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1、 交通运输工程学交通运输工程学二二二二一五年九月一五年九月一五年九月一五年九月周和平长沙理工大学研究生学位课程长沙理工大学研究生学位课程2 2 2 2第一章第一章 交通运输系统规划交通运输系统规划交通运输工程学交通运输工程学3 3城市设计的规划者城市设计的规划者们和建筑师们费尽们和建筑师们费尽心思去学习现代正心思去学习现代正规理论的圣人们和规理论的圣人们和圣贤们曾经说过的圣贤们曾经说过的话，他们对这些思话，他们对这些思想如此投入，以致想如此投入，以致当碰到现实中的矛当碰到现实中的矛盾将威胁到要推翻盾将威胁到要推翻他们千辛万苦学来他们千辛万苦学来的知识时，他们一的知识时，他们一定会把现实撇在一定
2、会把现实撇在一边。边。4 41 1 交通规划概述交通规划概述广义：广义：包括交通设施体系布局规划、交通运输发展政策规划、包括交通设施体系布局规划、交通运输发展政策规划、交通运输组织规划、交通管理规划、交通安全规划、交通近期交通运输组织规划、交通管理规划、交通安全规划、交通近期建设规划等。建设规划等。狭义：狭义：主要是指交通设施体系布局规划和近期建设规划。根据主要是指交通设施体系布局规划和近期建设规划。根据对历史和现状的交通供需状况和地区的人口、经济和土地利用对历史和现状的交通供需状况和地区的人口、经济和土地利用之间的相互管理的分析研究，对地区未来不同人口、土地利用之间的相互管理的分析研究，对地
3、区未来不同人口、土地利用和经济发展的情形下，交通运输发展需求的分析和预测，确定和经济发展的情形下，交通运输发展需求的分析和预测，确定未来交通运输设施发展建设的规模、结构、布局等方案，并对未来交通运输设施发展建设的规模、结构、布局等方案，并对不同方案进行评价比选，确定推荐方案，同时突出建设实施方不同方案进行评价比选，确定推荐方案，同时突出建设实施方案的一个完整过程。案的一个完整过程。1.11.1 交通规划定义交通规划定义5 51 1 交通规划概述交通规划概述1.21.2 交通规划的目的交通规划的目的n使交通适应社会经济发展需要使交通适应社会经济发展需要n促进运输效率的提升促进运输效率的提升n提升
4、运输服务的公平性提升运输服务的公平性n保证交通的可持续发展保证交通的可持续发展交通运输发展的三大主题：交通运输发展的三大主题：效率、公平和可持续效率、公平和可持续6 61 1 交通规划概述交通规划概述1.31.3 交通规划分类交通规划分类（1 1）按移动对象分）按移动对象分客运交通规划客运交通规划货运交通规划货运交通规划（2 2）按交通方式分）按交通方式分城市道路交通规划城市道路交通规划公路交通规划公路交通规划铁路交通规划铁路交通规划水路交通规划水路交通规划空港交通规划空港交通规划（3 3）按交通设施分）按交通设施分交通网络规划交通网络规划交通节点规划交通节点规划（4 4）按交通服务分）按交通
5、服务分公共交通规划公共交通规划特定用户交通规划特定用户交通规划特定交通服务规划特定交通服务规划（5 5）按空间范围分）按空间范围分国际交通规划国际交通规划全国交通规划全国交通规划区域交通规划区域交通规划城市交通规划城市交通规划地区交通规划地区交通规划（6 6）按规划年限分）按规划年限分长期规划长期规划中期规划中期规划短期规划短期规划7 71 1 交通规划概述交通规划概述pWhat were the goals? pWhat are the main elements? pHow was it implemented? pWho are the parties in charge of impl
6、ementing it? pHow is it different from conventional transportation planning?pHow successful has it been? 1.41.4 交通规划要回答的问题交通规划要回答的问题8 81 1 交通规划概述交通规划概述1.51.5 交通规划容易混淆的概念交通规划容易混淆的概念ConfusionbetweengoalsandobjectivesConfusionbetweendevelopmentandgrowthOverlookingthebroaderimpactsoftransportationplansP
