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1、交通规划模拟实习指 导 手 册编写：闫小勇审定：牛学勤石家庄铁道学院交通工程分院2004年8月目 录第一部分 实习教学大纲11 实习目的12 实习要求13 实习内容14 实习安排25 考核标准26 主要参考资料2第二部分 教师手册31 指导教师须知32 实习前的准备33 实习中的工作34 实习后的工作35 实习说明4第三部分 实习指导书51 实习目的52 实习要求53 实习内容53.1 软件使用方法学习53.2 构建城市中心区道路网络63.3 中心区交通需求预测73.4 中心区交通改善93.5 撰写实习报告104 考核标准105 参考资料10第四部分 系统操作手册111 系统概述111.1 系
2、统简介111.2 系统运行环境111.3 系统安装步骤111.4 系统启动与运行112 路网输入122.1 启动路网编辑工具122.2 配置背景地图122.3 路网元素输入122.4 路网元素修改132.5 显示效果调整142.6 文件系统操作143 交通预测与分析153.1 交通项目数据管理153.2 出行生成预测163.3 出行分布预测163.3 方式划分预测173.4 交通网络分配174 规划结果分析与输出184.1 规划结果分析184.2 规划结果输出195 实验系统帮助功能20第一部分 实习教学大纲1 实习目的城市交通规划是交通工程专业学位课，实践环节是该课程的重要组成部分。交通规划
3、模拟实习旨在从应用角度出发，通过对交通规划软件的使用，使学生巩固和加深对交通规划理论的理解，熟悉实际交通规划的步骤与方法。实习的主要任务是使用“交通规划模拟实验系统”进行石家庄市城市中心区的交通预测与分析。2 实习要求1实习前应做好准备工作，复习城市交通规划相关理论与方法。2在实习室上机操作时应带齐所需资料与用品，遵守实习室管理规则，注意保持室内整洁。3爱护实习室设备，按规定程序进行上机操作。遇到软、硬件故障时，应报告指导教师进行处理。4严肃认真对待实习，实习完成后及时提交实习报告。3 实习内容1学习“交通规划模拟实验系统”的操作方法。2根据给定的地图与小区划分方案，结合“交通规划模拟实验系统
4、”，对石家庄市城市中心区道路网络进行计算机抽象处理。3根据中心区交通调查资料，标定相关需求预测模型，进行交通求预测与交通网络分析。4根据预测与分析结果，提出中心区交通改善方案并进行验证。5结合整个实习过程，撰写并提交实习报告。4 实习安排本次实习采取分组方式进行，每组3人。实习总时间为一周，其中实习室上机操作共4次，每次4小时。具体上机时间安排如下：次数时间内容地点1第一天 8：00-12：00熟悉软件交通运输模拟实验中心2第一天 2：30-6：30路网抽象交通运输模拟实验中心3第二天 8：00-12：00需求分析交通运输模拟实验中心4第二天 2：30-6：30方案验证交通运输模拟实验中心其余
5、时间为撰写报告时间，地点不做统一安排，可自由进行。5 考核标准1实习采用“优、良、中、及格、不及格”五级评分制，具体标准如下：2实习最后得分由实习报告得分和平时得分组成，其比例分别为70%、30%；实习成绩小组中各成员相同。3报告及时提交，则根据报告的质量给“优、良、中”中相应分级；未及时提交，则在报告质量分级基础上降一级；未提交报告，得分为“不及格”。4抄袭报告或编造实习数据，得分为“不及格”。6 主要参考资料1李旭宏 等.道路交通规划.东南大学出版社.19972王炜 等.城市交通规划理论及其应用. 东南大学出版社.19983毛保华 等.交通规划模型及其应用.中国铁道出版社.19994岳渠德
