城市道路與交通課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是以給定的交通小區(qū)和小區(qū)內(nèi)道路為背景，根據(jù)已知的社會經(jīng)濟(jì)歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀OD數(shù)據(jù)以及現(xiàn)狀路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用交通規(guī)劃原理，預(yù)測2020年交通需求，并對路網(wǎng)改造提出建議。課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：①人口、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)預(yù)測；②交通發(fā)生與吸引預(yù)測；③交通分布預(yù)測；④交通分配預(yù)測。</p><p>&l

2、t;b>　　1.1規(guī)劃對象</b></p><p>　　此次交通規(guī)劃的對象如下圖1-1所示</p><p>　　圖 1-1 規(guī)劃對象</p><p>　　該規(guī)劃區(qū)域共劃分為5個交通區(qū)（圖形中線路數(shù)值為出行時間，有些為固定值，有些與交通量有關(guān)，Q為交通流量）</p><p><b>　　1.2規(guī)劃年限</b&g

3、t;</p><p>　　進(jìn)行規(guī)劃區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀分析及2020年預(yù)測 </p><p><b>　　1.3規(guī)劃依據(jù)</b></p><p>　　對于城市交通規(guī)劃而言，人們主張從綜合交通的角度進(jìn)行一體化交通規(guī)劃，以避免軌道交通和道路的重復(fù)投資、協(xié)調(diào)各種交通方式、提高交通系統(tǒng)效率。于是在城市范圍內(nèi)著眼于居民的出行行為，研究其出行時利用的交通方式構(gòu)

4、成，據(jù)此合理規(guī)劃必要的交通設(shè)施的方法論—居民出行法獲得了采用。該方法在美國從1948年開始，并逐漸擴(kuò)大到全美各個城市。在日本從1960年代才開始使用。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展成了目前經(jīng)典的四階段預(yù)測法。四階段預(yù)測法作為經(jīng)典的交通需求預(yù)測法，邏輯關(guān)系明確、步驟分明、形象，至今被廣泛的應(yīng)用到了工程實(shí)際當(dāng)中。然而，該方法具有其局限性，人們期待著研究更加符合現(xiàn)代社會和居民出行行為、符合交通可持續(xù)發(fā)展的交通需求預(yù)測理論。 </p><

5、p>　　第2章 規(guī)劃區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀分析及預(yù)測 </p><p><b>　　2.1現(xiàn)狀分析</b></p><p>　　表1、2、3分別為人口、GDP、汽車保有量的歷史數(shù)據(jù)。表4為經(jīng)過調(diào)查獲得的小區(qū)間出行OD矩陣。</p><p>　　表1 規(guī)劃區(qū)域人口歷史數(shù)據(jù) 單位:人</p><p>　　表2 規(guī)劃區(qū)域GDP

6、歷史數(shù)據(jù)(單位：1000元) </p><p>　　表3 規(guī)劃區(qū)域汽車保有量歷史數(shù)據(jù)（單位：輛）</p><p>　　表 4 現(xiàn)狀調(diào)查OD表</p><p>　　由2004-2013 年各小區(qū)的人口、GDP 和汽車保有量，現(xiàn)狀調(diào)查OD表歷史數(shù)據(jù)可以看出，數(shù)據(jù)的整體趨勢都是線性增加的，但因個交通小區(qū)的功能、社會經(jīng)濟(jì)等的不同增長的幅度各不相同。</p>&

7、lt;p><b>　　2.2人口預(yù)測</b></p><p>　　在Excel 中對各小區(qū)未來年的人口作出預(yù)測，并得出預(yù)測函數(shù)。如下面的五個圖分別為五個小區(qū)的預(yù)測圖。 </p><p>　　圖2-1小區(qū)一人口散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-2小區(qū)二人口散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-3小區(qū)三人口散點(diǎn)圖</

