某小城市交通规划设计.doc

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1、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：1、目的：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；2、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、设计题目：某小城市交通规划设计2、相关要求：（1）、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

2、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。（2）、具体设计要求：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。（3）、成果要求设计成果完整，计算数据准确，图表规范，字迹工整，步骤清晰。计算书一律采用A4纸用钢笔书写。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

3、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、 题目：某小城市交通规划设计二、 指导教师三、 设计要点：（一）、设计内容1、交通现状分析；2、人口、经济及交通

4、量预测；3、交通分布、交通分配预测；4、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：采用双约束重力模型或福来特法进行交通分布预测。3、交通分配：（选作）如采用全有全无法进行交通分配预测。（三）、提交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

5、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、 计算过程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190.551652.163115.889025.5223022226229.098283.381517.332418.8337019510376.680419.014476.411112.97705.766849336469.267216.562312.624512.1000039403576.1435145.85671.

6、42426.3616032436633.923183.43340002110070167.562300098880867.5990177.125718.34664.6012061948 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1110.653852.182115.26795.5583038416249.018283.45157.897428.8677028510384.691029.013729.438921.98871.722151334496.378220.50832.62372.1793

7、045400587.5143160.87641.42423.3633035600644.293128.43340002340070167.562300010000877.9590177.241810.34224.6012065345表3 交通小区现状OD表DO12345678127767471615462342430136129882106912501928406554424116741671325311040256221407137928031798768234744221405934956417923912247340655548363691898339427249111276785836

8、120191489714090117148045841162415427392115277104933305916101391315816901178758572438335040517928表4 交通小区间距离1234567815001548.5593223.0245244.0603754.1682027.5824107.7923098.77421548.5595001685.8043698.0242930.4553340.3305602.2753658.12533223.0241685.8045002027.5403105.2424905.6537188.2544596.63345244.

9、0603698.0242027.5405004030.0326760.2619204.2056343.06053754.1682930.4553105.2424030.0325003777.9767605.6036546.65062027.5823340.3304905.6536760.2613777.9765004253.5065090.28274107.7925602.2757188.2549204.2057605.6034253.5065003909.86283098.7743658.1254596.6336343.0606546.6505090.2823909.862500二、出行产生

10、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 各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1001203900350020四、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，

11、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、

12、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。本规划中采用双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： （1） （2） （3）式中 交通分区ij的OD量；交通分区i的产生交通量；交通分区j的吸引交通量；、计算参数；交通阻抗参数，取；交通区间的交通阻抗值，本规划中取交通小区间的空间距离；模型参数。模型满足两个约束条件： 模型的标定与预测：第一步：计算出各交通小区之间的距离矩阵，并以此作为阻抗矩阵。根

13、据各交通分区的现状OD及预测的产生和吸引量，计算现状的产生量和吸引量。第二步：选定参数的初值，这里=1.0。先假设 =1.0，利用公式计算值，再由此值计算值，第一次迭代结束。以此类推，直至相邻两次迭代中的、值相等（误差小于10-2时即认为相等）。第三步：将、及生成量和吸引量代入公式计算出值。第四步：用加权平均法计算实际的平均出行距离和模型的平均出行距离，若二者的差异在容许的范围之内（此处取3%），则需调整值，重复第二步、第三步，直至满足容许误差为止。第五步：进行交通分布预测。先假设=1.0，将预测的生成量和阻抗参数代入公式（2）计算值，再将此值、预测的吸引量和阻抗参数代入公式（3）计算值，第一

14、遍迭代结束。以此类推，直至相邻两次的、值相等（误差小于10-2时即认为相等）。将最后得到的、，预测的生成、吸引，阻抗参数及第四步中标定的代入公式（1）计算预测的分布值。第六步：输出预测的居民出行分布矩阵。交通小区分布图1234675一、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

15、、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，8小区的政府团体用地基本保持不变，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 各交通小区的人口数量（人）1小区：1.9438416+2500=77261.2 次2小区：1.

