《城市交通规划》PPT课件.ppt

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1、第6章 城市交通规划,概述交通规划新理念 引导城市最佳形态的形成、公共交通为主骨架城市的形成、生态城市的形等，以及新交通规划手段、合理的交通结构、交通设施结构、交通规划/设计/管理一体化、面向小汽车社会的新理念等。,改善城市交通新理念绿色交通1.协和的交通 交通与环境的协和（生态的、心理的）；交通与未来的协和（适应于未来发展）；交通与社会的协和（安全、以人为本）；交通与资源的协和（以最小的代价或最小的资源维持协和的交通）2.改善交通的新理念 追求交通效率、安全效率、安全、协和,关于环境人类赖以生存的（协和）环境包括：生态的、心理的、社会的、风土的环境 风土非风水。景观十年，风景百年，风土千年,

2、交通规划基本概念,现代交通规划的基本概念 新理念的运用：人性化交通系统的规划与建设、绿色交通的建设等；现代城市与社会条件的考虑：现代化生活条件；信息化社会；可靠性与抗灾减灾等；现代高新技术的运用：GIS/GPS/GSM以及建模技术与优化计算技术和诸多交通规划工具等,第6章 城市交通规划,主要内容:5.1 交通规划程序5.2 土地利用、调查与规划5.3 经济调查与分析5.4 起讫点调查5.5 出行发生预测,交 通 工 程 学,第6章 城市交通规划,主要内容:5.6 出行分布预测5.7 交通方式划分的预测5.8 交通量分配的预测5.9 交通规划的评价,交 通 工 程 学,6.1 交通规划程序,交

3、通 工 程 学,交通规划是“战略”，是一种“宏观”研究活动,交通运行、运输设施、土地利用、环境、经济等调查,现状调查的分析、政策分析等,运行预测：出行发生、方式分布、未来需求土地利用预测：人口、经济活动、土地利用,公交、出入口对外、交通战略、路网等规划,交通的可达性、顺畅性、经济等,美国：四阶段法,6.2 土地利用、调查与规划,交 通 工 程 学,土地利用调查(与运输条件交通活动并列为交通运输分析中的三要素)是交通规划的基础,土地利用调查包含的内容：基本信息与数据：地区功能（居民区、工业区、商业区）；建筑物类型（住房、工厂、学校、办公房等）；人口、就业者数、分区土地面积;动态信息：土地利用功能

4、与交通的协调及矛盾；交通的发生、吸引分布，可达性等.土地利用调查的指标：可达性：与土地利用布局及交通运输条件有关。,交 通 工 程 学,土地利用规划,土地利用规划的内容：（横向-土地利用现状，纵向-土地利用规划）功能的划分与组合：定出居民区、工业区、商业区、车站与机场设备用地、公园与绿化带的规模和具体安排。（根据人口和经济，考虑环境保护）分区土地面积需求量的估算：按照各种产业的就业人数及其生产量推算各个生产单位的未来用地面积。,交通发生在某指定时段(日或小时）内某街区（大楼、路段）的交通量。交通发生量与土地利用的类型及其发生活动的规模和强度有关。交通分布区与区之间的交通量。交通分布受到地区土地

5、利用规模（大区、小区之间）以及区间距离的制约。,6.3 经济调查与规划分析,交 通 工 程 学,1、经济调查的目的：针对交通运输规划的需求，对某指定范围的经济状况作全面的了解，详尽地收集资料，其可分为：综合经济调查（全国或某地区）和个别经济调查（某一工程项目）。2、经济调查的内容：自然情况：地形、地质、土壤、气候、水文、水文地质、名胜古迹。经济情况：人口、工农业资料、林业、建筑业、商业流通物资。交通情况：道路网现状、公共交通网现状、运输工具现状、客货运输量、交通流基本参数、交通延误。,交 通 工 程 学,3、经济调查的步骤：三阶段：准备阶段：收集汇总调查区域内的地形地图册和各种已有的经济统计资

6、料，拟定调查提纲。外业阶段：根据事先确定的调查边界，进行实地调查、表格登记，并提出各类规划的初步方案。内业阶段：整理调查资料，推算出规划年限所需的各类数据，如人口数，客货流量、流向与流速，需要的道路数量，运输工具数量等，最后绘制图表和编写说明。4、经济分析的内容：拟定各种可能的方案，分析、论证、比较各种方案的优劣，从而提出最优方案，编制技术经济分析文件。技术经济分析（广义）把道路和交通规划设计过程中所采取的政策、方案和措施进行定性与定量分析，并最终做出经济效果的评价，从而为修正与选择方案、定出决策提供依据。,6.4 起讫点（OD）调查（1）,交 通 工 程 学,1、基本概念 要求掌握：起点、讫

