交通规划课程设计报告.docx
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交通规划课程设计报告
第1章概述
本次课程设计是以给定的交通小区和小区内道路为背景，根据已知的社会经济历史数据、现状OD数据以及现状路网数据，利用交通规划原理，预测2020年交通需求，并对路网改造提出建议。
课程设计的主要内容包括：
①人口、经济等指标预测；②交通发生与吸引预测；③交通分布预测；④交通分配预测；⑤现状路网方案评价以及改造措施
1.1规划对象
此次交通规划的对象如下图1-1所示：
1.2规划年限
设定此次交通规划为中长期规划，规划年限为13年，规划基年为2012年，即规划期为2013年到2025年。
1.3规划依据
对于城市交通规划而言，人们主张从综合交通的角度进行一体化交通规划，以避免轨道交通和道路的重复投资、协调各种交通方式、提高交通系统效率。
于是在城市范围内着眼于居民的出行行为，研究其出行时利用的交通方式构成，据此合理规划必要的交通设施的方法论—居民出行法获得了采用。
该方法在美国从1948年开始，并逐渐扩大到全美各个城市。
在日本从1960年代才开始使用。
在此基础上，发展成了目前经典的四阶段预测法。
四阶段预测法作为经典的交通需求预测法，逻辑关系明确、步骤分明、形象，至今被广泛的应用到了工程实际当中。
然而，该方法具有其局限性，人们期待着研究更加符合现代社会和居民出行行为、符合交通可持续发展的交通需求预测理论。
第2章规划区域社会经济现状分析及预测
2.1现状分析
以下表2-1、2-2、2-3分别为人口、GDP、汽车保有量的历史数据。
表2-1规划区域人口历史数据
规划区域小区历年人口数据
年份
小区1
小区2
小区3
小区4
小区5
2003
688.01
706.65
488.69
709.04
547.27
2004
695.34
710.49
503.56
713.63
550.96
2005
704.62
715.65
530.13
717.93
554.63
2006
716.58
720.68
554.61
722.16
558.13
2007
725.01
731.12
563.21
726.42
561.46
2008
741.73
740.91
570.99
730.27
564.4
2009
753.11
749.91
577.18
734.05
567.07
2010
764.25
757.99
593.62
737.79
569.64
2011
772.31
761.56
612.32
741.39
572.06
2012
843.46
762.92
616.48
748.53
572.9
表2-2规划区域GDP历史数据
规划区域小区历年经济情况
年份
小区1
小区2
小区3
小区4
小区5
2003
646.13
1150.07
1110.8
801.6
609.2
2004
734.86
1316.08
1235.6
873.1
661.1
2005
826.68
1518.17
1406.1
940.3
749.9
2006
946.66
1780.42
1632.6
1007.5
885.9
2007
1102.39
2270.16
1961.8
1109.8
1020.1
2008
1270.14
2695.82
1604.01
1292
1199.5
2009
1473.35
3206.58
2569.67
1532.8
1480.1
2010
1763.73
3786.52
3131.26
1785.6
1755.7
2011
2190.04
4436.21
3835.24
2046.4
1890.7
2012
2634.56
4962.48
4417.74
2236.8
2220.7
表2-3规划区域汽车保有量历史数据
规划区域小区历年车辆保有量数据
年份
小区1
小区2
小区3
小区4
小区5
2003
4.35
1.51
6.37
5.87
4.01
2004
5.67
2.83
8.75
6.81
4.93
2005
7.12
6.09
10.15
7.7
5.79
2006
9.48
9.38
11.21
9.03
7.11
2007
11.67
12.74
12.89
10.56
8.73
2008
14.21
14.68
15.66
12.45
10.65
2009
18.21
25.22
19.05
14.57
12.8
2010
22.98
19.08
23.51
17.94
16.15
2011
33.05
21.68
27.21
22.29
20.41
2012
40.32
23.74
30.44
26.73
24.93
由2003-2012年各小区的人口、GDP和汽车保有量历史数据可以看出，数据的整体趋势都是线性增加的，但因个交通小区的功能、社会经济等的不同增长的幅度各不相同。
2.2人口预测
在Excel中对各小区未来年的人口作出预测，并得出预测函数。
