《交通规划模拟实习》指导书.docx
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《交通规划模拟实习》指导书
《交通规划模拟实习》指导书
交通规划模拟实习
指导手册
编写:
闫小勇
审定:
牛学勤
石家庄铁道学院交通工程分院
2004年8月
第一部分实习教学大纲
1实习目的
《都市交通规划》是交通工程专业学位课,实践环节是该课程的重要组成部分。
交通规划模拟实习旨在从应用角度动身,通过对交通规划软件的使用,使学生巩固和加深对交通规划理论的明白得,熟悉实际交通规划的步骤与方法。
实习的要紧任务是使用“交通规划模拟实验系统”进行石家庄市都市中心区的交通推测与分析。
2实习要求
1.实习前应做好预备工作,复习《都市交通规划》有关理论与方法。
2.在实习室上机操作时应带齐所需资料与用品,遵守实习室治理规则,注意保持室内整洁。
3.爱护实习室设备,按规定程序进行上机操作。
遇到软、硬件故障时,应报告指导教师进行处理。
4.严肃认真对待实习,实习完成后及时提交实习报告。
3实习内容
1.学习“交通规划模拟实验系统”的操作方法。
2.按照给定的地图与小区划分方案,结合“交通规划模拟实验系统”,对石家庄市都市中心区道路网络进行运算机抽象处理。
3.按照中心区交通调查资料,标定有关需求推测模型,进行交通求推测与交通网络分析。
4.按照推测与分析结果,提出中心区交通改善方案并进行验证。
5.结合整个实习过程,撰写并提交实习报告。
4实习安排
此次实习采取分组方式进行,每组3人。
实习总时刻为一周,其中实习室上机操作共4次,每次4小时。
具体上机时刻安排如下:
次数
时刻
内容
地点
1
第一天8:
00-12:
00
熟悉软件
交通运输模拟实验中心
2
第一天2:
30-6:
30
路网抽象
交通运输模拟实验中心
3
翌日8:
00-12:
00
需求分析
交通运输模拟实验中心
4
翌日2:
30-6:
30
方案验证
交通运输模拟实验中心
其余时刻为撰写报告时刻,地点不做统一安排,可自由进行。
5考核标准
1.实习采纳“优、良、中、及格、不及格”五级评分制,具体标准如下:
2.实习最后得分由实习报告得分和平常得分组成,其比例分不为70%、30%;实习成绩小组中各成员相同。
3.报告及时提交,则按照报告的质量给“优、良、中”中相应分级;未及时提交,则在报告质量分级基础上降一级;未提交报告,得分为“不及格”。
4.抄袭报告或编造实习数据,得分为“不及格”。
6要紧参考资料
1.李旭宏等.道路交通规划.东南大学出版社.1997
2.王炜等.都市交通规划理论及其应用.东南大学出版社.1998
3.毛保华等.交通规划模型及其应用.中国铁道出版社.1999
4.岳渠德等.石家庄市市中心区交通状况调查与评估.石家庄铁道学院学报.2000.3
5.《石家庄市交通旅行地图》,2004版
6.交通规划模拟实验系统操作手册
第二部分教师手册
1指导教师须知
本实习在《都市交通规划》课程讲述之后进行。
实习能否顺利有效的进行,与教师的责任心和业务水平直截了当有关,因此教师必须做好实习预备和指导工作。
2实习前的预备
熟知实习大纲和指导书的内容,专门是实习操作的内容;
向学生讲授实习背景、意义,并就模拟实验系统要紧功能和操作过程向学生详细讲授并演示;
指导学生做好实习数据的预备工作,专门是提醒学生在实习过程中及时储存数据,幸免学生误操作引起实习数据丢失。
3实习中的工作
安排学生的实习用运算机、实习内容和分配实习时刻;
随时指导学生实习,解答实习中的咨询题;
总结实习结果,点评学生在实习中的表现;
布置实习后的作业(实习报告)。
4实习后的工作
