交通规划课程设计1.docx

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交通规划课程设计1

华北水利水电大学

课程设计

任务书及计划书

20——20学年

第学期

环节名称：

学生专业班级：

指导教师：

院、系：

教研室：

课程设计任务书

课程设计名称

专业班级

（学生人数）

指导教师

本学期承担相应课程教学任务情况

交通规划

课程设计目的及任务

课程设计的目的：

掌握四阶段预测法

课程设计的任务：

见附页

课程设计要求

1．必须在教室里完成

2．计算书必须是手写的

3．相关图表必须是手工绘制

课程设计目标

掌握居民出行调查方法和四阶段需求预测方法，课程设计结束时交预测成果1份。

参考文献

及资料

1.王炜主编，《交通规划》，人民交通出版社，2007年出版。

2.陆化普主编，《交通规划理论与方法》，清华大学出版社。

3.图书馆电子资源数据库中的相关学术论文。

注：

此套表填写一式三份，于课程设计前一周分别交至教学督导团、教务科、教研室

课程设计计划书

周次

日期

设计内容

具体要求

设计教室

第14周

安排课程设计任务，搜集并查阅资料

学生将教室打扫干净

3506、3509

第14周

交通生成预测

见任务书

3506、3509

第14周

交通发生与吸引预测

教师指导

3506、3509

第14周

交通发生与吸引预测

教师指导

3506、3509

第15周

交通分布预测（增长系数法）

教师指导

3506、3509

第15周

交通分布预测（增长系数法）

教师指导

3506、3509

第15周

交通方式的划分

教师指导

3506、3509

第15周

交通方式的划分

教师指导

3506、3509

第16周

交通流分配

3506、3509

第16周

交通流分配

3506、3509

第16周

成果整理

3506、3509

第16周

向指导教师递交成果

教师评阅

3506、3509

教学院长、教学主任：

教研室主任：

填表人：

填表时间：

年月日

交通规划四阶段需求预测法设计任务书

一、设计资料：

郑州市某道路网络如图所示：

道路网络图

交通节点1、3、7、9分别为A、B、C、D四个交通区的作用点，边线上的数据为路段行驶时间（单位min）。

各条道路均为设有中央分隔带和机非分隔带的双向两车道道路。

假设规划调查区的土地利用性质特征如表1所示：

表1规划区域土地利用特征

小区

发生特征（不同月收入的家庭户数）现状/目标年

吸引特征（职位数）

0～3000

3000～5000

5000～9000

9000~12000

12000以上

第一、第二产业

第三产业

1

80/100

100/200

480/600

250/400

150/200

800/900

600/800

3

100/120

130/180

380/560

280/450

120/150

1000/1200

1200/1300

7

50/100

160/250

390/610

270/420

80/100

820/920

750/900

9

70/110

200/300

350/570

290/390

90/120

600/650

550/700

发生（吸引）原单位

2.6

2.9

3.0

3.2

2.8

2.2

2.6

根据郑州市交通规划未来郑州市出行方式如下

交通方式（％）

步行

自行车

公交车

小汽车

出租车

其他

合计

现状（2015年）

24

25

34

12

2

--3

100

目标年（2020年）

模式一

20

23

40

11

3

3

100

模式二

19

22

43

10

5

--1

100

模式三

20

22

42

11

5

--

100

模式四

21

20

45

10

4

--

100

平均载客量

1

1

35

1.3

1.5

1

二、设计要求：

1）选取增长系数法（平均增长系数法、福莱特法、佛尼斯法、底特律法）中的一种对未来交通量进行分布预测；

2）选取郑州市2020年未来出行方式中的一种模式进行预测；

3）选用容量限制法对交通量进行分配，第一次分配20%，第二次分配20%，第三次分配30%，第四次分配30%。

三、设计成果

提交需求预测计算书1份。

附:

计算书

1.交通生成预测

使用交叉分类法，计算现状及目标年各小区的交通生成量。

现状交通生成量：

交通小区A：

9000×0.02×2.5+9000×0.13×2.8+9000×0.22×3.0+9000×0.63×3.2=27810

交通小区B：

8000×0.03×2.5+8000×0.24×2.8+8000×0.32×3.0+8000×0.41×3.2=24152

交通小区C：

11100×0.1×2.5+11100×0.11×2.8+11100×0.25×3.0+11100×0.54×3.2=28842

交通小区D：

8500×0.02×2.5+8500×0.21×2.8+8500×0.35×3.0+8500×0.42×3.2=25772

目标年交通生成量：

交通小区A：

10100×0.02×2.5+10100×0.13×2.8+10100×0.22×3.0+10100×0.63×3.2=31209

交通小区B：

9100×0.03×2.5+9100×0.24×2.8+9100×0.32×3.0+9100×0.41×3.2=27472.9

交通小区C：

9500×0.1×2.5+9500×0.11×2.8+9500×0.25×3.0+9500×0.54×3.2=33699.6

交通小区D：

9900×0.02×2.5+9900×0.21×2.8+9900×0.35×3.0+9900×0.42×3.2=30016.8

2.交通分布预测

已知现状交通分布的OD矩阵为：

（单位：

人次/天）

A

B

C

D

A

0

6180

6180

15450

B

6180

0

15450

3090

C

6180

15450

0

7725

D

15450

3090

7725

0

使用增长系数法计算目标年的OD矩阵。

计算过程如下：

A

B

C

D

合计

预测值

A

0

6180

6180

15450

27810

31209

B

6180

0

15450

3090

24720

27472.9

C

6180

15450

0

7725

29355

33699.6

D

15450

3090

7725

0

26265

30016.8

合计

27810

24720

29355

26265

108150

（1）求各小区的发生增长系数

FOA=UA/OA=31209/27810=1.1222

FOB=UB/OB=27472.9/24720=1.1114

FOC=UC/OC=33699.6/29355=1.1480

FOD=UD/OD=30016.8/26.265=1.1428

（2）以上表为基础矩阵，各项均乘以发生交通生成增长系数，得到未来年的交通分布。

最终结果列入下表。

（单位：

人次/天）

A

B

C

D

Σ

A

0

6935.3333

6935.3333

17338.3333

31209

B

6868.2250

0

17170.5625

3434.1125

27472.9

C

7094.6526

17736.6316

0

8868.3158

33699.6

D

17656.9412

3531.3882

8828.4706

0

30016.8

Σ

31619.8188

28203.3531

32934.3664

29640.7616

122398.3

此OD表满足出行生成的约束条件，故为所求的未来年分布矩阵。

3.交通方式划分

根据邯郸市交通规划未来邯郸市出行方式如下

交通方式（％）

步行

自行车

公交车

摩托车

小汽车

出租车

其他

合计

现状（2010年）

35

40

10

7

5

3

--

100

目标年（2020年）

模式一

30

25

27

5

8

5

--

100

模式二

30

28

20

7

10

5

--

100

模式三

30

30

12

10

13

5

--

100

平均载客量

1

1

20

1

1.2

1.5

（1）选择模式一作为目标年的交通划分方式，可得该分配方式的目标年交通分布矩阵。

步行方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

2080.6

2080.6

5201.5

9362.7

B

2060.4675

0

5151.1688

1030.2338

8241.87

C

2128.3958

5320.9895

0

2660.4947368

10109.88

D

5297.0824

1059.4165

2648.5412

0

9005.04

Σ

9485.9456

8461.0059

9880.3099

8892.2285

36354.18

自行车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

1733.8333

1733.8333

4334.5833

7802.25

B

1717.0563

0

4292.6406

858.5281

6868.225

C

1773.6632

4434.1579

0

2217.0789

8424.9

D

4414.2353

882.8471

2207.1176

0

7504.2

Σ

7904.9547

7050.8383

8233.5916

7410.1904

30599.575

公交车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

1872.54

1872.54

4681.35

8426.43

B

1854.4208

0

4636.0519

927.2104

7417.683

C

1915.5562

4788.8905

0

2394.4453

9098.892

D

4767.3741

953.4748

2383.6871

0

8104.536

Σ

8537.3511