如下面的五个图分别为五个小区的预测图。
图2-1小区1人口散点图
图2-2小区2人口散点
图2-2小区2人口散点
图2-3小区3人口散点图
图2-4小区4人口散点图
图2-5小区5人口散点图
各小区规划年的人口预测结果如下表2-4。
表2-4规划年人口预测结果
2013
847.821
789.1061
665.828
759.445
583.8192
2014
862.138
796.2158
679.794
763.62
586．7476
2015
876.455
803.3255
693.76
767.795
589.676
2016
890.772
810.4352
707.726
771.97
592.6044
2017
905.089
817.5449
721.692
776.145
595.5328
2018
919.406
824.6546
735.658
780.32
598.4612
2019
933.723
831.7643
749.624
784.495
601.3896
2020
948.04
838.874
763.59
788.67
604.318
2021
962.357
845.9837
777.556
792.845
607.2464
2022
976.674
853.0934
791.522
797.02
610.1748
2023
990.991
860.2031
805.488
801.195
613.1032
2024
1005.308
867.3128
819.454
805.37
616.0316
2025
1019.625
874.4225
833.42
809.545
618.96
2.3GDP预测
在Excel中对各小区未来年的GDP作出预测，并得出预测函数。
如下面的五个图分别为五个小区的GDP预测图。
图2-6小区1GDP散点图
图2-7小区2GDP散点图
图2-8小区3GDP散点图
图2-9小区4GDP散点图
图2-10小区5GDP散点图
各小区规划年的人口预测结果如下表2-5。
表2-5规划年GDP预测结果
2013
2927.69
5994.04
4974.04
2595.32
2615.49
2014
3136.87
6431.61
5331.85
2759.67
2797.92
2015
3346.05
6869.18
5689.66
2924．02
2980.35
2016
3555.23
7306.75
6047.47
3088.37
3162.78
2017
3764.41
7744.32
6405.28
3252.72
3345.21
2018
3973.59
8181.89
6763.09
3417.07
3527.64
2019
4182.77
8619.46
7120.9
3581.42
3710.07
2020
4391.95
9057.03
7478.71
3745.77
3892.5
2021
4601.13
9494.6
7836.52
3910.12
4074.93
2022
4810.31
9932.17
8194.33
4074.47
4257.36
2023
5019.49
10369.74
8552.14
4238.82
4439.79
2024
5228.67
10807.31
8909.95
4403.17
4622.22
2025
5437.85
11244.88
9267.76
4567.52
4804.65
2.4车辆保有量预测
在Excel中对各小区未来年的汽车保有量作出预测，并得出预测函数。
如下面的五个图分别为五个小区的汽车保有量预测图。
图2-11小区1汽车保有量散点图
图2-12小区2汽车保有量散点图
图2-13小区3汽车保有量散点图
图2-14小区4汽车保有量散点图
图2-15小区5汽车保有量散点图
各小区规划年汽车保有量的预测结果如下表2-6。
表2-6规划年汽车保有量预测结果
2013
45.0432
33.9868
36.4753
30.0223
28.2517
2014
48.8215
36.6924
39.1355
32.2393
30.4785
2015
52.5998
39.398
41.7957
34.4563
32.7053
2016
56.3781
42.1036
44.4559
36.6733
34.9321
2017
60．1564
44.8092
47.1161
38.8903
37.1589
2018
63.9347
47.5148
49.7763
41.1073
39.3857
2019
67.713
50.2204
52.4365
43.3243
41.6125
2020
71.4913
52.926
55.0967
45.5413
43.8393
2021
83.419
55.6316
57．7569
47.7583
46.0661
2022
79.0479
58.3372
60.4171
49.9753
48.2929
2023
82.8262