认真批改实习报告,重点检查学生在交通分析与改善部分是否提出了自己的见解;
按照实习中学生的表现和实习报告的完成情形,给出个人考核成绩。
5实习讲明
本实习通过学生学习和使用对交通规划模拟实验系统,使学生巩固和加深对交通规划理论的明白得,熟悉实际交通规划的步骤与方法。
实习的要紧任务是使用“交通规划模拟实验系统”进行石家庄市都市中心区的交通推测与分析。
学生在有关课程理论学习的基础上,利用本实验系统,完成石家庄市中心区道路网络输入、中心区交通需求推测与交通网络分析,针对分析结果提出交通改善方案。
通过完成这一过程初步培养学生利用交通软件进行实际项目规划的能力,以及对具体交通咨询题进行分析的实际操作能力。
第三部分实习指导书
1实习目的
《都市交通规划》是交通工程专业学位课,实践环节是该课程的重要组成部分。
此次交通规划模拟实习的要紧目的是旨在从应用角度动身,通过对交通规划软件的学习和使用,巩固和加深对交通规划理论的明白得,熟悉实际交通规划的步骤与方法,为今后从事有关工作或进一步学习打下良好基础。
实习的要紧任务是使用“交通规划模拟实验系统”进行石家庄市都市中心区的交通推测与分析。
2实习要求
此次实习采取分组方式进行,每组3人,实习过程中应充分发扬团结协作精神。
实习前应做好预备工作,复习《都市交通规划》课程中的有关理论与方法。
在实验中心上机操作时应带齐所需资料与用品,遵守实验中心治理规则,注意保持室内整洁,专门注意实习室用电安全与防火。
爱护实习设备,按规定程序进行上机操作。
遇到软、硬件故障时,应报告指导教师进行处理。
严肃认真对待实习,实习完成后应及时提交实习报告。
3实习内容
3.1软件使用方法学习
“交通规划模拟实验系统”是我系开发的能够进行都市与区域交通规划的辅助软件系统。
该软件建立在交通规划四时期法的基础上,与目前国内外常用的交通规划软件具有类似的总体功能结构和数据处理流程。
因此,把握了该软件的操作方法,在今后使用其它交通规划软件时能够触类旁通。
本部分实习的要紧内容是:
了解“交通规划模拟实验系统”的总体结构与数据处理机制,结合交通规划的总体过程,明确软件所需输入数据与输出结果。
学习如何应用交通规划软件进行路网的建立,包括小区、节点和路段的抽象方法、编码规则、属性描述等。
把握使用“交通规划模拟实验系统”进行出行生成、出行分布、方式划分和网络配流的原理与操作方法。
把握如何结合实际项目对结果数据(包括表格和图形)进行分析,以及数据如何储存与转换等。
3.2构建都市中心区道路网络
按照给定的地图与小区划分方案,使用“交通规划模拟实验系统”,对石家庄市都市中心区的道路网络进行运算机抽象处理,完成现状路网的构建工作。
小区划分方案见图1,其中,11-18小区是中心区外围小区,各小区中心至中心区外围边界的连接线长度统一按10公里处理。
中心区要紧道路的等级和属性见表1所示,构建路网时必须包含表中列出的所有主干道、次干道和支路,其它支路能够按照需要进行取舍。
图1石家庄都市中心区交通小区划分方案
表1石家庄都市中心区道路等级(长度单位:
km)
路名
起止点
长度
等级
路名
起止点
长度
等级
和平路
中华大街-建设大街
2.6
主干道
大经街
阜康路-中山路
0.8
支路
平安大街
和平路-裕华路
2.1
主干道
向阳路
胜利大街-平安大街
0.6
支路
裕华路
建设大街-中华大街
3
主干道
栗胜路
胜利大街-平安大街
0.6
支路
中华大街
和平路-裕华路
2.5
主干道
阜康路
胜利大街-平安大街
0.6
支路
建设大街
和平路-裕华路
2.1
主干道
清真寺街
宁安路-新华路
0.7
支路
中山路
中华大街-建设大街
3
主干道
民族路
中华大街-北小街
0.8
支路
