交通运输系统规划课程设计报告.docx
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交通运输系统规划课程设计报告
吉林大学交通学院交通工程系
＜交通运输系统规划＞
课程设计报告
一、设计基本要求2
（一）设计目的与任务2
（二）设计内容3
（三）设计方法3
二、各小区功能及展望前后变化简单分析4
（一）各小区功能变化初步分析4
（二）典范分析（小区1）5
三、各小区交通发生量展望6
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（一）展望方法选择6
（二）数据办理7
（三）发生量展望计8
四、各小区交通吸引量展望8
五、各小区交通发生吸引量调整9
（一）调整计算9
六、各小区交通散布展望10
（一）模型选择10
（二）求解无拘束重力模型11
（三）利用佛尼斯法进行交通散布展望13
七、展望结果分析16
附录1各小区现状和未来年土地利用的变化18
附录2重力模型样本数据21
附录3原始数据24
一、设计基本要求
（一）设计目的与任务
交通运输规划课程设计是交通工程专业讲课计划中实践讲课的重要构成部分，是贯彻理论联系实质、培育高素质人材的重要实践环节：
1．设计题目：
《小城市交通规划设计》。
2．目的：
经过交通规划设计工作，培育学生理论联系实质、脚扎实地的优秀作
风，并进一步明确本专业学习的主旨与任务，加强学生圆满的交通规划设计见解
及加强规划意识。
3．任务：
经过对现有路网进行分析划出交通影响区以及主要节点，并在未来预
测年的经济、社会发展展望基础上，采纳四阶段法进行相应的交通规划设计，使
吉林大学交通学院交通工程系
学生掌握交通规划的大概流程、基本技术方法和未来的发展趋向。
（二）设计内容
1．交通现状分析
主要对现有道路网络、交通影响区及主要节点进行分析。
2.规划地区道路交通量展望
1）成立小区交通发生、吸引模型；
2）达成交通发生、吸引量的展望。
3.交通散布
选择适合的交通散布模型，达成规划区内展望年份的交通散布，给出OD矩阵。
4.交通分派
选择适合的交通分派方法，达成规划区内展望年份的交通分派工作，为相应的道路设计供给依据。
5.对展望结果进行分析
（三）设计方法
1．交通量展望
（1）交通发生量展望
利用现状各交通分区人口数据与检查的现状出行生成量进行分析，得出交通
发生量的展望模型（如多元线性回归模型，自变量自选，但最少包含人口要素）。
（2）交通吸引量展望
依据现状检查不一样样的出行目的的比率和影响出行的各种土地面积，获取不一样样
土地利用种类的出行吸引率（数据已给出），进而获取规划年的各交通分区的交
通吸引量。
（3）交通散布展望
在交通散布阶段，可以采纳任何一种模型进行交通散布展望，要求给出充分
的选择依据。
介绍采纳重力模型联合佛尼斯法或福来特法进行交通散布展望。
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二、各小区功能及展望前后变化简单分析
经过设计指导书给出的分区图，以及现状、展望年份土地利用、人口状况表，
可以对各小区的人口和土地利用状况有一个初步的认识，以方便于接下来对各小区交通展望的分析。
（一）各小区功能变化初步分析
在指导书给出的各小区展望前后给出的土地利用状况，可利用簇状柱状图分
别得出各小区现状和未来年土地利用的变化。
（附录1）
此后仍旧利用簇状柱状图表示出各小区人口的整体变化趋向，直观的发现人
口变化的主要影响要素，进而对交通发生与吸引，交通散布，以及对展望和现状
结果的分析起到协助性的作用。
各小区展望前后代口变化以以下列图（图1）所示：
图1展望前后各小区人口变化
经过该图表以及附录内的各小区土地利用状况的比较分析，我们可以发现：
1．小区1的人口变化显然，其主要原由可以归纳为小区1由非居民用地转变为
居民用地，居民数目大增，是小区1人口增添的最主要原由。
2．小区3的人口增添多数是因为居民用地的增添造成的，其增添抵消了商业用
地减少做惹起的人口数目的减少。
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3.小区4的人口增添相同与居民用地增添有关。
4.小区7的人口剧减的主要原由在于该小区撤消了居民用地。
为了详细表达各小区的变化，参照以下交通分区图（图2）
图2交通分区土里利用变化
（二）典范分析
为进一步对小区功能进行分析，第一用小区1的土地利用状况做一个简要的分析。
小区1各土地利用状况所占比比以以下列图所示（图3）：
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图3小区1土里利用状况（现状/展望）
由上图可知，因为土地利用状况的变化，致使了小区人口以及交通生成量（待
求）的变化。
在小区1中，商业设备和工业仓储土地利用的变化其实不显然，（因
为政府集体不会凭空生成或许消逝，居民用地增添会致使政府集体用地减少，旅
游体育用地很小，可能从有到无或许从无到有或许向来没有，因此这两种土地利
用方式比较坚固）工业仓储也没有显然性的变化，说明该小区工业发于坚固。
