交通规划课程设计.docx
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交通规划课程设计
目录
一、引言5
二、抽样5
1.交通区划分5
2.各路段路阻的确定7
A、实际各路段的相关参数7
B、零流车速9
C、路阻的计算9
三、各OD对间交通量的具体分配10
1.0-1分配10
A、分配过程10
B、分配结果10
1.容量限制分配11
A、分配过程11
B、分配结果15
1.多路径分配16
A、分配过程16
B、分配结果29
四、结论30
五、参考文献31
六、附录32
基于兰州市局部路网调查数据的非平衡交通分配模型分析
一、引言
交通规划是制定交通运输系统建设计划、选择建设项目的主要依据,是确保交通运输系统建设合理布局,有序协调发展,防止建设决策、建设布局随意性、盲目性的重要手段。
交通规划必须坚决贯彻党和国家的战略方针和目标,充分体现国民经济“持续、稳定、协调发展”的方针,是交通发展布局服从于社会发展的总战略、总目标,服从于生产力分布的大格局,正确处理地区间、各种运输方式间交通网络的衔接,使交通系统规划寓于社会经济发展之中,寓于综合交通体系之中。
同时必须坚持实事求是,讲究科学,讲究经济效益,从国情出发,从本地区特点出发,既要有长远战略思想,又要从实际出发做好按排。
要严格执行国家颁布的有关法规、制度,严格执行交通系统工程建设的技术规范、技术标准。
交通规划的任务是:
通过深入的调差、必要的勘测、科学的定量分析,在剖析现有交通系统状况、揭示其内在矛盾的基础上,根据客货流分布特点、发展态势及交通量、运输量的生成变化特征,提除规划期交通系统发展的总目标和总体布局,确定不同类型交通基础设施的性质、功能及建设规模,拟定主要路线的走向、主要控制点及交通枢纽优化交通网络结构与等级配置,制定分期实施的建设序列,提出实现规划目标的政策与措施,科学的预测发展需求,细致的确定合理布局,确保规划期交通系统的交通需求与供给之间的平衡,交通满足社会经济发展对交通系统的要求。
二、抽样
1、交通区的划分
A、交通区划分的若干原则:
(1)同质性:
分区内土地使用,经济,社会等特性尽量使其一致。
(2)尽量以铁路,河川等天然屏障作为分区界限。
(3)尽量不打破行政区的划分,以便能利用行政区现成的统计资料。
(4)考虑路网的构成,区内质心(形心)可取为路网中的节点。
(5)分区数量适当,中等城市不超过50个,大城市最多不超过100-150个。
数量太多将加重规划的工作量,数量太少又会降低调查和分析的精度。
(6)分区中人口适当,约1-2万人,靠市中心分区面积小些,靠市郊的面积大些。
(7)考虑到干道市汇集交通的渠道,因此一般不以干道作为分区界线,道路两侧同在一个交通区也便于资料整理。
(8)对于已作过OD调查的城市,最好维持原已划分的小区。
(9)小区内的出行次数不超过全区域内出行总数的10%-15%。
(10)均匀性和由中心向外逐渐增大的原则:
对于对象区域内部的交通小区,一般应该在面积、人口和发生与吸引交通量等方面保持适当的均匀性;对于对象区域外部的交通小区,因为要求精度的变低,应该随着距对象区域的距离的变远,逐渐增大交通小区的规模。
B、交通区划分
按照区划的原则,我们对安宁区进行了区划,划分为四个小区A、B、C、D、E。
其中,A小区包括兰州交通大学、甘肃政法学院等。
B小区包括东兴铝业兰州生活小区、培黎小学等。
C小区主要有西北师范大学、康宁家园、兴农公司家属院、未来之星幼儿园、兰州市安宁区财政局、培黎商场、甘肃省委党校等。
D小区主要有兰州车辆厂家属院、安宁区人民医院、宁苑小区、师大附中家属院等。
E小区主要包括安宁科教城、桃海公寓、水瓜庄村、廖家庄、金河丽园、天河苑等。
C、抽象出的小区图如下图1所示
图1
D、OD预测:
对各路段实际交通量进行理性预测,如下表一所示
表一
2.各路段路阻的确定
A、实际各路段的相关参数,如表二及表三所示,
表二
道路等级
主干道
次干道
支路
设计车速(km/h)
60
40
30
单向机动车道数
6
2~4
2
表三
路段名称
路名
长度(km)
道路等级
设计车速
(km/h)
bike修正系数(r1)
车道修正数(r2)
交叉口修正数(r3)
1-2
安宁西路
0.47
主干道
60
1
1
1
1-10
宝石花路
0.48
次干道
40
0.9
1
1
2-3
安宁东路
0.07
主干道
60
1
1
1
2-9
长新路
0.49
次干道