8、p><p>　　圖2-4小區(qū)四人口散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-5小區(qū)五人口散點(diǎn)圖</p><p>　　各小區(qū)規(guī)劃年的人口預(yù)測結(jié)果如下表 </p><p>　　2.3 GDP 預(yù)測 </p><p>　　在Excel 中對各小區(qū)未來年的GDP 作出預(yù)測，并得出預(yù)測函數(shù)。如下面的五個圖分別為五個小區(qū)的GDP 預(yù)測圖。 &

9、lt;/p><p>　　圖2-6小區(qū)一GDP散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-7小區(qū)二GDP散點(diǎn)圖 </p><p>　　圖2-8小區(qū)三GDP散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-9小區(qū)四GDP散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-10小區(qū)五GDP散點(diǎn)圖</p><p>　　各小區(qū)規(guī)劃年的GDP預(yù)測結(jié)果如

10、下表2-5：</p><p>　　2.4 車輛保有量預(yù)測 </p><p>　　在Excel 中對各小區(qū)未來年的汽車保有量作出預(yù)測，并得出預(yù)測函數(shù)。如下面的五個圖分別為五個小區(qū)的汽車保有量預(yù)測圖。 </p><p>　　圖2-11小區(qū)1車輛保有量散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-12小區(qū)2車輛保有量散點(diǎn)圖</p><p&g

11、t;　　圖2-13小區(qū)3車輛保有量散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-14小區(qū)4車輛保有量散點(diǎn)圖</p><p>　　圖2-15小區(qū)5汽車保有量散點(diǎn)圖</p><p>　　各小區(qū)規(guī)劃年汽車保有量的預(yù)測結(jié)果如下表2-6。 </p><p>　　第3章 交通發(fā)生與吸引預(yù)測</p><p>　　交通總的生成量預(yù)測以及交通發(fā)生和

12、吸引預(yù)測都采用原單位法。</p><p>　　原單位的求得原則通常有兩種， 一是用居住人口或就業(yè)人口每人平均的交通生成量來進(jìn)行推算的個人原單位法， 另一種就是以不同用途的土地面積或單位辦公面積平均發(fā)生的交通量來預(yù)測的面積原單位法。 不同方法對應(yīng)的選取的原單位指標(biāo)也不同，主要有：</p><p>　　a 根據(jù)人口屬性以不同出行目的單位出行次數(shù)為原單位進(jìn)行預(yù)測。</p><

13、p>　　b 以土地利用或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為基準(zhǔn)的原單位，即以單位用地面積或單位經(jīng)濟(jì)</p><p>　　指標(biāo)為基準(zhǔn)對原單位進(jìn)行預(yù)測。</p><p>　　這里采用的是人口原單位法。</p><p>　　3.1 交通生成量預(yù)測</p><p>　　利用人口原單位對交通生成量的預(yù)測方法及原理如下：</p><p>　　式中

14、 ——某出行目的和人口屬性的平均出行生成量；</p><p><b>　　——某屬性的人口；</b></p><p>　　——出行目的為 k 時的生成交通量；</p><p>　　T——研究對象地區(qū)總的生成交通量；</p><p>　　l——人口屬性（常住人口、就業(yè)人口、工作人口、流動人口）；</p>

15、<p><b>　　k——出行目的。</b></p><p><b>　　現(xiàn)狀OD矩陣</b></p><p>　　總的交通生成量預(yù)測：</p><p>　　現(xiàn)狀交通生成量：T=8650次</p><p>　　現(xiàn)狀人口：N=5661人</p><p>　　規(guī)劃年人口

16、：M=7262.54人</p><p>　　規(guī)劃年的生成交通量：X= M*（T/N）=11095.19（次）</p><p>　　3-1 各小區(qū)間的出行期望線</p><p>　　3.2 交通發(fā)生和吸引預(yù)測</p><p>　　交通發(fā)生和吸引預(yù)測也是采用的人口原單位法， 預(yù)測方法和原理與交通生成量的預(yù)測方法和原理相同。預(yù)測結(jié)果如下表 3-