6、 等.石家庄市市中心区交通状况调查与评估.石家庄铁道学院学报.2000.35石家庄市交通旅游地图，2004版6交通规划模拟实验系统操作手册第二部分 教师手册1 指导教师须知本实习在城市交通规划课程讲述之后进行。实习能否顺利有效的进行，与教师的责任心和业务水平直接相关，因此教师必须做好实习准备和指导工作。2 实习前的准备1. 熟知实习大纲和指导书的内容，特别是实习操作的内容；2. 向学生讲授实习背景、意义，并就模拟实验系统主要功能和操作过程向学生详细讲授并演示；3. 指导学生做好实习数据的准备工作，特别是提醒学生在实习过程中及时保存数据，避免学生误操作引起实习数据丢失。3 实习中的工作1. 安排
7、学生的实习用计算机、实习内容和分配实习时间；2. 随时指导学生实习，解答实习中的问题；3. 总结实习结果，点评学生在实习中的表现；4. 布置实习后的作业（实习报告）。4 实习后的工作1. 认真批改实习报告，重点检查学生在交通分析与改善部分是否提出了自己的见解；2. 根据实习中学生的表现和实习报告的完成情况，给出个人考核成绩。5 实习说明本实习通过学生学习和使用对交通规划模拟实验系统，使学生巩固和加深对交通规划理论的理解，熟悉实际交通规划的步骤与方法。实习的主要任务是使用“交通规划模拟实验系统”进行石家庄市城市中心区的交通预测与分析。学生在有关课程理论学习的基础上，利用本实验系统，完成石家庄市中
8、心区道路网络输入、中心区交通需求预测与交通网络分析，针对分析结果提出交通改善方案。通过完成这一过程初步培养学生利用交通软件进行实际项目规划的能力，以及对具体交通问题进行分析的实际操作能力。第三部分 实习指导书1 实习目的城市交通规划是交通工程专业学位课，实践环节是该课程的重要组成部分。本次交通规划模拟实习的主要目的是旨在从应用角度出发，通过对交通规划软件的学习和使用，巩固和加深对交通规划理论的理解，熟悉实际交通规划的步骤与方法，为今后从事相关工作或进一步学习打下良好基础。实习的主要任务是使用“交通规划模拟实验系统”进行石家庄市城市中心区的交通预测与分析。2 实习要求1. 本次实习采取分组方式进
9、行，每组3人，实习过程中应充分发扬团结协作精神。2. 实习前应做好准备工作，复习城市交通规划课程中的相关理论与方法。3. 在实验中心上机操作时应带齐所需资料与用品，遵守实验中心管理规则，注意保持室内整洁，特别注意实习室用电安全与防火。4. 爱护实习设备，按规定程序进行上机操作。遇到软、硬件故障时，应报告指导教师进行处理。5. 严肃认真对待实习，实习完成后应及时提交实习报告。3 实习内容3.1 软件使用方法学习“交通规划模拟实验系统”是我系开发的能够进行城市与区域交通规划的辅助软件系统。该软件建立在交通规划四阶段法的基础上，与目前国内外常用的交通规划软件具有类似的总体功能结构和数据处理流程。因此
10、，掌握了该软件的操作方法，在今后使用其它交通规划软件时可以触类旁通。本部分实习的主要内容是：1. 了解“交通规划模拟实验系统”的总体结构与数据处理机制，结合交通规划的总体过程，明确软件所需输入数据与输出结果。2. 学习如何应用交通规划软件进行路网的建立，包括小区、节点和路段的抽象方法、编码规则、属性描述等。3. 掌握使用“交通规划模拟实验系统”进行出行生成、出行分布、方式划分和网络配流的原理与操作方法。4. 掌握如何结合实际项目对结果数据（包括表格和图形）进行分析，以及数据如何保存与转换等。3.2 构建城市中心区道路网络根据给定的地图与小区划分方案，使用“交通规划模拟实验系统”，对石家庄市城市
