交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃課程設計--某小城市交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃設計

1、<p>　　交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃課程設計任務書</p><p>　　題目：某小城市交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃設計</p><p><b>　　指導教師</b></p><p><b>　　設計要點：</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?、設計內(nèi)容</b></p>

2、<p><b>　　1、交通現(xiàn)狀分析；</b></p><p>　　2、人口、經(jīng)濟及交通量預測；</p><p>　　3、交通分布、交通分配預測；</p><p>　　4、對預測結果進行分析。</p><p><b>　?。ǘ?、計算方法：</b></p><p>

3、;<b>　　1、交通量預測</b></p><p><b>　?。?）、發(fā)生：</b></p><p>　　利用現(xiàn)狀各交通分區(qū)人口數(shù)量與調(diào)查的現(xiàn)狀出行產(chǎn)生量進行分析，得出交通發(fā)生量的預測模型（如多元線性回歸模型）。</p><p><b>　　（2）、吸引：</b></p><p

4、>　　根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)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(guī)劃年的各交通分區(qū)的交通吸引量（如多元線性回歸模型）。</p><p><b>　　2、交通分布預測：</b></p><p>　　采用雙約束重力模型或福來特法進行交通分布預測。</p><p>　　3、交通分配：（選作）</p

5、><p>　　如采用全有全無法進行交通分配預測。</p><p>　?。ㄈ?、提交文件及圖紙</p><p>　　計算書一份，內(nèi)容包括：</p><p>　　交通發(fā)生、吸引、分布的表格</p><p><b>　　計算過程</b></p><p>　　對現(xiàn)狀和預測結果的分析。&

6、lt;/p><p>　　要求設計報告內(nèi)容完整，計算數(shù)據(jù)準確，圖表規(guī)范，步驟清晰。</p><p>　　報告采用A4紙打印、裝訂。</p><p><b>　　附錄：設計資料</b></p><p><b>　　1、現(xiàn)狀情況表</b></p><p>　　表1 現(xiàn)狀土地利用、人口情

7、況表</p><p>　　2、預測年份情況表 </p><p>　　表2　預測年份土地利用、人口情況表</p><p><b>　　現(xiàn)狀OD表</b></p><p>　　表3 交通小區(qū)現(xiàn)狀OD表</p><p>　　4、各個小區(qū)之間的距離表：</p><

8、p><b>　　表4 小區(qū)間距離表</b></p><p>　　5．土地類型出行吸引率表</p><p>　　表5　土地類型出行吸引率表（次/公頃）</p><p><b>　　6、</b></p><p>　　以下網(wǎng)絡示意圖重，①、④、⑤、⑦分別為OD作用點，圖形中線路數(shù)值為出行時間，有些為

9、固定值，有些與交通量有關，Q為交通流量，OD分布流量矩陣如下表所示。</p><p>　　表6 OD點交通量表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1 引言 ……………………………………………

10、………………………………………1</p><p>　　1.1背景 …………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.2交通現(xiàn)狀分析 ………………………………………………………………………2</p><p>　　2 人口出行預測…………………………………………………………………………4</p><p>　

11、　3 出行吸引預測…………………………………………………………………………5</p><p>　　4 交通分布預測…………………………………………………………………………8</p><p>　　4.1 交通小區(qū)現(xiàn)狀 ………………………………………………………………………8</p><p>　　4.2 阻抗矩陣 …………………………………………………………………………

12、…9</p><p>　　4.3 用迭代法求行、列約束系數(shù) ………………………………………………………9</p><p>　　4.4 檢驗…………………………………………………………………………………11</p><p>　　5 預測分布………………………………………………………………………………12</p><p>　　6 總結 ……………

13、………………………………………………………………………12</p><p>　　【摘要】 近年來，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各地之間的經(jīng)濟聯(lián)系不斷加強。各地交通基礎設施也不斷改善，交通運輸在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的作用也越來越明顯的體現(xiàn)和發(fā)揮出來，因而其存在的問題也越來越受到人們的重視，這些問題的解決在很大程度上和交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃有關。交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃就是合理規(guī)劃地區(qū)交通運輸量，從整體與長遠的利益出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，因