17、2：</p><p>　　表 3-2 發(fā)生與吸引預(yù)測 OD 表</p><p>　　3.3 交通發(fā)生與吸引預(yù)測平衡 </p><p>　　預(yù)測完成后各小區(qū)的交通發(fā)生量之和與吸引量之和不相等，所以需要調(diào)整平</p><p>　　衡。調(diào)整平衡的方法有總量控制法和調(diào)整系數(shù)法，這里采用總量控制法：</p><p>　　因?yàn)?，T

18、=11095.19 次／日</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　表 3-3 發(fā)生與吸引預(yù)測 OD 表(調(diào)整后)</p><p>　　第四章 交通分布預(yù)測</p><p>　　4.1 現(xiàn)狀OD數(shù)據(jù)分析</p><p>　　表4-1 現(xiàn)狀OD表</p>

19、<p>　　由上表可知，各小區(qū)交通總生成量為8650次，人口總數(shù)為5661.由此可知，小區(qū)間的人均出行次數(shù)為1.528次。小區(qū)1與2的發(fā)生與吸引量最多，小區(qū)5的發(fā)生與吸引量最少。</p><p>　　4.2 交通分布預(yù)測</p><p>　　表4-2 發(fā)生與吸引預(yù)測 OD 表</p><p>　　以下運(yùn)用平均增長系數(shù)法對交通分布預(yù)測，迭代三次。&l

20、t;/p><p>　　式中： Gi——i區(qū)增長系數(shù)</p><p>　　Gj——j區(qū)增長系數(shù)</p><p>　　f ——步數(shù)，f=1,2,…</p><p>　　運(yùn)算時,第f步的調(diào)整系數(shù)</p><p>　　Pj——初期i區(qū)交通生成量</p><p><b>　　第一次迭代 &

21、lt;/b></p><p>　　表4-3 第一次迭代后數(shù)據(jù)</p><p><b>　　第二次迭代</b></p><p>　　表4-4 第二次迭代后數(shù)據(jù)</p><p><b>　　第三次迭代</b></p><p>　　表4-5 第三次迭代后數(shù)據(jù)</p

22、><p>　　第5章 交通分配預(yù)測 </p><p>　　5.1 交通分配預(yù)測方法及原理</p><p>　　全有全無分配法是將OD交通需求沿最短經(jīng)路一次分配到路網(wǎng)上去的方法，也被稱為交通需求分配。顧名思義，全有（all）指將OD交通需求一次性地全部分配到最短徑路上。全無（nothing）指對最短徑路以外的徑路不分配交通需求</p><p>　　

23、量。 </p><p>　　在分配中，取路權(quán)（兩交叉口間的出行時間）為常數(shù)，即假設(shè)車輛的路段行駛車速、交叉口延誤不受路段、交叉口交通負(fù)荷的影響。每一OD點(diǎn)對應(yīng)的OD量被全部分配在連接該OD點(diǎn)對的最短線路上，其他道路上分配不到交通量。</p><p>　　5.2交通分配預(yù)測步驟</p><p>　　工作步驟：①計(jì)算路權(quán)，即確

24、定路段行駛時間；②確定各區(qū)間的最短路徑；③按全有全無分配原則作各OD點(diǎn)對間交通量分配；④求每一路段各OD點(diǎn)對分配交通量之和。</p><p>　　5.3交通分配預(yù)測結(jié)果</p><p>　　如下圖5-1網(wǎng)絡(luò)示意圖中，①、②、③、④、⑤分別為 OD 作用點(diǎn)，圖形中線路數(shù)值為</p><p>　　出行時間，有些為固定值，有些與交通量有關(guān)，Q 為交通流量，OD 分布流量矩

25、</p><p><b>　　陣如表4-5</b></p><p>　　交通量分配預(yù)測具體步驟如下：</p><p>　　a．列出該網(wǎng)絡(luò)鄰接目錄表； </p><p>　　b．令 Q＝0，用最短路法分配該 OD 矩陣； </p><p>　　c．用容量限制－增量加載法分配該表 OD 矩陣，采用二次

