第五章 城市交通规划.ppt
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1、第五章第五章 城市交通规划与路网规划城市交通规划与路网规划返回上一页下一页退出第一节 城市交通规划的目的、意义和任务一、概述 城市交通规划必须考虑:(1)和国土规划、地方规划等上级规划的一致性;(2)城市特点;(3)恰当的城市规模及城市功能布局;(4)与城市其它设施的配合;(5)与土地利用的配合;(6)城市环境的保证与创造;(7)公共投资的规模与效益;(8)技术的发展;(9)对目前和长远的适应性。返回上一页退出下一页 一般在进行交通规划时,要有以下资料为依据:(1)城市的经济规模和发展速度;(2)城市人口分布与增长;(3)城市路网交通量;(4)车辆保有量及其增长率;(5)城市用地规划;(6)现
2、有路网分析;(7)规划区域的地理、气候条件;(8)城市客货运输有关调查资料。返回上一页退出下一页二、目的和意义二、目的和意义目的:协调各种运输方式之间的联系,并按系统 工程的观点,对道路提出的任务和要求,使之与其它运输方式密切配合,相互补充,共同完成城市客货运输任务。意义:1、是建立完善的交通系统的重要手段;2、是获得交通运输工作最佳效益的有效方法;3、是解决城市交通问题的根本措施;4、交通规划是实现城市现代化交通的基础。返回上一页退出下一页三、交通规划的任务1.根据城市的性质、用地功能分区和布局,分析规划年限内城市的客运量与货运量的变化,居民出行和车辆出行的次数和流向,计算出行在用地分区之间
3、的分布。2.根据国民经济发展情况、城市建设投资、居民生活水平、城市规模及用地布局等分析城市交通特点,研究和确定城市客货运输体系。3.配合城市道路系统规划初步方案,提出城市客运与货运交通的流量、流向分布图,为城市道路网规划提供依据。返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出第二节 远景交通量预估与分配 远景交通量的预测(出行预估)与分配是一件很复杂的工作,一般可按下列程序进行:1.出行产生:预测远景年限各小区的出行量;2.出行分布:计算各小区之间的出行交换量;3.交通方式的选择:预估各小区之间采用的交通方式及其所占重;4.交通量分配:将区间交通量分配到相关道路上去,作为交通、道路网规划的依据。返回
4、上一页下一页退出一、出行产生 出行产生是某区域人或车的出行总量(即出行端点数),常以人次/日或车次/日为统计单位。1.增长率法2.3.Fi和 Fj的确定,利用回归模型得到现在发生量的估计值QPi和将来发生量的估计值QPi,那么:返回上一页下一页退出2、强度指标法 也叫原单位系数法,就是采用社会经济指标体系中的易测指标,分析基年每单位指标产生的交通量,然后乘以该指标的将来预测值,从而得到将来发生交通量的一种方法。常用的强度指标:每人产生的交通量;每辆汽车产生的交通量;各种用地单位面积产生的交通量;其它社会经济指标产生的交通量。其公式为:式中:Ei、Ei分别为现在和将来的社会经济指标返回上一页下一
5、页退出3、相关分析法 所谓相关分析法,就是对发生交通量与人口、经济、土地利用等进行相关分析,建立发生(吸引)交通量模型,利用模型求得将来发生或吸引交通量的一种方法。一种常用的相关模型是一元或多元性回归模型:Y=+1X1+2X2+nXn 式中:Y为因变量(发生交通量或吸引交通量);X1、X2 、Xn为自变量(人口、经济、汽车保有量等);为回归常数项;1、2、n为回归系数。下面的指数几何式是预料今后汽车回迅速增加时所有的式子:Y=*X1 1*X2 2Xn n 选用的变量X指标通常为人口、就业人口、工业产值、人均收入、商品零售额、汽车保有量等。返回上一页下一页退出二、出行分布(一)出行分布的含义 一
6、般指各交通小区相互间的人或车的出行数(或称OD交通量)。预测出行分布,就是根据现状出行分布(OD交通量)和预测的将来出行产生量(包括出行发生量和出行吸引量)推算将来的出行分布。O D123jn1Q11Q12Q13Q1jQ1nQp12Q213Q31iQi1Q1jQinQPinQn1QnjQnnQPnQA1QAjQAnQ表3-5 将来OD表任务:推算分布交通量,也就是说要推算i区与j区的区间交通量以及各区间内部的区间交通量。推算将来分布交通量就可编制将来OD表。返回上一页下一页退出(二)预测方法 分布交通量的推算法大致分为二类,一类是“现在形式法”或“增长系数法”;另一类是“综合模式法”。1、增长
