交通规划课程设计.doc

1、 交通运输学院 交通规划 课程设计 学 院 交通运输学院 班 级 姓 名 学 号 成 绩 指导老师 年 月 日交通运输学院课程设计 2 指导教师评语及成绩 指 导 教 师 评 语 成 绩 导师签字： 年 月 日 交通运输学院课程设计 3 兰州交通大学交通运输学院课程设计任务书 所在系： 交通工程系 课程名称： 交通规划 指导教师（签名）： 专业班级： 交通 学生姓名： 学号： 一、课程设计题目 基于兰州市局部路网数据的非平衡交通分配模型分析 二、课程设计的目的 将课程中所学的几种非平衡交通分配模型，和实际路网抽象、小区划分等结 合起来，提高理论与实践相结合，将所学知识运用于实践的综合能力，并加

2、强和巩固交通分配部分的知识点。 三、课程设计的主要内容和要求 （包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等） 3.1 原始数据 兰州市局部区域道路网几何构造及土地利用特征； 所选局部区域的虚拟 OD对及 OD交通量。 3.2 技术参数 3.2.1 路阻函数 采用路阻函数理论模型计算路段行驶时间，为简便起见忽略交叉口延误。 001 0 94 ( 0 9)3 4 ( 0 9)U ( . V / C ) V / C .U U / ( . V / C ) V / C . 其中机动车道单车道实用通行能力假定为 300（ pcu/h），多车道通行能力按多个单车道通行能力之和计算，零流车速 U0可结合道

3、路等级、设计车速等查定。 3.3.2 边界条件 所选路网规模节点数不小于 9，虚拟 OD作用点不少于 3个，虚拟 OD对个数不小于 9，虚拟交通量 不小于 8（） 3.3.3 分配模型 0-1分配法；容量限制 -增量分配法；多路径概率分配法 3.3 设计要求 1）以三人为小组 ， 选定兰州市一局部区域进行调查，获取局部路网几何特征和区域 内土地利用和人口分布情况； 2）将选定的局部路网抽象为有向网络并加以说明，标出路段长度等参数，指出每个节点和弧所代表的实际含义，如果有些节点为 OD作用点，需说明原因。 3）根据局部区域的土地利用及人口分布特征，划分交通小区并说明划分的依据和原因。 4）对选定

4、的局部路网，虚拟 OD对及 OD交通量。 5）将虚拟的 OD交通量分配至抽象的道路网络中，分别采用 0-1分配法、容量限制 -交通运输学院课程设计 4 增量分配法和多路径概率交通分配法实现，并对结果进行比较分析。 6）若采用计算机编程实现，需画出程序流程图并附程序。若以手工计算完成， 则需给出完整计算步骤。 3.4 工作量要求 1）将虚拟的 OD交通量，以三种方法分别在所选局部路网上进行分配，每种方法的计算过程需完整，另外以表格形式对三种方法所得结果进行分析。 2）路网数据的调查、抽象过程以及分配计算过程需以文字、图表等形式详细阐述，形成思路清晰、可读性强的设计报告。 3）严格按照课程要求格式

5、进行排版，形成的设计报告总页数不小于 20. 四、工作进度安排 1） 4月 9日，星期二，准备资料，实施调查； 2） 4月 11日，星期四，进行路网抽象、虚拟 OD对处理 等前期工作，采用 0-1分配法进行分析计算； 3） 4月 16日，星期二，采用容量限制 -增量分配法和多路径概率分配法进行分析计算，并比较分析三种方法所得结果； 4） 4月 18日，星期四，整理计算结果，撰写设计报告。 五、主要参考文献 1王炜，交通规划，北京：人民交通出版社， 2007. 2邵春福，交通规划原理，北京：中国铁道出版社， 2004. 3 陆化普，交通规划理论与方法，北京：清华大学出版社， 1998. 4 王炜