26、分配，第一次為交通</p><p>　　量的 60％，第二次為剩余的40％。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p><b>　?。?）鄰接目錄表</b></p><p><b>　　表5-1</b></p><p>　　（2）令

27、Q＝0，用最短路法分配該 OD 矩陣 </p><p>　　因?yàn)?，Q＝0，所以交通網(wǎng)絡(luò)圖如下圖5-2所示： </p><p><b>　　圖5-2</b></p><p><b>　　最短路線如下表：</b></p><p><b>　　表5-2</b></p>

28、<p>　　分配交通量見下圖5-3所示：</p><p>　　760 1416 </p><p>　　738

29、 1060 </p><p><b>　　681</b></p><p>　　647 914</p><p>　　582519645</p><p><b>　　87</b></p><p><b>　　2

30、45</b></p><p><b>　　62</b></p><p>　　647 854 394184</p><p>　　582 979 188 744</p><p>　　582

31、 125 745</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p>　?。?）用容量限制－增量加載法分配該表 OD 矩陣，采用二次分配，第一次為交通量的60％，第二次為剩余的 40％。 </p><p>　　第一次分配 OD 矩陣為： </p><p>　　表5-3 O

32、D 點(diǎn)交通量表（第一次分配）</p><p>　　第一次分配后各路段分配交通量為：</p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　第一次分配后各路段出行時間為</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　第二次分配 OD 矩陣為： &

33、lt;/p><p>　　OD 點(diǎn)交通量表（第二次分配）</p><p><b>　　表5-4</b></p><p>　　路權(quán)第二次分配，各節(jié)點(diǎn)路權(quán)重新分配如下： </p><p><b>　　表5-5</b></p><p>　　第二次分配后交通量見下圖： </p>

34、<p><b>　　461</b></p><p>　　563 </p><p><b>　　528593</b></p><p>　　383 304</p><p>　　348 3

35、15 </p><p><b>　　272</b></p><p><b>　　263</b></p><p><b>　　258</b></p><p>　　338 286 105</p><p>　　

36、979 469 50</p><p>　　582 180 75</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p><b>　　第六章 總結(jié)</b></p><p&g

37、t;　　在過去的一段時間里，我們小組分工協(xié)作、同心協(xié)力順利完成了道路交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。課程設(shè)計(jì)是一個很復(fù)雜的過程，涉及了對發(fā)生和吸引交通量預(yù)測、分布交通量預(yù)測、交通量分配等內(nèi)容，這無疑是一個巨大的工程。在此過程中，不僅收獲了順境時成功的喜悅，同時也有逆境時失敗的沮喪，不僅收獲了理論與實(shí)踐相結(jié)合帶來的交通規(guī)劃、計(jì)算機(jī)基本操作、函數(shù)運(yùn)用等知識運(yùn)用能力的提高，而且也有小組團(tuán)隊(duì)成員的鼓勵與信任，以及相互了解、彼此友誼的進(jìn)一步加深，這些都使

38、本次課程設(shè)計(jì)與交通調(diào)查實(shí)習(xí)充滿意義和感動。</p><p>　　首先，在交通調(diào)查中我真正體會到了實(shí)踐出真知，在對現(xiàn)狀路網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)查中，不僅要明確調(diào)查的目的、方法，更重要的是要有著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度。小小的誤差看上去微不足道，但是當(dāng)很多個誤差疊加在一起是就會造成調(diào)查結(jié)果的不準(zhǔn)確，這對后續(xù)課程設(shè)計(jì)造成了不必要的麻煩。通過交通調(diào)查，不僅增強(qiáng)了我的動手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，更重要的是讓我懂得了在實(shí)習(xí)過程中要有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)