胜利大街
和平路-裕华路
2.2
次干道
青年街
兴凯路-自强路
1.2
支路
车站街
中山路-裕华路
0.9
次干道
清晨街
新华路-永安路
0.8
支路
新华路
中华大街-公里街
1.1
次干道
长征街
和平路-中山路
1.2
支路
自强路
中华大街-车站街
0.9
次干道
栗康街
和平路-中山路
1.2
支路
兴凯路
中华大街-车辆厂街
1.1
支路
休门街
四中路-裕华路
0.3
支路
北小街
新华路-中山路
0.5
支路
四中路
平安大街-建设大街
0.9
支路
宁安路
中华大街-北荣街
0.8
支路
公里街
新华路-中山路
0.5
支路
正东路
公里街-建设大街
2
支路
车辆厂街
和平路-新华路
0.9
支路
东马路
大经街-平安大街
0.4
支路
3.3中心区交通需求推测
1.出行生成推测
中心区交通调查资料包括:
现状年(2000年)各交通小区出行生成量(表2),现状年各交通小区要紧用地指标(表3),以后年(2005年)各交通小区要紧用地指标(表4),按照这些数据推测以后各交通小区的出行生成量。
外围小区未提供用地数据,可按照人口增长趋势(表5)按增长率法进行生成推测。
内部小区的出行生成量能够使用Excel软件中的“多元回来分析”功能进行推测,具体的操作过程是:
在Excel的菜单中打开“工具→加载宏”选项,在弹出的对话框中选择“分析工具库”并确定。
再在Excel的菜单中打开“工具→数据分析”选项,在弹出的对话框中选择“回来”并确定,然后按照软件提示进行回来分析。
按照现状年数据建立小区出行生成量与要紧用地指标间的回来关系,再用此回来关系按照以后的用地指标推测以后年小区出行生成量。
外部小区的出行生成量能够使用Excel软件中的“趋势分析”功能进行推测,具体的操作过程是:
在Excel的菜单中打开“插入→图表”选项,在弹出的对话框中的左侧选择“XY散点图”,右侧选择“平滑线散点图”,点击“下一步”。
按照图表向导,选择需要推测的历史数据表格,生成趋势线图。
用鼠标激活刚形成的趋势线图表,选择Excel主菜单中的“图表→添加趋势线”选项,在“类型”菜单中选定“线性趋势线”,然后在“选项”菜单中选定“显示公式”及“显示R平方值”。
按照图表向导,能够形成趋势线图、回来公式及有关系数。
按照此回来公式能够通过历年人口增长趋势和现状外部小区出行生成量,用增长率法推测以后年的外部小区出行生成量。
表2中心区分区出行产生吸引量(单位:
千人)
小区编号
出行产生量
出行吸引量
小区编号
出行产生量
出行吸引量
1
279.5
271.69
10
180.11
244.52
2
75.78
108.67
11
232.8
135.84
3
219.29
217.35
12
49.1
67.92
4
81.1
81.51
13
169.3
122.26
5
66.51
95.09
14
33.2
54.34
6
62.56
67.92
15
205.8
135.84
7
234.99
258.1
16
31.7
54.34
8
84.29
67.92
17
159.9
122.26
9
166.02
203.76
18
45.3
67.92
表3现状中心区分区用地面积(单位:
km2)
小区编号
对外交通用地
公共设施用地
工业用地
居住用地
其它用地
1
0.23
0.12
0.02
0.01
0.05
2
0
0.05
0.17
0.12
0.28
3
0
0.17
0.02
0.12
0.25
4
0
0.03
0.02
0.62
0.12
5
0.05
0.02
0.38
0.08
0.05
6
0.03
0.03
0.04
0.42
0.10
7
0
0.35
0.01