小区1土地利用状况变化较为显然的是居民用地和政府集体的土地利用。
由
以上饼图可以显然看出小区1居民用地量上升了凑近61%，而政府集体用地量下
降了近24%，可是人口数却增添了近四倍。
可以看出，居民增添对小区所造成的
影响可能会更大，但因为没有交通散布展望数据，仍旧不可以得出结论，因此需要
下一步交通生成量的展望以及交通散布的展望。
三、各小区交通发生量展望
利用报告书所给的出现状土地利用、人口状况表、展望年份土地利用、人口
状况表以及交通小区现状OD表等数据，采纳必然的方法求出交通发生量个展望
模型。
（一）展望方法选择
因为各小区现状交通发生量已知，需要对已知数据进行线性回归，便波及到
自变量参数的选择问题。
最先试一试用4种土地利用（除去旅行用地）与人口要素
进行5元线性回归，但最后进行假定查验时，发现P值查验结果支持原假定（不
有关），因此放弃了多元回归的计算方法。
（最后证明这类方法也是不可以取的）
因为：
1、人口数目关于出行（即交通生成）影响较大；2、各小区人口数据
较为全面；3、因为数据互相间变化较大，不可以使用原单位法。
因此，选择利用单调人口要素作为自变量，进行一元线性回归。
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（二）数据办理
关于各小区交通生成量展望我选择的数据办理工具为EXCEL。
1、第一利用各小区人口现状以及各小区现状交通发生量数据，使用excel散点图进行简单描绘，做出一元回归曲线，如图4。
图4一元回归曲线
经过一元回归趋向线可以看出，数据有关度较高，基本符合一元二次方程。
1、
经过excel
中进行数据选的回归分析，对所选两种数据进行办理，办理结果如
下：
方差分析
df
SS
（总平
MS（回归
F（查验统
SignificanceF（F
（自由度）
方和）
和残值
计量）
查验的显然性水
的均方）
平）
回归分析
1
9823914150
9823914
146.36607
1.93713E-05
150
91
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残差
7
6711879
469831531
0.15
总计
8
由截距（Intercept）和自变量系数（XVariable1）可以获取回归方程：
y=0.9952x+27349
（三）发生量展望计算
经过回归方程y=0.9952x+27349以及展望年份人口状况得出各小区交通发生量的展望结果，展望结果以下：
未来年交通小区
OD表（发生量展望结果）
小区编
1
2
3
4
5
6
7
8
号
1
2
3
4
5
6
7
8
四、各小区交通吸引量展望
共计
65581
55722
78437
72531
62778
50637
37301
92380
依据现状检查不一样样的出行目的的比率和影响出行的各种土地面积，获取不一样样
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土地利用种类的出行吸引率（数据已给出），进而获取规划年的各交通分区的交
通吸引量。
已知：
1、展望年份土地利用、人口状况表
2、土地种类出行吸引率表（次/公顷）以下
土地种类出行吸引率表（次/公顷）
土地种类居住工业（仓储）商业设备政府集体旅行、体育
吸引率1001203900350020
计算方法：
每个小区的交通吸引量=∑（用地种类*出行吸引率）得出结果以下：
未来年交通小区
OD表（吸引量展望结果）
小区编
1
2
3
4
5
6
7
8
共计
号
共计
96206
146753
203757
29959
45377
7904
20107
85490
五、各小区交通发生吸引量调整
一般来说，在交通需求量展望时，要求各小区的发生交通量和吸引交通量之
和相等，而且各小区的发生交通量和吸引交通量之和均等于生成交通量。
假如他
们之间不知足上述关系，则需要采纳必然方法调整。
由上一步所得出的交通数据
可知各小区的发生交通量和吸引交通量之和不等，因此必然进行数据调整。
（一）调整计算
1.1采纳调整系数法对数据进行调整
1.2调整系数计算
n
O
i
f
i
1
0.810895
n
D
j
j
1
1.3对OD表中数据进行调整
O’=O
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D’=D*f
交通发生量不变，交通吸引量乘以调整系数，得出调整好的交通发生于吸引
的表格，以下：
未来年交通小区OD表调整后
小区编号
共计
1
65581
2
55722
3
78437
4
72531
5
62778
6
50637
7
37301
8
92380
共计
78013
119001
165226
24294
36796
6409
16305
69323
515367
六、各小区交通散布展望
（一）模型选择
利用已有交通发生于吸引数据，现进行各小区交通散布展望，得出圆满的规
划年展望交通散布OD矩阵。
本文将采纳重力模型联合佛尼斯法进行交通散布展望。
重力模型是模拟物理学中的牛顿万有引力定律，长处以下：
（1）直观上简单理解。
