交通规划课程设计 Course Exercise in Traffic Planning 专业班级：交通工程 姓名：
班级：
交工班 学号：
设计时间：2012＼6＼4-2012＼6＼10 指导教师：
成绩综合评定表 1出勤及平时表现（40%）
考核项目 成绩分布 优 良 中 及 不及 出勤情况（10%）
基础知识掌握情况（10%）
独立解决问题能力（10%）
平时表现（10%）
出勤及平时表现成绩 2设计成果（60%）
考核项目 成绩分布 优 良 中 及 不及 计算书质量 （20% ）
设计步骤及计算结果 （30%）
答辩情况（10%）
设计成果成绩 指导教师评语：
《交通规划》课程设计指导书 一、设计的目的与任务 交通规划课程设计是交通工程专业教学计划中实践教学的重要组成部分，是贯彻理论联系实际、培养高素质人才的重要实践环节，其目的和任务是：
目的：为了巩固和进一步掌握在《交通规划》授课中学到的理论知识，通过交通规划设计工作，培养学生理论联系实际、实事求是的良好作风，并进一步明确本专业学习的宗旨与任务；
任务：通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、社会发展预测基础上，采用四阶段法进行相应的交通规划，使学生了解交通规划的大体流程、基本技术方法和未来的发展趋势。
二、设计题目及相关要求 1、相关要求：
总体目标：在交通规划区域内相关社会经济分析预测的基础上，完成交通规划设计内容，增强学生完整的交通规划设计概念及强化规划意识。
具体设计要求：
（1）依据分组情况合理分工，各组均独立、按时、按质、按量完成本课程设计。
（2）充分理解并掌握相关理论，熟悉行业规范以及设计流程。
（3）完成设计项目后，将设计指导书、任务书、计算书按要求装订成册。
通过整理课程设计资料、撰写并打印课程设计报告等，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，获得对本此课程设计的全面、系统的认识，同时取得一定的工作技能和专业经验。
2、注意事项：
（1）本课程设计要求学生依据分组情况合理分工，各组均独立自主完成，严禁抄袭、抄袭者以零分计。
（2）严肃考勤纪律，学生应按指导教师要求时间参加检查，不得无故缺席。
3、成果要求 设计成果一份。要求：目次分明，内容完整，计算数据准确，步骤清晰，图表规范，字迹工整、流畅；
计算书一律采用A4纸用钢笔书写或打印；
成果用订书机装订成册即可。
三、设计内容 1、现有道路网络、交通影响区及主要节点分析 （1）了解并分析现有道路网络；
（2）根据相关的经济发展、工业布局以及实际土地利用情况划分交通影响区；
（3）在交通影响区划分的基础上完成主要节点的设定。
2、规划区域的社会发展、道路交通量预测 （1）分析预测区域的社会发展情况；
（2）完成预测年限内（05、10、15年）各项经济指标及各小区交通量的预测。
3、交通发生、吸引模型的建立与标定 （1）建立小区交通发生、吸引模型；
（2）完成预测年的交通发生、吸引量计算。
4、交通分布 （1）建立相应的OD矩阵及距离矩阵；
（2）进行并完成规划区内的交通分布，进而得到规划区内的OD量。
5、交通分配 （1）了解并设计本次课程设计拟采用的交通分配方法；
（2）完成规划区内的交通交通分配工作，为相应的道路设计提供依据。
交通规划课程设计任务书 一、指导教师：
二、设计要点：
（一）设计内容 1、交通现状分析；
2、出行产生和吸引预测；
3、交通分布预测；
4、交通分配预测；
5、对预测结果进行分析。
（二）计算方法：
1、交通量预测 （1）发生：
利用现状各交通分区人口数量与调查的现状出行产生量进行分析，得出交通发生量的预测模型（如多元线性回归模型）。
（2）吸引：
根据现状调查不同的出行目的的比例和影响出行的各类土地面积，得到不同土地利用类型的出行吸引率，从而得到规划年的各交通分区的交通吸引量（如多元线性回归模型）。
2、交通分布预测：
利用调查的现状交通数据，任选一种方法（增长系数法、福莱特法、重力模型法）拟合模型系数，并计算未来时段的分布交通量。
3、交通分配：
采用全有全无法、容量限制－增量加载法分配或迭代加权分配法把预测的交通流分配到交通网络上去。
（三）提交的文件及图纸 计算书一份，内容包括：
1、期望线图（选作）；
2、用图表展示现状和预测年土地利用、人口情况（如柱状图、饼状图等）。；
3、交通发生、吸引、分布的表格；
4、计算书；
5、对现状和预测结果的分析。
附录：设计资料 一、附表 表1 现状土地利用、人口情况表 小区 编号 居住 用地 （公顷）
工业仓储 （公顷）
商业设 施用地 （公顷）