40
0.9
1
1
3-4
安宁东路
0.52
主干道
60
1
1
1
3-8
和平路
0.48
次干道
40
0.9
1
1
4-5
0.29
支路
30
0.7
1
1
4-6
安宁东路
0.78
主干道
60
1
1
1
5-6
0.8
支路
30
0.7
1
1
6-7
健康路
0.38
次干道
40
0.9
1
1
7-8
建宁东路
1.3
次干道
40
0.9
1
1
8-9
建宁东路
0.08
次干道
40
0.9
1
1
9-10
建宁东路
0.44
次干道
40
0.9
1
1
其中,r1为自行车影响修正系数,由于其影响各不相同,设为主干道r1=0.8、次干道r1=0.8、支路r1=0.7
r2为车道宽度影响修正系数,用公式
r3交叉口影响修正系数,统一设为r3=1
B、零流车速
零流车速的确定
U0=v0∙r1∙r2∙r3
式中:
U0:
交通量为零时的行驶车速(零流车速,km/h);
v0:
设计车速(km/h);
r1:
自行车影响修正系数;
r2:
车道宽度影响修正系数
r3:
交叉口影响修正系数
零流车速U0:
主干道:
U0=58.1km/h
次干道:
U0=33.7km/h
支路:
U0=16.0km/h
C、路阻的计算
计算模型为
计算结果附到网络图中,如图2所示
图2
三、各OD对间交通量的具体分配
1.0-1分配
A、分配过程,根据网络图最短路径求法找出各OD对间的最短路径,如表四;对应路径依次将OD发生量(如表一)全部分配,并进行累加,得到分配结果,如图3。
表四
OD点对
最短路线节点号
OD点对
最短路径节点号
2-4
2-3-4
7-2
7-6-4-3-2
2-7
2-3-4-6-7
7-4
7-6-4
2-10
2-1-10
7-10
7-6-4-3-2-1-10
4-2
4-3-2
10-2
10-1-2
4-7
4-6-7
10-4
10-1-2-3-4
4-10
4-3-2-1-10
10-7
10-1-2-3-4-6-7
B、分配结果
图3
2.容量限制分配(采取三次分配法,第一次分配50%,第二次分配30%,第三次分配20%)
A、分配过程(总共分为三步)
第一步:
分配50%,以各道路的长度和实际车速计算出的时间作为路权。
如图4
图4
确定最短路线,如表五:
表五
OD点对
最短路线节点号
OD点对
最短路径节点号
2-4
2-3-4
7-2
7-6-4-3-2
2-7
2-3-4-6-7
7-4
7-6-4
2-10
2-1-10
7-10
7-6-4-3-2-1-10
4-2
4-3-2
10-2
10-1-2
4-7
4-6-7
10-4
10-1-2-3-4
4-10
4-3-2-1-10
10-7
10-1-2-3-4-6-7
将各OD点的OD交通量分配到OD点对应的最短路线上,并进累加,交通量分配结果如下图5:
图5
第二步:
分配30%,
根据各道路此时的交通负荷和零流车速计算实际速度U,可计算的路段的实际车速如图6:
图6
由路长和实际车速计算可得的路权如图7:
图7
将各OD点的OD交通量分配到OD点对应的最短路线上,并进行累加,交通量分配结果如下图8:
图8
图8
第三步:
分配剩余的20%,根据各道路此时的交通负荷和零流车速计算实际速度U,可计算的路段的实际车速如图9:
图9
由路长和实际车速计算可得的路权如图10:
图10
将各OD点的OD交通量分配到OD点对应的最短路线上,并进行累加,交通量分配结果如下图11:
图11
B、分配结果。
综合以上三次分配,对图5,8,11依次进行累加,得到最终结果,如图12所示:
图12
3.多路径分配(σ=3.3)
A.分配过程
O-D:
2-4(T(2,4)=1400pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点4的最短路权,所得结果如下表六所示
表六
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
3.165
0.602
0.53
0
1.088
0.806
1.483
1.385
1.527
2.31
(2)根据上表可知最短路径只有一条,为2—3—4,因此交通量分配率P(2,4)=1,故OD交通量T(2,4)=140000pcu全部分配至此路径上,如图13所示:
图13
O-D:
2-7(T(2,7)=800pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点7的最短路权,所得结果如表七所示
