1、分類編號交通運輸系統規劃課程設計12級交通運輸專業河北科技大學2015年 11 月 29 日交通運輸系統規劃課程設計任務書一、 題目：交通運輸系統規劃設計二、 指導教師：惠紅旗 穆莉英三、 設計要點：（一）、設計內容1、交通現狀分析；2、人口、經濟及交通量預測；3、交通分布、交通分配預測；4、對預測結果進行分析。（二）、計算方法：1、交通量預測（1）、發生：利用現狀各交通分區人口數量與調查的現狀出行產生量進行分析，得出交通發生量的預測模型（如多元線性回歸模型）。（2）、吸引：根據現狀調查不同的出行目的的比例和影響出行的各類土地面積，得到不同土地利用類型的出行吸引率，從而得到規劃年的各交通分區的

2、交通吸引量（如多元線性回歸模型）。2、交通分布預測：采用雙約束重力模型或福來特法（或其他方法）進行交通分布預測。3、交通分配：如采用全有全無法進行交通分配預測。（三）、提交文件及圖紙計算書一份，內容包括：1、 交通發生、吸引、分布的表格2、 計算過程3、 對現狀和預測結果的分析。要求設計報告內容完整，計算數據準確，圖表規范，步驟清晰。報告采用A4紙打印、裝訂。附錄：設計資料1、交通分區圖如下：765123842、現狀情況表表1 現狀土地利用、人口情況表小區編號居民用地（公頃）工業倉儲（公頃）商業設施用地（公頃）政府團體用地（公頃）旅游體育用地（公頃）人口10098802019510312.97

3、7211004022226503243660003940370004933680619483、預測年份情況表表2預測年份土地利用、人口情況表小區編號居民用地（公頃）工業倉儲（公頃）商業設施用地（公頃）政府團體用地（公頃）旅游體育用地（公頃）人口103841620285103513344045400542035600600023400700001000080653454、現狀OD表表3 交通小區現狀OD表小區編號12345678合計12776747161546234243013612988385132392115277104933305916101391315423693169011787585

4、72438335040517928436354422140593495641792391224734065585155110402562214071379280317987682347588286548363691898339427249111276785836785171069125019284065544241167416713257207781201914897140901171480458411624154291610合計882441030771270176196390425611421615320934733985、各個小區之間的距離表：表4 小區間距離表12345678150025

5、00316500450055006500750085006土地類型出行吸引率表表5土地類型出行吸引率表（次/公頃）土地類型居住工業（倉儲）商業設施政府團體旅游、體育吸引率1001203900350020目錄【摘要】1【關鍵字】11.引言1背景1交通現狀分析2交通影響區的劃分的基礎上完成主要節點的設定62 人口出行預測63 出行吸引預測74交通分布預測10交通小區現狀114.2 用弗萊特法求出規劃年OD矩陣125.交通流分配15確定小區之間的最短路15最短路分配方法166.參考文獻20附錄21【摘要】要建設好城市，必須有一個統一的、科學的城市規劃，并嚴格按照規劃來進行建設。城市規劃是一項系統性、

6、科學性，政策性和區域性很強的工作。它要預見并合理地確定城市的發展方向、規模和布局，作好環境預測和評價，協調各方面在發展中的關系，統籌安排各項建設，使整個城市的建設和發展，達到技術先進、經濟合理、“骨、肉”協調、壞境優美的綜合效果，為城市人民的居住、勞動、學習、交通、休息以及各種社會活動創造良好條件。本次課程設計就是運用交通運輸系統規劃中合理進行交通分配的方法，根據現有的交通運輸網絡和交通量，選擇行進路線，把各種交通方式的出行分布量具體地分配到各個路線上。首先根據交通網絡圖選擇八個交通小區為節點，畫出交通網絡圖。根據所得的交通網絡圖得到鄰接矩陣、鄰接目錄表和阻抗矩陣。這些都是對交通網絡的數學描述