7、lanningbasedsolelyonprojectionofpasttrendsFocusingonlyonthoseissuesthatareeasytomeasureFocusingonmobilityandnotaccessibility9 92 2 交通规划发展历史交通规划发展历史2 2.1.1 国外交通规划发展国外交通规划发展（1 1）英国）英国 19491949年制订了年制订了特殊公路法特殊公路法19571957年制定年制定公路发展规划公路发展规划19581958年终于开通了第一条汽车高速年终于开通了第一条汽车高速公路。公路。19631963年发表了著名的布凯南报告书年发表了著
8、名的布凯南报告书19641964年雷塞斯特市进行了交通调查年雷塞斯特市进行了交通调查和规划，成为英国定量进行交通规和规划，成为英国定量进行交通规划的先驱。划的先驱。19701970年，英国政府发表了年，英国政府发表了未来的未来的公路公路白皮书，公布政府促进公路白皮书，公布政府促进公路建设与发展的远景规划，要在以后建设与发展的远景规划，要在以后15-2015-20年间建设连接主要城市、总长年间建设连接主要城市、总长达达72007200千米的高等级城际公路。千米的高等级城际公路。从从7070年代后期开始，石油危机、环年代后期开始，石油危机、环境恶化以及当地居民的反对等，公境恶化以及当地居民的反对等
9、，公路建设的投资不得不大幅度削减。路建设的投资不得不大幅度削减。19941994年，提出了未来年，提出了未来1515年伦敦新的交通发展年伦敦新的交通发展战略和若干具体政策建议。该交通发展战略战略和若干具体政策建议。该交通发展战略由由“减少出行量减少出行量”、“限制交通、特别是对限制交通、特别是对小汽车要加以限制小汽车要加以限制”和和“改善公共交通改善公共交通”三三部分组成。部分组成。19981998年英国政府颁布年英国政府颁布解决交通问题的新手解决交通问题的新手段段: :方便所有出行者方便所有出行者白皮书，提出综合交白皮书，提出综合交通的发展不但要考虑各种不同交通方式的综通的发展不但要考虑各种
10、不同交通方式的综合利用于一体化问题，也要综合考虑土地利合利用于一体化问题，也要综合考虑土地利用、环境负担和经济可持续发展等问题。用、环境负担和经济可持续发展等问题。 10102 2 交通规划发展历史交通规划发展历史2 2.1.1 国外交通规划发展国外交通规划发展（2 2）美国）美国 19211921年颁布年颁布联邦公路法联邦公路法19441944、19561956年颁布年颁布联邦公路资助联邦公路资助法案法案19561956年芝加哥交通研究年芝加哥交通研究19621962年年联邦公路资助法案联邦公路资助法案修订修订19641964年颁布年颁布城市公共交通法案城市公共交通法案1 1965965年颁
11、布年颁布住房和城市发展法住房和城市发展法1 1973973年正式将人口超过年正式将人口超过5 5万的约万的约200200个区域性组织合并成个区域性组织合并成MPO.MPO.19751975年和年和19831983年，联邦公路局和城年，联邦公路局和城市公共交通管理局联合发布市公共交通管理局联合发布城市城市交通规划编制办法交通规划编制办法19911991年年ISTEAISTEA法案法案多模式地面交通多模式地面交通效率法案效率法案1 1998998年年2121世纪交通公平法案世纪交通公平法案TEA-21TEA-212 2005005年年高效交通公平法案高效交通公平法案四个阶段：四个阶段：（1 1）
12、一战后至一战后至2020世纪世纪5050年代后期年代后期（2 2）2020世纪世纪6060年代年代（3 3）2020世纪世纪7070和和8080年代年代（4 4）2020世纪世纪9090年代至今年代至今11112 2 交通规划发展历史交通规划发展历史2 2.1.1 国外交通规划发展国外交通规划发展（3 3）日本）日本 日本综合交通的发展过程与其颇具特色的国土综合日本综合交通的发展过程与其颇具特色的国土综合开发紧密结合。开发紧密结合。 日本自日本自19611961年至今共经历了五次国土开发，每一次年至今共经历了五次国土开发，每一次的重点都各不相同。其中以第五次最为著名。第五次全国的重点都各不相同
13、。其中以第五次最为著名。第五次全国综合开发计划自综合开发计划自19981998年至今，其目标是促进国土利用的多年至今，其目标是促进国土利用的多元化发展。其中提出了完善国际交通体系的战略构想，主元化发展。其中提出了完善国际交通体系的战略构想，主要内容包括三个方面：促进国际间的航空干线、海上干线要内容包括三个方面：促进国际间的航空干线、海上干线的发展，促进全国范围内国际门户的合理配置，逐渐形成的发展，促进全国范围内国际门户的合理配置，逐渐形成四大交流圈战略；促进国内交通网与国际交通网的连接，四大交流圈战略；促进国内交通网与国际交通网的连接，形成国内经济圈与国际经济圈的互动与协作；继续解决上形成国内