39、度，只有以良好的態(tài)度去做一件事情才能把事情做好。</p><p>　　在開始階段，我們在道路網(wǎng)創(chuàng)建這一步驟中出現(xiàn)了失誤，雖然在路網(wǎng)中各路段輸入數(shù)據(jù)時沒有顯現(xiàn)問題，但緊接著后面的操作就難以進(jìn)展。在組長的帶領(lǐng)下，經(jīng)過我們反復(fù)地推敲，我們最終完成了OD分布交通量，沒有對后續(xù)過程產(chǎn)生影響。再有，未來的出行發(fā)生預(yù)測，所得到的結(jié)果并不平衡，因此也不能進(jìn)行下一步操作，所以要進(jìn)行出行吸引平衡，這個步驟不可或缺。這樣，從一開始的迷

40、茫，漸漸尋找到一些門路，到最后完全應(yīng)用的得心應(yīng)手。由于我負(fù)責(zé)的這部分是課程設(shè)計(jì)最初始的部分，所以如果我沒有做好，剩下同學(xué)的工作就無法進(jìn)行，這就需要我認(rèn)真完成，不能有一點(diǎn)差錯。最終，通過我的努力，和同學(xué)幫助，我順利的完成了任務(wù)。</p><p>　　在這次小學(xué)期調(diào)查實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)過程中，我也更加明白了團(tuán)隊(duì)精神的重要性。課程設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)都是緊密銜接的，少了任何一部分，后面的環(huán)節(jié)就無法進(jìn)行。正是因?yàn)槿绱?，在小組長的組

41、織協(xié)調(diào)下，我們分工明確，每個人都根據(jù)自己的特長有負(fù)責(zé)完成的任務(wù)。我們每個人也都明確自己的任務(wù)和責(zé)任，認(rèn)真負(fù)責(zé)的完成自己的工作，齊心協(xié)力保證課程設(shè)計(jì)過程的順利進(jìn)行。誰負(fù)責(zé)的地方出現(xiàn)了問題，都是整個小組同心協(xié)力一起研究，最終找到解決方案。我想這種合作的精神是值得我們每一個人學(xué)習(xí)的。這不僅僅是在大學(xué)期間，更是我們將來踏入社會的一門必修課。所以，如果將來還有機(jī)會，我也愿意多參加這樣的小組活動，不僅能提高自己和別人的溝通能力，也是對自己綜合能力一

42、個提升，鍛煉合作的能力。</p><p>　　短短的一次合作，我們關(guān)注的已經(jīng)不再是分?jǐn)?shù)的高低了，更多的則是通過這一次實(shí)踐，我們真正學(xué)到了多少，真正學(xué)會了多少，真正理解了多少。我想這也是我們小組每個成員的想法吧。作為一名工科的學(xué)生，本來就是要將理論和實(shí)踐結(jié)合到儀器，這樣才能將課堂上學(xué)到的知識真正理解并且掌握。在這短短的十八周，雖然我們結(jié)束了《城市道路與交通規(guī)劃》的學(xué)習(xí)，但這僅僅只是這門課程的結(jié)束，并不等于我們對“城

43、市道路與交通規(guī)劃”知識學(xué)習(xí)的結(jié)束，日后的學(xué)習(xí)工作中，我們更應(yīng)當(dāng)不斷不斷充實(shí)自己對道路規(guī)劃知識的理解，因?yàn)樵诟母镩_放幾十年來，我國城市建設(shè)的發(fā)展正經(jīng)歷著質(zhì)的飛躍，城市建設(shè)已取得了巨大的成就，城市化進(jìn)程的突飛猛進(jìn)。與此同時，城市道路與交通規(guī)劃作為一項(xiàng)能夠有效的調(diào)節(jié)城市空間的布局，改善人民的居住環(huán)境，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的重要能力之一，在步入快速發(fā)展的城市化階段中，我們作為即將面向社會的專業(yè)人才，更應(yīng)當(dāng)努力學(xué)習(xí)并牢牢掌握好從《城市道路與交通規(guī)劃》這門