11、中心区的道路网络进行计算机抽象处理，完成现状路网的构建工作。小区划分方案见图1，其中，11-18小区是中心区外围小区，各小区中心至中心区外围边界的连接线长度统一按10公里处理。中心区主要道路的等级和属性见表1所示，构建路网时必须包含表中列出的所有主干道、次干道和支路，其它支路可以根据需要进行取舍。图1 石家庄城市中心区交通小区划分方案表1 石家庄城市中心区道路等级（长度单位：km）路名起止点长度等级路名起止点长度等级和平路中华大街-建设大街2.6主干道大经街阜康路-中山路0.8支路平安大街和平路-裕华路2.1主干道向阳路胜利大街-平安大街0.6支路裕华路建设大街-中华大街3主干道栗胜路胜利大街
12、-平安大街0.6支路中华大街和平路-裕华路2.5主干道阜康路胜利大街-平安大街0.6支路建设大街和平路-裕华路2.1主干道清真寺街宁安路-新华路0.7支路中山路中华大街-建设大街3主干道民族路中华大街-北小街0.8支路胜利大街和平路-裕华路2.2次干道青年街兴凯路-自强路1.2支路车站街中山路-裕华路0.9次干道黎明街新华路-永安路0.8支路新华路中华大街-公里街1.1次干道长征街和平路-中山路1.2支路自强路中华大街-车站街0.9次干道栗康街和平路-中山路1.2支路兴凯路中华大街-车辆厂街1.1支路休门街四中路-裕华路0.3支路北小街新华路-中山路0.5支路四中路平安大街-建设大街0.9支路
13、宁安路中华大街-北荣街0.8支路公里街新华路-中山路0.5支路正东路公里街-建设大街2支路车辆厂街和平路-新华路0.9支路东马路大经街-平安大街0.4支路3.3 中心区交通需求预测1出行生成预测中心区交通调查资料包括：现状年（2000年）各交通小区出行生成量（表2），现状年各交通小区主要用地指标（表3），未来年（2005年）各交通小区主要用地指标（表4），根据这些数据预测未来各交通小区的出行生成量。外围小区未提供用地数据，可根据人口增长趋势（表5）按增长率法进行生成预测。内部小区的出行生成量可以使用Excel软件中的“多元回归分析”功能进行预测，具体的操作过程是：在Excel的菜单中打开“工具
14、 加载宏”选项，在弹出的对话框中选择“分析工具库”并确定。再在Excel的菜单中打开“工具 数据分析”选项，在弹出的对话框中选择“回归”并确定，然后按照软件提示进行回归分析。根据现状年数据建立小区出行生成量与主要用地指标间的回归关系，再用此回归关系根据未来的用地指标预测未来年小区出行生成量。外部小区的出行生成量可以使用Excel软件中的“趋势分析”功能进行预测，具体的操作过程是：在Excel的菜单中打开“插入 图表”选项，在弹出的对话框中的左侧选择“XY散点图”，右侧选择“平滑线散点图”，点击“下一步”。根据图表向导，选择需要预测的历史数据表格，生成趋势线图。用鼠标激活刚形成的趋势线图表，选择
15、Excel主菜单中的“图表 添加趋势线”选项，在“类型”菜单中选定“线性趋势线”，然后在“选项”菜单中选定“显示公式”及“显示R平方值”。根据图表向导，可以形成趋势线图、回归公式及相关系数。根据此回归公式可以通过历年人口增长趋势和现状外部小区出行生成量，用增长率法预测未来年的外部小区出行生成量。表2 中心区分区出行产生吸引量（单位：千人）小区编号出行产生量出行吸引量小区编号出行产生量出行吸引量1279.5271.6910180.11244.52275.78108.6711232.8135.843219.29217.351249.167.92481.181.5113169.3122.26566.