7、系数法 具体方法:先从已知的现在OD交通量和交通发生量、吸引量的增长率(即增长系数)求出OD交通量的近似值,即为将来OD交通量。一般有以下几种模型:1)均衡增长系数法 对现在的分布交通量乘以同一发展倍数F,求出将来的分布交通量,即:2)平均增长系数 考虑到预估各区所产生的出行量与吸引量的增长系数各不相同M,将现有的区间出行量乘以出发区和吸引区的平均增长系数,并进行收敛计算,最后求得将来区间分布交通量。返回上一页下一页退出 Fi=QPj/Q Pj Gj=QAj/Q Aj (38)假定Qij与Fi、Gj的平均值成正比,根据下式求出第一次近似值:(39)通常由第一次计算得到的各小区交通发生量 和 交
8、通吸引量与出行产生中得到的QPj和QAj不可能一致,相差值要用下列算法通过反复迭代计算来消除(即收敛计算)。于是重新设定各小区的增长系数为:F =QPj/Q G =QAj/Q按下式计算第二近似值:Q=Q 如此反复计算,直到F 、G =1.00。在实际工作中,可预先给定一个判定值 (一个微小的正数),只要 ,则计算即告完成。返回上一页下一页退出例3-1 已知1、2、3三个区的现状分布交通量以及远景各小区发生和吸引交通量,见表3-6。按平均系数法计算1、2、3区的将来分布,收敛精度取0.05。解 由表3-6可知各小区增长系数分别为(由公式(3-9):F1=G1=2,F2=G2=3,F3=G3=1则
9、由公式(3-9)有:Q =0,Q =0,Q =0Q =Q12 =10 =25Q =Q13 =20 =30Q =Q21 =10 =25Q =Q23 =15 =30 同理,Q =Q ,Q =Q 上述计算结果列于表3-7。返回上一页下一页退出表3-6 扩大OD表()DO12310102030602100152575320150353530253590607535170表3-7 扩大OD表()DO123102530556022503055753303006035555560170607535170由表3-7可知:即 需作迭代计算。以 、作为第二次近似计算时的增长系数,以表3-7中的出行分布作为第二次近
10、似计算的“现状分布”,于是有:返回上一页下一页退出本题中根据以上计算结果列出表3-8。经计算可知仍有:以上面算法相同,再以 与 作为第三次近似计算的各小区增长系数,以一有3-8中的出行分布作为第三次计算的“现状出行分布”,继续进行计算直到满足收敛精度要求为止。本题经过9次迭代后方达到要求,其分布如表3-9。(见书P45)返回上一页下一页退出3)底特律法 和平均增长系数法一样,对Q进行收敛计算。底特律法计算过程见图3-4。基准年Qij、Qpi、QAi、Q预测年Qpi、QAi 、Q 初值的设定 m 0分布交通量(第m次近似计算)交通发展倍率第m次近似计算增加次数 m m+1收敛判定 即为分布交通量
11、的预测值NOOK返回上一页下一页退出4)佛雷特法(T.J.Frator Method)式中,L=,Lj=;Li及Lj表示某一小区对其它小区的位置关系,称为位置系数。返回上一页下一页退出例3-2 已知1、2、3三个区的现状分布交通量以及远景各小区的发生和吸引交通量,见表3-12。按佛雷特法计算1、2、3区的将来分布交通量,收敛精度 取0.01。表3-12 扩大OD表 DO123Fi1601002003601.5540290803004701.465831803201006001.69603305006001430Gj1.51.41.6495700960返回上一页下一页退出解:由Li和Lj的表达式
12、可先算得:相仿地算得Li=3=0.683,Lj=3=0.682。于是,可根据公式(3-13)计算分布交通量的第一次近似值:返回上一页下一页退出相仿地可算得:将以上计算结果整理得表3-13。表3-13 扩大OD表 DO123Fi(1)1881373215465400.98921231014466706580.98232894761759409601.021500714942495700960Gj(1)0.9900.9801.019返回上一页下一页退出以表3-13之数值作为“现在OD分布”,则与前相仿有:L =546/(880.99+1370.98+3211.019)=0.995L =500/(8
