交通規(guī)劃新課件

目錄

(contents)6-1交通規(guī)劃的定義、類型與程序6-2交通規(guī)劃的調(diào)查工作6-3交通規(guī)劃預(yù)測(cè)工作6-4交通路網(wǎng)規(guī)劃6-5交通規(guī)劃的評(píng)估與效益分析--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2/6/2023交通工程§6-1交通規(guī)劃的定義、類型與程序交通規(guī)劃指經(jīng)過調(diào)查分析、預(yù)測(cè)未來的道路交通需求，規(guī)劃道路網(wǎng)絡(luò)，并加以實(shí)施和修正的全過程。交通規(guī)劃通常包括：城市道路交通規(guī)劃和區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)劃。6-1-1交通規(guī)劃的定義2/6/2023交通工程——周王城規(guī)劃的道路系統(tǒng)2/6/2023交通工程宋東京（開封）城2/6/2023交通工程清代北京道路系統(tǒng)2/6/2023交通工程1669年重建倫敦方案2/6/2023交通工程1882年馬塔提出的“帶形城市”理論2/6/2023交通工程城市局部地區(qū)分期建設(shè)帶形發(fā)展模式2/6/2023交通工程1898年霍華德田園城市道路網(wǎng)圖2/6/2023交通工程鄰里單位示意圖“鄰里單位”是20世紀(jì)初首先在美國產(chǎn)生的，是居住區(qū)的規(guī)劃理論，其基本出發(fā)點(diǎn)一是以“鄰里單位”為細(xì)胞來組織居住區(qū)，二是力圖解決現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車交通對(duì)居民，特別是小學(xué)生上學(xué)的安全的影響。2/6/2023交通工程雙層城市交通系統(tǒng)2/6/2023交通工程美國明尼阿波利斯的“空中步道”系統(tǒng)2/6/2023交通工程樹枝狀道路系統(tǒng)規(guī)劃方案2/6/2023交通工程海沃山人車分離道路系統(tǒng)2/6/2023交通工程“有機(jī)疏散”交通規(guī)劃模式2/6/2023交通工程Cumbernauld新城道路系統(tǒng)圖2/6/2023交通工程Runcorn新城道路交通系統(tǒng)2/6/2023交通工程MiltonKeynes新城道路網(wǎng)規(guī)劃2/6/2023交通工程上海都市規(guī)劃（1949年5月）2/6/2023交通工程2/6/2023交通工程§6-2交通規(guī)劃的調(diào)查工作6-2-1社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、運(yùn)輸設(shè)施服務(wù)系統(tǒng)和交通活動(dòng)系統(tǒng)是運(yùn)輸系統(tǒng)分析的三個(gè)基本要素。交通規(guī)劃的任務(wù)歸根結(jié)底是要建立這三者之間的定性、定量關(guān)系,求得它們之間的協(xié)調(diào)與平衡發(fā)展。社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查是根據(jù)交通規(guī)劃的需要,對(duì)所研究區(qū)域區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況作全面的了解,收集各方面的基礎(chǔ)資料。其任務(wù)按性質(zhì)可分為綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查和對(duì)某一固定的道路及大型構(gòu)造物的個(gè)別社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查。

2/6/2023交通工程行政區(qū)劃、分區(qū)規(guī)劃、隸屬關(guān)系、管轄范圍、影響區(qū)域等;人口(總數(shù)、分布、構(gòu)成、增長(zhǎng)等);土地利用(土地特征、建筑構(gòu)成、開發(fā)程度、客貨發(fā)生等);國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展(國民收入、工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、生產(chǎn)和基建投資等);產(chǎn)業(yè)(產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、布局、資源、運(yùn)量等);客貨運(yùn)量(運(yùn)輸量、運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量、各種方式所占的比重等);資金來源(國家投資、銀行貸款、社會(huì)集資等);社會(huì)價(jià)值(時(shí)間價(jià)值、勞動(dòng)力價(jià)值、美學(xué)景觀價(jià)值、人文歷史價(jià)值等)。綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查的內(nèi)容主要包括:

2/6/2023交通工程6-2-2交通設(shè)施及服務(wù)能力調(diào)查交通設(shè)施和服務(wù)能力調(diào)查的目的是為了弄清區(qū)域內(nèi)交通系統(tǒng)的供應(yīng)狀況,即系統(tǒng)的容量和服務(wù)水平。就道路交通而言,要收集下列一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù):道路網(wǎng)總體狀況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(總長(zhǎng)度、總面積、密度、面積率、各級(jí)道路比重、質(zhì)量等),如表6-1；路段狀況統(tǒng)計(jì)(長(zhǎng)度、面積、線形、等級(jí),車道劃分、分隔設(shè)施、路面質(zhì)量,側(cè)向、豎向凈空等),如表6-2所示。公交線網(wǎng)設(shè)施狀況統(tǒng)計(jì)(路線長(zhǎng)度、經(jīng)過區(qū)域、設(shè)站情況、車輛情況、服務(wù)人員等)。如表6-4所示。

2/6/2023交通工程6-2-3交通實(shí)況調(diào)查交通實(shí)況調(diào)查通常包括:起訖點(diǎn)調(diào)查、貨物源流調(diào)查、公交運(yùn)營調(diào)查、對(duì)外交通調(diào)查和路網(wǎng)交通流調(diào)查等內(nèi)容。1）起訖點(diǎn)調(diào)查(1)概念：又稱OD調(diào)查,是兩個(gè)英文單詞Orign(起點(diǎn))和Destination(終點(diǎn))的縮寫。其目的是為了弄清所研究區(qū)域內(nèi)人和貨的交通特性,主要包括居民出行調(diào)查,流動(dòng)人口出行調(diào)查等。(2)術(shù)語：起點(diǎn)、終點(diǎn)、出行（完成一個(gè)目的算一次出行）、境界線、期望線（連接各小區(qū)形心的直線）、核查線。2/6/2023交通工程期望線核查線核查線為檢查OD調(diào)查數(shù)據(jù)精度在調(diào)查區(qū)域內(nèi)設(shè)置的分隔線,一般借用天然的或人工的障礙(河流、鐵道等)?？稍O(shè)一條或多條,將調(diào)查區(qū)分隔成幾個(gè)部分,用以觀測(cè)穿越該線各道口的交通量,如圖所示。2/6/2023交通工程(3)OD調(diào)查方法家訪調(diào)查。對(duì)居住在調(diào)查區(qū)內(nèi)的居民,進(jìn)行抽樣家訪,由調(diào)查員當(dāng)面了解該戶中包括學(xué)齡兒童在內(nèi)所有成員一日的出行情況。發(fā)表調(diào)查。一般用于機(jī)動(dòng)車出行調(diào)查。將調(diào)查表由公安交警發(fā)至駕駛員手中,逐項(xiàng)填寫。路邊詢問調(diào)查。在主要道路或城市出入口上設(shè)調(diào)查站,讓車輛停下,詢問該車的出行情況。公交月票調(diào)查。對(duì)購月票的公交乘客發(fā)表調(diào)查,了解月票使用者的出行情況。2/6/2023交通工程2）貨物源流調(diào)查各單位的貨物運(yùn)人、運(yùn)出量。調(diào)查日各交通區(qū)之間及各交通區(qū)與外地之間的貨物來往量。各單位歷年有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3）公交運(yùn)營調(diào)查公交線路斷面流量調(diào)查。調(diào)查日公交線路總的運(yùn)行情況調(diào)查。2/6/2023交通工程§6-3交通規(guī)劃預(yù)測(cè)工作6-3-1概述交通預(yù)測(cè)的任務(wù)是根據(jù)對(duì)歷史的和現(xiàn)狀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通供應(yīng)及交通特征資料的分析研究推算規(guī)劃年的交通需求。交通預(yù)測(cè)通常分四階段進(jìn)行:交通發(fā)生、交通分布、交通方式劃分和交通分配。交通預(yù)測(cè)的方法和模型很多，這里只介紹預(yù)測(cè)建模的基本原理和一些最常用的方法或模型。