16、5195.091433.254.34662.5667.9215205.8135.847234.99258.11631.754.34884.2967.9217159.9122.269166.02203.761845.367.92表3 现状中心区分区用地面积 （单位：km2）小区编号对外交通用地公共设施用地工业用地居住用地其它用地10.230.120.020.010.05200.050.170.120.28300.170.020.120.25400.030.020.620.1250.050.020.380.080.0560.030.030.040.420.10700.350.010.010.018
17、0.010.020.030.670.07900.120.010.530.191000.130.010.610.27表4 规划中心区分区用地面积 （单位：km2）小区编号对外交通用地公共设施用地工业用地居住用地其它用地10.280.13000.02200.230.050.10.25300.2800.060.22400.1300.510.1550.010.150.290.050.0860.010.1300.350.13700.37000.01800.1300.530.14900.2200.450.181000.2300.510.28表5 石家庄市历年人口统计（单位：万人）年份1981年1982年1
18、985年1986年1987年1988年1989年1990年人口103.1107115.7118.7110.6125.9118.2120.6年份1991年1992年1993年1994年1997年1998年1999年2000年人口122.2124.4138141154.63157.17155157.052出行分布预测由于未对中心区现状出行分布量进行调查，因此需使用重力模型依据预测出行产生、吸引量对未来的出行分布矩阵进行推算。其中，重力模型阻抗函数采用指数函数，参数根据类似城市经验可取0.7-1.5之间（该参数反映了地区的机动化水平）。3方式划分预测根据表6提供的调查数据，结合石家庄市未来交通政策与
19、交通结构的发展趋势，进行方式划分预测。表6 石家庄市居民出行方式构成（单位：%）年份公交小客车自行车步行其它1986(全市)5.131.1257.833.892.061998(全市)2.923.9552.3333.647.152000(全市)4.304.1254.7530.306.542000(中心区)23.5311.2547.8913.104.234交通网络分配根据现状调查数据统计，石家庄市中心区道路机动车高峰小时为早8：00-9：00，高峰小时系数为0.094；非机动车高峰小时为早7：00-8：00，高峰小时系数为0.14。将预测的未来年机动车OD矩阵和自行车OD矩阵折算成高峰小时OD矩阵
20、在现状网络上进行分配，并统计路网的主要指标（服务水平、平均饱和度等），分析主要的矛盾所在。分配方法可以根据实际情况选用，建议使用随机分配方法或均衡分配方法。3.4 中心区交通改善结合石家庄市城市中心区的交通现状和未来交通需求预测的结果，分析中心区的主要交通矛盾，并从整体规划的角度出发，提出中心区交通改善的方案。对于中心区的交通改善，可以从路网改造、交通组织、交通政策、土地利用等多方面进行。提倡广泛查阅有关中心区交通改善的资料，结合自己的认识与体会，提出切实可行的改善方案。对于所提出的改善方案，需要用交通规划软件进行验证，并与未改善前的路网进行与比较，分析主要指标的差异，并得出结论。如果有条件，
21、最好能提出几种不同的改善方案，并进行多方案的比选。3.5 撰写实习报告结合整个实习过程，撰写并提交实习报告。实习报告要求字数不少于3000字（不含图表），报告统一用A4纸打印，主标题为“交通规划模拟实习报告”，副标题为“石家庄市城市中心区交通分析与改善”，并注明小组成员的学号和姓名。实习过程中参阅的主要参考文献与资料，必须在报告的最后列出。建议实习报告的主要内容应包括：需求预测主要过程，选择预测方法的依据，主要分析过程，交通改善措施与方案，设想及体会等。实习报告中需要体现的的图表结果应包括：1. 现状路网图形与改善后的路网图形2. 预测全方式OD表格3. 预测机动车OD表格4 考核标准本次实习
