交通规划课件

2022-4-29-2022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-29社会经济调查社会经济调查是根据交通规划的需要是根据交通规划的需要, ,对所研究区对所研究区域区的社会经济状况作全面的了解域区的社会经济状况作全面的了解, ,收集各方面的基础收集各方面的基础资料。其任务按性质可分为资料。其任务按性质可分为综合社会经济调查综合社会经济调查和对某一和对某一固定的道路及大型构造物的固定的道路及大型构造物的个别社会经济调查个别社会经济调查。 2022-4-29综合社会经济调查的内容主要包括综合社会经济调查的内容主要包括: : 2022-4-29交通设施和服务能力调查的目的是为了弄清区域交通设施和服务能力调查的目的是为了弄清区域内交通系统的供应状况内交通系统的供应状况, ,即系统的容量和服务水平。即系统的容量和服务水平。就道路交通而言就道路交通而言, ,要收集下列一些基础数据要收集下列一些基础数据: : 道路网总体状况统计数据道路网总体状况统计数据( (总长度、总面积、密度、总长度、总面积、密度、面积率、各级道路比重、质量等面积率、各级道路比重、质量等),),如表如表6-16-1； 路段状况统计路段状况统计( (长度、面积、线形、等级长度、面积、线形、等级, ,车道划分、车道划分、分隔设施、路面质量分隔设施、路面质量, ,侧向、竖向净空等侧向、竖向净空等),),如表如表6-26-2所示。所示。 公交线网设施状况统计公交线网设施状况统计( (路线长度、经过区域、设路线长度、经过区域、设站情况、车辆情况、服务人员等站情况、车辆情况、服务人员等) )。如表。如表6-46-4所示。所示。 2022-4-29交通实况调查通常包括交通实况调查通常包括:起讫点调查起讫点调查、货物源流调货物源流调查查、公交运营调查公交运营调查、对外交通调查对外交通调查和和路网交通流调查路网交通流调查等内容。等内容。 1）起讫点调查起讫点调查(1)概念：概念：又称又称ODOD调查调查, ,是两个英文单词是两个英文单词Orign(Orign(起起点点) )和和Destination(Destination(终点终点) )的缩写。其目的是为了弄清的缩写。其目的是为了弄清所研究区域内人和货的交通特性所研究区域内人和货的交通特性, ,主要包括主要包括居民出行居民出行调查调查, ,流动人口出行调查流动人口出行调查等。等。(2)术语：起点术语：起点、终点终点、出行出行（完成一个目的算一（完成一个目的算一次出行）次出行）、境界线境界线、期望线期望线（连接各小区形心的直连接各小区形心的直线线）、核查线核查线。2022-4-29期望线期望线核查线核查线 核查线为检查核查线为检查ODOD调查数据精度在调查区域内设调查数据精度在调查区域内设置的分隔线置的分隔线, ,一般借用天然的或人工的障碍一般借用天然的或人工的障碍 ( (河流、河流、铁道等铁道等) )。可设一条或多条。可设一条或多条, ,将调查区分隔成几个部将调查区分隔成几个部分分, ,用以观测穿越该线各道口的交通量用以观测穿越该线各道口的交通量, ,如图所示。如图所示。 2022-4-29(3) OD调查方法调查方法 家访调查。家访调查。对居住在调查区内的居民,进行抽样家访,由调查员当面了解该户中包括学龄儿童在内所有成员一日的出行情况。 发表调查。发表调查。一般用于机动车出行调查。将调查表由公安交警发至驾驶员手中,逐项填写。 路边询问调查。路边询问调查。在主要道路或城市出入口上设调查站,让车辆停下,询问该车的出行情况。 公交月票调查。公交月票调查。对购月票的公交乘客发表调查,了解月票使用者的出行情况。2022-4-292）货物源流调查货物源流调查各单位的货物运人、运出量。各单位的货物运人、运出量。调查日各交通区之间及各交通区与外地之间的货调查日各交通区之间及各交通区与外地之间的货物来往量。物来往量。各单位历年有关基础数据。各单位历年有关基础数据。3）公交运营调查公交运营调查公交线路断面流量调查。公交线路断面流量调查。调查日公交线路总的运行情况调查。调查日公交线路总的运行情况调查。2022-4-292022-4-29发生、吸引交通量与生成交通量的关系发生、吸引交通量与生成交通量的关系 O D12jn合计12im合计.1O2OiOT1D2DiD.mOnD发生交通量吸引交通量生成交通量2022-4-29交通交通需求需求交通流交通流重分布重分布道路及交叉道路及交叉口流量预测口流量预测交通网络交通网络质量评价质量评价交通规划方案交通规划方案车辆路径车辆路径选择模拟选择模拟最短路交通分配最短路交通分配容量限制交通分配容量限制交通分配多路径交通分配多路径交通分配多路径多路径-容量限制交通分配容量限制交通分配调整交通管理措施调整交通管理措施O-D矩阵矩阵道路交通网络交通流重分布模拟道路交通网络交通流重分布模拟2022-4-29交通发生预测的目的是交通发生预测的目的是建立分区产生的交通量与建立分区产生的交通量与分区土地利用、社会经济特征等变量间的定量关系，分区土地利用、社会经济特征等变量间的定量关系，推算规划年各分区所产生的交通量。