16、9428510+2500=57944.5 次最终得到：（表1）小区预测年人口（X矩阵）预测年出行产生(Y矩阵)1 38416.00 77261.200 2 28510.00 57944.500 3 51334.00 102451.300 4 45400.00 90880.000 5 35600.00 71770.000 6 23400.00 47980.000 7 10000.00 21850.000 8 65345.00 129772.750 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

17、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）土地类型出行吸引率表（次/公顷）（表2）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1001203900350020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：100110.653812052.1821390015.267935005.5583200=96326.092 次2小区：10049.018212083.451539007.8974350028.8677200=146752.810 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

18、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 49.02 83.45 7.90 28.87 0.00 3 84.69 29.01 29.44 21.99 1.72 4 96.38 20.51 2.62 2.18 0.00 5 87.51 160.88 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 8 77.96 177.24 10.34 4.60 0.00 最终得到：（表4）小区预测年出行吸引(Y矩阵)1 96326.0

19、92 2 146752.810 3 203757.346 4 29958.796 5 45382.528 6 7841.318 7 20107.476 8 85503.696 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 O1 2 3 4 5 6 7 8 1 77261.200 2 57944.500 3 102451.300 4 90880.000 5 71770.000 6 47980.000 7 21850.000 8 129772.750 96326.092 146752.810 203757.346 29958.796 45382.528 7841.3

20、18 20107.476 85503.696 77261.200 57944.500 102451.300 90880.000 71770.000 47980.000 21850.000 129772.750 =599909.750 次96326.092 146752.810 203757.346 29958.796 45382.528 7841.318 20107.476 85503.696 =635630.062 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：调整后的矩阵（表6）小区1 90912.883 2 138505.786 3 192306.856 4 28275

21、.211 5 42832.180 6 7400.662 7 18977.502 8 80698.670 用调整系数法调整的OD表：预测年OD表(表7) D O1 2 3 4 5 6 7 8 1 77261.200 2 57944.500 3 102451.300 4 90880.000 5 71770.000 6 47980.000 7 21850.000 8 129772.750 90912.883 138505.786 192306.856 28275.211 42832.180 7400.662 18977.502 80698.670 599909.750 四、交通分布本规划中采用双约束

22、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： （1） （2） （3）式中 交通分区ij的OD量；交通分区i的产生交通量；交通分区j的吸引交通量；、计算参数；交通阻抗参数，取；交通区间的交通阻抗值，本规划中取交通小区间的空间距离；模型参数。模型满足两个约束条件： 模型的标定与预测：第二步：计算参数、注：由于计算的是现状的参数，所以计算中用的，使用现状OD表中的数据。先令=1，即。现状交通小区间距离（表8）1234567815001548.5593223.0245244.0603754.1682027.5824107.7923098.77421548.5595001685.80436

23、98.0242930.4553340.3305602.2753658.12533223.0241685.8045002027.5403105.2424905.6537188.2544596.63345244.0603698.0242027.5405004030.0326760.2619204.2056343.06053754.1682930.4553105.2424030.0325003777.9767605.6036546.65062027.5823340.3304905.6536760.2613777.9765004253.5065090.28274107.7925602.2757188.

24、2549204.2057605.6034253.5065003909.86283098.7743658.1254596.6336343.0606546.6505090.2823909.862500交通小区现状OD表（表9） D O1 2 3 4 5 6 7 8 Ti1 385132 720773 588284 585155 678516 916107 423698 43635Uj88244103077127017619639042561142161532093473398第一次计算:利用公式:;先令=1 得到：计算得到：（表10）Ai矩阵A10.00296 A20.00261 A30.0026

25、3 A40.00689 A50.00496 A60.00425 A70.00781 A80.00582 第一次计算:利用公式：;计算得到：（表11）Bj矩阵B11.08809 B20.98915 B31.05841 B40.85289 B50.90707 B60.83350 B71.01058 B81.10421 第二次计算:计算得到：（表12）Ai矩阵A10.00286 A20.00259 A30.00254 A40.00683 A50.00509 A60.00452 A70.00774 A80.00556 第二次计算:计算得到：（表13）Bj矩阵B11.08991 B20.99280 B3

26、1.06966 B40.85820 B50.89225 B60.80351 B71.01553 B81.13015 收敛判断：-0.000106 0.0018190911846-0.000026 0.0036513613068BjBj2-Bj1B10.00182 B20.00365 B30.01125 B40.00531 B5-0.01482 B6-0.02999 B70.00495 B80.02593 （表14） （表15）AiAi2-Ai1A1-0.00011 A2-0.00003 A3-0.00009 A4-0.00006 A50.00013 A60.00027 A7-0.00008 A