7、。其次再根據城市交通的OD量，使用最短路分配法分配到各條線路上去。最后對城市各個交通小區的交通現狀及規劃年的交通狀況進行分析，為城市的道路規劃提供指導。【關鍵字】交通運輸 系統規劃 交通分配當今世界上人類的居住形式可以大體分為城市和鄉村兩大類，城市是非農業人口和非農業集聚的地區，城市具有獨特的居住和社會組織特征。 城市是人類有史以來最集約的土地使用形式。城市雖然之占用了地球表面很小的面積，但是，卻高度集中了大量的人口和社會經濟活動，它是人類物質財富和精神財富生產、傳播和擴散的中心。 城市具有嚴密的組織結構。如果把家庭城市和社會的基本細胞，作為一個簡單的系統，那么，一個城市就

8、是一個復雜的系統。推動城市發展的因素很多，有很多來自自然界的，更有來自社會、政治、經濟、文化、工程技術等方面的。城市是人類對于自然界干預最強烈的地方，它是一種不完全的、脆弱的生態環境，也是受自然環境的反饋作用最敏感的地方。因此，城市中的各個環節都需要協調發展。城市是巨量物質財富和精神財富集聚之地，是歷史發展的產物，它的發展具有很大的不確定性，但它又具有自身的客觀規律。另一方面，人們對于城市發展的過程也并非無能為力，人類對于城市發展過程進行調控的重要手段之一就是城市規劃。探索城市發展的客觀規律，妥善運用城市規劃等調控手段，引導城市合理發展，是城市政府的重要職責。 在漫長的城市發展歷史中

9、，人類逐漸認識到必須綜合安排城市的各項功能與活動，必須妥善布置城市的各類用地與空間，改善自己的居住生活環境，滿足生產、生活及安全的需要，因此，城市規劃科學應運而生。而城市交通問題一直是世界各國大城市規劃關注的焦點，在城市社會經濟發展的各個階段，大城市總是面臨種種不同的交通問題，隨著我國社會經濟的持續快速發展，城市化進程的加快以及機動車總量的增長，大中城市的交通擁擠矛盾也日益突出，交通擁擠已經成為制約城市社會經濟發展的一個重要因素。面對即將到來的私人小汽車的發展浪潮，城市交通將面臨更加嚴峻的挑戰。城市交通系統是一個由人、貨、車、路和環境組成的相當復雜的動態系統。因此解決城市交通問題必須采用綜合的

10、對策，即通過制定城市交通發展戰略與綜合交通規劃來實現城市交通的可持續發展。結合附表中的表1和表2，對現年和預測年土地利用，人口情況進行分析居住用地對比表（單位：公頃）小區編號12345678現年0預測年310. 從對比圖可以得出，1號、2號、3號、4號、5號小區居民用地增長明顯，6號、7號、8號小區居民用地面積減少。總體來說，居民用地從西北部向東南部靠攏。工業倉儲用地對比表（單位：公頃）小區編號12345678現年預測年從對比圖可以得出，1號、2號、4號、7號、8號小區工業倉儲用地面積變化不大，趨于穩定；3號小區工業倉儲用地有明顯增幅，5號小區工業倉儲用地略有增幅，6號小區工業倉儲用地有大幅度

11、減少。總體來說，變化不大。商業設施用地對比表（單位：公頃）小區編號12345678現年00預測年7400從對比圖可以得出，2號、3號、4號、8號小區商業設施用地面積大幅度減少，1號、5號小區商業設施用地面積變化不大。總體來說，小區商業發展緩慢。政府團體用地對比表（單位：公頃）小區編號12345678現年00預測年00從對比圖可以得出，1號、4號、5號小區政府團體用地面積大幅度減小，2號、3號小區政府團體用地面積增幅明顯，8號小區變化不大。總體來說，政府團體向2號、3號小區靠攏，2號、3號小區將會成為政治文化中心。旅游體育用地對比表（單位：公頃）小區編號12345678現年0000000預測年0