22、采用“优、良、中、及格、不及格”五级评分制，具体标准如下：1. 实习最后得分由报告得分和平时得分组成，其比例分别为70%、30%；实习成绩小组中各成员相同。2. 报告及时提交，则根据报告的质量给予“优、良、中”中相应分级；未及时提交，则在报告质量分级基础上降一级；未提交报告，得分为“不及格”。3. 抄袭报告或编造实习数据，得分为“不及格”5 参考资料本次实习中所需的有关石家庄市城市中心区的基础资料、交通数据等，已在实验中心服务器上提供，上机操作的同学可到教师指定的地址下载。此外，实习中可能用到的参考资料还包括：1. 李旭宏 等.道路交通规划.东南大学出版社.19972. 王炜 等.城市交通规划
23、理论及其应用. 东南大学出版社.19983. 毛保华 等.交通规划模型及其应用.中国铁道出版社.19994. 岳渠德 等.石家庄市市中心区交通状况调查与评估.石家庄铁道学院学报.2000.35. 石家庄市交通旅游地图，2004版第四部分 系统操作手册1 系统概述1.1 系统简介交通规划模拟实验系统（TransLab）是石家庄铁道学院交通工程分院自主开发的专业教学软件，其主要功能是进行区域和城市交通运输规划与交通网络分析。学生通过使用该系统，可以对实际的交通规划项目进行计算机模拟分析，起到加深巩固课堂理论知识，锻炼动手能力、实际操作能力的目的。1.2 系统运行环境1硬件需求系统安装需要最低硬盘空
24、间为10M，64M内存，CPU主频300以上，显示内存4M以上。要达到更好的模拟效果，建议使用性能更高的内存和显示适配器。2操作系统本系统能够在Windows 98、Windows NT、Windows 2000、WindowsXP操作系统上安装运行，不适用于UNIX类的图形工作站使用。1.3 系统安装步骤本系统的安装应按照如下步骤进行：（1） 启动计算机，进入Windows98以上操作系统；（2） 插入安装光盘，执行“TransLab安装程序.exe”安装文件；（3） 按系统提示进行安装，直至安装完成。1.4 系统启动与运行实验系统有三种启动方法：（1） 双击桌面上的“”图标，进入实验系统主
25、界面；（2） 点击菜单“开始程序TransLab交通规划模拟实验系统”，进入实验系统主界面；（3） 命令行方式运行，在“开始运行”中键入“Translab”，进入实验系统主界面。2 路网输入2.1 启动路网编辑工具在实验系统主界面下，打开菜单“外接工具路网编辑工具”，启动路网编辑工具，如下图所示：2.2 配置背景地图打开菜单“设置显示背景地图”，或点击工具栏图标“”，选择一副背景地图，以进行下一步路网元素输入的定位。2.3 路网元素输入构成路网的主要元素包括小区、节点和路段。输入小区与节点，请打开菜单“操作添加节点”，或点击工具栏图标“”，在背景地图上的相应位置单击，出现如下对话框：在提示的位
26、置输入编号（编号小于100为小区，否则为节点）和名称（可不填）。输入路段，请打开菜单“操作添加路段”，或点击工具栏图标“”。输入路段需保证背景地图上已至少输入了两个节点（或小区），用鼠标先单击一个节点，这时节点颜色发生改变，然后将鼠标移动至另外一个节点，单击，出现如下对话框：在提示的位置输入或选择路段名称、路段长度、道路等级、机非分隔、管理方式等数据，注意输入一次可使正、反向两个路段都获得同样参数，如有特殊需要（如单行线等）可点击选项卡上的“反向路短”输入反向参数。2.4 路网元素修改删除路段或小区，请打开菜单“操作删除图形元素”，或点击工具栏图标“”。此时用鼠标单击某节点或路段，同时按下“D
27、EL”键，即可完成元素删除工作。需要注意的是在删除路段之前必须先删除路段连接的两个节点，以此来保证数据安全性。移动路段或小区，请打开菜单“操作移动图形元素”，或点击工具栏图标“”。此时用鼠标选中某节点或路段，同时移动鼠标即可完成图形元素的移动。修改路段或小区属性，请打开菜单“操作移动图形元素”，或点击工具栏图标“”。此时用鼠标双击某节点或路段，可弹出输入对话框，在此界面下可以修改图形元素的属性参数。2.5 显示效果调整调整图象显示效果可以分别使用“查看”菜单或工具栏上的相应功能，如下图所示：编号显示修改颜色全屏显示屏幕复原屏幕缩小屏幕放大其中，编号显示指的是是否显示路段和小区的编号，为一开关命