6、等，交通工程学，南京：东南大学出版社， 2003. 审核批准意见 系主任（签字） 年 月 日 目录 交通运输学院课程设计 5 一引言 . 1 二交通小区划分及网络的抽象 . 2 1.划分原则 . 2 2.抽象网络 . 2 三非平衡交通分配方法 . 4 1最短路（全有全无）交通分配方法 . 4 1） 确定路段行驶时间 . 4 2）确定最短路线（如图 3所示） . 4 3）分配 OD量 . 5 2 增量分配方法 . 5 1） 分割 OD表 . 6 2）第一次分配 . 6 3）第二次分配 . 7 3.多路径交通分配方法 . 9 1）以 A 小区为终点的 OD 交通量的分配 . 10 2）以 B 小区

7、为终点的 OD 交通量的分配 . 12 3）以 C 小区为终点的 OD 交通量的分配 . 14 4）以 D 小区为终点的 OD 交通量的分配 . 16 5）多路径交通分配 的结果 . 19 四、 三种方法分配结果的比较与分析 . 20 五、 总结 . 20 参考文献 . 20 1 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 社会经济的快速发展对道 路建设提出了越来越高的要求 ,开展道路网规划并合理确定道路建设规模及实施计划是保障道路建设顺利进行的基本条件。在道路网规划以及道路建设项目可行性研究中 ,都必须进行可靠的道路交通量预测。 无论是进行交通规划，还是制定和实施交通管理控制

8、措施，都必须从整体的角度考虑其可行性和最优性。在这一过程中，交通规划和交通管理技术人员需要面对的主要问题之一，就是预测各种交通网络改进方案（如增加道路，提高现有道路技术 标准，改变交通管理措施等）对流量分布的影响。 传统的分析方法是将交通系统内的个单元一个一个地单独研究的。如在设计交叉口信号灯的变化周期时，只针对一个交叉口的交通状况进行。如果整个系统内各组成单元之间的相互影响很小，这种分析方法是可行的。然而在实际的交通系统中，各组成要素之间总是相互作用的。从宏观角度看，我们所看到的道路交通流量是交通需求在既有道路系统和交通管理系统条件下的具体表现；从微观角度看，道路交通流量是大量出行者对出行路

9、径选择的结果。不管是道路基础设施的变化还是交通组织管理措施的变化，都会影 响交通需求在路网上的分布结果，影响道路交通流的重新分布。 大量工程实践表明，不仅 像 道路建设这样的基础设施建设会引起整个城市道路交通流的重新分布，新的交通组织与交通控制措施所产生的影响往往也涉及整个城市道路的交通系统。这就要求我们在研究交通系统的规划，建设与管理方案时，不能只注意方案在空间上所涉及的范围，更应重视由于方案实施所带来的道路交通流的重新分布结果，即从整个城市交通网络的角度分析交通规划，建设与管理方案的效果。 这种 以 交通网络分析的核心内容 为依据 ，试分析在特定的外部环境（道路基础 设施，交通管理措施，交

10、通控制方案等）下，道路交通流的分布情况，就 是进行道路交通基础设施的规划，建设与管理方案指定的前提和基础。道路交通流分布是出行者对出行路径选择的结果，出行者对出行路径选择的分析主要是通过网络交通流交通分配来实现的。 网络交通流交通分配是交通规划的一个重要环节。 目前 我国 交通规划的方法主要还是借鉴国外成熟的模式 ,即“四阶段”规划法。在整个交通规划过程中 ,路网交通分配具有重要地位。通过对未来出行的交通分配得到路段交通量 ,才最终完成交通量预测。 所谓交通分配就是把各种出行方式的空间 OD 量 按照一定 的模型方法 分配到具体的交通网络上，模拟出行者对出行路径的选择。通过交通分配所得的路段，

11、交叉口交通量资料，交通运输学院课程设计 2 是制定交通规划，建设与管理方案以及检验道路规划网络，管理方案是否合理的主要依据之一。 交通分配方法以是否满足 Wardrop 原理为划分依据 ,可分为平衡模型和非平衡模型两大类。由于非平衡模型具有结构简单 ,容易理解 ,计算方便等优点 ,在实际工程中得到广泛应用 。本文结合在兰州市局部 路网规划中进行交通量预测时应用非平衡模型所遇到的问题 ,进行了初步的 分析与 研究 。 二交通小区划分及网络的抽象 1.划分原则 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