政府团 体用地 （公顷）
旅游体 育用地 （公顷）
现状人口 1 90.55 52.16 15.88 25.52 0 22226 2 29.09 83.38 17.33 18.83 0 19510 3 76.68 19.01 76.41 12.97 5.76 49336 4 69.26 16.56 12.62 12.10 0 39403 5 76.14 145.85 1.42 6.36 0 32436 6 33.92 83.43 0 0 0 21100 7 0 167.56 0 0 0 98880 表2 预测年土地利用、人口情况表 小区 编号 居住 用地 （公顷）
工业仓储 （公顷）
商业设 施用地 （公顷）
政府团 体用地 （公顷）
旅游体 育用地 （公顷）
预测年人口 1 110.65 52.18 15.26 5.55 0 38416 2 49.01 83.45 7.89 28.86 0 28510 3 84.69 29.01 29.43 21.98 1.72 51334 4 96.37 20.50 2.62 2.17 0 45400 5 87.51 160.87 1.42 3.36 0 35600 6 44.29 28.43 0 0 0 23400 7 0 167.56 0 0 0 10000 表3 交通小区现状OD表 D O 1 2 3 4 5 6 7 1 27767 47 161 546 2342 4301 361 2 10691 25019 28406 554 4241 1674 167 3 11040 25622 14071 379 2803 1798 768 4 422 14059 34956 4179 239 122 473 5 5483 6369 18983 394 27249 1112 7678 6 12019 14897 14090 117 1480 45841 1624 7 3921 15277 10493 3 305 916 10139 表4 交通小区间距离 1 2 3 4 5 6 7 1 500 1548.5 3223.0 5244.0 3754.1 2027.5 4107.7 2 1548.5 500 1685.8 3698.0 2930.4 3340.3 5602.2 3 3223.0 1685.8 500 2027.5 3105.2 4905.6 7188.2 4 5244.0 3698.0 2027.5 500 4030.0 6760.2 9204.2 5 3754.1 2930.4 3105.2 4030.0 500 3777.9 7605.6 6 2027.5 3340.3 4905.6 6760.2 3777.9 500 4253.5 7 4107.7 5602.2 7188.2 9204.2 7605.6 4253.5 500 二、出行产生预测：
利用现状各交通小区人口数量与调查的现状出行产生量进行回归分析，得到出行产生量预测模型如下：
（相关系数为0.92）
式中，Y — 出行产生量（次）
X — 交通小区的人口数量（人）
三、出行吸引预测 根据对该区域现状居民出行调查可知，居住用地、工业（含仓储）用地、商业设施用地、政府团体用地和旅游、体育用地是主要的出行吸引源。根据现状调查不同出行目的的比例和影响出行的各类用地面积，得到土地利用类型的出行吸引表（表5）。
表5 土地类型出行吸引率表（次/公顷）
土地类型 居住 工业（仓储）
商业设施 政府团体 旅游、体育 吸引率 100 120 3900 3500 20 四、交通分布 交通分布预测就是根据预测的各交通小区产生量和吸引量，确定各交通小区之间的出行分布量，即计算未来预测年居民出行量OD表中的各元素值。交通分布预测的常用模型主要有增长系数模型、重力模型和概率模型。
增长系数法假定现在和将来交通分布的模式变化不大，并基于各小区交通生成量和吸引量的增长率，利用现状的OD直接预测未来的OD。此方法简单、方便，但当交通分布变化时，误差较大。
概率模型法是将交通小区的生成量以一定的概率分布到吸引区的方法。这是一种以出行个体效用最大为目标的非集合优化模型，从理论上讲是一种更为精确、合理的方法。但事实上，这种模型结构复杂，需要样本量极大，难于求解和标定。
重力模型法基于引力定律，假设交通小区i、j之间的交通分布量与交通小区i的产生量、交通小区j的吸引量成正比，与交通小区i、j之间的交通阻抗系数成反比。根据约束条件情况又可分为无约束、单约束、双约束重力模型。此法综合考虑了影响出行分布的地区社会经济增长因素和出行时间、距离的阻碍因素，虽然计算复杂，但精度较高。