14、经济圈与国际经济圈的互动与协作；继续解决上次国土开发遗留下来的问题。次国土开发遗留下来的问题。 12122 2 交通规划发展历史交通规划发展历史2 2.2.2 我国交通规划发展我国交通规划发展改革开放前，机动化程度低，出行以自行车为主，交通改革开放前，机动化程度低，出行以自行车为主，交通供需矛盾不突出，交通发展缓慢；供需矛盾不突出，交通发展缓慢；19791979年，美籍华裔学者张秋回国讲学，国内交通学者思年，美籍华裔学者张秋回国讲学，国内交通学者思想上受到震动。想上受到震动。2020世纪世纪8080年代末年代末9 90 0年代初，公路网规划全面展开年代初，公路网规划全面展开1 1990990年
15、，交通部，公路网规划编制办法年，交通部，公路网规划编制办法2 20 0世纪世纪9 90 0年代引入年代引入EMME/2EMME/2、TRIPSTRIPS等交通规划软件，被大等交通规划软件，被大量应用于城市交通规划。量应用于城市交通规划。1 1998998年以来，公共交通规划受到重视年以来，公共交通规划受到重视2 2010010年以来，综合交通规划受到重视年以来，综合交通规划受到重视13133 3 交通规划程序交通规划程序1414总总 体体 设设 计计工工 作作 机机 构构责责 任任 分分 工工总总 体体 设设 计计目目 标标 设设 计计交通调查交通调查社会经济调查社会经济调查交通设施调查交通设
16、施调查居民出行调查居民出行调查货运情况调查货运情况调查公交运行调查公交运行调查其他情况调查其他情况调查交通预测交通预测社会经济发展预测社会经济发展预测居民就业就学预测居民就业就学预测居民出行分布预测居民出行分布预测客运交通需求预测客运交通需求预测货运交通需求预测货运交通需求预测方案制订方案制订近期交通治理近期交通治理中长期道路网规划中长期道路网规划公共客运系统规划公共客运系统规划静态交通规划静态交通规划远期交通发展规划远期交通发展规划方案评价方案评价网络总体性能评价网络总体性能评价交通质量评价交通质量评价经济效益评价经济效益评价交通环境评价交通环境评价系统分析系统分析经济可行性分析经济可行性分
17、析社会效果分析社会效果分析适适 应应 性性 分分 析析建设持续性分析建设持续性分析政策与财政分析政策与财政分析3 3 交通规划程序交通规划程序15153 3 交通规划程序交通规划程序n n主体内容：主体内容：主体内容：主体内容：现现现现状状状状调查调查调查调查问题诊问题诊问题诊问题诊断断断断需求需求需求需求预测预测预测预测方案方案方案方案设计设计设计设计综综综综合合合合评评评评价价价价分期分期分期分期实实实实施施施施滚动规滚动规滚动规滚动规划划划划交通运输工程学交通运输工程学交通需求预测模型交通需求预测模型交通需求预测模型交通需求预测模型4 4 交通规划需求预测方法交通规划需求预测方法交通需求
18、预测模型交通需求预测模型交通需求预测模型交通需求预测模型4 4 交通规划需求预测方法交通规划需求预测方法4 4 交通规划需求预测方法交通规划需求预测方法4 4 交通规划需求预测方法交通规划需求预测方法Traffic AssignmentTraffic Assignment4 4 交通规划需求预测方法交通规划需求预测方法21215 5 交通网络设计交通网络设计5.15.1 WardropWardrop原理原理WardropsFirstPrinciple(用户最优用户最优)“The journey time on all the routes actually used are equal, an
19、d less than those which would be experienced by a single vehicle on any unused route”Wardrop, J. G. (1952) Some Theoretical Aspects of Road Traffic Research. Proceedings of the Institute of Civil Engineers, Part II, pp. 325-378.2222ThreeAlternativeDescriptions：No traveler can improve his/her travel