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,7)
4.095
2.085
2.013
1.483
2.571
0.677
0
2.315
2.457
3.24
表七
(2)根据上表可知最短路径只有一条,为2—3—4—6—7,交通量分配率P(2,7)=1,因此OD交通量T(2,7)=800pcu全部分配至此路径上,如图14所示:
图14
O-D:
2-10(T(2,10)=1000pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点10的最短路权,所得结果如表八所示
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
0.855
1.34
1.475
4.923
5.811
3.917
3.24
0.925
0.783
0
表八
(2)以i=2为起点,有效路段为2—9,2—1,故连接起点1有两条出行路线:
(1—2,9)和(1—4,9),其长度分别为:
L(2—1,9)=d(2,1)+Lmin(1,9)=0.485+0.855=1.34
L(2—9,10)=d(2,9)+Lmin(9,10)=0.872+0.783=1.655
L平均={L(2—1,9)+L(2—9,10)}/2=1.4975
(3)边权:
有效路段(2,1)的边权Lw(2,1)=exp(-σL(2—1,9)/L平均)=0.0522
有效路段(2,9)的边权Lw(2,9)=exp(-σL(2—9,10)/L平均)=0.026
节点2的点权Nw
(2)=Lw(2,1)+Lw(2,9)=0.0783
(4)分配率:
有效路段(2,1)的OD量分配率P(2,1)=Lw(2,1)/Nw
(2)=0.6667
有效路段(2,9)的OD量分配率P(2,9)=Lw(2,9)/Nw
(2)=0.3333
(5)分配量:
有效路段(2,1)的分配交通量Q(2,1)=P(2,1)×T(2,10)=667
有效路段(2,9)的分配交通量Q(2,9)=P(2,9)×T(2,10)=333,
(6)以i=1为起点,有效路段为1—10,即Q(1,10)=Q(2,1)=667
以i=9为起点,有效路段为9—10,即Q(,10)=Q(2,9)=333
(7)将以上交通量分配至路网中,如图15所示:
图15
O-D:
4-2(T(4,2)=1300pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点2的最短路权,所得结果如表九所示
表九
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
0.485
0
0.072
0.602
6.919
3.919
3.242
0.927
0.872
1.34
(2)根据上表可知最短路径只有一条,为4—3—2,交通量分配率P(4,2)=1,因此OD交通量T(4,2)=1300pcu全部分配至此路径上,如图16所示:
图16
O-D:
4-7(T(4,7)=900pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点7的最短路权,所得结果如表十所示
表十
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
0.485
0
0.072
0.602
6.919
3.919
3.242
0.927
0.872
1.34
(2)根据上表可知最短路径只有一条,为4—6—7,交通量分配率P(4,7)=1,因此OD交通量T(4,7)=900pcu全部分配至此路径上,如图17所示:
图17
O-D:
4-10(T(4,10)=800pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点10的最短路权,所得结果如表十一所示
表十一
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
0.855
1.34
1.412
1.942
6.917
3.917
3.24
0.925
0.783
0
(2)以i=4为起点,有效路段只有4—3,Q(4,3)=T(4,10)=800pcu;再以i=3为起点,有效路段为3—2,3—8,故连接起点3有两条出行路线:
(3—2,10)和(3—8,10),其长度分别为:
L(3—2,10)=d(3,2)+Lmin(2,10)=0.072+1.34=1.412
L(3—8,10)=d(3,8)+Lmin(8,10)=0.855+0.925=1.780
L平均={L(3—2,10)+L(3—8,10)}/2=1.596
(3)边权:
有效路段(3,2)的边权Lw(3,2)=exp(-σL(3—2,10)/平均)=0.0540
有效路段(3,8)的边权Lw(3,8)=exp(-σL(3—8,10)/L平均)=0.0252节点3的点权Nw(3)=Lw(3,2)+Lw(3,8)=0.0792
(4)分配率:
有效路段(3,2)的OD量分配率P(3,2)=Lw(3,2)/Nw(3)=0.6818
有效路段(3,8)的OD量分配率P(3,8))=Lw(3,8)/Nw(3)=0.3182
(5)分配量:
有效路段(3,2)的分配交通量Q(3,2)=P(3,2)×Q(4,3)=545
有效路段(3,8)的分配交通量Q(3,8)=P(3,8)×Q(4,3)=255
(6)以i=8为起点,有效路径为8—9—10,即Q(3,8)=Q(8,10)=255
(7)再以i=2为起点,有效路段为2—1,2—9,故连接起点2有两条出行路线:
(2—1,10)和(2—9,10),其长度分别为:
L(2—1,10)=d(2,1)+Lmin(1,10)=1.340
L(2—9,10)=d(2,9)+Lmin(9,10)=1.655
L平均={L(2—1,10)+L(2—9,10)}/2=1.4975
(8)边权:
有效路段(2,1)的边权Lw(2,1)=exp(-σL(2—1,10)/L平均)=0.0522
有效路段(3,8)的边权Lw(2,9)=exp(-σL(2—9,10)/L平均)=0.0261
节点2的点权Nw
(2)=Lw(2,1)+Lw(2,9)=0.0783
(9)分配率:
有效路段(2,1)的OD量分配率P(2,1)=Lw(2,1)/Nw
(2)=0.667
有效路段(2,9)的OD量分配率P(2,9))=Lw(2,9)/Nw
(2)=0.333
(11)分配量:
有效路段(2,1)的分配交通量Q(2,1)=P(2,1)×Q(3,2)=364
有效路段(2,9)的分配交通量Q(2,9)=P(2,9)×Q(3,2)=181
(12)以i=1,9为起点时,有效路段各仅有一条,故Q(1,10)=Q(2,1)=364,Q(9,10)=Q(2,9)=181
(13)将以上交通量进行累加并分配至路网中,如图18所示:
O-D:
7-2(T(7,2)=1200pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点2的最短路权,所得结果如表十二所示
表十二
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,2)
0.485
0
0.072
0.602
1.69
1.408
2.085
0.927
0.872
1.34
(2)以i=7为起点,有效路段为7—6,7—8,故连接起点7有两条出行路线:
(7—6,2)和(7—8,2),其长度分别为:
L(7—6,2)=d(7,6)+Lmin(6,2)=0.677+1.408=2.085
L(7—8,2)=d(7,8)+Lmin(8,2)=0.927+2.315=3.242
L平均={L(7—6,2)+L(7—8,2)}/2=2.6625
(3)边权:
有效路段(7,6)的边权Lw(7,6)=exp(-σL(7—6,2)/L平均)=0.0755
有效路段(3,8)的边权Lw(7,8)=exp(-σL(7—8,2)/L平均)=0.0180
节点7的点权Nw(7)=Lw(7,6)+Lw(7,8)=0.0935
(4)分配率:
有效路段(7,6)的OD量分配率P(7,6)=Lw(7,6)/Nw(3)=0.8074
有效路段(7,8)的OD量分配率P(7,8)=Lw(7,8)/Nw(3)=0.1925
(5)分配量:
有效路段(7,6)的分配交通量Q(7,6)=P(7,6)×T(7,2)=969
有效路段(7,8)的分配交通量Q(7,8)=P(7,8)×T(7,2)=231
(6)以i=7为起点,有效路径为7—6—4—3—2,即Q(7,6)=Q(6,102)=969