12、000000從對比圖可以得出，3號小區旅游體育用地面積明顯減小，其余小區現在及未來并未規劃旅游體育用地。總體來說，旅游體育中心還是在3號小區，但是發展緩慢，將來可能會出現用地緊張現象。人口對比表（單位：人）小區編號12345678現年988019510211002222632436394034933661948預測年3841628510513344540035600234001000065345從對比圖可以得出，1號、3號。4號小區人口增長明顯，2號、5號、8號小區人口略有增長，6號、7號小區減幅明顯。總體來說，人口呈增長趨勢。為了方便對交通網絡的數學處理，把交通網絡抽象化，用圖論的方法進行抽

13、象。把交通網絡中的出行生成點，線路交叉點看作是圖的節點，把任意兩個節點的線路看成是圖的邊。將一些次要路段和交叉點忽略掉，簡化交通網絡圖。交通線路就是雙向交通線路，圖1-1表示交通分布圖被抽象后的網絡圖。78312645圖1-12 人口出行預測利用現狀各交通小區人口數量與調查的現狀出行產生量進行回歸分析，得到出行產生量預測模型如下：Y=0.995X+27348.56式中 Y 出行產生量（次） X 各交通小區的人口數量（人） 預測年人口表（X矩陣）小區編號12345678預測年人口3841628510513344540035600234001000065345則： ××2851

14、0+27348.56=55716.01 ×51334+27348.56=78425.89 ××35600+27348.56=62770.56 ×23400+27348.56=小區7 ×100000+27348.56=×100000+27348.56=得：人口出行預測表小區編號預測年人口（X矩陣）預測年出行產生預測（Y矩陣）13841622851035133444540053560066234007100008653453 出行吸引預測根據對該區域現狀居民出行調查可知，居住用地、工業（含倉儲）用地、商業設施用地、政府團體用地和旅游、體育

15、用地是主要的出行吸引源。根據現狀調查不同出行目的的比例和影響出行的各類用地面積，得到土地利用類型的出行吸引表(如下表)土地類型出行吸引率表（次/公頃）土地類型居住工業（倉儲）商業設施政府團體旅游、體育吸引率1001203900350020利用預測年吸引交通量公式：吸引交通量=（土地類型出行吸引率×土地類型面積） 預測年份土地利用表（X矩陣）小區編號居民用地（公頃）工業倉儲（公頃）商業設施用地（公頃）政府團體用地（公頃）旅游體育用地（公頃）10203405060007000080則可以得出出行吸引交通量表：小區編號12345678預測年出行吸引（Y矩陣）453 出行吸引交通量表（Y矩陣

16、）結合人口出行預測表以及出行吸引交通量表得到利用模型預測的未來OD表。（如下表）。 OD12345678123456784結合以上得到的OD矩陣，對和進行計算：通過計算，所以要進行調整：f=÷利用公式：=×f=×f=×1.233357=80874=×f=1×1.233357=68718 =×f=×1.233357=96727=×f=×1.233357=89445=×f=×1.233357=77419=×f=×1.233357=62447=×f=&

17、#215;1.233357=46002=×f=4×1.233357=113921調整后的矩陣（如下表）：小區編號1234567880874687189672789445774196244746002113921經調整后的OD表（如下表）：od12345678180874 268718 396727 489445 577419 662447 746002 8113921 96206 146753 203757 29959 45377 7904 20107 85490 4交通分布預測交通分布預測就是根據預測的各交通小區產生量和吸引量，確定各交通小區之間的出行分布量，即計算未來預