（2）能考虑路网的变化和土地利用对人们的出行产生的影响。
（3）特定交通小区之间的OD交通量为零时，也能展望。
（4）能比较敏感地反应交通小区之间行驶时间变化的状况。
佛尼斯法是交通散布展望的重要方法之一，其要求ij区间散布交通量的增
长率与小区i发生增添率和小区j的吸引增添率均有关。
其计算相对简单，收敛
速度快，这也是选择主要原由之一。
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（二）求解无拘束重力模型
重力模型以下：
q
（OD）
ij
c
ij
预求α、β、γ
ij
2.1公式两边取对数，得出：
ln（qij）lnln（OiDj）ln（cij）
得出ya0a1x1a2x2
2.2获取样本数据
由已知数据获取以下64个样本数据（因为篇幅有限，中间数据简单展现，
详见附表
2）
样本点
qij
Oi
Dj
OiDj
cij
y
x1
x2
i=1,j=1
27767
38513
88244
3.4E+09
500
10.2316
21.94661
6.214608
i=1,j=2
47
38513
103077
3.97E+09
1548.559
3.850148
22.10198
7.34508
i=1,j=3
161
38513
127017
4.89E+09
3223.024
5.081404
22.31083
8.078075
i=1,j=4
546
38513
6196
2.39E+08
5244.06
6.302619
19.29041
8.564851
⋯
⋯
⋯
⋯
⋯
⋯
⋯
⋯
⋯
i=8,j=6
45841
91610
56114
5.14E+09
5090.282
10.73293
22.36044
8.535089
i=8,j=7
1624
91610
21615
1.98E+09
3909.862
7.392648
21.40644
8.271257
i=8,j=8
1542
91610
32093
2.94E+09
500
7.340836
21.80169
6.214608
2.3注明α、β、γ
利用多元二次回归对这64个样本数据进行标定回归纳果以下：
Coefficients
Intercept
-19.28227776
XVariable1
1.259681585
XVariable2
-0.03664428
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得出a0=-19.28，a1=1.26，a2=-0.0366
经过a0=lnα,a1=β,a2=-γ，可得α=4.22E-09，β=1.26，γ=0.0366，
即标定的重力模型为：
（OiDj）1.260
qij4.22E-09
cij0.0366
2.4未来年OD表
利用刚得出的重力模型，得出OD表以下
未来年交通小区OD表
小区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
共计
1
3435.253
4008.761
5077.398
110.9426
1142.039
1844.897
540.3949
898.4153
17058.1
2
3717.108
4711.886
5863.514
126.726
1299.672
2042.924
602.5522
1007.059
19371.44
3
3755.48
4677.214
6361.919
134.4404
1345.227
2090.522
619.6461
1036.421
20020.87
4
5339.402
6577.567
8747.823
204.8081
1929.502
2990.351
888.7484
1482.457
28160.66
5
5441.574
6678.553
8665.925
191.0269
2096.701
3075.321
901.0119
1490.73
28540.84
6
6661.948
7955.848
10206.1
224.366
2330.645
3963.883
1101.673
1800.875
34245.34
7
7005.539
8424.226
10860.5
239.3948
2451.417
3955.068
1285.718
1962.186
36184.05
8
9575.165
11575.21
14934.17
328.2893
3334.453
5315.247
1613.166
2861.905
49537.61
共计
44931.47
54609.27
70717.35
1559.994
15929.66
25278.21
7552.91
12540.05
233118.9
2.5从头计算增添率
FO11U1/O；FD
11
V1/D1
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（三）利用佛尼斯法进行交通散布展望
第一设定收敛标准为1%
F
3.1进行第一次迭代，令全部Dj=1，求知足拘束条件的发生增添系数
FO13.8446
FO22.8765
