交通规划复习重点教程文件.docx

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交通规划复习重点

第一章概述

交通定义（狭义）：

人或货物的地点间，伴随着人的思维意识的移动。

交通的分类：

在经济学领域，按照供给与需求原理，分为本源性交通需求、派生性交通需求。

交通规划定义：

是有计划地引导交通的一系列行动，即规划者如何提示各种目标，又如何将提示的目标付诸实施的方法。

规划构成要素：

需求要素、供给要素、市场要素

交通规划分类：

按移动对象：

旅客和货物交通规划。

按交通方式：

城市道路、公路、铁路、港湾、空港交通规划。

按交通设施：

网络和节点

按交通服务：

公共、特定用户和特定交通服务

按对象空间规模：

国际、全国、区域、城市和地区

按规划目标时期：

长期（＞15年）、中期（5-10）、短期（5年）

交通调查：

居民出行调查、货物流动调查、机动车OD调查、断面交通量调查

交通规划过程流程图（实在不好弄成电子版，建议大家手绘吧~）

第二章

★交通调查：

指利用客观的手段，对道路交通流及有关的交通现象进行调查，并且对调查资料进行分析与判断，从而了解掌握交通状态及有关的交通现象规律的工作过程。

交通调查的目的：

为交通规划提供全面、系统而又真实可靠的实际参考资料和基础数据，依据这些数据准确分析规划区域交通现状，对交通规划设计的经济、运输、交通量等做出准确可靠的预测，并且制定出合乎社会发展规律并且与交通需求相适应的交通规划方案，达到规划工作、指导交通建设与发展的目的。

交通调查在交通规划中的作用：

（1）交通调查资料是交通运输系统现状评价的基础

（2）交通调查可以为交通需求预测模型提供基础数据

（3）交通调查资料也是制定交通规划目标的重要依据

交通调查的种类：

按调查对象分为对道路上的车辆的调查和为了明确人们的活动性质而进行的调查。

按交通调查的组织部门划分为全国统一组织规划的交通调查和按照项目需要组织的调查

交通调查的内容：

1、交通运输调查2、社会经济及土地利用基础资料调查3、相关政策与法规调查4、建设资金调查5、交通规划影响调查

交通量调查：

交通量是指单位时间内通过道路某一断面或某一车道的车辆数或行人数。

交通量分类：

按交通性质分为机动车交通量，非机动车交通量，混合交通量和行人交通量。

按交通量特性分为平均交通量和高峰小时交通量

★交通量的计数方法：

人工数法、浮动车法、机械计数法等

车速调查：

地点车速：

车辆通过道路某一点或某一断面时的车速

行程车速：

车辆在道路某一区间行驶时间（行程时间中扣除停车延误时间）的比值

交通密度调查：

A出入量法：

通过观测调查，获得道路上两断面之间无出入交通的路段内现有车辆数，从而计算路段交通密度的方法

B地面（高处）摄影观测法：

用录像机在高处摄影确定道路交通密度

C航空摄影观测法：

利用普通飞机或直升机从空中摄影，从照片上获得交通密度的方法

第三节交通延误和OD调查

一、交通延误调查

1.延误：

由于道路和环境条件、交通干扰以及交通管理与控制等驾驶员无法控制的因素所引起的行程时间损失。

类型：

固定延误、运行延误、停车延误、行程时间延误、排队延误、引道延误

2调查方法:

路段行车延误调查:

跟车法、输入输出法。

交叉口延误调查:

停车时间法、行程时间法

3交通量：

单位时间内通过道路某一断面或某一车道的车辆数或行人数。

车速：

车辆在单位时间内通过的距离。

交通密度：

在单位长度车道上，某一瞬时所存在的车辆数，一般用辆/km.车道。

4描述交通流特性的三要素:

交通量、速度、密度。

二、OD调查

1.OD调查：

又称起讫点调查，是对某一调查区域内的出行个体的出行起点和终点的调查。

为分析出行个体的流动，也为交通流分配奠定基础。

目的：

弄清交通源和交通源之间的关系，获取道路网上交通流的构

成、流量、流向、车辆起讫点、货物类型等数据，从而推求目标年的交通量，为

交通规划等工作提供基础数据。

2.出行：

居民或车辆为了某一目的从一地向另一地移动的过程，可以分为车辆出行和居民出行。

按起讫点的不同又分为境内出行、过境出行、内外出行。

3.小区形心：

小区内出行代表点，小区所有的出行从该点发生，但不是该区的几何中心。

核查线：

为校核起迄点调查结果的精度在调查区域内设置的分隔线。

期望线:

连接各个小区形心的直线，代表了小区之间的出行，其宽度通常根据出行数大小确定。

4.OD调查类别：

居民OD调查、车辆OD调查、货流OD调查

5.OD调查的方法:

路边询问法、表格调查法、家庭访问法、明信片调查法、车辆牌照法

6.交通小区划分原则：

1同质性；2以铁路、河流等天然屏障作为分区的界限，资料准确、易于核对；3尽量配合行政区的划分以利用政府人口经济等统计资料；4考虑道路网；5保持分区的完整，避免同一用途的土地被分开。

6交通量分散的郊区分区划分可以大些，交通量集中的市区分区划分可以小些。

7.调查精度的检验：

（1）分隔核查线检验

（2）区域境界线检验（3）把由OD调查表推算出来的交通特征，如车型比例、交通流量和流向等与现有的统计资料进行比较，检查其误差程度是否满足要求。

（4）在调查区域内，拟定交通枢纽、公共活动集散中心作为校核点，将起讫点调查结果与该点上实测的交通量相比，作为市内OD调查精度的重要依据。

第四节交通调查的抽样

抽样调查按是否遵循随机原则可以分为非概率抽样和概率抽样.

常用概率抽样法分为：

简单随机抽样法、系统抽样法、分层抽样法、整群抽样法、多阶层抽样法。

抽样系统误差：

设计误差、估计量的偏误、调查误差、编辑误差

第五节交通调查新技术

检测器：

雷达检测器、光电检测器、超声波检测器、感应线圈检测器、视频式检测器

第三章：

交通与土地利用

1.交通与土地的关系：

交通设施与土地利用之间的关系可以用系统中的不同组成部分之间的关系来描述。

交通与土地为互为因果关系，交通设施的建设拉动沿线的土地利用，相反土地利用变化带来人们出行活动的变化，从而诱发交通的生成，促进交通设施的建设。

相互联系：

交通的发展引起土地利用布局的变化。

相互影响：

土地利用布局决定了交通的发展方向。

2．我国城市用地分类分为10大类、46中类、73小类。

10大类为：

居住用地（R）、公共设施用地（C）、工业用地（M）、仓储用地（W）、对外交通用地（T）、道路广场用地（S）、市政公共设施用地（U）、绿地（G）、特殊用地（P）、水域和其他用地（E）。

3.土地利用模型定义：

土地利用模型是描述地区内部经济活动的选址行为及其作用结果的土地利用空间分布的数学模型，分为预测模型和优化模型。

优化模型是在一定的制约条件下，对各种经济主题的选址行动结果的土地利用模型的跟踪模型。

优化模型是在一定的制约条件下，社会效益目标最大化所对应的土地利用状况。

（汉森模型、劳瑞模型、ITLUP模型、最优化模型）。

4.汉森模型的变量：

汉森模型中有可达性和开发可能的土地面积两个变量。

可达性是指表示某小区所具有的、产生与其他小区相互作用机会可能性的度量。

5.汉森模型的特征:

（1）自区的可达性不能在其所在区考虑。

（2）时间距离不明确。

（3）适用于短期预测。

6.汉森模型的目标：

预测城市地域内各交通小区的住宅选址户数。

7.劳瑞模型的定义：

它研究封闭城市区域（对象区域与外界不存在人员流动）的前提下，定量描述各土地利用之间的相互作用，是决定住户数和就业人数的分布模型。

住户数和就业人数确定各交通小区的土地利用结构。

8.劳瑞模型的活动主体：

在对象区域内，该模型将具有一定目的的土地利用者称为土地利用的活动主体，大致分为：

基础产业部门、非基础产业部门和住户部门三种。

9.ITLUP（一体化交通与土地利用软件包）模型：

它是Putman提出的，由非集计模型（DRAM）和就业分配模型（EMPAL）组成；这两个模型都是Lowry模型的修正形式。

原理：

在划分为n个小区的区域，以m种土地利用活动为对象，寻求区域整体的新开发费用和交通之和最小的活动分布。

10.DRAM采用小区吸引力和一个小区的工作人员到其他小区的就业岗位的可达性来评价各小区家庭分配的主要因素。

EMPAL根据前一时间的就业和小区的吸引力来分配就业。

11.ITLUP模型的局限性：

（1）没有考虑土地利用密度的约束。

（2）DRAM模型与EMPAI模型只能顺序使用，忽视了就业岗位与家庭之间作用的相互与同时性。

（3）在分配就业岗位时没有考虑土地价格与或物流，因此很难考虑规划者、政策制定者和公众有兴趣关心的一些重要关系及变量。

12.最优化模型（一体化优化模型）TOPAZ：

将活动分布和相互作用模型同时考虑，更加一般化的一体化优化模型。

第四章交通网络布局规划与设计

城市交通网络基本形式：

方格网式、带状、放射状、环形放射状、自由式。

方格网式优点：

各部分可达性均等，秩序性和方向感好，易于辨别，网络可靠性高，有利于城市用地的划分和建筑的布置。

缺点：

网络空间形式简单、对角线方向交通的直线系数小。

带状优点：

可使城市的土地利用布局沿着交通轴线方向延伸并接近自然，对地形、水系等条件适应性较好。

放射状连接著称与卫星城之间。

环形放射状以放射状交通线路承担内外出行，并连接主城与卫星城；环形交通网承担区与区之间或过境出行，连接卫星城，减少卫星城之间的出行穿越主城中心。

自由式优点：

较好的满足地形、水系及其他限制条件。

缺点：

无秩序、区别性差，道路交叉口易形成畸形交叉。

城市按规模：

特大城市（100万上）大城市（50-100）中等城市（20-50）小城市（20万下）

城市按土地利用、经济位置：

工业城市、中心城市、交通枢纽城市、特殊功能城市

城市按交通网络中的位置与对外组织形式：

交通枢纽、尽头式、穿越式。

城市布局形态：

中央组团式、分散组团式、带状、棋盘式、自由式。

网络布局规划评价指标：

道路网密度、干道网间距、路网结构、道路面积率、人均道路面积、道路网的可达性、道路网连接度。

层次分析法：

目标层、中间层、方案层

第五章

交通量的生成：

根据研究对象地区的特性直接求得生成交通量的步骤。

生成交通量：

对象区域交通的总量，他通常作为总控制量，用来预测和校核各个交通小区的发生与吸引交通量。

出行的发生与吸引：

研究对象区域内各交通小区的交通发生与吸引量，他们与土地利用和设施有着密切的关系。

发生与吸引交通量的影响因素：

1.土地利用2.家庭规模和人员的构成3.年龄，性别4.汽车保有率5.自由时间6.职业和工种7.外出率8.企业规模，性质9.家庭收入10.其他（天气，季节）

出行生成：

从土地利用到出行这一过程中的一种过渡产物。

（出行可分为由家出行与非由家出行。

出行生成有两种单位：

一种是一车为单位；另一种是以人为单位）

生成交通量的预测方法：

原单位法，增长率法，聚类分析法和函数法。

除此之外，还有利用研究地区过去的交通量或经济指标等的趋势法和回归分析等方法）

当预测得出的发生交通量，吸引交通量和生成交通量不相等时，可应用如下两种调整方法：

1.总量控制法：

发生交通量和吸引交通量都已生成交通量为目标进行调整，直到发生交通量之和等于吸引交通量之和等于生成交通量。

2.调整系数法：

一般以发生交通量为目标，调整出行吸引量，满足发生交通量之和等于吸引交通量之和。

与发生交通量的预测方法相同，发生与吸引交通量的预测方法也分原单位法，增长率法，聚类分析法和函数法。

第六章

分布交通量的预测方法一般可以分为两类，一类是增长系数法，一类是综合法。

前者假定将来OD交通量的分布形式和现有的OD表的分布形式相同，在此假定的基础上预测对象区域目标年的OD交通量，常用的方法包括常增长系数法、平均增长系数法、底特律法、福莱特法、佛尼斯法等；后者从分布交通量的实际分析中，剖析OD交通量的分布规律，并将此规律用数学模型表现，然后用实测数据标定模型参数，最后用标定的模型预测分布交通量，其方法包括重力模型法、介入机会模型法、最大熵模型法等。

增长系数法的应用前提是要求被预测区域有完整的现状OD表。

对于综合法来说，如果模型已经标定完毕，则不需要完整的现状OD表。

一、增长系数法

收敛判断：

式中

—将来OD表中的发生交通量；

—将来OD表中的吸引交通量；

—i小区的第m次计算发生增长系数；

—j小区的第m次计算吸引增长系数；

—任意给定的误差常数

1、常增长系数法

增长函数为：

2、平均增长系数法

平均增长系数法假设i，j小区之间的分布交通量

的增长系数是i小区出行发生量增长系数和j小区出行吸引量增长系数的平均值，即：

3、底特律法

底特律法假设i，j小区间分布交通量

的增长系数与i小区出行发生量和j小区出行吸引量增长系数之积成正比，与出行生成量的增长系数成反比，即：

4、福莱特法

福莱特法假设i，j小区间分布交通量

的增长系数不仅与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系数有关，还与整个规划区域的其他交通小区的增长系数有关。