18、測年居民出行量OD表中的各元素值。交通分布預測的常用模型主要有增長系數模型、重力模型和概率模型。增長系數法假定現在和將來交通分布的模式變化不大，并基于各小區交通生成量和吸引量的增長率，利用現狀的OD直接預測未來的OD。此方法簡單、方便，但當交通分布變化時，誤差較大。概率模型法是將交通小區的生成量以一定的概率分布到吸引區的方法。這是一種以出行個體效用最大為目標的非集合優化模型，從理論上講是一種更為精確、合理的方法。但事實上，這種模型結構復雜，需要樣本量極大，難于求解和標定。重力模型法基于引力定律，假設交通小區i、j之間的交通分布量與交通小區i的產生量、交通小區j的吸引量成正比，與交通小區i、j之

19、間的交通阻抗系數成反比。根據約束條件情況又可分為無約束、單約束、雙約束重力模型。此法綜合考慮了影響出行分布的地區社會經濟增長因素和出行時間、距離的阻礙因素，雖然計算復雜，但精度較高。本規劃要求采用雙約束引力模型或弗萊特法進行交通分布預測，在這里我們運用弗萊特法進行交通分布預測。弗萊特法的模型是：（1） 佛萊特認為，與i區出行量中j區的“相對吸引增長率”成正比。由于規劃年從i區產生的出行量被j區吸引去的出行量為，因此，這個相對吸引增長率為：式是 式4-1（2）還認為：也應與i區規劃年的產生量成正比；（3）綜上兩點，得 式4-2其中，被稱為小區i的位置系數或L系數。 式4-3由于計算的是現狀的參數

20、，所以計算中用的使用現狀的OD表中的數據。表3 交通小區現狀OD表 表4-1小區編號12345678合計12776747161546234243013612988385132392115277104933305916101391315423693169011787585724383350405179284363544221405934956417923912247340655851551104025622140713792803179876823475882865483636918983394272491112767858367851710691250192840655442411674167

21、13257207781201914897140901171480458411624154291610合計88244103077127017619639042561142161532093473398、規劃年產生量和吸引量數據表 表4-2小區編號180874 96206 268718 146753 396727 203757 489445 29959 577419 45377 662447 7904 746002 20107 8113921 85490 4.2 用弗萊特法求出規劃年OD矩陣（1）用式4-3，表4-1，表4-2計算第0次位置系數，結果如表4-3.第0次位置系數表 表4-3小區L產生

22、位置系數吸引位置系數123450.705397023678（2）用式4-2進行第一次迭代，其值如表4-4所示 第一次迭代結果表4-4小區編號12345678152673 116 449 4594 4736 1054 584 13849 78056 25482 27891 21585 19 455 165 12095 4492 72182 327956 3860 14255 176 675 75 572 72457 120025 4433 18851 52812 19030 262 16 414 10198 102017 513328 40394 24995 2029 3607 280 791

23、6923 92349 64239 6430 21594 1351 22458 111 5065 1101 62349 75338 16314 20871 1227 2258 108 71 1617 47804 814776 23916 25487 638 1940 7281 1704 4632 80373 124224 137773 182049 29063 36390 9091 21296 115269 655155 從表4-4中可見，第一次迭代值的行和列的小計與表4-2中規劃年的產生量，吸引量還有一些差別，要繼續進行迭代。（3）用式4-3，表4-2,表4-4，計算第1次位置系數，結果如表4

24、-5 第1次位置系數表 表4-5小區L產生位置系數吸引位置系數12345678（4）用式4-2進行第二次迭代，其值如表4-6所示 第二次迭代結果表4-6小區編號12345678142749 130 527 4962 6189 960 578 10764 66860 24026 28173 22910 18 538 136 10830 3159 69791 319728 3747 14538 165 767 59 492 48966 88463 4300 17925 52766 17511 291 13 349 6752 95907 58556 35666 23190 1734 3729 202

25、 619 4256 77952 62713 5660 19973 1151 23141 80 3952 675 57344 73892 16359 21990 1191 2650 88 63 1129 47361 817415 38769 43414 1001 3681 9634 2448 5228 121590 99379 146429 199308 27733 40986 11173 19331 80929 625269 從表4-4中可見，第二次迭代值的行和列的小計與表4-2中規劃年的產生量，吸引量還有一些差別，要繼續進行迭代。同理，在經過第六次迭代以后，迭代值的行和列的小計與表4-2中規