14、地制宜，正確配置運輸生產(chǎn)力和運輸網(wǎng)點，最大限度的滿足地區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展對運輸生產(chǎn)的需要；同時合理布局，比例協(xié)調(diào)，高速發(fā)展，為社會經(jīng)濟和居民提供優(yōu)質(zhì)的運輸生產(chǎn)環(huán)境、生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。最終達到人便于行、貨暢其流、物盡其用，即滿足社會和經(jīng)濟發(fā)展對交通運輸?shù)男枨蟆?lt;/p><p>　　本次課程設計就是運用交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃中合理進行交通分配的方法，根據(jù)現(xiàn)有的交通運輸網(wǎng)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

15、體地分配到各個路線上。首先根據(jù)交通網(wǎng)絡圖選擇幾個重點的鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為節(jié)點，畫出交通網(wǎng)絡圖。根據(jù)所得的交通網(wǎng)絡圖得到鄰接矩陣、鄰接目錄表和阻抗矩陣。這些都是對岳池縣交通網(wǎng)絡的數(shù)學描述。其次再根據(jù)岳池縣交通的OD量分配到各條線路上去。這里使用了最短路非配法和容量限制分配法。</p><p>　　【關鍵詞】 交通運輸 系統(tǒng)規(guī)劃 交通分配</p><p><b>　　1 引 言 &l

16、t;/b></p><p><b>　　1.1 背景</b></p><p>　　交通是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)。國家的發(fā)展離不開交通業(yè)的發(fā)展。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟和社會持續(xù)、快速發(fā)展，各地交通基礎設施的不斷改善，交通運輸在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的作用也越來越明顯的體現(xiàn)和發(fā)揮，其存在的問題也越來越受到人們的重視，這些問題的解決在很大程度上和交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃有關。交通

17、運輸系統(tǒng)規(guī)劃能在各種資源的限制條件下，最大的滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展對交通運輸?shù)目陀^需要，為國名經(jīng)濟和廣大人民群眾的生產(chǎn)和生活創(chuàng)造最有利的交通運輸環(huán)境。同時，由于經(jīng)濟發(fā)展越來越迅速，各地之間的聯(lián)系越來越頻繁。交通運輸對我們的日常生活的影響越來越大，每天我們一出門就會遇到選擇交通工具和交通線路的問題。當然我們個人的出行時一般會考慮出行的兩個問題：路程最短和時間最短。但是當我們從整個交通運輸系統(tǒng)去規(guī)劃時，除了安排線路外，交通分配是不可或缺的一部分

18、。</p><p>　　交通分配可以分為兩類：交通工具的運行線路固定類型和運行線路不固定類型。前者是指在岳池縣內(nèi)的城市公共交通網(wǎng)，集體旅客運輸；后者是指岳池縣的道路網(wǎng)，公路網(wǎng)等。一般指個體旅客運輸和貨物運輸。因此為了使岳池縣的交通線路更合理，更方便人民群眾，管理部門既要考慮乘客個人的需求又要從整體出發(fā)，在分配交通量的時候既要考慮到路途長遠，也要考慮到時間的長短?？茖W地運用交通分配的方法來解決這些問題。</p

19、><p><b>　　交通現(xiàn)狀分析</b></p><p>　　結合附表中的表1和表2，對現(xiàn)年和預測年土地利用，人口情況進行分析。</p><p><b>　　居住用地對比表</b></p><p>　　經(jīng)過圖標對比，可以看出5個小區(qū)的居住用地都有所增長。</p><p><

20、;b>　　工業(yè)倉儲用地對比表</b></p><p>　　經(jīng)過圖標的對比，可以看出小區(qū)1、2和7的工業(yè)倉儲用地沒發(fā)生改變，小區(qū)3、4和5的工業(yè)倉儲用地有所增長，小區(qū)6的反而減少了。</p><p><b>　　商業(yè)設施用地對比表</b></p><p>　　經(jīng)過對表的對比，小區(qū)1、2、3和4商業(yè)設施用地都減少了。</p&