13、80.989+1230.982+2891.021)=0.994同理可算得:L =0.992 L =0.991 L =1.010 L =1.010返回上一页下一页退出三、交通方式选择 居民出行时在不同交通方式(如公共交通、私人小汽车、摩托车和自行车等)之间进行选择的比例。货运车辆出行而言,也需要确定不同类型货运车辆(如大、中、小火车,拖挂车、集装箱运输车等)所占的比例。研究影响交通方式选择的因素是,因考虑:1.出行特征:出行目的、出行时间、费用、舒适性、安全性、正点率、换乘次数及候车时间等;2.个人特点:一般包括职业、年龄、性别、收入、交通弱者等;3.家庭特点:家务开支、家庭拥有车辆情况、家庭人
14、数、居住条件、能驾车人数等;4.地区特征:居住密度、城市规模、停(存)放车辆条件等;5.时间特征:上(下)班、节假日等对交通方式选择的影响。返回上一页下一页退出四、交通量分配四、交通量分配 交通量根据一定的原则将其分配到路网上的相关道路上去,这即是所谓的交通量分配。采用的交通量分配法有最短路径法、概率分配法等。(1)确定路段行驶时间;(2)确定各区间的最短路径;(3)按全有全无分配原则作交通量分配;(4)累计各路段的总交通量。五、多路径分配法五、多路径分配法1静态多路径分配法1)分配模型 出于行者的路径选择特性可知,出行者总是希望选择最合适(最快、最方便、最便宜、最安全舒适等)的路线出行,称之
15、为最短路因素,但由于交通网络的复杂性及交通状况的随机性,出行者在选择出行路线时往往带有不确定性,称之为随机因素。返回上一页下一页退出 这两种因素存在于出行者的整个出行过程中。因此可以认为两区之间的交通,除了具有最短路径的通过可能性,还存在通过其它路径的可能性,这种可能性可用路线选择概率来描述,即区间交通量要根据通过各条路径的概率来进行分配,于是分配的结果就不是唯独少数几条最短的路径,而是把交通量分配到大部分路径上。常用的路径选择模型如下式:返回上一页下一页退出例3-4 如图3-10,1、2两个小区由七个路段连接,路旁数据为零流星量时的行驶时间(分),多1区到2区的分布交通量Q12=3000辆/
16、日,请在该路网上进行分布分配,取3.3。12cdab解 由图可知,从1区到2区有三条出行路径1ad2,1bc2和1bd2。首先判别有效路段,对于路段i,j,若Lmin(j,s)Lmin(i,s),则该路段为有效路段。其中i,j分别为路段起止点,S为出行路径终点,L为以行驶时间表示的路段长度。根据判别原则可知本例三条出行路径均由有效路段所组成(如路段1,b,有Lmin(b,2)=6,Lmin(1,2)=10,即Lmin(b,2)Lmin(1,2),则路段1,b为有效路段。返回上一页下一页退出出行者离开1区时,先在出行路线1ad2、1b 2(该路行驶时间为(10+11)/2=10.5分钟)两路上选
17、择。T=(11+10.5)/2=10.75(分钟)P1b 2=1-P1ad2=0.5383即路段1a、ad的分配交通量为:30000.4617=1385(辆/日)路段1b的分配交通量为:30000.5383=1615(辆/日)对分配在出行路线1b 2上的出行量还要作第2次分配(即在 1b 2间的分配),从b到2有两条可供选择的路径bd2、bc2,与上 面同法,可得 Pbd2=0.6243,Pbc2=0.3757所以路段bc和c2的分配交通量为:16150.3757=607(辆/日)路段bd的分配交通量为:1615-607=1008(辆/日)路段d2的分配交通量为:1385+1008=2393(
18、辆/日)返回上一页下一页退出一、城市道路交通规划体系一、城市道路交通规划体系 (1)货运交通体系;(2)公交客运体系;(3)出租交通体系;(4)自行车交通全系;(5)步行交通体系。二、城市交通网络规划二、城市交通网络规划 城市货地这是指城市市区内部的货运。城市中的货物由一地运到别一地的运输、货运研究对象是货物的流动,货物的种类、货物流动的方向以及流动量的大小等。简略地看,城市货物大致可归为以下三类:第三节 城市道路上的客货运交通规划返回上一页下一页退出1)同工业生产有关货物:如工业生产的原材料、燃料、产品和工业废料等。这类货物的数量取决于工业企业的性质、规模、工艺过程和自动化程度等。2)同居民
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