26、劃年的產生量，吸引量中的值基本一致。收斂誤差基本小于1%，結果見表4-7，所以此表即為所求的的規劃年的出行分布預測。 第六次迭代結果 表4-7小區編號12345678147781 180 742 7209 8477 924 801 13576 79691 23238 28140 23218 19 530 94 10793 2867 68899 319018 4485 17659 207 907 49 587 53266 96179 4224 16623 49649 16997 266 8 323 5689 89780 57034 36413 24021 1853 3757 143 631 39

27、48 77800 62391 6194 22177 1318 24992 61 4315 671 62119 73099 16178 22064 1232 2586 61 62 1014 46297 813887 38394 43621 1037 3597 6613 2419 4704 114273 96672 146608 203151 29873 45112 7952 19931 85737 635037 通流分配交通分配就是已知小區間的各種交通方式的出行分布量，具體地確定它們所選用的的路線，把各個小區之間的各種交通方式的出行分布量具體地分配到各條線路上去的過程。根據交通阻抗確定各條交通線

28、路上的通行時間。交通作用點為1、2、3、4、5、6、7、8八個交通節點。各個小區之間的距離表 小區間距離 表5-11234567815002500350045005500650075008500用最短路法確定由小區i到小區j的最短路線為：OD點對最短路線節點號OD點對最短路線節點號OD點對最短路線節點號1-21-23-73-2-1-76-46-1-2-3-41-31-2-33-83-86-56-51-41-2-3-44-14-3-2-16-76-71-51-54-24-3-26-86-1-81-61-64-34-37-17-11-71-74-54-57-27-1-21-81-84-64-5-6

29、7-37-1-2-32-12-14-74-3-2-1-77-47-1-2-3-42-32-34-84-3-87-57-1-52-42-3-45-15-17-67-62-52-55-25-27-87-8OD點對最短路線節點號OD點對最短路線節點號OD點對最短路線節點號2-62-1-65-35-38-18-12-72-1-75-45-48-28-22-82-85-65-68-38-33-13-2-15-75-1-78-48-3-43-23-25-85-2-88-58-2-53-43-46-16-18-68-1-63-53-56-26-1-28-78-73-63-2-1-66-36-1-2-3最短路

30、分配方法是一種靜態的交通分配方法，又叫全有全無法，在該分配方法中，取路權（兩交叉口之間的出行時間）為常數，即假設車輛的路段行駛車輛、交叉口延誤不受路段、交叉口負荷的影響。每一個OD點對應的OD量被分配在最短線路上，其它路段上分配不到交通量。這種分配方法優點是計算相當簡便，其致命缺點是出行量分布不均勻，出行量全部集中在最短路上。這種分配是其它各種分配方法的基礎，適用于長度顯著優越的情況。交通小區現狀OD表表5-2小區編號12345678合計127767 47 161 546 2342 4301 361 2988 38513 23921 15277 10493 3 305 916 10139 13

31、15 42369 316901 1787 5857 24 383 350 405 17928 43635 4422 14059 34956 4179 239 122 473 4065 58515 511040 25622 14071 379 2803 1798 768 2347 58828 65483 6369 18983 394 27249 1112 7678 583 67851 710691 25019 28406 554 4241 1674 167 1325 72077 812019 14897 14090 117 1480 45841 1624 1542 91610 合計88244 1

32、03077 127017 6196 39042 56114 21615 32093 473398 根據現年OD矩陣，將各OD點對的OD量分配到該OD點相應的最短線路上，并累加得到下圖所示的分配結果，如圖5_16712845376781674318125140819202734968911121461624132557860357180479335276583 118093613791637713152199314207595403439717852796938314071499105679圖5_1（1） 交通小區內出行狀況：1、2、3、4、5、6、7、8個交通小區小區內的交通量分別為：2776

