)化檢測(cè)器的運(yùn)行。RTMS工作性能微波雷達(dá)檢測(cè)器是一個(gè)實(shí)時(shí)再現(xiàn)的檢測(cè)器，設(shè)備適合安裝在路邊的立桿或橫跨路面的結(jié)構(gòu)上，并提供以下功能：再現(xiàn)在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)或停止的車輛按用戶所設(shè)定的數(shù)據(jù)周期（范圍從10至600秒）提供交通數(shù)據(jù)，并可以通過(guò)串行通信線傳輸?shù)狡渌O(shè)備交通數(shù)據(jù)必須和代表每一個(gè)檢測(cè)車道的對(duì)線開(kāi)關(guān)同步在路邊側(cè)向模式中，8個(gè)車道中每個(gè)車道的數(shù)據(jù)必須包括以下內(nèi)容：1） 車流量2） 車道占有率3） 平均速度4） 有4個(gè)由用戶所定義的車輛長(zhǎng)度分級(jí)微波雷達(dá)檢測(cè)器安裝在橫跨結(jié)構(gòu)上（前方正向模式），必須監(jiān)測(cè)單獨(dú)一條車道并提供以下交通數(shù)據(jù):1）車流量、占用率、平均速度和車輛行駛方向2）每一車輛的速度、行駛方向和長(zhǎng)度3）分級(jí)范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)車流量，多達(dá)7個(gè)速度分級(jí)和7個(gè)長(zhǎng)度分級(jí)微波雷達(dá)檢測(cè)器允許用戶定義傳送數(shù)據(jù)的內(nèi)容微波雷達(dá)檢測(cè)器通過(guò)串行數(shù)據(jù)提供遠(yuǎn)程電源電壓指示（包括電池）2、RTMS僉測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)比分析2.1 傳感器位置表傳感器位置表傳感器編號(hào)傳感器位置車道數(shù)4001體育館（西門）54002出版社（南門）24003學(xué)苑4號(hào)樓（東門）24004交大東校區(qū)東門22.2對(duì)比分析我們小組從RTMS僉測(cè)得到的數(shù)據(jù)中，篩選出5月27日上午8:00-9:00以及5月29日下午3:30-4:30的數(shù)據(jù)，并與我們實(shí)際測(cè)量得到的交通量進(jìn)行對(duì)比，具體結(jié)果如下表：表西門4001傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表RT庇數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)800-8103490.26810-8203963560.11820-8304033S80.0933Q-83092S30.Q日840-2504033750.07850-9003133040.03

RT1估數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)刼乏15:30-15:4054600.1015:40-15:505058du15:50-16:0056580.0316:00-16:107769A1216:10-16:2063600.0516:20-16:305255H05圖2.2.1西門4001傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比圖4030—RTMS數(shù)據(jù)■實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)20100圖圖2.2.1西門4001傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比圖4030—RTMS數(shù)據(jù)■實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)20100通過(guò)對(duì)比分析，我們發(fā)現(xiàn)RTMS^據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是有一定的誤差的，但是誤差并不是很大，而且人工計(jì)數(shù)時(shí)也存在誤差，所以說(shuō)明 RTMS5是非常準(zhǔn)確的。

3、交通流三要素間關(guān)系的分析交通流三要素為交通量、交通密度和速度。其中交通量由RTM敎據(jù)中volume表示；速度用speed表示；交通密度由于與占有率成正比，故用占有率Occupancy代表交通密度，進(jìn)行與另外兩個(gè)變量關(guān)系的分析研究。我們小組用 RTMS400在5月27日一天的檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行三要素之間關(guān)系的研究。首先，我們先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。我們認(rèn)為，車速為零以及車速大于二百的數(shù)據(jù)位無(wú)效數(shù)據(jù)，并將其剔除。然后，對(duì)于同一時(shí)刻，我們將不同車道上的車速以車流量為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均，將不同車道上的車流密度直接進(jìn)行平均。如圖：表用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總It _jJ 4-枷1v]Ql刼U1

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將得到的最終數(shù)據(jù)用matlab進(jìn)行繪圖。3.1車速與車流密度間的關(guān)系圖車速與車流密度間的關(guān)系圖由圖像可以看出，當(dāng)車流密度較小時(shí)，車速較快，反之，當(dāng)車流密度很大時(shí),車速較小。這與實(shí)際情況相符。3.2車流量與車流密度間的關(guān)系圖車流量與車流密度間的關(guān)系圖在拐點(diǎn)之前，道路處于不擁擠狀態(tài)，當(dāng)車流密度變大時(shí)，車流量也會(huì)隨之變大；而在拐點(diǎn)之后，道路處于擁擠狀態(tài)，當(dāng)車流量變大時(shí)，由于車輛很難進(jìn)入道路，因此車流量反而隨之減少。3.3車速與車流量間的關(guān)系圖車速與車流量間的關(guān)系圖160F-1-；160F-1-； 1 1 1 1 1 1二? ?Speedvs-Voume untitledfit10 5 10 20 15 30 354D45Volume9亟￡JL.I9亟￡JL.I由圖像可以看出，當(dāng)車流量增大時(shí)，車速隨之減少，并且可以看出，車速大多集中在40-80km/h之間。三、交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.北下關(guān)簡(jiǎn)介北下關(guān)街道轄區(qū)總面積6.04平方公里，在2010年全國(guó)第六次人口普查中查明北下關(guān)常住人口為