城市道路与交通-课件

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1、第三章 城市交通规划,3.1 城市交通规划的目的、意义和任 3.2 起讫点（OD）调查 3.3 远景交通量预估与分配 3.4 城市道路上的客货运交通规划 3.5 轨道交通规划,3.1 城市交通规划的目的、意义和基本内容,（9）对目前和长远的适应性。,3.1.1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；,一般在进行交通规划时，要有以下资料为依据：,（8）城市客货运输有关调查

2、资料。,（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）现有路网分析；,（7）规划区域的地理、气候条件；,3.1.2 交通规划的目的和意义,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。,3.1.3 城市交通规划的主要内容,一般来说,城市

3、交通规划的过程分为:1.总体设计 2.交通调查 3.交通需求预测 4.方案制定 5.方案评价 6.信息反馈与方案调整,3.2 起讫点（OD）调查,起讫点调查，又称OD（Origin-Destination）调查，指为了 了解交通的发生和终止在一些有关区域里所有的调查。OD调查在国 外于40年代开始，60年代盛行。调查预测方法于70年代末、80年代 初被介绍到我国。,3.2.1 OD调查的目的,1.OD调查的目的,OD调查的目的在于掌握与规划区域有关的现状；人、车出行的起点、终点和路径；出行目的、运输内容等情况。利用OD调查结果，结合土地利用、人口分布等经济指标预测未来规划区域的交通需求，作为道

4、路网规划的依据。,2. OD调查的内容,1）基本概念 起点：一次出行的出发地点。 讫点：一次出行的目的地点。 出行：人、车、货从出发点到目的地移动的过程。,出行具有如下特点：,（1）移动必须具有目的地；,（2）一个单程为一次出行；,（3）不受换乘影响，即一次出行可包括几种交通形式（如步 行、乘车）；,（4）一次出行必须有且仅有一个出发点和一个到达点（目的点）。,出行端点：出行的起点和讫点。 境内出行：起讫点均在调查区范围之内的出行。 过境出行：起讫点均在调查区范围之外的出行。 区内出行：调查区分成若干个小区后，起讫点均在同一个小 区内的出行。 区间出行：调查区分成若干个小区后，起讫点分别在不同

5、小区内的出行。 小区形心：代表同一小区内所有出行端点的某一集中点，是该小区的交通中心，而非该小区的几何图形的形心。 期望线：为连接各小区形心间的直线，是反映人们期望的各形心之间的最短距离，与实际出行路线无关，它的宽度表示区间出行次数。 主流倾向线：是将若干条流向相近的期望线合并汇总而成，目的是简化期望线图，突出交通的主要流向。 OD表：一种表示起讫点调查成果的表格。当两小区间的出行需要区分方向时（即不仅需要了解区间流量而且还要了解流向）采用矩形OD表，如表3-1。若不需要区分方向则可采用三角形OD表，如表3-2。 调查区境界线：包围整个调查区域的一条假想线。 分隔查核线：为校核OD调查成果精度

6、，在调查区内按天然或人工障碍设定的调查线，实测穿越该线的各条道路断面上的交通量，也称交通越阻线。,表 3-1,表 3-2,2） OD调查内容,OD调查包括对客流和货流的调查。客流调查的主要内容有：,（1）起讫地点； （2）出行目的：如工作、学习、购物、社交、文娱体育及杂务等； （3）出行方式：步行、乘行（公交车、出租车及自行车等）； （4）出行时间；每天何时出行、时间长短； （5）出行次数：日（年）平均出行次数； （6）出行距离：乘行距离及步行距离。,表 3-3 居民出行调查表（正面）,表 3-3 居民出行调查表（背面）,货流调查的主要内容： （1）货源点与吸引点的分布；（2）货流分类数量与比

7、重；（3）货运方式分配。,3.2.2 OD调查的步骤和方法,1.调查前的准备工作,1)划分交通区并编号,将调查区域划分成若干个交通小区。分区过程应注意如下几点：,(1)小区的划分要充分利用河流、铁道等天然或人工障碍做边界， 但最好结合行政区划来分区；,(2)考虑到干道是汇集交通的渠道，因此一般不以干道作为分区 界限，道路两侧同在一个交通区也便于资料整理；,(3)对于已作过OD调查的城市，最好维持原已划分的小区；,(4)小区内的出行次数不超过全区域内出行总数的10%15%。,总之,应综合考虑人口、面积、行政单位、交通特点和自然条件等。,2）确定调查抽样率,当城市人口100万人 按1/25抽样。,

8、3）制备调查表格,4）调查人员的训练,5）典型区域试点,2. 实地外业调查,常用的方法有：(1)家庭访问法；(2)发（收）表法；(3)单位访问法；(4)电话询问法；(5)路旁询问法；（6）网上调查法。,3 .3 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。,3.3.1 出行产生,出行产生是某区域人或车的出行

9、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,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：,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,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

10、 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。,3.3.3 出行分布,1. 出行分布的含义,一般指各交通小区相互间的人或车的出行数（或称OD交

11、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。,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。,2.推算方法,分布交通量的推算法大致分为二类，一类是“现在模式法”或 “增长系数法”；另一类是“综合模式法”。,1）现在模式法,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

12、一发展倍数F，求出将来的分布交通量， 即：,（2）平均增长系数法,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。,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：,通常由第一次计算得到的各小区交通发生量 和 交通 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：,按下式计算第二近似值：,如此反复计算，直到 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

13、算即告完成。,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 则由公式（3-9）有：,Q =0，Q =0，Q =0 Q =Q12 =10 =25 Q =Q13 =20 =30 Q =Q21 =10 =25 Q =Q23 =15 =30,同理，Q = Q ，Q = Q,上述计算结果列于表3-7。,表3-6 扩大OD表（）,表3-7 扩大OD表（）,由表3-7可知：,即,需作迭代计算。以

14、、 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似计算的“现状分布”，于是有：,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）,（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。,（4）佛雷特法（T.J.Frator Method）,式中，Li、Lj表示某一小区对其它小区的位置关系，称为位置系数。,例3-

15、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,解： 由Li和Lj的表达式可先算得：,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：,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,以表3-13之数值作为“现在OD分布”，则与前相仿有：,同理可算得：,（见书 P65）,2）综合模式法,（1）基本重力模式 P66,（2）美国公路重力模式 P67,3.3.3 交通方式划分,国外

16、主要分为公共交通和私人交通两大类,公共交通如公共汽(电)车、地铁和轻轨等,私人交通则主要指私人小汽车,我国城市自行车交通和步行交通在个人出行中占有相当的比重,交通方式划分，通常先根据所建立的交通方式分担率模型， 预测各交通方式不同的分担率，然后再乘以发生吸引交通量(或分 布交通量)，从而得到各交通方式的分担交通量。,1交通方式划分模型的影响因素,出行特征,个人及家庭特征,地区特征,时段特征,交通方式特征,2交通方式划分模型,一般常用的有转移曲线模型、概率模型、重力模型的转换型 和回归模型等,3.3.4 道路网交通量分配,在选择了交通方式, 将各区间的出行量换算成交通量之后,再根据 一定的原则将其分配到相关道路上去,这就是所谓的交通量分配.,常用的交通量分配法有最短路径法和多路径分配法等,1.最短路径法,1)全有全无法,2)容量限制法,2.多路径分配法,1) 静态多路径分配法,2) 动态多路径分配法,3.4 城市道路上的客运、货运交通规划,3.4.1 城