21、gt;<p><b>　　政府團體用地對比表</b></p><p>　　經(jīng)過的對比，可以看出小區(qū)1、4和5的政府用地都減少了，小區(qū)2和3有所增長。</p><p><b>　　旅游體育用地對比表</b></p><p>　　經(jīng)過圖標的對比，小區(qū)1、2、4、5、6和7在現(xiàn)狀以及未來都沒有規(guī)劃旅游體育用地，小區(qū)

22、3的旅游體育用地減少。</p><p><b>　　人口對比表</b></p><p>　　經(jīng)過圖標的對比，除了7小區(qū)以外，各小區(qū)人口數(shù)量都有所增長，而7小區(qū)沒有改變。</p><p><b>　　2 人口出行預測</b></p><p>　　利用現(xiàn)狀各交通小區(qū)人口數(shù)量與調(diào)查的現(xiàn)狀出行產(chǎn)生量進行回

23、歸分析，得到出行產(chǎn)生量預測模型如下：</p><p>　　Y=1.9X+9800 （相關系數(shù)為0.92）</p><p>　　式中 Y — 出行產(chǎn)生量（次）</p><p>　　X — 各交通小區(qū)的人口數(shù)量（人）</p><p>　　預測年人口表（X矩陣）</p><p>　　則： 小區(qū)1 Y(1)=1.9X

24、(1)+ 9800 =1.9×38416+9800=82790.4</p><p>　　小區(qū)2 Y(2)=1.9X(2)+ 9800 =1.9×28510+9800=63969</p><p>　　小區(qū)3 Y(3)=1.9X(3)+ 9800 =1.9×51334+9800=107334.6</p><p>　　小區(qū)4 Y(

25、4)=1.9X(4)+ 9800 =1.9×45400+9800=96060</p><p>　　小區(qū)5 Y(5)=1.9X(5)+ 9800 =1.9×35600+9800=77440</p><p>　　小區(qū)6 Y(6)=1.9X(6)+ 9800 =1.9×23400+9800=54260</p><p>　　小區(qū)7

26、Y(7)=1.9X(7)+ 9800 =1.9×100000+9800=28800</p><p><b>　　得： </b></p><p><b>　　人口出行預測表 </b></p><p><b>　　3 出行吸引預測</b></p><p>　　根據(jù)對該區(qū)

27、域現(xiàn)狀居民出行調(diào)查可知，居住用地、工業(yè)（含倉儲）用地、商業(yè)設施用地、政府團體用地和旅游、體育用地是主要的出行吸引源。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)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)</p><p>　　土地類型出行吸引率表（次/公頃）</p><p>　　利用預測年吸引交通量公式：</p><p>　　吸引交通量=∑（土地類型出行吸引率

28、×土地類型面積）</p><p>　　預測年土地利用表（X矩陣）</p><p>　　則可以得出出行吸引交通量表：</p><p>　　出行吸引交通量表（Y矩陣）</p><p>　　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）。</p><p>　　結合以上得到的OD矩陣，

29、對∑Oi和∑Dj進行計算：</p><p>　　∑Oi=O1+O2+O3+O4+O5+O6+O7=510654</p><p>　　∑Dj=D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7=549864.4</p><p>　　通過計算，∑Oi≠∑Dj，所以要進行調(diào)整：</p><p>　　f=∑Oi／∑Dj=510654÷549864.4

30、=0.928691</p><p>　　利用公式： D`i=Di×f</p><p>　　則： D`1=D1×f=96265.6×0.928691=89400.9963</p><p>　　D`2=D2×f=146696×0.928691=136235.2549</p><p>　　D`3

31、=D3×f=203691.6×0.928691=189166.6</p><p>　　D`4=D4×f=29910×0.928691=27777.15</p><p>　　D`5=D5×f=45353.4×0.928691=42119.29</p><p>　　D`6=D6×f=7840.6

32、15;0.928691=7281.495</p><p>　　D`7=D7×f=20107.2×0.928691=18673.38</p><p>　　調(diào)整后的D`j矩陣（如下表）：</p><p>　　經(jīng)調(diào)整后的OD表（如下表）：</p><p><b>　　4 交通分布預測</b></p&