模型公式为：

式中Li—i小区的位置系数；

Lj—j小区的位置系数。

5、佛尼斯法

佛尼斯法假设i，j小区间分布交通量

的增长系数与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系数都有关系。

模型公式为：

此模型首先令吸引增长系数为1，求满足条件的发生增长系数，接着用调整后的矩阵重新求满足条件的吸引增长系数，完成一个循环迭代过程；然后重新计算发生增长系数，再用调整后的矩阵求吸引增长系数，经过多次循环，直到发生和吸引交通量增长系数满足设定的收敛标准为止。

二、重力模型法

重力模型法（GravityModel）是一种最常用的方法，它根据牛顿的万有引力定律，即两物体间的引力与两物体的质量之积成正比，而与它们之间距离的平方成反比类推而成。

重力模型法出行分布预测考虑了两个交通小区的吸引强度和它们之间的阻力，认为两个交通小区的出行吸引与两个交通小区的出行发生量与吸引量成正比，而与交通小区之间的交通阻抗成反比。

在用重力模型进行出行分布预测时，可采用以下几种模型：

1、无约束重力模型

式中

，

—分别表示i小区和j小区的人口；

—i，j小区之间的距离；

—系数。

2、单约束重力模型：

乌尔希斯重力模型、美国公路局重力模型（B.P.R.模型）

3、双约束重力模型

4、重力模型的特点

优点

（1）直观上容易理解。

（2）能考虑路网的变化和土地利用对人们的出行产生的影响。

（3）特定交通小区之间的OD交通量为零时，也能预测。

（4）能比较敏感地反映交通小区之间行驶时间变化的情况。

缺点

（1）模型尽管能考虑到路网的变化和土地利用对出行的影响，但缺乏对人的出行行为的分析，跟实际情况存在一定的偏差。

（2）一般，人们的出行距离分布在全区域并非为定值，而重力模型将其视为定值。

（3）交通小区之间的行驶时间因交通方式和时间段的不同而异，而重力模型使用了同一时间。

（4）求内内交通量时的行驶时间难以给出。

（5）交通小区之间的距离小时，有夸大预测的可能性。

（6）利用最小二乘法标定的重力模型计算出的分布交通量必须借助于其他方法进行收敛计算。

三、机会模型

1介入机会模型原理

介入机会模型是由Schneider于1959年首先提出的，其基本思路是从某交通小区发生的出行机会数与到达机会数成正比地按距离从近到远的顺序到达目的地。

它是随机概率模型之一，其中的到达机会在购物出行时可视为商店数或商店面积等。

2、介入机会模型特点

优点：

与重力模型相比，该模型更加现实地表现了出行者的交通行为。

缺点：

吸引概率的值只能在全区取一个定值，缺乏考虑区域的个性特征。

四最大熵模型

最大熵模型也是随机概率模型之一。

典型的最大熵模型有Wilson模型和佐佐木模型。

Wilson模型特点：

（1）能表现出行者的微观行动。

（2）总交通费用是出行行为选择的结果，对其进行约束脱离现实。

（3）各微观状态的概率相等，即各目的地的选择概率相等的假设没有考虑距离和行驶时间等因素。

 佐佐木模型特点

（1）事先给定目的地选择概率，其余同Wilson模型。

（2）能表现出行者的微观行动。

（3）总交通费用是出行行为选择的结果，事先给定脱离现实。

（4）各微观状态的概率相等，即各目的地的选择概率相等的假设没有考虑距离和行驶时间等因素。

第七章

一、交通方式选择的影响因素：

1交通特性：

A出行目的B运行时间和出行距离C费用D舒适性E安全性F准时性G换乘次数和候车时间；2出行者属性A职业、性别、年龄、收入B家庭属性3地区属性4出行时间特征

二、交通方式选择的程序：

1多元选择法：

考虑全部交通方式2二无选择法：

通过各阶段的组合考虑两种交通方式

三、交通方式划分率模型：

1全域模型：

考虑规划对象区域整体的交通方式划分情况，常用于宏观交通规划；2出行端点模型：

利用对象区域交通小区的固有特性说明其划分率，因此便于从交通的角度研究各交通小区的土地使用；3TI模型：

推算给定OD表的交通方式划分；4径路模型：

在考虑交通方式的径路的同时考虑交通流分配

四、集计模型与非集计模型：

1集计模型：

交数据按照交通小区统计之后建立预测模型；2非集计模型：

采用先使用调查的个人行动数据建模，预测时，再统计个人行动结果。

五、PORBIT模型：