推算规划年各分区所产生的交通量。因为一次出行有因为一次出行有两个端点，所以我们要区别分析一个区两个端点，所以我们要区别分析一个区生成的生成的交通和交通和吸引的吸引的交通。交通。交通发生预测通常有两种方法交通发生预测通常有两种方法: :回归分析法回归分析法和和聚聚类分析法类分析法, , 这里着重介绍回归分析法这里着重介绍回归分析法: :Y =+X 式中式中: : Y Y因变量；因变量； X X自变量；自变量；,回归系数。回归系数。 2022-4-29模型标定方法是数学上的最小二乘法:22()nXYXYnXX ()/()/YnXn模型标定方法是数学上的最小二乘法:最后得出的回归方程为:YX2022-4-292022-4-29 重力模型法考虑了区之间的交通分布受到地区间距离、运行时间、费用等的所有交通阻抗的影响。 模拟物理学中的牛顿的万有引力定律：牛顿的万有引力定律：两物体间的引力与两物体的质量之积成正比，与它们之间距离的平方成反比。ijjiijRDOkt 1955 Casey其中， Oi，Dj小区i，j的发生与吸引交通量； R小区i，j间的距离或一般费用； k,系数。2022-4-29模型式分子：模型式分子：产生分布交通量的能力，产生分布交通量的能力，, 通常称为潜能系通常称为潜能系数，一般在数，一般在0.5-1.00.5-1.0间取值；间取值；模型式分母：模型式分母：阻抗，阻抗， 为阻抗系数为阻抗系数, ,表示表示道路建设水平指标。道路建设水平指标。ijjiijRDOkt 在现状在现状ODOD表已知的条件下，表已知的条件下，O Oi i,D,Dj j,R,Ri ji j和和t ti ji j已知，已知，k,k, , , 可以用最小二乘可以用最小二乘法求得。对上式取对数法求得。对上式取对数: :ijjiijRDOktlogloglogloglog:, 0 . 1,则有若令ijjiijRkDOtloglogloglogbxaY已知未知已知2022-4-29 对一般情况，k,都为未知数，用最小二乘法求得。即，min)(:211mijijnjmitt目标函数守恒条件iijijijijjjiijjiijDROkDtORDkOtS.t.区的分布交通量。、次计算时，为第jimtmij)(ijjjiiijcfDbOat阻抗系数11()()ijjijjjiiijiab D f cba O f c双重约束重力模型S.t.2022-4-29交通阻力曲线的几种形式：交通阻力曲线的几种形式： 指数函数：指数函数：（1） 幂函数：幂函数：（2）组合函数：组合函数：（3） n，：参数 单约束型B.P.R.模型ijcijnecf3)(nijijccf)(ijijccijijeccf3)(ijijjjijijjiijKcfDKcfDOt)(/)(ijK:出行调整系数重力模型的特点：重力模型的特点：直观上容易理解；直观上容易理解；能考虑路网的变化；能考虑路网的变化；特定区的现有特定区的现有OD交通量为零时，也能预测；交通量为零时，也能预测；没有人的出没有人的出行行为；行行为；内内交通量无法求出；内内交通量无法求出；操作方便。操作方便。2022-4-29交通方式：交通方式：1.城际间：铁路、公路、航空、水运、管道；2.城市范围：轨道（地铁、轻轨、独轨等）、水运、道路（行人、非机动车、摩托车、出租、公共电汽车、客车、货车）。管道水运航空公路铁路ijijijijijijtttttt水上机动非机动行人轨道ijijijijijijtttttt出租车货车公共电汽车轿车摩托车ijijijijijttttt 交通规划方式划分就是把总的交通量分配给各种交通方式。建立交通方式划分模型的依据观测到的交通方式划分、居民出行特征和各种交通方式的运营特性。 2022-4-2921.3%28.2%23.4%5.3%17.6%0.3%3.9%地铁国铁私铁其它轨道公共汽车出租汽车私人轿车3.34022.18.126.5地铁自行车公共汽车出租汽车私人轿车2022-4-29影响交通方式划分的因素：影响交通方式划分的因素： 出行特性出行特性a出行目的出行目的 上班、上学出行上班、上学出行：汽车利用率低、公共交通利用率高。汽车利用率低、公共交通利用率高。 业务出行业务出行：因需要在多客户处停留，装卸货物等，所以汽车利用因需要在多客户处停留，装卸货物等，所以汽车利用率高、公共交通利用率低。率高、公共交通利用率低。 自由出行自由出行：汽车汽车( (出租出租) )利用率高。利用率高。b出行距离出行距离 步行步行 3km 自行车自行车 5km 摩托车摩托车 8km 公共汽车公共汽车 300km 轿车轿车 500km货车货车 1000km、高附加值货物、高附加值货物 水运水运(内河内河) 短途、捷径、观光短途、捷径、观光 水运水运(近海、远洋近海、远洋)旅游、散货、低附加值货物。旅游、散货、低附加值货物。