7614.9053

8892.2789

8003.0056

33047.541

摩托车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

346.7667

346.7667

866.9167

1560.45

B

343.4113

0

858.5281

171.7056

1373.645

C

354.7326

886.8316

0

443.4158

1684.98

D

882.8471

176.5694

441.4235

0

1500.84

Σ

1580.9909

1410.1677

1646.7183

1482.0381

6119.9150

小汽车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

554.8267

554.8267

1387.0667

2496.72

B

549.4580

0

1373.645

274.7290

2197.832

C

567.5722

1418.9305

0

709.4653

2695.968

D

1412.5553

282.5111

706.2776

0

2401.344

Σ

2529.5855

2256.2683

2634.7493

2371.2609

9791.864

出租车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

346.7667

346.7667

866.9167

1560.45

B

343.4113

0

858.5281

171.7056

1373.645

C

354.7326

886.8316

0

443.4158

1684.98

D

882.8471

176.5694

441.4235

0

1500.84

Σ

1580.9909

1410.1677

1646.7183

1482.0381

6119.915

（2）再按照各种交通方式的平均载客量将OD矩阵换算成各交通方式的“辆次/天”为单位的矩阵。

由于步行和自行车与机动车道隔开，故不再考虑。

自行车与摩托车的平均载客量为1，OD矩阵不变。

换算之后可得到其他交通方式OD矩阵。

公交车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

93.627

93.627

234.0675

421.3215

B

92.7210

0

231.8026

46.3605

370.8842

C

95.7778

239.4445

0

119.7223

454.9446

D

238.3687

47.6737

119.1844

0.0000

405.2268

Σ

426.8676

380.7453

444.6139

400.1503

1652.3771

小汽车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

462.3556

462.3556

1155.8889

2080.6

B

457.8817

0

1144.7042

228.9408

1831.5267

C

472.9768

1182.4421

0

591.2211

2246.64

D

1177.1294

235.4259

588.5647

0

2001.12

Σ

2107.9879

1880.2235

2195.6244

1976.0508

8159.8867

出租车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

231.1778

231.1778

577.9444

1040.3

B

228.9408

0

572.3521

114.4704

915.7633

C

236.4884

591.2211

0

295.6105

1123.32

D

588.5647

117.7129

294.2824

0

1000.56

Σ

1053.9940

940.1118

1097.8122

988.0254

4079.9433

（3）将公交车、摩托车、小汽车、出租车的数量换算成标准车辆数，换算系数为：

公交车2.5、摩托车0.8、小汽车1、出租车1；换算后OD矩阵的单位变为pcu/天。

由于小汽车和出租车的换算系数为1，故OD矩阵不变。

公交车和摩托车的OD矩阵可求得。

公交车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

234.0675

234.0675

585.1688

1053.3038

B

231.8026

0

579.5065

115.9013

927.2104

C

239.4445

598.6113

0

299.3057

1137.3615

D

595.9218

119.1844

297.9609

0

1013.067

Σ

1067.1689

951.8632

1111.5349

1000.3757

4130.9426

摩托车方式OD矩阵：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

277.4133

277.4133

693.5333

1248.36

B

274.7290

0

686.8225

137.3645

1098.916

C

283.7861

709.4653

0

354.7326

1347.984

D

706.2776

141.2555

353.1388

0

1200.672

Σ

1264.7928

1128.1341

1317.3747

1185.6305

4895.932

（4）将各方式的OD矩阵叠加（除步行和自行车外），得到OD矩阵为：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