2/6/2023交通工程發(fā)生、吸引交通量與生成交通量的關(guān)系…...…...…...…...…...…...…...…...發(fā)生交通量吸引交通量生成交通量2/6/2023交通工程交通需求交通流重分布道路及交叉口流量預(yù)測(cè)交通網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)價(jià)交通規(guī)劃方案車輛路徑選擇模擬最短路交通分配容量限制交通分配多路徑交通分配多路徑--容量限制交通分配調(diào)整交通管理措施O-D矩陣道路交通網(wǎng)絡(luò)交通流重分布模擬2/6/2023交通工程6-3-2交通發(fā)生預(yù)測(cè)交通發(fā)生預(yù)測(cè)的目的是建立分區(qū)產(chǎn)生的交通量與分區(qū)土地利用、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征等變量間的定量關(guān)系，推算規(guī)劃年各分區(qū)所產(chǎn)生的交通量。因?yàn)橐淮纬鲂杏袃蓚€(gè)端點(diǎn)，所以我們要區(qū)別分析一個(gè)區(qū)生成的交通和吸引的交通。交通發(fā)生預(yù)測(cè)通常有兩種方法:回歸分析法和聚類分析法,這里著重介紹回歸分析法:Y=α+βX式中:Y——因變量；X——自變量；α,β——回歸系數(shù)。

2/6/2023交通工程模型標(biāo)定方法是數(shù)學(xué)上的最小二乘法:模型標(biāo)定方法是數(shù)學(xué)上的最小二乘法:最后得出的回歸方程為:2/6/2023交通工程6-3-3交通分布預(yù)測(cè)交通分布預(yù)測(cè)的目的是根據(jù)現(xiàn)狀OD分布量及各區(qū)因經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、土地開發(fā)而形成交通量的增長(zhǎng),來推算各區(qū)之間將來的交通分布。預(yù)測(cè)方法已有很多,大體上分為兩類：一類是應(yīng)用現(xiàn)狀OD表來推算將來的OD表,這叫“增長(zhǎng)率”法,常見的有均衡增長(zhǎng)率法、平均增長(zhǎng)法、福雷特法等數(shù)種。另一類是從現(xiàn)在的OD表選出一個(gè)重力模型,把這個(gè)重力模型作為推將來OD表的基礎(chǔ),這叫“重力模型”法。另外還有線性回歸法、介入機(jī)會(huì)法等多種方法。2/6/2023交通工程重力模型法考慮了區(qū)之間的交通分布受到地區(qū)間距離、運(yùn)行時(shí)間、費(fèi)用等的所有交通阻抗的影響。模擬物理學(xué)中的牛頓的萬有引力定律：兩物體間的引力與兩物體的質(zhì)量之積成正比，與它們之間距離的平方成反比。1955 Casey其中，Oi，Dj——小區(qū)i，j的發(fā)生與吸引交通量； R——小區(qū)i，j間的距離或一般費(fèi)用；k,α,,——系數(shù)。2/6/2023交通工程模型式分子：產(chǎn)生分布交通量的能力，α,通常稱為潛能系數(shù)，一般在0.5-1.0間取值；模型式分母：阻抗，為阻抗系數(shù),表示道路建設(shè)水平指標(biāo)。在現(xiàn)狀OD表已知的條件下，Oi,Dj,Rij和tij已知，k,α,,可以用最小二乘法求得。對(duì)上式取對(duì)數(shù):已知未知已知2/6/2023交通工程對(duì)一般情況，k,α,,都為未知數(shù)，用最小二乘法求得。即，S.t.阻抗系數(shù)S.t.2/6/2023交通工程交通阻力曲線的幾種形式：指數(shù)函數(shù)：（1）冪函數(shù)：（2）組合函數(shù)：（3）n，：參數(shù)—單約束型B.P.R.模型:出行調(diào)整系數(shù)重力模型的特點(diǎn)：①直觀上容易理解；②能考慮路網(wǎng)的變化；③特定區(qū)的現(xiàn)有OD交通量為零時(shí)，也能預(yù)測(cè)；④沒有人的出行行為；⑤內(nèi)內(nèi)交通量無法求出；⑥操作方便。2/6/2023交通工程6-3-4交通方式劃分預(yù)測(cè)交通方式：1.城際間：鐵路、公路、航空、水運(yùn)、管道；2.城市范圍：軌道（地鐵、輕軌、獨(dú)軌等）、水運(yùn)、道路（行人、非機(jī)動(dòng)車、摩托車、出租、公共電汽車、客車、貨車）。交通規(guī)劃方式劃分就是把總的交通量分配給各種交通方式。建立交通方式劃分模型的依據(jù)觀測(cè)到的交通方式劃分、居民出行特征和各種交通方式的運(yùn)營特性。2/6/2023交通工程2/6/2023交通工程影響交通方式劃分的因素：①出行特性a．出行目的