33、7、15277、5857、4179、2803、1112、167、1542，可以看出，1、2、3三個交通小區內交通出行量很大，應加強交通小區1、2、3三個交通小區小區內的道路網絡方便市民出行。（2） 交通小區之間的出行狀況：1-2、2-3、1-6，1-7，1-8小區之間的交通量都在50000以上，應加強1-2、2-3、1-6，1-7，1-8小區之間道路網絡建設，方便市民小區間出行。預測年OD矩陣小區編號12345678合計1388451405905720684573563511015645252272022770188901544570887524055619031562535501405516

34、074040475436857833041851338040190138802205260474572865558052893519190149030751155003250623606200550051802510802081550354556051085725751296017770100021354550840373758114803056534920835294552851955387591860合計79240117305163630241803722063451629570375514590根據預測年OD矩陣，將各OD點對的OD量分配到該OD點相應的最短線路上，并累加得到下圖所示的分

35、配結果，如圖5_2671284534315613274510547151249924515913135241910142050014247772943719311063793534618534199139485895544658779796337341274605024024907725089790圖5_2（1）交通小區內出行狀況：1、2、3、4、5、6、7、8個交通小區小區內的交通量分別為：38845、22770、14055、13880、3075、50、50、3875，可以看出，1、2、3、4四個交通小區內交通出行量很大，應加強交通小區1、2、3、4四個交通小區小區內的道路網絡，另外，相當于

36、現年1、2、3、4四個交通小區小區內交通量都有大幅度的增長，因此要進一步加強小區內道路維護、優化道路網絡，以保證市民便捷的出行。（2）交通小區之間的出行狀況：1-2、2-3、3-8，3-4小區之間的交通量都在50000以上，應加強1-2、2-3、3-8，3-4小區之間道路網絡建設維護，方便市民小區間出行。從圖案和表中很容易看出來規劃年各小區之間的交通出行相當于現年更加均衡。1-6、1-7、1-8交通量有所回落，但仍維持在較高水平，因此要加強這幾個小區間道路維護，而小區2-8、2-5、3-8、3-5之間的交通量有大幅度的增長，因此要加強這四個小區之間道路的建設，以滿足市民在規劃年的交通出行需求。

37、1交通運輸系統規劃.任科社等.北京：人民交通出版社.2交通規劃習題集.陸化普,石京.北京：清華大學出版社3城市道路交通規劃.張舉兵，張衛華，焦雙健.北京：化學工業出版社小組成員分工表附錄:弗萊特法迭代過程表交通小區現狀OD表小區編號12345678合計127767471615462342430136129883851323921152771049333059161013913154236931690117875857243833504051792843635442214059349564179239122473406558515511040256221407137928031798768234

38、7588286548363691898339427249111276785836785171069125019284065544241167416713257207781201914897140901171480458411624154291610合計88244103077127017619639042561142161532093473398第0次位置系數表小區產生位置系數吸引位置系數12345678第一次迭代結果小區編號12345678合計1526731164494594473610545841384978056254822789121585194551651209544927218232

39、795638601425517667575572724571200254433188515281219030262164141019810201751332840394249952029360728079169239234964239643021594135122458111506511016234975338163142087112272258108711617478048147762391625487638194072811704463280373合計1242241377731820492906336390909121296115269655155第1次位置系數表小區產生位置系數吸引位置系

40、數12345678第二次迭代結果小區編號12345678合計142749130527496261899605781076466860240262817322910185381361083031596979131972837471453816576759492489668846343001792552766175112911334967529590758556356662319017343729202619425677952627135660199731151231418039526755734473892163592199011912650886311294736181741538769434

41、1410013681963424485228121590合計993791464291993082773340986111731933180929625269第2次位置系數表小區產生位置系數吸引位置系數12345678第三次迭代結果小區編號12345678合計15143516267066628516844747141328316923861279732320319590961116033067020732081340921619719592646557563709919542671653749658174142978334656691080578843402522567178339301366134280752176283