28、令；修改颜色指的是修改小区、路段、节点的颜色，建议三者颜色之间具有较大反差，以获得更好的显示效果，修改颜色对话框见下图。2.6 文件系统操作文件系统操作功能包括在菜单“文件”下，在工具栏上也有相应的提示按钮，包括：新建文件；：打开现有文件；：保存当前文件；：将当前交通网络另存为地图格式； ：打印当前交通网络图形。特别提示：路网输入过程中，请注意及时保存数据文件，以免造成数据丢失！3 交通预测与分析3.1 交通项目数据管理在进行交通需求预测与分析之前，首先必须对交通项目中所需要的数据有全局的了解。交通规划中的基础数据和预测结果包括：路网基础数据、出行产生吸引量数据、OD矩阵数据、交通分配结果数据
29、以及必要的参数。本系统中采用关系数据库的形式储存这些数据，采用分层导航的形式对其进行管理，见下图。通过单击左侧导航栏中的数据表格名称，可以将数据内容显示在右侧的文档栏中，见下图。3.2 出行生成预测打开系统菜单“需求预测出行生成预测”，可完成此项功能。需要注意的是，在预测之前必须确认“现状发生吸引量”表中的数据不为空。3.3 出行分布预测本系统中出行分布预测可使用两种方法：1Frator法：在使用该方法之前，必须确认“现状OD矩阵：全方式”表中的数据不为空。如果没有进行交通调查，可使用系统菜单“需求预测出行分布预测生成初始矩阵”功能完成初始矩阵的生成。下一步需要打开菜单下的“需求预测出行分布预
30、测FRATOR法”功能进行Frator法出行分布预测。2重力模型：在使用该方法之前，必须确认“阻抗矩阵：距离”表中的数据不为空。如果没有相关的阻抗数据，可使用系统菜单“需求预测出行分布预测交通阻抗分析”功能完成交通阻抗的生成。在使用重力模型前还需要对重力模型的参数进行标定，打开菜单下的“需求预测出行分布预测重力模型标定”功能进行参数标定工作。在上述准备工作都就绪后，可以使用系统菜单“需求预测出行分布预测重力模型”功能完成交通分布的预测。3.3 方式划分预测打开系统菜单“需求预测方式划分预测”，可完成此项功能。需要注意的是，在预测之前必须确认“预测OD矩阵：全方式”表中的数据不为空。方式划分预测
31、前需要对各种方式的特征参数进行标定，可以使用“图形分析方式划分曲线”功能完成，如下图：3.4 交通网络分配打开系统菜单“交通分配”菜单下的各项功能，可分别对机动车、自行车、公交三种方式的交通量进行全有全无分配、静态随机分配、动态随机分配、网络均衡分配四种不同的网络分配。在进行交通网络分配之前必须确认“预测OD矩阵：小汽车”、“预测OD矩阵：自行车”、“预测OD矩阵：公交”三表中的数据不为空。交通分配前需要对路段阻抗函数进行确认，可以使用菜单中的“图形分析路阻函数曲线”功能完成，如下图：4 规划结果分析与输出4.1 规划结果分析四阶段预测的结果可以以数据表的形式进行分析，即单击左侧导航栏中相应的
32、数据表格，在右侧文档栏显示相应成果。也可以使用图形分析功能，更直观的分析规划结果，作为改善方案提出的依据。对于所有的OD矩阵预测结果，都可以使用菜单“图形分析查看期望线图”功能得到图形分析结果，如下图所示：对于所有的交通网络分配结果，都可以使用菜单“图形分析查看配流结果”功能得到图形分析结果，如下图所示：4.2 规划结果输出对于交通项目规划过程中的中间数据与最后结果，本系统可以以多种不同的形式进行输出，包括数据另存为Excel表格、Web表格、表格打印输出以及道路网络、配流结果等以图形格式进行输出。将数据表格以Excel表格格式进行输出，可以选择菜单“文件另存为”功能，在文件格式对话框中选择“
33、XLS格式”，进行数据导出。将数据表格以Web表格格式进行输出，可以选择菜单“文件另存为”功能，在文件格式对话框中选择“HTM格式”，进行数据导出。打印数据表格请选择菜单“文件打印”功能，在打印之前可以选择菜单“文件打印预览”功能进行打印效果的调整，如下图所示：对于道路网络基础图形、OD矩阵期望线图、交通配流结果等规划成果，可以使用位图打印的功能进行输出。在“路网编辑工具”界面下选择菜单“文件打印到位图”功能，可以驱动打印机、绘图仪等设备进行出图。5 实验系统帮助功能为了便于用户快速学习和掌握本系统的功能，系统配备了详细的帮助手册，可以在使用前和使用过程中为用户提供详尽的操作指南。启动系统帮助功能，可以选择系统菜单下的“帮助帮助手册”，或者按下“F1”键。弹出的帮助系统界面如下图所示：此外，系统还能显示版权信息，提示用户勿进行软件的随意发布、拷贝、修改、反编译等操作，尊重开发者的知识产权。第21页