20、time by unilaterally changing routesFor each OD pair, at UE, the travel time on all used paths is equal, and less than or equal to the travel time that would be experienced by a single vehicle on any unused path.For each OD pair, at UE, all used paths have equal time, and no used path between the O-
21、D pair has higher time than the used paths.5 5 交通网络设计交通网络设计5.15.1 WardropWardrop原理原理2323WardropsSecondPrinciple(系统最优系统最优)“The average journey travel time is minimal”Minimizing the average journey travel time is equivalent to minimizing the total system travel time 5 5 交通网络设计交通网络设计5.15.1 WardropWardr
22、op原理原理24245 5 交通网络设计交通网络设计5.25.2 诡异现象诡异现象B Braessraess诡异诡异新建新建CDCDA-C-D-B F=1000A-C-D-B F=1000t=2+20+1+1+2+20=46t=2+20+1+1+2+20=46总时间：总时间：4646* *1000=460001000=46000新增一条道路，反而使用户时间成本上升，新增一条道路，反而使用户时间成本上升，系统总耗时也增加了，与目标完全背道而驰。系统总耗时也增加了，与目标完全背道而驰。平衡状态：平衡状态：A-C-B f=500 t=2+10+25+1=38A-C-B f=500 t=2+10+25
23、+1=38A-D-B f=500 t=25+1+2+10=38A-D-B f=500 t=25+1+2+10=38总时间：总时间：500*38*2=38000500*38*2=3800025255 5 交通网络设计交通网络设计5.25.2 诡异现象诡异现象容量诡异容量诡异给第给第5 5条边扩容，反而使路网容量减少。条边扩容，反而使路网容量减少。26265 5 交通网络设计交通网络设计5.35.3 定量交通网络设计定量交通网络设计pDiscretenetworkdesignproblem(DNDP)pContinuousnetworkdesignproblem(CNDP)pMixednetwor
24、kdesignproblem(MNDP) 应满足客、货车流、人流的安全畅通应满足客、货车流、人流的安全畅通 应综合考虑城市相关功能，使之相互协调应综合考虑城市相关功能，使之相互协调 应功能明确、系统清晰、不同等级道路相互配合应功能明确、系统清晰、不同等级道路相互配合 应成环成网，防止断头、堵口或卡口应成环成网，防止断头、堵口或卡口 应考虑今后城市用地的扩张、交通结构的变化和应考虑今后城市用地的扩张、交通结构的变化和 快速交通的要求快速交通的要求 应与城市出入口、区域公路网有良好的配合应与城市出入口、区域公路网有良好的配合 应留有发展的余地应留有发展的余地6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市
25、道路网络布局规划方案设计6 6. .1 1 一般原则一般原则（1 1）方格网式（棋方格网式（棋盘盘式）式）优优点点：布局整：布局整齐齐，有利于建筑布置和方向，有利于建筑布置和方向识别识别；交通；交通组织组织简简便，有利于机便，有利于机动动灵活地灵活地组织组织交通。交通。缺点缺点：对对角角线线方向交通不方便，道路非直方向交通不方便，道路非直线线系数大系数大适用适用：地：地势势平坦的中小城市和大城市的局部地区平坦的中小城市和大城市的局部地区6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计6 6. .2 2 干道网的结构形式和特点干道网的结构形式和特点6 6 城市道路网络布局规划方案