五、交通流分配 以下网络示意图重，①、④、⑤、⑦分别为OD作用点，图形中线路数值为出行时间，有些为固定值，有些与交通量有关，Q为交通流量，OD分布流量矩阵如下表所示。
表6 OD点交通量表 D O ① ④ ⑤ ⑦ ① 0 300 400 500 ④ 300 0 100 250 ⑤ 400 100 0 600 ⑦ 500 250 600 0 a．列出该网络邻接目录表 b．令Q＝0，列出该网络最短路径用最短路法分配该OD矩阵；
c．用容量限制－增量加载法或迭代加权法分配该表OD矩阵 最短路线如下表：（表格不完整，请在计算书中填入完整的最短路线表格）
OD点对 最短路线节点号 1～4 1～2～4 4～1 4～2～1 ；
；
；
；
本规划中采用无约束重力模型进行居民出行分布预测。双约束重力模型的基本形式为：
，用底特律法收敛；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；
②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用二次分配，第一次为交通量的50％，第二次为剩余的50％。
设计内容 一、现状和预测年土地利用、人口情况分析经过图表的对比，可以看出八个小区的居住用地比现状有所增长，但是增长不大，7小区没有居住用地。经过图表的对比，除3、4、5小区的工业仓储用地略有增长，其它小区工业仓储用地均有所减少，其中6小区减少的幅度很大。经过图表的对比，各个小区的商业设施用地均有所减少，其中3小区减少幅度很大，6、7小区没有商业设施用地。经过图表的对比，1、4、5小区政府团体用地均减少，其中1、4小区减少幅度很大，2、3小区的政府团体用地均有所增加， 6、7小区没有政府团体用地。经过图表的对比，3小区的旅游体育用地减少非常明显，其它各小区均有没有旅游体育用地。经过图表的对比，除7号小区外，其它小区的人口均有所增加，其中1、2小区的人口增长明显，7小区的人口骤减。
二、出行产生预测：
利用现状各交通小区人口数量与调查的现状出行产生量进行回归分析，得到出行产生量预测模型如下：
（相关系数为0.92）
式中，Y — 出行产生量（次）
X — 交通小区的人口数量（人）
1小区：=1.7×38416+1352=66652.9 2小区：=1.7×28510+1352=49819 最终得到：
（表1）
小区 预测年人口（X矩阵）
预测年出行产生(Y矩阵) 1 38416 66659.2 2 28510 49819 3 51334 88619.8 4 45400 78532 5 35600 61872 6 23400 41132 7 10000 18352 三、出行吸引预测 根据对该区域现状居民出行调查可知，居住用地、工业（含仓储）用地、商业设施用地、政府团体用地和旅游、体育用地是主要的出行吸引源。根据现状调查不同出行目的的比例和影响出行的各类用地面积，得到土地利用类型的出行吸引表（表5）
土地类型 居住 工业（仓储）
商业设施 政府团体 旅游、体育 吸引率 100 120 3900 3500 20 预测年吸引交通量：
利用公式：吸引交通量=∑（土地类型出行吸引率×土地类型面积）
1小区：1小区：100×110.65＋120×52.18＋3900×15.27＋3500×5.56＋20×0=96326.092 次 2小区：100×49.01＋120×83.45＋3900×7.89＋3500×28.86＋20×0=146752.81 次 …… 预测年土地利用矩阵（表3）
小区编号 居住用地（公顷）
工业仓储（公顷）
商业设施用地（公顷）
政府团体用地（公顷）
旅游体育用地（公顷）
1 110.65 52.18 15.27 5.56 0.00 2 49.01 83.45 7.90 28.87 0.00 3 84.69 29.01 29.44 21.99 1.72 4 96.37 20.50 2.62 2.18 0.00 5 87.51 160.887 1.42 3.36 0.00 6 44.29 28.43 0.00 0.00 0.00 7 0.00 167.56 0.00 0.00 0.00 最终得到：
（表4）
小区 预测年出行吸引(Y矩阵) 1 96265.6 2 150196 3 203691.6 4 29910 5 45353.4 6 78406 7 20107.2 根据（表1）与（表4）得到利用模型预测的将来OD表：