1205.0142

1205.0142

3012.5354

5422.5638

B

1193.3541

0

2983.3852

596.6770

4773.4164

C

1232.6959

3081.7397

0

1540.8699

5855.3055

D

3067.8935

613.5787

1533.9468

0

5215.419

Σ

5493.9435

4900.3326

5722.3462

5150.0823

21266.7046

（5）最后根据高峰小时系数取0.18，将全天交通量变为高峰小时交通量的OD矩阵。

单位变为（pcu/h）。

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

216.9026

216.9026

542.2564

976.0615

B

214.8037

0

537.0093

107.4019

859.2149

C

221.8853

554.7132

0

277.3566

1053.9550

D

552.2208

110.4442

276.1104

0

938.7754

Σ

988.9098

882.0599

1030.0223

927.0148

3828.0068

将该OD矩阵中的交通量取整，如下：

D

O

A

B

C

D

Σ

A

0

217

217

542

976

B

215

0

537

107

859

C

222

555

0

277

1054

D

552

110

276

0

938

Σ

989

882

1030

926

3827

4.交通分配

采用容量限制分配法对此道路网络上的机动车交通量进行分配。

将各点对间的OD量分配后进行叠加，分两次分配，每次分配50%。

每次分配采用最短分配模型，每分配一次，路权修正一次。

路权修正计算方法采用美国联邦公路局路阻函数模型。

to取值如图中标注，V为机动车交通量，C为路段通行能力，取2000（pcu/h）。

α=0.15，β=4。

（一）初次分配交通量50%

（1）确定路段行驶时间。

用最短路法分配交通量时，首先要确定路段行驶时间t（i,j），在该法中取t（i,j）为常数。

本例中确定的路段时间t（i,j）如下图

（2）确定最短路线。

各OD量作用点间的最短路线可用寻找最短路的各种方法确定，在本例中，最短路线如下表：

最短路线

OD点对

最短路线节点号

OD点对

最短路线节点号

A-B

1-2-3

C-A

7-4-1

A-C

1-4-7

C-B

7-4-5-6-3

A-D

1-4-5-6-9

C-D

7-8-9

B-A

3-2-1

D-A

9-6-5-4-1

B-C

3-6-5-4-7

D-B

9-6-3

B-D

3-6-9

D-C

9-8-7

（3）分配OD量

将各OD点对的OD量分配到该OD点对相应的最短路线上，并进行累加。

a.首先对A-B的最短路计算，将1-2,2-3分别分配A-B间一半的交通量108.5，再采用美国联邦公路局路阻函数模型的路权修正方法进行时间计算。

1-2路上的时间修正为：

t=4×[1+0.15×（108.5/2000）4]≈4.000005

2-3路上的时间修正为：

t=4×[1+0.15×（108.5/2000）4]≈4.0

00005

交通量分配表

修正之后的时间图

b.将调整后的时间替代路段时间图上原来的时间，并对A-C的最短路计算，将1-4,4-7分别分配A-C间交通量的一半108.5，再采用美国联邦公路局路阻函数模型的路权修正方法进行时间计算。

并同样将修正后的时间反应在时间图上。

交通量分配表

1-4路上的时间修正为：

t=4×[1+0.15×（108.5/2000）4]≈4.000005

4-7路上的时间修正为：

t=4×[1+0.15×（108.5/2000）4]≈4.000005

修正之后的时间图

c..用同样的方法直至计算并调整到D-C。

由于V/C比值太小，从t到t0的变化很小，所以最终累加变化后得到结果如下：

修正之后时间图如下：

（保留了两位小数）

（二）再分配交通量50%

重复步骤

（一），以以上两表为初始数据。

（1）确定路段行驶时间。

用最短路法分配交通量时，首先要确定路段行驶时间t（i,j），在该法中取t（i,j）为常数。

本次中确定的路段时间t（i,j）如下图

（2）确定最短路线。

各OD量作用点间的最短路线可用寻找最短路的各种方法确定，在本例中，最短路线如下表：

最短路线

OD点对

最短路线节点号

OD点对

最短路线节点号

A-B

1-2-3

C-A

7-4-1

A-C

1-4-7

C-B

7-4-5-6-3

A-D

1-4-5-6-9

C-D

7-8-9

B-A

3-2-1

D-A

9-6-5-4-1

B-C

3-6-5-4-7

D-B

9-6-3

B-D