(7)再以i=8为起点,有效路段为8—3,8—9,故连接起点8有两条出行路线:
(8—3,2)和(8—9,2),其长度分别为:
L(8—3,2)=d(8,3)+Lmin(3,2)=0.927
L(8—9,2)=d(8,9)+Lmin(9,2)=1.014
L平均={L(8—3,2)+L(8—9,2)}/2=0.9705
(8)边权:
有效路段(8,3)的边权Lw(8,3)=exp(-σL(8—3,2)/L平均)=0.0428
有效路段(8,9)的边权Lw(8,9)=exp(-σL(8—9,2)/L平均)=0.318
节点8的点权Nw(8)=Lw(8,3)+Lw(8,9)=0.0746
(9)分配率:
有效路段(8,3)的OD量分配率P(8,3)=Lw(8,3)/Nw(8)=0.5736
有效路段(8,9)的OD量分配率P(8,9)=Lw(8,9)/Nw(8)=0.4264
(11)分配量:
有效路段(8,3)的分配交通量Q(8,3)=P(8,3)×Q(7,8)=132
有效路段(8,9)的分配交通量Q(8,9)=P(8,9)×Q(7,8)=99
(12)以i=3,9为起点时,有效路段各仅有一条,故Q(3,2)=Q(8,3)=132,Q(9,2)=Q(8,9)=99
(13)将以上交通量进行累加并分配至路网中,如图19所示:
图19
O-D:
7-4(T(7,4)=1100pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点7的最短路权,所得结果如表十三所示
表十三
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
1.087
0.602
0.53
0
1.088
0.806
1.483
1.385
1.474
1.942
(2)以i=7为起点,有效路段为7—6,7—8,故连接起点7有两条出行路线:
(7—6,4)和(7—8,4),其长度分别为:
L(7—6,4)=d(7,6)+Lmin(6,4)=0.806+0.677=1.483
L(7—8,4)=d(7,8)+Lmin(8,4)=1.385+2.315=3.700
L平均={L(7—6,4)+L(7—8,4)}/2=2.5915
(3)边权:
有效路段(7,6)的边权Lw(7,6)=exp(-σL(7—6,4)/L平均)=0.1513
有效路段(7,8)的边权Lw(7,8))=exp(-σL(7—8,4)/L平均)=0.009
节点7的点权Nw(7)=Lw(7,6)+Lw(7,8)=0.1603
(4)分配率:
有效路段(7,6)的OD量分配率P(7,6)=Lw(7,6)/Nw(7)=0.9439
有效路段(7,8)的OD量分配率P(7,8)=Lw(7,8)/Nw(7)=0.0561
(5)分配量:
有效路段(7,6)的分配交通量Q(7,6)=P(7,6)×T(7,4)=1038
有效路段(7,8)的分配交通量Q(7,8)=P(7,8)×T(7,4)=62
(6)以i=6为起点,有效路段为6—4,即Q(6,4)=Q(7,6)=1038
以i=8为起点,有效路段为8—3—4,即Q(3,4)=Q(8,3)=Q(7,8)=62
(7)将以上交通量分配至路网中,如图20所示:
图20
O-D:
7-10(T(7,10)=800pcu)
(1)计算个交通节点i至出行终点10的最短路权,所得结果如表十四所示
表十四
节点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Lmin(i,9)
0.855
1.34
1.412
1.465
2.553
2.271
2.948
0.925
0.783
0
(2)以i=7为起点,有效路段为7—6,7—8,故连接起点7有两条出行路线:
(7—6,10)和(7—8,10),其长度分别为:
L(7—6,10)=d(7,6)+Lmin(6,10)=0.677+2.271=2.948
L(7—8,10)=d(7,8)+Lmin(8,10)=0.925+2.315=3.24
L平均={L(7—6,10)+L(7—8,10)}/2=2.6625
(3)边权:
有效路段(7,6)的边权Lw(7,6)=exp(-σL(7—6,10)/L平均)=0.0431
有效路段(3,8)的边权Lw(7,8)=exp(-σL(7—8,10)/L平均)=0.0316
节点7的点权Nw(7)=Lw(7,6)+Lw(7,8)=0.0747
(4)分配