预测年OD表(表5) D O 1 2 3 4 5 6 7 1 66659.2 2 49819 3 88619.8 4 78532 5 61872 6 41132 7 18352 96265.6 150196 203691.6 29910 45353.4 78406 20107.2 66659.2+49819+88619.8+78532+61872+41132+18352=404986 96265.6＋150196 ＋203691.6 ＋29910＋45353.4 ＋78406 ＋20107.2 =623929.8次 因为，所以进行调整。
这里用调整系数法调整：
然后利用公式：
…… 得到：
小区 1 2 3 4 5 6 7 62484.94 97490.57 132213.98 19414.25 29438.39 50892.47 13051.36 用调整系数法调整的OD表 D O 1 2 3 4 5 6 7 Oi 1 66659.2 2 49819 3 88619.8 4 78532 5 61872 6 41132 7 18352 Di 62484.94 97490.57 132213.98 19414.25 29438.39 50892.47 13051.36 404986 四, 交通分布 交通分布预测就是根据预测的各交通小区产生量和吸引量，确定各交通小区之间的出行分布量，即计算未来预测年居民出行量OD表中的各元素值。交通分布预测的常用模型主要有增长系数模型、重力模型和概率模型。
本规划中采用重力模型。
表7 交通小区间距离 1 2 3 4 5 6 7 1 500 1548.5 3223.0 5244.0 3754.1 2027.5 4107.7 2 1548.5 500 1685.8 3698.0 2930.4 3340.3 5602.2 3 3223.0 1685.8 500 2027.5 3105.2 4905.6 7188.2 4 5244.0 3698.0 2027.5 500 4030.0 6760.2 9204.2 5 3754.1 2930.4 3105.2 4030.0 500 3777.9 7605.6 6 2027.5 3340.3 4905.6 6760.2 3777.9 500 4253.5 7 4107.7 5602.2 7188.2 9204.2 7605.6 4253.5 500 利用已标定重力模型求解分布交通量如下：
=0.45×（64452.2×70944.165）/500=118801.551 计算后得表：
O/D 1 2 3 4 5 6 7 合计 1 118801.551 32140.34253 13993.4292 966.25947 2459.68964 11048.7837 948.479817 180358.535 2 15407.4297 138636.097 28578.8801 1241.90727 2700.81359 3811.56453 438.548083 190815.24 3 8787.18762 37436.15658 334004.162 5600.27483 4385.84491 3732.14713 529.386213 394475.159 4 3662.57746 9819.797462 33804.6661 43471.6151 2595.25417 3308.0294 319.864538 96981.8042 5 4846.76386 11101.6227 13762.5552 1349.14427 51960.2395 3909.09198 338.890584 87268.3081 6 8382.33904 6032.180595 4509.03665 402.77506 1505.06444 59790.0951 555.236583 81176.7274 7 1257.61607 1212.990797 1117.80711 111.890451 228.038375 970.392216 6872.31527 11771.0503 合计 161145.465 236379.1876 429770.536 53143.8664 65834.9446 86570.104 10002.7211 1042846.82 (1)计算和 ==0.37 =0.388 =0.261 =0.412 =0.225 =0.308 =0.81 =0.365 =0.709 =0.447 =0.507 =0.588 =1.559 =1.305 （2）通过重力模型计算得到的OD表不满足出行分布的约束条件，因此采用底特律法进行迭代计算, (1)求生成交通量的倒数：1.0262 (2)第1次近似：
计算后得表：