61.0428
63.0773
52.1923
50.5197
2024
86.6045
63.7484
65.7375
54.4093
52.7465
2025
90.3828
66.454
68.3977
56.6263
54.9733
第3章交通发生与吸引预测
交通总的生成量预测以及交通发生和吸引预测都采用原单位法。
原单位的求得原则通常有两种，一是用居住人口或就业人口每人平均的交通生成量来进行推算的个人原单位法，另一种就是以不同用途的土地面积或单位办公面积平均发生的交通量来预测的面积原单位法。
不同方法对应的选取的原单位指标也不同，主要有：
a根据人口属性以不同出行目的单位出行次数为原单位进行预测。
b以土地利用或经济指标为基准的原单位，即以单位用地面积或单位经济指标为基准对原单位进行预测。
这里采用的是人口原单位法。
3.1交通生成量预测
利用人口原单位对交通生成量的预测方法及原理如下：
T=∑TkTk=∑alkNl
式中alk——某出行目的和人口属性的平均出行生成量；
Nll——某属性的人口；
Tk——出行目的为k时的生成交通量；
T——研究对象地区总的生成交通量；
l——人口属性（常住人口、就业人口、工作人口、流动人口）；
k——出行目的。
表3-1现状OD矩阵
规划区域小区现状OD矩阵
年份
小区1
小区2
小区3
小区4
小区5
合计
小区1
6323.43
606.37
284.46
70.49
46.25
7331
小区2
14924.57
6187.32
2590.71
589.99
373.42
24666.01
小区3
12301.62
2610.39
13343.42
1306.94
721.64
30284.01
小区4
6935.32
1840.25
2407.28
3144.94
605.2
14932.99
小区5
17630.99
4209.17
4360.02
2149.69
6103.13
34453
合计
58115.93
15453.5
22985.89
7262.05
7849.64
111667.01
总的交通生成量预测：
现状交通生成量：
T=111667.01万次
现状人口：
N=3544.29万人
规划年人口：
M=4155.9725万人
规划年的生成交通量：
X=M*（T/N）=130938.783993（万次）
3.2交通发生和吸引预测
交通发生和吸引预测也是采用的人口原单位法，预测方法和原理与交通生成量的预测方法和原理相同。
预测结果如下表3-2：
3.3交通发生与吸引预测平衡
预测完成后各小区的交通发生量之和与吸引量之和不相等，所以需要调整平衡。
调整平衡的方法有总量控制法和调整系数法，这里采用调整系数法，保持出行的发生总量不变。
在Transcad中的具体操作步骤及结果如下：
点击planning---balance，做如下图3-1所示的选择，点击OK，即可得到表3-3的结果。
平衡后Oi平衡后Dj
第4章交通分布预测
4.1现状OD数据分析
表3-1为现状年的OD表
在Transcad中做现状年的期望线图。
在面层，点击Tools→geographyanalysis→desieline，点OK，输入文件名，保存，即可得到下图4-1。
图4-1现状期望线图
4.2交通分布预测
在城市交通规划中，交通分布的预测方法主要有两种：
增长系数法（包括双约束增长系数法）与重力模型法。
这里采用增长系数法。
增长系数法最主要的优势是使用简单；不需要关于交通运输网络的任何信息。
然而，这意味着一个主要的局限：
增长系数法不能反映交通运输网络变量如出行时间和成本的变化。
此外，增长系数法无论如何不能够解释出行行为。
增长系数法的预测模型为：
具体步骤为：
1点击Planning→TripDistribution→GrowthFactorMethod,出来如图4-2对话框，利用平衡后的交通发生和吸引量进行交通分布。
图4-2
②输入文件名，保存，即可得到未来的OD矩阵，如下图4-1
表4-1规划年的OD矩阵
③做出规划年的期望线图，如下图4-3：
图4-3规划年期望线图
第5章交通分配预测
5.1交通分配预测方法及原理
交通流分配是交通需求四阶段法的最后阶段，也是重点和难点。
交通分配模型用来预测一个网络中的交通流量。
这些模型将OD对的交通流作为输入矩阵。
每一组起终点的流量加载到网络上，根据能够承载这些交通的可供选择的路径的旅行时间和阻抗。
TransCAD提供了交通分配过程的一个全面补充来用于模型化城市交通。
这些过程包括很多能够用于模型化公共交通运输的变量，及城市间客流和货流。
其主要有非平衡分配模型和算法、平衡分配的模型和算法以及随机均匀分配和动态交通量分配。
这里采用平衡分配方法中的用户平衡分配法。
5.2交通分配预测步骤
在Transcad中进行交通分配的步骤：
1更新OD矩阵的行列编码，以节点的ID来表示OD矩阵的行列编号。
方法：
matrix→indecs→AddIndex,做如下图5-1、5-2所示选择，点OK.