U（k）=V（k）+e（k），U（k）—随机效益函数，V（k）—固定效益，

e（k）—随机效益

六、LOGIT模型：

随机项相互独立，服从同一的干贝尔分布。

（165页的公式）

七、LOGIT模型的IIA特性：

两种方案的相对优劣仅取决于这两种方案的特性，而与其他方案的特性无关。

第九章

1四阶段法在范围比较大的区域制定长期的宏观性交通规划时发挥着重要作用，但在用于交通管理规划时存在局限性。

由此产生了其他的交通需求预测方法：

弹性需求（可变需求）分配模型、一体化方法、由观测路段交通量推求OD交通量。

2现实中OD交通量的大小可能会受网络运行情况的影响。

在交通分配中将OD交通量看成是已知常量、采用固定需求的平衡分配模型是不恰当的——弹性需求分配研究。

3为了更准确地预测路网交通量，需要向一体化预测方法发展——组合模型研究。

4路段交通量在很大程度上反映了OD间的出行情况。

目前路段交通量的自动采集技术使得数据采集成本大大降低，时效性大大提高，通过路段交通量反推OD矩阵，方便、快捷、低廉，实用价值很高。

——OD反推算法方面的研究。

5考虑OD交通量随道路的交通情况发生变化，这种可变需求的分配问题称为弹性需求分配问题。

求一组满足Wardrop平衡原理的路段交通量和OD交通量，同时OD交通量也满足需求函数的问题则是弹性需求下的平衡分配问题。

6弹性需求模型与UE模型有许多相似之处，求解方法和步骤也基本相同，即采用迭代法。

在每次迭代中，采用一次全有全无分配决定下一步的迭代方向（可行下降方向），然后再根据目标函数确定迭代步长。

但在该模型中，由于OD交通量也是变量，求解时每次迭代中也要根据OD对之间的行驶时间调整OD交通量。

这种直接基于路网、利用凸组合算法（或称可行下降算法）求解模型的算法称为直接法。

其次还有网络变换解法：

①零阻抗附加流量法②超量需求法。

7OD反推是交通分配的逆过程。

OD反推的原因：

数据不足。

8OD反推的涵义：

在现状OD交通量未知的情况下，能否和如何利用较容易实测得到的路段交通量来估计现状OD交通量。

9由路段交通量推算OD交通量方法分类：

①局域的方法和广域的方法（分别指以局部的网络为对象和以广域的网络为对象的OD推算方法）②结构化方法和非结构化方法（分别是指是否预先赋予以某种结构的方法，结构化方法多假设符合重力模型结构，应用重力模型推算OD交通量，也称统计法；非结构化方法是依据某种原理或给定某种目标建立优化模型，得到最符合实际的OD交通量，也称优化法）③比例分配法和非比例分配法（指是否用全有全无或概率分配法来确定路段选择率，比例分配法不考虑拥挤对走行时间的影响，非比例分配方法则考虑拥挤的影响，采用用户平衡分配或随机用户平衡分配来确定OD交通量）④有现存OD交通量的方法和无现存OD交通量的方法（分别是指在推算过程中是否有现存的参考OD交通量可以加以利用的方法）⑤静态方法和动态方法（指推算所依据的观测交通量和欲推算的OD交通量不随时间变化和随时间变化的方法，比如某种方法可以是静态的、全域的、比例分配的、有现存OD交通量可利用的非结构化的方法）

10利用路段的实测交通量求重力模型参数的方法通常采用最大似然估计法。

该方法分为以下两种：

①最大似然估计法一（假设路网上的路段交通量相互独立）②最大似然估计法二（假设路网上的路段交通量相互关联）

11最大似然估计法一（假设路网上的路段交通量相互独立），应用的前提条件:

对象地域的土地利用形式（居住人口、就业人口等）、路段实测交通量和路网数据（路段长度、通行能力、初始行驶时间和路阻函数）为已知。

特点：

1）适用于没有现存OD交通量或难于得到现存OD交通量的情况，应用范围较广。

2）没必要事先决定起讫点间的路径选择概率，易于操作。

（全有全无分配求出路段计算交通量）3）没有考虑道路交通量间的相互关联关系，适用于交通量间相互关联相对不密切的城际间分布交通量的推算。

12最大似然估计法二（假设路网上的路段交通量相互关联）特点：

1）适用于没有现存OD交通量或难于得到现存OD交通量的情况，应用范围较广。

2）有必要事先决定起讫点间的路径选择概率3）不仅重力模型的参数，OD交通量本身也同时被推算出来，精度较高。

4）考虑道路交通量间的相互关联关系，适用于交通量间相互关联相对密切的城际间分布交通量的推算。

5）因为以重力模型为OD分布的基本形式，所以对城市内部或比较狭窄的区域有其应用限制。