上班、上學(xué)出行：汽車?yán)寐实?、公共交通利用率高?/p>

業(yè)務(wù)出行：因需要在多客戶處停留，裝卸貨物等，所以汽車?yán)寐矢摺⒐步煌ɡ寐实?。自由出行：汽?出租)利用率高。b．出行距離步行<3km自行車<5km摩托車<8km公共汽車<300km轎車<500km貨車<500km鐵路500-1000km、低附加值貨物飛機(jī)>1000km、高附加值貨物

水運(yùn)(內(nèi)河)短途、捷徑、觀光水運(yùn)(近海、遠(yuǎn)洋)旅游、散貨、低附加值貨物。2/6/2023交通工程②交通服務(wù)水平行駛時(shí)間、費(fèi)用、等待時(shí)間、運(yùn)到期限、舒適性、安全性、可靠性……。行駛時(shí)間的可靠性③個(gè)人屬性職業(yè)、年齡、性別、收入、駕照持有與否、汽車保有與否……。業(yè)務(wù)員、推銷員汽車使用率高，20~40歲汽車?yán)寐矢?，其它年齡段公共汽車?yán)寐矢?，男性比女性汽車?yán)寐矢?，收入高汽車?yán)寐矢摺＂芗彝傩詥紊?、夫妻、有否小孩、是否與老人同居。老人、小孩上醫(yī)院機(jī)會(huì)多汽車?yán)脵C(jī)會(huì)增多。2/6/2023交通工程⑤地區(qū)特性人口規(guī)模、交通設(shè)施水平、地形、氣候等。城市規(guī)模大交通設(shè)施水平高公共汽車?yán)寐矢呱酱?、河流多汽車、公共汽車?yán)寐矢哂晏臁⒀┨旃步煌ǚ绞嚼寐矢咄＼囋O(shè)施舒適性和便利性。⑥區(qū)內(nèi)人口密度密度高公共交通利用率高。2/6/2023交通工程6-3-5交通分配預(yù)測(cè)分配交通量的直接目的是推求具有起訖點(diǎn)的交通,在網(wǎng)狀圖上究竟沿哪些線路運(yùn)行,根據(jù)已知圖上一定區(qū)間的交通量來鑒定網(wǎng)狀圖是否妥當(dāng)。交通分配方法常用全有全無分配法（也稱最短路徑法），容量限制分配法，多路概率分配法等數(shù)種。1.全有全無法（allornothingmethod）

它是將OD交通需求沿最短經(jīng)路一次分配到路網(wǎng)上去的方法，也被稱為交通需求分配。顧名思義，全有（all）指將OD交通需求一次性地全部分配到最短徑路上。全無（nothing）指對(duì)最短徑路以外的徑路不分配交通需求量。2/6/2023交通工程最短路交通分配AB100100100出行量T(A--B)=100輛每一OD點(diǎn)對(duì)應(yīng)的OD量被全部分配在連接該OD點(diǎn)對(duì)的最短線路上，其他道路上分配不到交通量。2/6/2023交通工程2/6/2023交通工程2/6/2023交通工程2.容量限制分配法容量限制分配是一種動(dòng)態(tài)的交通分配方法，它考慮了路權(quán)（兩交叉口間的出行時(shí)間）與交通負(fù)荷之間的關(guān)系，即考慮了交叉口、路段的通行能力限制，比較符合實(shí)際情況。容量限制分配有：