33、gt;<p>　　交通分布預測就是根據(jù)預測的各交通小區(qū)產(chǎn)生量和吸引量，確定各交通小區(qū)之間的出行分布量，即計算未來預測年居民出行量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(shù)模型、重力模型和概率模型。</p><p>　　增長系數(shù)法假定現(xiàn)在和將來交通分布的模式變化不大，并基于各小區(qū)交通生成量和吸引量的增長率，利用現(xiàn)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。

34、</p><p>　　概率模型法是將交通小區(qū)的生成量以一定的概率分布到吸引區(qū)的方法。這是一種以出行個體效用最大為目標的非集合優(yōu)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。</p><p>　　重力模型法基于引力定律，假設交通小區(qū)i、j之間的交通分布量與交通小區(qū)i的產(chǎn)生量、交通小區(qū)j的吸引量成正比，與交通小區(qū)i、j之間的交通阻抗系

35、數(shù)成反比。根據(jù)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(qū)社會經(jīng)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。</p><p>　　本規(guī)劃要求采用雙約束引力模型或福來特法進行交通分布預測，在這里我們采用雙約束引力模型進行預測。雙約束引力模型的形式是：</p><p>　　Tij=Ki *K`j *Ti *Uj *f（Rij）<

36、/p><p>　　Ki=[∑K`j *Uj *f（Rij）]﹣¹</p><p>　　K`j=[∑Ki*Ti*f(Rij)] ﹣¹</p><p>　　式中，Tij是出行發(fā)生小區(qū)i到吸引小區(qū)j的出行量的預測值；</p><p>　　Ki﹑K`j分別為行約束系數(shù)﹑列約束系數(shù)；</p><p>　　Ti表示

37、出行發(fā)生小區(qū)i的出行產(chǎn)生量，即：Ti=∑Oi；</p><p>　　Uj表示出行吸引小區(qū)j的出行吸引量，即：Uj=∑Dj；</p><p>　　Rij為兩小區(qū)的交通阻抗值，本規(guī)劃中取Rij 為各小區(qū)間的空間距離，則f（Rij）= Rij﹣¹。</p><p><b>　　4.1交通小區(qū)現(xiàn)狀</b></p><p&g

38、t;　　由于計算的是現(xiàn)狀的參數(shù)，所以計算中用的Ti﹑Uj使用現(xiàn)狀的OD表中的數(shù)據(jù)。（如下表）</p><p><b>　　交通小區(qū)現(xiàn)狀OD表</b></p><p><b>　　4.2阻抗矩陣</b></p><p>　　計算出各交通小區(qū)之間的距離矩陣Rij，并以此作為阻抗矩陣。</p><p>&

39、lt;b>　　交通小區(qū)間距離</b></p><p>　　4.3用迭代法求行、列約束系數(shù)Ki、K`j。</p><p>　　①首先令各個列約束系數(shù)K`j=1（j=1.2.3.4.5.6.7），帶入式Ki=[∑K`j *Uj *f（Rij）]﹣¹，第一次求Ki； </p><p>　　K1=[∑K`j *Uj *f（R1j）]﹣&

40、#185;</p><p>　　=[K`1*U1*R11﹣¹+K`2*U2*R12﹣¹+K`3*U3*R13﹣¹+K`4*U4*R14﹣¹+K`5*U5*R15﹣¹+K`6*U6*R16﹣¹+K`7*U7*R17﹣¹]﹣¹</p><p>　　=[142.686+65.412+37.592+1.177+10.2

41、98+27.504+5.163] ﹣¹</p><p><b>　　=0.00345</b></p><p><b>　　依此類推得：</b></p><p>　　K2=0.00281 K3=0.002822 K4=0.007505 K5=0.005291 K6=0.00459 K7=0.008804 <

42、/p><p>　　②將上面求得的Ki(i=1.2.3.4.5)帶入式K`j=[∑Ki*Ti*f(Rij)] ﹣¹第一次求K`j；</p><p>　　K`1=[∑Ki *Ti *f（Ri1）]﹣¹</p><p>　　=[K1*T1*R11﹣¹+K2*T2*R21﹣¹+K3*T3*R31﹣¹+K4*T4*R41﹣