7、点、出行、出行端点、境内出行、过境出行、区内出行、区间出行、小区形心、期望线、综合期望线、OD表、调查区境界线、分隔查核线。,期望线,分隔查核线,境内出行：起讫点皆在调查区范围内的出行；过境出行：起讫点皆在调查区范围外的出行；区内出行：调查区分成若干小区后，起讫点皆在一个小区内的出行；区间出行：调查区分成若干小区后，起讫点分别位于不同小区内的出行；小区形心：代表同一小区内所有出行端点的的某一集中点，是该小区交通流的中心点，不是该小区几何面积的重心；期望线：连接各小区形心间的直线，出行期望的最短距离；OD表：表示起讫点调查或预测成果的表格调查区境界线：包围全部调查区域的一条假想线；查核线：为了校

8、核OD调查成果精度而在调查区内部按天然或人工障碍设定的调查线（根据需要可能有多条线），其沿线断面通过的交通量可作为查核用。,交 通 工 程 学,2、OD调查的目的：调查从O点到D点交通类型及其数量等方面的资料，为运输规划的研究提供基础数据。(调整城市结构布局；完善交通网系统；选择交通运输方式；预测远景年的交通量）3、OD调查的内容：客流OD调查 起讫点分布、出行目的、出行方式、出行时间、出行距离、出行次数 货流OD调查 货源点与吸引点的分布、货流分类数量与比重、货运方式分配,交 通 工 程 学,4、OD调查的步骤：5、OD调查的方法：,资料准备,划线分区,定抽样率,人员训练,制订计划,典型试验

9、,实地调查,家访调查,发表调查,路边询问,车辆牌照,运输集散点,公交路线乘客,电话询问,明信片,工作出行,境界出入,家访调查：广泛宣传、依靠当地各级组织；发（收）表调查：表格应易于理解，为提高回收率应采取措施，行政的、奖励措施等，特别适应于驾驶员的调查；路边询问调查：抽样调查、流量调查（同步），交通警察的配合很重要明信片调查；工作出行调查：从工作单位开始调查；车牌照调查；运输集散点调查：用于公路规划、公共交通规划以及停车场设计。（乘客）公交线路乘客调查；电话询问调查；境界出入调查（家访调查的补充）,交 通 工 程 学,6、OD调查成果整理与分析 OD调查成果的表达方式有三种：OD表，有矩形和三

10、角形之分(书134页图5.4.3)交通发生统计图、期望线图 相关曲线,交 通 工 程 学,矩形表既反映流量，也反映流向例如：BA为34，表示为从B点出发到达A点流向的流量为34。,OD表,交 通 工 程 学,统计图的高度表示区间的发生总量期望线的宽度表示区间出行的次数,交通发生统计图和期望线图,交 通 工 程 学,OD曲线实质是不同交通量影响因素（出行距离，出行时段，出行方式等）与OD量的关系曲线图,OD曲线图,出行频率,出行时间（小时）,0,出行频率,出行距离（千米）,案例佛 山 市 居 民 出 行 调查分析报告,一 概述 背景 目的 调查内容 工作步骤,1 背景广东省第九次党代会提出建设经

11、济强省的重大战略，并对佛山市定位为全省第三大城市的战略决策，佛山市的城区范围正在调整之中。调查范围：除佛山市中心城区（佛山城区、石湾区）外，增加了与佛山市紧密相邻的南海市桂城区。至2001年调查区的总人口共计 56.9232万人（含六岁以下儿童），六岁以下儿童约占总人口8.2%。,2 目的 提供城市客运交通需求信息，通过对居民出行情况的分析研究，掌握城市客流的基本规律和特征；建立需求模型以及进行近远期交通预测的主要依据。,3 调查内容出行次数 出行目的 起讫点分布 出行方式 出行时间 出行距离,二 调查技术准备表格的设计 交通区的划分 抽样方法和抽样率的确定,抽样方法和抽样率 简单随即抽样：方