D O 1 2 3 4 5 6 7 合计 1 6605.938153 1902.993585 618.014045 50.67510797 157.8960776 932.4670857 177.6638845 10445.648 2 605.5856748 5784.232912 891.3908172 45.90439488 122.2571778 226.9618359 57.95620789 7734.289 3 297.1833376 1346.488705 8980.83751 178.4499573 171.1492645 191.5800693 60.3111184 11226.000 4 446.4847893 1271.50037 3272.232182 4986.724606 364.5895068 611.3127181 131.1877702 11084.032 5 517.3124262 1258.234648 1166.078401 135.4656604 6389.349253 632.3116394 121.6600455 10220.412 6 639.4063747 488.8900924 273.1958933 28.91978903 132.3434046 6915.860988 142.5372152 8621.154 7 295.1750971 302.2961128 208.2549941 24.70379812 61.65854916 345.1457031 5424.896129 6662.130 合计 9407.086 12354.636 15410.004 5450.843 7399.243 9855.640 6116.212 重新计算和 =2.413 =2.511 =2.435 =2.984 =2.985 =3.244 =2.679 =1.347 =2.289 =1.504 =1.804 =1.952 =1.042 = 0.807 五、交通流分配 以下网络示意图重，①、④、⑤、⑦分别为OD作用点，图形中线路数值为出行时间，有些为固定值，有些与交通量有关，Q为交通流量，OD分布流量矩阵如下表所示。
表6 OD点交通量表 D O ① ④ ⑤ ⑦ ① 0 300 400 500 ④ 300 0 100 250 ⑤ 400 100 0 600 ⑦ 500 250 600 0 a．列出该网络邻接目录表 b．令Q＝0，列出该网络最短路径用最短路法分配该OD矩阵；
c．用容量限制－增量加载法或迭代加权法分配该表OD矩阵 最短路线如下表：
OD点对 最短路线节点号 1～4 1～2～4 1～5 1～2～4～6～5 1～7 1～2～4～6～7 4～1 4～2～1 4～5 4～6～5 4～7 4～6～7 5～1 5～6～4～2～1 5～4 5～6～4 5～7 5～6～7 7～1 7～6～4～2～1 7～4 7～6～4 7～5 7～6～5 第一次分配：
D O ① ④ ⑤ ⑦ ① 0 150 200 250 ④ 150 0 50 125 ⑤ 200 50 0 300 ⑦ 250 125 300 0 1200 1200 1250 1100 1550 1 2 3 4 5 6 7 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 27 2 28 66.5 1.5 5 4 1.5 3 1 2 3 4 5 6 7 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 最短路线如下表：
OD点对 最短路线节点号 1～4 1～3～4 1～5 1～3～5 1～7 1～3～5～7 4～1 4～3～1 4～5 4～3～5 4～7 4～3～5～7 5～1 5～3～1 5～4 5～3～4 5～7 5～7 7～1 7～5～3～1 7～4 7～5～3～4 7～5 7～5 第二次分配，各节点重新分配如下：
D O ① ④ ⑤ ⑦ ① 0 150 200 250 ④ 150 0 50 125 ⑤ 200 50 0 300 ⑦ 250 125 300 0 OD点对 最短路线节点号 1～4 1～3～4 1～5 1～3～5 1～7 1～3～5～7 4～1 4～3～1 4～5 4～3～5 4～7 4～3～5～7 5～1 5～3～1 5～4 5～3～4 5～7 5～7 7～1 7～5～3～1 7～4 7～5～3～4 7～5 7～5 第二次分配后交通量见下 1200 1200 1250 66.5 1350 1200 1250 1350 1 2 3 4 5 6 7 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 吉林建筑工程学院城建学院