图5-1
图5-2
更新后的矩阵列表为图5-1
图5-1更新后矩阵列表
2在line层建网络文件.net，点击procedure→network→creat，如下图5-3所示在line层建网络文件.net，点击procedure→network→creat，如下图5-3所示
图5-3
③点击Planning→TrafficAssignment，选择用户平衡分配方法。
如下图5-4
图5-4
点击Network,做如下图5-5、5-6
图5-5
图5-6
点击0ptions，如下图5-7
图5-7
5.3交通分配预测结果
交通分配的结果如下图5-2和分配后的路网如图5-8。
表5-2交通流的分配结果
图5-8分配后的路网
5.4交通分配评价
计算V/C，计算结果如下表5-3
表5-3V/C计算结果
AB通行能力
ABFlow
ABV/C
BA通行能力
BAFlow
BAV/C
1
18000
9920.8198
0.8035
18000
330.6245
0.0184
2
5000
16401.6764
5.9909
5000
330.6245
0.0661
3
5000
4359.1486
0.6733
5000
32865.5552
6.5731
4
18000
0.00
0.22
18000
11346.7418
0.6304
5
18000
1021.448
0.0184
18000
14463.5026
0.8035
6
10000
0.00
0.5825
10000
3902.9358
0.3903
7
10000
62820.0967
0.4882
10000
6331.8457
0.6332
8
18000
13062.8111
0.5013
18000
1981.8484
0.1101
9
5000
20117.3762
1.3975
5000
1981.8484
0.3964
10
10000
6863.6563
1.4623
10000
1804.1016
0.1804
11
18000
3439.1036
0.4583
18000
5349.2868
0.2972
12
5000
14463.5026
1.3728
5000
3491.634
0.6983
13
18000
29954.5415
0.5512
18000
10085.6172
0.5603
14
5000
366.279
3.2803
5000
8217.9516
1.6436
15
10000
3960.4532
0.4359
10000
1978.6048
0.1979
16
10000
330.6245
0.00
10000
15491.0389
1.5491
17
18000
5825.3301
0.0567
18000
6593.9831
0.3663
18
5000
4881.8079
0.00
5000
2035.3057
0.4071
19
200000
9022.8989
0.3141
200000
3696.9035
0.0185
20
200000
6987.5932
0.0653
200000
24091.9578
0.1205
21
200000
14622.7215
0.1006
200000
30846.4422
0.1542
22
200000
8249.4029
0.0343
200000
15354.7446
0.0768
23
200000
6864.0662
0.0172
200000
32312.9958
0.1616
评价：
1路段14的上行和下行的V/C均大于1，所以这些路段需要改进。
在条件允许的情况下可以选择增加车道数或减少车道宽度；若条件不允许，可以通过引导将部分通过该路段的车辆引导到其他路段上。
2路段6、8、11、15、17、18、19、20、21、22、23的上行和下行的V/C均较小，这样浪费了资源，可以利用这些路段所在区域的交通优势，建立新的交通吸引点，以带动这些地区的经济发展，并且可以合理利用土地。
第6章结论
通过本次课程设计，我进一步熟悉了交通规划的四阶段法和Transcad的操作，对所要规划的对象做了完整的规划，并做了评价，找出了路网存在的问题并提出了解决办法，如下：
⑴路段14的上行和下行的V/C均大于1，所以这些路段需要改进。
在条件允许的情况下可以选择增加车道数或减少车道宽度；若条件不允许，可以通过引导将部分通过该路段的车辆引导到其他路段上。
⑵路段6、8、11、15、17、18、19、20、21、22、23的上行和下行的V/C均较小，这样浪费了资源，可以利用这些路段所在区域的交通优势，建立新的交通吸引点，以带动这些地区的经济发展，并且可以合理利用土地。
为规划区域今后交通的发展提供了依据和方向，保证规划区域的交通在未来十年有一个良好的发展。
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