FO33.9178
FO42.5756
FO52.1996
FO61.4787
FO71.0309
FO81.8648
因为不知足收敛判断标准，需要用原矩阵乘以发生增添系数，获取新的散布矩阵。
第一次迭代计算OD表以下
未来年交通小区OD表
小区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
共计
1
13207.059
15411.95
19520.39
426.5261
4390.644
7092.828
2077.584
3454.017
65581
2
10692.271
13553.75
16866.41
364.5278
3738.51
5876.477
1733.243
2896.808
55722
3
14713.075
18324.21
24924.49
526.7055
5270.279
8190.168
2427.626
4060.451
78437
4
13752.242
16941.28
22531.02
527.5068
4969.653
7701.992
2289.073
3818.237
72531
5
11969.202
14690.04
19061.44
420.1798
4611.871
6764.429
1981.852
3278.988
62778
6
9850.7158
11763.95
15091.29
331.7597
3446.217
5861.21
1628.993
2662.871
50637
7
7221.7906
8684.27
11195.75
246.7846
2527.089
4077.155
1325.406
2022.756
37301
8
17856.205
21585.99
27849.92
612.2089
6218.24
9912.116
3008.305
5337.011
92380
共计
99262.56
120955.4
157040.7
3456.199
35172.5
55476.38
16472.08
27531.14
515367
3.2以上表基础，进行第二次迭代，先求吸引增添系数
FD10.785926
FD20.983842
FD31.052122
FD47.029109
FD51.046158
FD60.115527
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FD70.989857
FD82.517985
用第一次迭代出的OD表乘以吸引增添系数，获取新的散布交通量表。
第二次迭代计算中间OD表以下
未来年交通小区OD表
小区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
共计
1
10379.77
15162.92
20537.84
2998.098
4593.308
819.4107
2056.51
8697.165
65245.01
2
8403.331
13334.75
17745.53
2562.306
3911.072
678.8897
1715.662
7294.12
55645.65
3
11563.38
18028.12
26223.6
3702.27
5513.545
946.1827
2403.002
10224.16
78604.26
4
10808.24
16667.53
23705.38
3707.903
5199.043
889.7854
2265.854
9614.264
72858.01
5
9406.904
14452.68
20054.96
2953.489
4824.746
781.4718
1961.749
8256.442
62692.44
6
7741.931
11573.86
15877.88
2331.975
3605.288
677.126
1612.47
6705.07
50125.6
7
5675.791
8543.947
11779.29
1734.676
2643.735
471.0201
1311.962
5093.27
37253.7
8
14033.65
21237.2
29301.52
4303.283
6505.262
1145.114
2977.791
13438.51
92942.33
共计
78013
119001
165226
24294
36796
6409
16305
69323
515367
因为不知足收敛判断标准，以第二次迭代结果为基础，求发生增添系数
FO11.00515
FO21.001372
FO30.997872
FO40.995512
FO51.001365
FO61.010202
FO71.00127
FO80.99395
第二次迭代得出的OD矩阵乘以发生增添系数，获取新的散布矩阵表。
第二次迭代计算OD表以下
未来年交通小区OD表
小区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
共计
1
10433.22
15241
20643.6
3013.537
4616.962
823.63
升级会员 