12、利用行政区政府现成的统计资料 4）考虑路网的构成、区内重心可取为路网中的结点 5）分区数量适当，中等城市 50 个，大城市不超过 100150 个 6）分区人口适当，约 1000020000 人。 7） 小区内的出行次数不超过全区域内出行总数的 10 -15。 8） 对于已作过 OD调查的城市，最好维持原已划分的小区。 2.抽象网络 1） 选择兰州市 安宁区 某区域为对象，将其按人口分布和出行规律划分 为四个交通小区 A.B.C.D,并将该区域抽象成由九个节点组成的网络图， 小区区域划分图 (图 1)及 抽象的 交通 网络图（图 2）如下 所示 ： 图 1 交通运输学院课程设计 3 图 2 2

13、）各路段的参数 : 表 1 路段 道路名称 路段长 (km) 道路等级 设计车速 v0（ km/h） Bike修正系数（ r1） 车道修正系（ r2） 交叉口修正系数（ r3） 通行能力(pcu/h) 1-2 安宁西路 1.40 主 60 0.8 1 1 1200 2-3 安宁西路 1.60 主 60 1 1 1 1200 1-4 枣林路 0.48 次 40 0.8 1 0.7 600 4-7 枣林路 0.40 次 40 0.8 1 0.7 600 4-5 建宁西 路 1.40 主 60 0.8 1 1 600 5-6 建宁东路 1.60 主 60 1 1 1 600 7-8 银 安 路 1.

14、50 主 60 0.8 1 1 600 8-9 北滨河路 1.90 快 80 0.8 1 1 900 2-5 万新南路 0.48 次 40 0.8 1 0.7 600 5-8 万新南路 0.80 次 40 0.8 1 0.7 600 3-6 和平路 0.48 次 40 0.75 0.75 0.7 600 6-9 和平路 0.48 次 40 0.75 0.75 0.7 600 3） 交通小区间的交通量如下 OD 表所示 表 2 交通运输学院课程设计 4 D O A B C D A 0 800 1000 1000 B 800 0 800 1200 C 1000 800 0 800 D 1000 1

15、200 800 0 三非平衡交通分配方法 1最短路（全有全无 ） 交通分配方法 最短路交通分配 一种静态的交通分配方法。在该方法中，取路权为常数，即假设车辆的平均行驶车速不受交通负荷的影响。每一 OD 点对的 OD量被全部分配在连接该 OD点对的最短路线上。其他道路上分配不到交通量。 1） 确定路段行驶时间 路段行驶时间 t(i,j)=路段长 s/路段零流车速 U0 ，而 零流车速 U0= v0 r1 r2 r3 计算得各路段行驶时间如下图 1.75 1.6 1 2 3 1.29 1.71 1.75 1.6 4 5 6 1.07 1.71 1.88 1.78 7 8 9 图 3 2）确定最短路

16、线（如图 3所示） 表 3 交通运输学院课程设计 5 OD 点对 最短路线节点号 OD点对 最短路线节点号 A-B 4-7 C-A 5-4 A-C 4-5 C-B 5-4-7 A-D 4-5-6 C-D 5-6 B-A 7-4 D-A 6-5-4 B-C 7-4-5 D-B 6-5-4-7 B-D 7-4-5-6 D-C 6-5 3）分配 OD 量 1 2 3 4000 3000 A 4 C 5 6 D 4000 3000 2800 2800 B 7 8 9 图 4 2 增量分配方法 增量交通分配是一种动态的交通分配方法，他考虑了路权与交通负荷之间的关系，即考虑了道路通行能力的限制，比较负荷实际情况，该方法在国际上比较通用。 采用增量分配方法分配出行量时，需先将 OD表中的每一份 OD 量分解成 k部分，然后分 k 次用最短路分 配模型分配 OD 量，每次分配一次，路权修正一次，路权采用路阻函数修正，直至把 K 个 OD分表全部分配在路网上。 用以下模型作为路阻函数 : 001 0 94 ( 0 9)3 4 ( 0 9)U ( . V / C ) V / C .U U / ( . V / C ) V / C .