12、法简单，易于实施 抽样率：计划抽样率 4 实际抽样率 4.6 佛山城区 3.3%石湾区 5.2%桂城区 8.3,三 调查实施调查基本组织机构 调查员的培训 居民出行调查现场调查实施日程 数据编码与输入 调查、编码、输入中存在的主要问题,四 数据处理、扩算和修正 原始数据处理：数据经过编码和输入后，形成了调查数据库 数据扩算：以统计年鉴的人口数据为全样，按不同调查区集体户、常住家庭户的含不同人口的户数，对原始数据进行了扩算 数据校核：利用统计年鉴中人口的其它数据进行校核（如在职人数、学生人数、岗位数、收入水平、户均人数等）。,五 调查成果整理及分析此次居民出行调查均匀抽样 调查区总人口56.92

13、32万人，六岁以上人口总数为52.2555人，实际抽样率为4.6%，被调查户数总计 8986 户，总人数 25155 人；有出行人数22519人，人均出行率2.45人次/日，有出行者人均出行率2.89人次/日。,6.5 出行发生的预测,交 通 工 程 学,基本概念 要求掌握的基本概念：出行分类、出行产生量、出行吸引量、产生率。1.出行分类：由家出行（工作出行、非工作出行）；非由家出行。分类的目的是为了区分出行的方向性,建立产生与吸引的关系；2.出行产生量：指由家出行中全部家庭一端（O点或D点）的出行量和非家出行中O点一端的出行量；3.出行吸引量：指由家出行中全部非家庭一端（O点或D点）的出行量

14、和非家出行中D点一端的出行量；4.产生率（吸引率）：由OD调查统计得出的单位出行量，次/户、次/人等；,出行发生预测方法：发生率法 回归发生模型（回归法）类型发生模型（类型分析法）,发生率法,交 通 工 程 学,基本概念 发生率法包括产生率法和吸引率法，即由OD调查统计得出的单位出行量，如x车次/住户等。例：1#区有172家独户住宅，287家集体住宅，550家公寓房屋，他们的产生率分别为2.38、2.38、2.31车次/户；另有40,000平方米的商业中心，平均每1,000平方有2.2个雇员，其吸引率为1.82车次/雇员。可得该区有：出行产生量 2.38（172+287）+550*2.31=2

15、363车次/日 出行吸引量 2.2*40000/1000*1.82=160车次/日 按相同方法可依次算出2#、3#.等区的出行发生，得表如下：,表中最右列调整吸引ai由下式计算此处 调整后，产生量的总值与吸引量的总值应相等,交 通 工 程 学,回归发生模型（回归法）,交 通 工 程 学,基本概念 用回归分析法表示出行产生量（吸引量）与有关指标（人口、户数、职工数等）之间关系的数学模型。例如：T为出发与达到的车次总数（辆/日）X1为建筑面积 X2为职工数 X3为人口数 上式T实质就是市区出发或达到的车次与市区建筑面积、职工数和人口数之间的数学模型。,回归发生模型（回归法）,又如国外某城市通过现状

16、调查分析得到影响居住区出行产生量的最主要因素是私有小气车的数量,统计数据为:,由此建立一元回归方程,如要得到未来出行量，主要将未来的自变量代入回归模型即可。,运用回归发生模型需满足下述假定：1、自变量是独立的；2、自变量是连续的；3、自变量的变化呈正态分布；4、自变量与因变量是线性关系。缺点：随着远景年的后移，可靠性变差。,类型发生模型（类型分析法）,交 通 工 程 学,基本概念 用类型分析法（通常考虑家庭收入、小汽车拥有程度、家庭结构与规模）表示家庭基本单元与出行产生量之间关系的数学模型。（书111页例5.52）类型产生模型的建立必须满足如下假设：1、在一定时期内的出行率式稳定；2、家庭规模

17、的变化很小，收入与小汽车拥有数是增长的；3、每种类型内的家庭数量，可以用相应于家庭收入、小汽车拥有数和家庭结构等资料所导出的数学分布方法来估计。,6.6 出行分布的预测,交 通 工 程 学,基本概念 出行分布模型：描述各交通区区间交换的交通出行次数和各区自身的交通产生（吸引）量的相互关系的数学方程式。要求掌握的基本概念：。现状分布：为了掌握交通量的基本分布及出行特征，需对所研究的区域做必要的分区。现状分布即现状OD交通量，常用OD分布表表现。未来分布：各交通区未来出行量的预估，用OD分布表表现；出行分布预测方法：增长系数法（现在型式法）重力模型法,增长系数法,交 通 工 程 学,基本概念 增长