0.01
0.01
8
0.01
0.02
0.03
0.67
0.07
9
0
0.12
0.01
0.53
0.19
10
0
0.13
0.01
0.61
0.27
表4规划中心区分区用地面积(单位:
km2)
小区编号
对外交通用地
公共设施用地
工业用地
居住用地
其它用地
1
0.28
0.13
0
0
0.02
2
0
0.23
0.05
0.1
0.25
3
0
0.28
0
0.06
0.22
4
0
0.13
0
0.51
0.15
5
0.01
0.15
0.29
0.05
0.08
6
0.01
0.13
0
0.35
0.13
7
0
0.37
0
0
0.01
8
0
0.13
0
0.53
0.14
9
0
0.22
0
0.45
0.18
10
0
0.23
0
0.51
0.28
表5石家庄市历年人口统计(单位:
万人)
年份
1981年
1982年
1985年
1986年
1987年
1988年
1989年
1990年
人口
103.1
107
115.7
118.7
110.6
125.9
118.2
120.6
年份
1991年
1992年
1993年
1994年
1997年
1998年
1999年
2000年
人口
122.2
124.4
138
141
154.63
157.17
155
157.05
2.出行分布推测
由于未对中心区现状出行分布量进行调查,因此需使用重力模型依据推测出行产生、吸引量对以后的出行分布矩阵进行推算。
其中,重力模型阻抗函数采纳指数函数,参数β按照类似都市体会可取0.7-1.5之间(该参数反映了地区的机动化水平)。
3.方式划分推测
按照表6提供的调查数据,结合石家庄市以后交通政策与交通结构的进展趋势,进行方式划分推测。
表6石家庄市居民出行方式构成(单位:
%)
年份
公交
小客车
自行车
步行
其它
1986(全市)
5.13
1.12
57.8
33.89
2.06
1998(全市)
2.92
3.95
52.33
33.64
7.15
2000(全市)
4.30
4.12
54.75
30.30
6.54
2000(中心区)
23.53
11.25
47.89
13.10
4.23
4.交通网络分配
按照现状调查数据统计,石家庄市中心区道路机动车高峰小时为早8:
00-9:
00,高峰小时系数为0.094;非机动车高峰小时为早7:
00-8:
00,高峰小时系数为0.14。
将推测的以后年机动车OD矩阵和自行车OD矩阵折算成高峰小时OD矩阵在现状网络上进行分配,并统计路网的要紧指标(服务水平、平均饱和度等),分析要紧的矛盾所在。
分配方法能够按照实际情形选用,建议使用随机分配方法或均衡分配方法。
3.4中心区交通改善
结合石家庄市都市中心区的交通现状和以后交通需求推测的结果,分析中心区的要紧交通矛盾,并从整体规划的角度动身,提出中心区交通改善的方案。
关于中心区的交通改善,能够从路网改造、交通组织、交通政策、土地利用等多方面进行。
提倡广泛查阅有关中心区交通改善的资料,结合自己的认识与体会,提出切实可行的改善方案。
关于所提出的改善方案,需要用交通规划软件进行验证,并与未改善前的路网进行与比较,分析要紧指标的差异,并得出结论。
如果有条件,最好能提出几种不同的改善方案,并进行多方案的比选。
3.5撰写实习报告
结合整个实习过程,撰写并提交实习报告。
实习报告要求字数许多于3000字(不含图表),报告统一用A4纸打印,主标题为“交通规划模拟实习报告”,副标题为“石家庄市都市中心区交通分析与改善”,并注明小组成员的学号和姓名。
实习过程中参阅的要紧参考文献与资料,必须在报告的最后列出。
建议实习报告的要紧内容应包括:
需求推测要紧过程,选择推测方法的依据,要紧分析过程,交通改善措施与方案,设想及体会等。
实习报告中需要体现的的图表结果应包括:
现状路网图形与改善后的路网图形
推测全方式OD表格
推测机动车OD表格
4考核标准
此次实习采纳“优、良、中、及格、不及格”五级评分制,具体标准如下:
实习最后得分由报告得分和平常得分组成,其比例分不为70%、30%;实习成绩小组中各成员相同。
报告及时提交,则按照报告的质量给予“优、良、中”中相应分级;未及时提交,则在报告质量分级基础上降一级;未提交报告,得分为“不及格”。
抄袭报告或编造实习数据,得分为“不及格”
5参考资料
此次实习中所需的有关石家庄市都市中心区的基础资料、交通数据等,已在实验中心服务器上提供,上机操作的同学可到教师指定的地址下载。
此外,实习中可能用到的参考资料还包括:
李旭宏等.道路交通规划.东南大学出版社.1997
王炜等.都市交通规划理论及其应用.东南大学出版社.1998
毛保华等.交通规划模型及其应用.中国铁道出版社.1999
岳渠德等.石家庄市市中心区交通状况调查与评估.石家庄铁道学院学报.2000.3
石家庄市交通旅行地图》,2004版
第四部分系统操作手册
1系统概述
1.1系统简介
交通规划模拟实验系统(TransLab)是石家庄铁道学院交通工程分院自主开发的专业教学软件,其要紧功能是进行区域和都市交通运输规划与交通网络分析。
学生通过使用该系统,能够对实际的交通规划项目进行运算机模拟分析,起到加深巩固课堂理论知识,锤炼动手能力、实际操作能力的目的。
1.2系统运行环境
1.硬件需求
系统安装需要最低硬盘空间为10M,64M内存,CPU主频300以上,显示内存4M以上。
要达到更好的模拟成效,建议使用性能更高的内存和显示适配器。
2.操作系统
本系统能够在Windows98、WindowsNT、Windows2000、WindowsXP操作系统上安装运行,不适用于UNIX类的图形工作站使用。
1.3系统安装步骤
本系统的安装应按照如下步骤进行:
启动运算机,进入Windows98以上操作系统;
插入安装光盘,执行“TransLab安装程序.exe”安装文件;
按系统提示进行安装,直至安装完成。
1.4系统启动与运行
实验系统有三种启动方法:
双击桌面上的“
”图标,进入实验系统主界面;
点击菜单“开始→程序→TransLab→交通规划模拟实验系统”,进入实验系统主界面;
命令行方式运行,在“开始→运行”中键入“Translab”,进入实验系统主界面。
2路网输入
2.1启动路网编辑工具
在实验系统主界面下,打开菜单“外接工具→路网编辑工具”,启动路网编辑工具,如下图所示:
2.2配置背景地图
打开菜单“设置→显示背景地图”,或点击工具栏图标“
”,选择一副背景地图,以进行下一步路网元素输入的定位。
2.3路网元素输入
构成路网的要紧元素包括小区、节点和路段。
输入小区与节点,请打开菜单“操作→添加节点”,或点击工具栏图标“
”,在背景地图上的相应位置单击,显现如下对话框:
在提示的位置输入编号(编号小于100为小区,否则为节点)和名称(可不填)。
输入路段,请打开菜单“操作→添加路段”,或点击工具栏图标“
”。
输入路段需保证背景地图上已至少输入了两个节点(或小区),用鼠标先单击一个节点,这时节点颜色发生改变,然后将鼠标移动至另外一个节点,单击,显现如下对话框:
在提示的位置输入或选择路段名称、路段长度、道路等级、机非分隔、治理方式等数据,注意输入一次可使正、反向两个路段都获得同样参数,如有专门需要(如单行线等)可点击选项卡上的“反向路短”输入反向参数。
2.4路网元素修改