1）容量限制——增量加載分配

2）容量限制——迭代平衡分配2/6/2023交通工程①容量限制——增量加載分配先將OD表中的每一個(gè)OD量分解成K部分，即將原OD表分解成K個(gè)OD表，然后分K次用最短路分配模型分配OD量，每次分配一個(gè)OD分表，并且每分配一次，路權(quán)修正一次，路權(quán)采用路阻函數(shù)修正，直到把K個(gè)OD分表全部分配到網(wǎng)絡(luò)上。2/6/2023交通工程

容量限制交通分配AB40+202030+1010401020+4030+1030出行量T(A--B)=

40+30+20+102/6/2023交通工程

1234567891012345101006050403020

4030302520

20202015

101510

1010

5

5

5

5

5分配次序K分配次數(shù)K與每次的OD量分配率（％）2/6/2023交通工程②容量限制——迭代平衡分配先假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中各路段流量為零，按零流量計(jì)算路權(quán)，并分配整個(gè)OD表，然后按分配流量計(jì)算路權(quán)，重新分配整個(gè)OD表，最后比較新分配的路段流量與原分配的路段流量，新計(jì)算的路權(quán)與原計(jì)算的路權(quán)，若兩者比較接近，滿足迭代精度要求，則停止迭代，獲得最后的分配交通量。若不能滿足迭代精度要求，則根據(jù)新分配的流量重新計(jì)算路權(quán)，重新分配，直到滿足迭代精度。2/6/2023交通工程迭代平衡分配的主要步驟如下：用一般方法把交通表示為路網(wǎng),以“零流量”路段行程時(shí)間開始；依次對(duì)每個(gè)起點(diǎn)分區(qū)計(jì)算通過路網(wǎng)的最短行程時(shí)間的通路；按全有全無分配模型,將起訖點(diǎn)的交通模式加到路網(wǎng)；計(jì)算分配到每條路段上的交通量；在流量與行程時(shí)間的關(guān)系式中,用分配給路段的交通量計(jì)算修改路段行程時(shí)間；按全有全無分配模型將原來起訖點(diǎn)的交通模式加到路網(wǎng)上,但要用由步驟⑤得出的修整路網(wǎng)行程時(shí)間；返回到步驟④，并繼續(xù)直到分配的交通和結(jié)果的行程時(shí)間穩(wěn)定為止。2/6/2023交通工程多路徑概率分配法根據(jù)實(shí)際路線費(fèi)用分布函數(shù)提出某條道路的運(yùn)行費(fèi)用,并假定出行者不知道所使用路線的實(shí)際費(fèi)用。因此給出一個(gè)偏差值,調(diào)整出行者對(duì)這種道路運(yùn)行費(fèi)用判斷的不精確性,盡可能將所有的出行均勻地分配到路網(wǎng)上為止。AB30P=0.3P=0.550P=0.220T=1002/6/2023交通工程考慮最短路、隨機(jī)兩因素

mA1kB2/6/2023交通工程交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案交通阻抗分析車輛路徑選擇模擬交通流重分布模擬道路及交叉口的速度、流量等輸出交通分配預(yù)測(cè)反饋調(diào)整2/6/2023交通工程§6-4交通規(guī)劃與路網(wǎng)規(guī)劃6-4-1制訂路網(wǎng)規(guī)劃方案的目的和原則要有明確的目標(biāo)和必要的前提；要有全局觀點(diǎn)和發(fā)展眼光；要有工程經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)；要有群眾觀點(diǎn)。2/6/2023交通工程6-4-2制訂路網(wǎng)規(guī)劃方案的程序2/6/2023交通工程地區(qū)公路網(wǎng)規(guī)劃的基本內(nèi)容有：(1)客、貨運(yùn)資料的搜集與分析;(2)未來交通量的推算預(yù)測(cè);(3)公路與土地利用的經(jīng)濟(jì)分析;(4)調(diào)查沿路土地利用的運(yùn)量變化分析;(5)現(xiàn)有公路的調(diào)查分析；(6)擬建主要交叉口(平面和立體交叉口)類型選擇與分析;(7)出入車道控制及交通用地分析；(8)路線服務(wù)設(shè)施的發(fā)展規(guī)劃;(9)公路與鐵路交叉口分析;10)高速公路規(guī)劃;(11)公路的環(huán)境影響評(píng)估等。6-4-3路網(wǎng)規(guī)