18、系数法：由现状分布和增长系数进而估算未来分布的方法，又称为现状形式法。增长系数法有平均系数法和福来特法。平均系数法:现状分布 x 平均增长系数=未来分布，平均增长系数是i 区与j区增长系数的平均值；,平均系数法举例,具体计算方法见课本112页例（）例:已知A、B、C三区的出行、增长系数及现状分布，如表和图所示。,算法步骤：1、根据 计算各区的未来分布；2、列未来分部表 3、计算调整系数 4、精度要求：a=1.00，如a1.01或a0.99则需再次计算，增长系数由第一次的G改为a。,解:按上列模型，分别算得：,此结果列未来分布表,调整系数a的算式为：,增长系数法的精度要求为：a=1,如果a1.0

19、1或a0.99则需再次计算，增长系数取值由第一次的G改为a。TAB,TAC与TBC则由刚才计算的未来分布取值。,副来特（Fratar T.J.）法,引入与各交通分区有关的数量关系，作为增长率修正依据。未来分布：Tij=(Tij(i)+Tij(j)/2 Tij(i)=Tij*Gi*Gj*jTij/j(TijGj);Tij(j)=Tij*Gi*Gj*iTij/i(TijGi),仍用前面的例子。TAB=1/2（TAB(A)+TAB(B)TAB(A)=TABxGAxGB(TAB+TAC)/(TABxGB+TACxGC)=36TAB(B)=TABxGAxGB(TBA+TBC)/(TBAxGB+TBCxG

20、C)=42.86得TAB=1/2(36+42.86)=39.43同理算得TAc=20.25，TBC=25.40。a的计算同前，根据精度决定是否继续计算。,增长系数法优缺点：1、平均系数法的缺点式收敛太慢，优点是公式简明易懂，还可以采用计算机计算。另外，如果调查区的发展有重大变化，不宜采用；2、福来特法收敛比较快，但是公式复杂。,重力模型法,交 通 工 程 学,基本概念 由现状分布选取某一种合适的重力模型，以此种模型为基础推算未来分布的方法称为重力模型法。重力模型：是一种预测分布的广义的广为使用的模型，借用牛顿的重力模型，基本思路是:两小区之间的出行数Tij与出发区i的出行产生量pi、到达区j

21、的出行吸引量aj各成正比，与两区之间的出行时间tij（消耗）成反比。重力模型法有三种模型：行程时间模型、相互影响模型和分布系数模型。,1)公式 式中：C为指数 Tij,Tij:i 区到 j 区的现状及未来交通分布量；pi,pi:i 区现状及未来的产生量；aj,aj:j 区现状及未来吸引量；tij:i 区到 j 区间的行程时间只要知道pi与aj的未来值pi，aj 就可得到未来分布Tij。,1.行程时间模型：以现状行程时间作为约束，试算确定 重力模型中的指数；,2）行程时间模型计算步骤：a 计算现状加权时间；b 确定基本计算精度，假定指数C；c 根据公式计算分布；d 按计算分布求计算加权时间；e

22、验算误差，若满足则终止试算，确定C值，否则继续试算,具体计算方法见课本114页例（）,已知出发区1、2 及到达区3、4、5 的出行发生量与吸引量，以及区间行程时间，如表和图所示。,1,2,3,4,5,5,2,3,3,4,5,行程时间的加权平均值,现以行程时间模型计算出行分布，所得结果称为G.M.分布表，式中指数c采用试算法。精度要求：G.M.分布与O.D分布中的t 的误差不应超过3%，如超过3%，则需通过改动指数C值进行调整。具体计算步骤如下：假定C=1.0。,1,2,将计算结果列入表中,再求t的加权平均值：,由pi与aj的未来值pi，aj 就可得到未来分布Tij。,相对误差0.03，应调整c

23、。,2.相互影响模型,引入与区间时间有关的系数fij及区间社会经济调整系数kij（一般情况，kij=1，当条件悬殊时，该调整系数(kij)取小于1的值）；fij为引入的与时间相关的系数（取代了1/tcij；）kij为区间的社会经济调整系数,3 分布系数模型,重力模型法优缺点：优点：考虑的因素比增长系数法全面，突出了局部和整体存在着相互作用的观点，比较切合实际。即使没有完整的OD资料，此法也可以推算出出行分布 缺点：不适合于短路程出行分布的计算，同时GM分布于OD分布的调整工作量比较大。,6.7 交通方式划分的预测（1）,交 通 工 程 学,基本概念 交通方式：交通工具。交通方式划分：指个人出行