43、5;+K5*T5*R51﹣¹+K6*T6*R61﹣¹+K7*T7*R71﹣¹]﹣¹</p><p>　　=[0.245+0.128+0.049+0.077+0.095+0.204+0.088]﹣¹</p><p><b>　　=1.126612</b></p><p><b>　　同理

44、得：</b></p><p>　　K`2=1.008484 K`3=1.080515 K`4=0.860737 K`5=0.891219 K`6=0.820405 K`7=1.001249</p><p>　?、蹖⑸厦媲蟮玫腒`j(j=1.2.3.4.5)帶入式Ki=[∑K`j *Uj *f（Rij）]﹣¹第二次求Ki；</p><p>

45、;　　K1=[∑K`j *Uj *f（R1j）]﹣¹</p><p>　　=[K`1*U1*R11﹣¹+K`2*U2*R12﹣¹+K`3*U3*R13﹣¹+K`4*U4*R14﹣¹+K`5*U5*R15﹣¹+K`6*U6*R16﹣¹+K`7*U7*R17﹣¹]﹣¹</p><p>　　=[160.75

46、2+65.967+40.619+1.013+9.177+22.564+5.170]﹣¹</p><p><b>　　=0.003276</b></p><p><b>　　同理得：</b></p><p>　　K2=0.002743 K3=0.002678 K4=0.007365 K5=5448 K6=0

47、.004919 K7=0.008745</p><p>　　④將上面求得的Ki(i=1.2.3.4.5)帶入式K`j=[∑Ki*Ti*f(Rij)] ﹣¹第二次求K`j；</p><p>　　K`1=[∑Ki *Ti *f（Ri1）]﹣¹</p><p>　　= K1*T1*R11﹣¹+K2*T2*R21﹣¹+K3*T3*R

48、31﹣¹+K4*T4*R41﹣¹+K5*T5*R51﹣¹+K6*T6*R61﹣¹+K7*T7*R71﹣¹]﹣¹</p><p>　　=[0.233+0.125+0.047+0.0765+0.098+0.219+0.087]﹣¹</p><p><b>　　=1.129909</b></p>

49、;<p><b>　　同理得：</b></p><p>　　K`2=1.017003 K`3=1.099057 K`4=0.871944 K`5=0.874985 K`6=0.785481 K`7=1.002028</p><p>　　第二次迭代結束。再進行第三次迭代，求得K1=0.003269，K2=0.002725，K3=0.002646，

50、K4=0.007307，K5=0.005468，K6=0.004998，K7=0.008743。它們與第二次相對誤差小于3%，迭代達到收斂，停止迭代。故：</p><p>　　K1=0.003269，K2=0.002725，K3=0.002646，K4=0.007307，K5=0.005468，K6=0.004998，K7=0.008743；K`1=1.129909，K`2=1.017003 ，K`3=1.099

51、057，K`4=0.871944，K`5=0.874985，K`6=0.785481，K`7=1.002028</p><p><b>　　4.4理論分布</b></p><p>　　把以上參數(shù)帶入模型：Tij=KiK`jOiDjRij﹣¹,根據(jù)現(xiàn)狀Oi、Dj值可算得現(xiàn)狀分布理論值，如：</p><p>　　T11=K1K’1OiDj

52、R13﹣¹=0.003269×1.129909×71343×35525/500=18722.93</p><p><b>　　其他結果列于下表：</b></p><p><b>　　理論分布表</b></p><p><b>　　檢驗</b></p>

53、<p>　　針對現(xiàn)狀實際OD表和理論分布表求各自的平均交通阻抗：</p><p>　　R=（27767×500+47×1548.5+······+10139×500）/415598=2216.354</p><p>　　R’=2143.285</p><p>　　

54、因〡R－R’〡 ／R＜3％,認為Υ=1可接受。</p><p><b>　　預測分布</b></p><p><b>　　交通小區(qū)預測OD表</b></p><p><b>　　總結</b></p><p>　　通過以上的調(diào)查與預測可以看出，該小區(qū)未來幾年的人口，交通量都有大幅

55、度的增長。多以為了該小區(qū)的交通便利與暢通，應該適當增加相應的交通設施，適當建設城市道路！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃》 任科社主編 人民交通出版社 2005.05</p><p>　　[2] 《交通規(guī)劃原理》 邵福春主編