27、8-0.00026 由于收敛结果不满足0.01要求，继续迭代。第三次计算:计算得到：（表16）Ai矩阵A10.00286 A20.00258 A30.00252 A40.00679 A50.00511 A60.00460 A70.00772 A80.00549 第三次计算:计算得到：（表17）Bj矩阵B11.08851 B20.99404 B31.07314 B40.86151 B50.88965 B60.79578 B71.01661 B81.13668 收敛判断：0.00000 -0.000370.00000 0.00023计算得到：BjBj3-Bj2B1-0.00037 B20.0002

28、3 B30.00070 B40.00070 B5-0.00032 B6-0.00142 B70.00011 B80.00107 （表18） （表19）AiAi3-Ai2A10.00000 A20.00000 A30.00000 A4-0.00001 A50.00000 A60.00001 A70.00000 A8-0.00001 由于和的各项误差均小于0.01，因此不需要继续迭代。取第三次计算结果即（表16）和（表17）的数据。第三步：计算利用公式：；这里的，使用模型计算出来的OD表的数据，即：预测年OD表(表20) D O1 2 3 4 5 6 7 8 1 77261.200 2 57944

29、.500 3 102451.300 4 90880.000 5 71770.000 6 47980.000 7 21850.000 8 129772.750 90912.883 138505.786 192306.856 28275.211 42832.180 7400.662 18977.502 80698.670 599909.750 计算步骤如下：最终计算得到OD表如下：（表21）12345678143685.45026 19624.40627 14133.10966 1025.29980 2240.40492 641.11557 1036.65631 6533.76785 29535.

30、96809 41090.36544 18267.53353 982.95701 1940.39832 263.09409 513.88334 3741.80186 37924.78463 21079.55265 106530.86439 3100.93942 3167.29822 309.85757 692.73002 5150.60161 411646.91024 22978.73503 62820.79048 30069.07584 5835.83878 537.67872 1293.68492 8925.37235 59675.40228 17245.07708 24393.92758

31、2218.63543 27973.45632 572.17841 931.07679 5142.92740 610761.44101 9088.18052 9275.69540 794.50585 2223.93998 2597.08869 1000.08802 3973.32231 74062.93976 4144.78366 4841.94510 446.34867 844.98418 233.51227 6507.51597 3956.70964 822759.38359 26823.12168 31996.68721 2736.92744 4148.24765 824.54903 35

32、16.61957 130745.62844 初步调整的OD表（表22） D O1 2 3 4 5 6 7 8 1 43685.450 19624.406 14133.110 1025.300 2240.405 641.116 1036.656 6533.768 88920.211 2 9535.968 41090.365 18267.534 982.957 1940.398 263.094 513.883 3741.802 76336.002 3 7924.785 21079.553 106530.864 3100.939 3167.298 309.858 692.730 5150.602 1

33、47956.629 4 11646.910 22978.735 62820.790 30069.076 5835.839 537.679 1293.685 8925.372 144108.086 5 9675.402 17245.077 24393.928 2218.635 27973.456 572.178 931.077 5142.927 88152.681 6 10761.441 9088.181 9275.695 794.506 2223.940 2597.089 1000.088 3973.322 39714.262 7 4062.940 4144.784 4841.945 446.

34、349 844.984 233.512 6507.516 3956.710 25038.739 8 22759.384 26823.122 31996.687 2736.927 4148.248 824.549 3516.620 130745.628 223551.165 120052.280 162074.222 272260.553 41374.689 48374.568 5979.074 15492.255 168170.131 833777.77 第四步：用加权平均法计算实际的平均出行距离：现状交通小区间距离（表23）1234567815001548.5593223.0245244.0

35、63754.1682027.5824107.7923098.77423503.95921548.5595001685.8043698.0242930.4553340.335602.2753658.12522963.57233223.0241685.8045002027.543105.2424905.6537188.2544596.63327232.1545244.063698.0242027.545004030.0326760.2619204.2056343.0637807.18253754.1682930.4553105.2424030.0325003777.9767605.6036546.

36、6532250.12662027.5823340.334905.6536760.2613777.9765004253.5065090.28230655.5974107.7925602.2757188.2549204.2057605.6034253.5065003909.86242371.49783098.7743658.1254596.6336343.066546.655090.2823909.86250033743.386现状小区OD表（表24） D O1 2 3 4 5 6 7 8 1 385132 720773 588284 585155 678516 916107 423698 4363588244103077127017619639042561142161532093473398实际的平均出行距离=（23503.9593851322963.5727207727232.155882837807.1825851532250.1266785130655.599161042371.4974236933743.3864363