2022-4-29 交通服务水平交通服务水平 行驶时间、费用、等待时间、运到期限、舒适性、安全性、可靠性。 行驶时间的可靠性 个人属性个人属性职业、年龄、性别、收入、驾照持有与否、汽车保有与否。业务员、推销员汽车使用率高，2040岁汽车利用率高，其它年龄段公共汽车利用率高，男性比女性汽车利用率高，收入高汽车利用率高。 家庭属性家庭属性 单身、夫妻、有否小孩、是否与老人同居。 老人、小孩上医院机会多汽车利用机会增多。2022-4-29 地区特性地区特性 人口规模、交通设施水平、地形、气候等。 城市规模大 交通设施水平高 公共汽车利用率高 山川、河流多 汽车、公共汽车利用率高 雨天、雪天 公共交通方式利用率高 停车设施 舒适性和便利性。 区内人口密度区内人口密度 密度高 公共交通利用率高。2022-4-29 分配交通量的直接目的是推求具有起讫点的交通,在网状图上究竟沿哪些线路运行,根据已知图上一定区间的交通量来鉴定网状图是否妥当。 交通分配方法常用全有全无分配法（也称最短路径法），容量限制分配法，多路概率分配法等数种。1.1.全有全无法（全有全无法（all or nothing methodall or nothing method） 它是将OD交通需求沿最短经路一次分配到路网上去的方法，也被称为交通需求分配。顾名思义，全有（all）指将OD交通需求一次性地全部分配到最短径路上。全无（nothing）指对最短径路以外的径路不分配交通需求量。2022-4-29AB100100100出行量出行量 T(A-B)=100辆辆 每一每一ODOD点对应的点对应的ODOD量被全部分配在连接该量被全部分配在连接该ODOD点对的最短点对的最短线路上，其他道路上分配不到交通量。线路上，其他道路上分配不到交通量。2022-4-29【分配计算步骤】Step 1 令0, 0ijxn（始点i，终点j的路段交通量） 。Step 2 搜索第 n 个起点到其余各点的最短径路，求出最短径路费用iocmin和iF。Step 3 按iocmin的相反顺序，用下式求出流入节点j并处于最短径路上的路段)(iFij间的交通量ijx。nsijnsnijnijtxx11nijx：分配到第1n个交通量发生点时，路段ij的交通量。2022-4-292022-4-292.2.容量限制分配法容量限制分配法2022-4-292022-4-29AB40+202030+1010401020+4030+1030出行量出行量T(A-B) = 40+30+20+102022-4-29 1234567891012345101006050403020 4030302520 20202015 101510 1010 5 5 5 5 5分配次序K分配次数分配次数K K与每次的与每次的ODOD量分配率（）量分配率（）2022-4-292022-4-29迭代平衡分配的主要步骤如下：迭代平衡分配的主要步骤如下： 用一般方法把交通表示为路网用一般方法把交通表示为路网,以以“零流量零流量”路段行程时间路段行程时间开始；开始； 依次对每个起点分区计算通过路网的最短行程时间的通依次对每个起点分区计算通过路网的最短行程时间的通路；路； 按全有全无分配模型按全有全无分配模型,将起讫点的交通模式加到路网；将起讫点的交通模式加到路网； 计算分配到每条路段上的交通量；计算分配到每条路段上的交通量； 在流量与行程时间的关系式中在流量与行程时间的关系式中,用分配给路段的交通量计用分配给路段的交通量计算修改路段行程时间；算修改路段行程时间； 按全有全无分配模型将原来起讫点的交通模式加到路网按全有全无分配模型将原来起讫点的交通模式加到路网上上,但要用由步骤得出的修整路网行程时间；但要用由步骤得出的修整路网行程时间； 返回到步骤，并继续直到分配的交通和结果的行程时返回到步骤，并继续直到分配的交通和结果的行程时间稳定为止。间稳定为止。2022-4-29 多路径概率分配法多路径概率分配法 根据实际路线费用分布函数提出某条道路的运行费用根据实际路线费用分布函数提出某条道路的运行费用,并假并假定出行者不知道所使用路线的实际费用。因此给出一个偏差值定出行者不知道所使用路线的实际费用。因此给出一个偏差值,调整出行者对这种道路运行费用判断的不精确性调整出行者对这种道路运行费用判断的不精确性,尽可能将所有尽可能将所有的出行均匀地分配到路网上为止。的出行均匀地分配到路网上为止。AB30P=0.3P=0.5 50P=0.220T=1002022-4-29考虑最短路考虑最短路、随机两因素、随机两因素 mP kttttkiim()expexp1 300350. .A1kB2022-4-29交通网络规划方案交通网络规划方案交通阻抗分析交通阻抗分析车辆路径选择模拟车辆路径选择模拟交通流重分布模拟交通流重分布模拟道路及交叉口的速道路及交叉口的速度、流量等输出度、流量等输出交通分配预测交通分配预测反馈反馈调整调整2022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-292022-4-29