删除路段或小区,请打开菜单“操作→删除图形元素”,或点击工具栏图标“
”。
现在用鼠标单击某节点或路段,同时按下“DEL”键,即可完成元素删除工作。
需要注意的是在删除路段之前必须先删除路段连接的两个节点,以此来保证数据安全性。
`移动路段或小区,请打开菜单“操作→移动图形元素”,或点击工具栏图标“
”。
现在用鼠标选中某节点或路段,同时移动鼠标即可完成图形元素的移动。
修改路段或小区属性,请打开菜单“操作→移动图形元素”,或点击工具栏图标“
”。
现在用鼠标双击某节点或路段,可弹出输入对话框,在此界面下能够修改图形元素的属性参数。
2.5显示成效调整
调整图象显示成效能够分不使用“查看”菜单或工具栏上的相应功能,如下图所示:
其中,编号显示指的是是否显示路段和小区的编号,为一开关命令;修改颜色指的是修改小区、路段、节点的颜色,建议三者颜色之间具有较大反差,以获得更好的显示成效,修改颜色对话框见下图。
2.6文件系统操作
文件系统操作功能包括在菜单“文件”下,在工具栏上也有相应的提示按钮,包括:
:
新建文件;
:
打开现有文件;
:
储存当前文件;
:
将当前交通网络另存为地图格式;
:
打印当前交通网络图形。
★专门提示:
路网输入过程中,请注意及时储存数据文件,以免造成数据丢失!
3交通推测与分析
3.1交通项目数据治理
在进行交通需求推测与分析之前,第一必须对交通项目中所需要的数据有全局的了解。
交通规划中的基础数据和推测结果包括:
路网基础数据、出行产生吸引量数据、OD矩阵数据、交通分配结果数据以及必要的参数。
本系统中采纳关系数据库的形式储存这些数据,采纳分层导航的形式对其进行治理,见下图。
通过单击左侧导航栏中的数据表格名称,能够将数据内容显示在右侧的文档栏中,见下图。
3.2出行生成推测
打开系统菜单“需求推测→出行生成推测”,可完成此项功能。
需要注意的是,在推测之前必须确认“现状发生吸引量”表中的数据不为空。
3.3出行分布推测
本系统中出行分布推测可使用两种方法:
1.Frator法:
在使用该方法之前,必须确认“现状OD矩阵:
全方式”表中的数据不为空。
如果没有进行交通调查,可使用系统菜单“需求推测→出行分布推测→生成初始矩阵”功能完成初始矩阵的生成。
下一步需要打开菜单下的“需求推测→出行分布推测→FRATOR法”功能进行Frator法出行分布推测。
2.重力模型:
在使用该方法之前,必须确认“阻抗矩阵:
距离”表中的数据不为空。
如果没有有关的阻抗数据,可使用系统菜单“需求推测→出行分布推测→交通阻抗分析”功能完成交通阻抗的生成。
在使用重力模型前还需要对重力模型的参数进行标定,打开菜单下的“需求推测→出行分布推测→重力模型标定”功能进行参数标定工作。
在上述预备工作都就绪后,能够使用系统菜单“需求推测→出行分布推测→重力模型”功能完成交通分布的推测。
3.3方式划分推测
打开系统菜单“需求推测→方式划分推测”,可完成此项功能。
需要注意的是,在推测之前必须确认“推测OD矩阵:
全方式”表中的数据不为空。
方式划分推测前需要对各种方式的特点参数进行标定,能够使用“图形分析→方式划分曲线”功能完成,如下图:
3.4交通网络分配
打开系统菜单“交通分配”菜单下的各项功能,可分不对机动车、自行车、公交三种方式的交通量进行全有全无分配、静态随机分配、动态随机分配、网络均衡分配四种不同的网络分配。
在进行交通网络分配之前必须确认“推测OD矩阵:
小汽车”、“推测OD矩阵:
自行车”、“推测OD矩阵:
公交”三表中的数据不为空。
交通分配前需要对路段阻抗函数进行确认,能够使用菜单中的
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