24、次数在不同交通方式之间进行的划分，即对出行方式的选择。交通方式划分在流量预估中的组合：指流量预估中何阶段进行交通方式划分为宜。交通方式划分组合有四种：G-出行发交通生，D-出行分布，MS-交通方式，A-交通量分配,G-MS,D,A,G,D-MS,A,G,D,A,MS,G,MS,A,D,6.7 交通方式划分的预测（2）,交 通 工 程 学,建立预测模型 未来交通方式划分时建立有关预测模型时要考虑如下几点：1）出行特征：出行效用(目的、时间、舒适度、安全度等）2)个人及家庭状况（职业、性别、年龄、收入、支出、家庭人员数、住房形式和居住条件等。）3）城市和地区特征（城市规模、居民密度、是否进入市中心

25、和停放车辆的条件等）4）时段特征 5）交通方式特征（各种交通方式的车速、载客量、机动性 转移曲线 转移曲线是一种较为简单、直观的交通划分预测模型。一般转移曲线程序有5个变量：出行者的经济条件、出行目的、两种方式（公交、私有）的所需行程时间比值(行时比）、两种方式的所需费用比值（费用比）、两种方式的非乘车时间比值（服务比）。(教材：120页图）,6.8 交通分配的预测,交 通 工 程 学,基本概念 1）交通量分配：指各交通区之间的交通量在其间的各条道路及各路段上的分配（图）2）仅按需求分配交通量：没有考虑通行能力及路网容量的交通分配；3）按实际分配交通量：考虑通行能力的分配交通量 4）最佳分配交

26、通量：对于特定的目标而言（公里数最少、造价最低）；交通量分配模型：全有或全无分配模型（最短路径分配模型）多路线概率分配模型,全有或全无分配模型,交 通 工 程 学,基本概念 全有或全无分配模型：又称为最短路径分配模型，此模型假定两区之间的交通量全部在道路网中具有最短行驶时间（最短行程距离）的某条路线中通过，而其它路线上的交通量全部为零。全有或全无分配模型分配步骤：先从调查区域内的道路网中找出各区之间的最短行程路线，然后按全有和全无的原则进行分配，最后累计得出各路段的总交通量。优点：计算工作量不大 缺点：不够符合实际，分配不均，交通阻塞、资源浪费,多路线概率分配模型,交 通 工 程 学,基本概念

27、 多路线概率分配模型：以合理的路线为原则，认为交通量是以不同的概率分配到多条路径上。两个重要定义：线权由起点i到j点的连线（路段）上权重。点权以P.W.(i)表示，起点i的点权是指进入节点i的全部连线的线权之和。优点：比较符合实际。缺点：计算繁琐，步骤多。,计算步骤,1 计算点权和线权,2 计算路段交通量,点权等于进入该点的线权之和,1,2,3,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,(1),(1),(1),(1),(1),(1),(1),(1),(2),(3),(1),(1)

28、,(1),(1.74),(1.74),(1.74),(1.74),(1.74),(0.37),(0.78),(0.93),例：交通量分配的计算,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,(1),(1),(1),(1),(1),(1),(1),(1),(2),(3),(1),(1),(1),(1.74),(1.74),(1.74),(1.74),(1.74),(0.37),(0.78),(0.93),1 计算点权和线权,同样方法计算出各线权标于图中,例：交通量分配的

29、计算(续),1,2,3,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,(792),(208),(208),(0),(0),(0),(0),(209),(0),(0),(582),(564),(19),(892),(652),(240),(652),(89),(19),(108),(348),(417),2 计算路段交通量计算的顺序应从终点逆向进行.,同样方法可计算出其它各路段上的分配交通量标于图中,6.9 交通规划的评价,交 通 工 程 学,评价标准 1)费用评价（建筑费、购地费、旅行费用等）2)效益评价 交通效益评价：服务水平（出行时间圈、换乘次数、时间消耗）；经济效益：直接经济效益-时间价值、间接经济效益-增值价值；社会效益评价：国民经济发展、社会发展、生活质量的提高、市民的认同等 2）实施可行性评价：政治可行性、经济可行性、环境评价、技术可行性等 费用效益经济分析 含义：分析比较实施某项交通规划所需的费用和这项规划完成后预计获得的效益，从中得出结论。,作业 用平均增长系数法推算未来分布，计算两次，并求调整系数,