26、设计城市道路网络布局规划方案设计（2 2）环环形放射式形放射式 该该形式干道网一般都是由旧城市中心区逐形式干道网一般都是由旧城市中心区逐渐渐向外向外发发展，由展，由旧城市中心向四周引出放射干道的放射式道路网演旧城市中心向四周引出放射干道的放射式道路网演变过变过来来的。的。 放射式道路网放射式道路网虽虽有利于市中心有利于市中心对对外外联联系，却不利于其他地系，却不利于其他地区之区之间间的的联联系，因此，通常加上一个或几个系，因此，通常加上一个或几个环环城道路，便城道路，便形成了形成了环环形放射式道路网。形放射式道路网。6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计6 6. .2
27、 2 干道网的结构形式和特点干道网的结构形式和特点优优点点：有利于市中心区与各有利于市中心区与各分区、郊区、市区周分区、郊区、市区周围邻围邻的各区之的各区之间间的交通的交通联联系，系，非直非直线线系数系数较较小小。缺点缺点：交通交通组织组织不灵活，街不灵活，街道不道不规则规则，市中心区交通，市中心区交通易集中。易集中。适用适用：大城市和特大城市。大城市和特大城市。6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计（3 3）自由式自由式自由式自由式 以以结结合城市地形合城市地形为为主，路主，路线线弯曲无一定的几何弯曲无一定的几何图图形。形。 优优点：点：能充分能充分结结合自然地形，
28、合自然地形，节约节约道路工程道路工程费费用。用。 缺点：缺点：非直非直线线系数大，不系数大，不规则规则街坊多，并造成建筑用地街坊多，并造成建筑用地 分散。分散。6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计6 6. .2 2 干道网的结构形式和特点干道网的结构形式和特点6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计（4 4）混合式混合式 是三种干道网形式的是三种干道网形式的混合，如使用得当，混合，如使用得当，既可以既可以发挥发挥它它们们的的优优点，又可避免它点，又可避免它们们的的缺点。缺点。6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计6
29、6. .2 2 干道网的结构形式和特点干道网的结构形式和特点 要根据土地使用、客货交通源和集散点的分布、交通流向，要根据土地使用、客货交通源和集散点的分布、交通流向，并结合地形、地物、河流走向、铁路布置、出入口道路和并结合地形、地物、河流走向、铁路布置、出入口道路和原有道路系统，因地制宜地进行。原有道路系统，因地制宜地进行。 城市道路分为：快速路、主干路、次干路、支路和自行车城市道路分为：快速路、主干路、次干路、支路和自行车专用路、步行专用路。专用路、步行专用路。 道路网规划首先应规划以通行机动车为主的城市快速路和道路网规划首先应规划以通行机动车为主的城市快速路和主干路系统，构成城市道路网的骨
30、架，在此基础上规划次主干路系统，构成城市道路网的骨架，在此基础上规划次干路、支路等其它道路。干路、支路等其它道路。6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计6 6. .3 3 道路网总体布局道路网总体布局 快速路：应设置中间隔离设施，分隔对向车流。两侧不应设置快速路：应设置中间隔离设施，分隔对向车流。两侧不应设置吸引大量车流和人流的公共建筑出入口，两旁的视野要开阔，吸引大量车流和人流的公共建筑出入口，两旁的视野要开阔，部分路段可采用高架的形式。部分路段可采用高架的形式。 主干路：机动车、非机动车要分流，交叉口之间的分隔带要尽主干路：机动车、非机动车要分流，交叉口之间的分隔
31、带要尽量连续，两侧不应设置吸引大量车流和人流的公共建筑出入口。量连续，两侧不应设置吸引大量车流和人流的公共建筑出入口。 次干路和支路：两侧可以设置吸引大量车流和人流的公共建筑、次干路和支路：两侧可以设置吸引大量车流和人流的公共建筑、机动车和非机动车的停车场、公交站点和出租车服务站。支路机动车和非机动车的停车场、公交站点和出租车服务站。支路两侧还可以设沿街商店。两侧还可以设沿街商店。 环路：设置应根据交通流量与流向而定，可为全环或半环，不环路：设置应根据交通流量与流向而定，可为全环或半环，不应套用固定模式。应套用固定模式。 出入口道路：两侧永久性建筑物至少退离道路红线出入口道路：两侧永久性建筑物至少退离道路红线20-2520-25米。城米。城市每个方向应有两条以上出入口道路。市每个方向应有两条以上出入口道路。6 6. .3 3 道路网总体布局道路网总体布局6 6 城市道路网络布局规划方案设计城市道路网络布局规划方案设计感谢大家感谢大家! !
