第三章交通运输系统规划课件.ppt

1、交通运输系统规划交通运输系统规划第三章 交通运输系统规划 了解基于城市交通运输模型系统（UTMS）的交通运输模型的基本知识。城市交通城市交通运输运输模型系模型系统统（UTMSUTMS)第三章 交通运输系统规划交通运输规划的目的 为决策过程提供帮助 项目经济评价 政策评价 项目影响 设计目的第三章 交通运输系统规划规划内容 人口 土地利用 交通运输网络 旅客运输 货物运输 公共交通运输 环境影响第三章 交通运输系统规划战略目标战略目标 减少出行的发生减少出行的发生 减少出行距离减少出行距离 促进非机动车运输促进非机动车运输 鼓励公共交通运输鼓励公共交通运输 减少交通延误减少交通延误 改变拥堵地区

2、交通状况改变拥堵地区交通状况第三章 交通运输系统规划基本过程基本过程 收集现状基础数据，包括：收集现状基础数据，包括：现状土地利用及相关数据现状土地利用及相关数据 现状人口数据现状人口数据 现状交通运输系统状况现状交通运输系统状况 现状出行情况现状出行情况 现状政府机构相关的目标、政策及战略现状政府机构相关的目标、政策及战略 社区存在的问题和关心的问题社区存在的问题和关心的问题 目前的资源状况和资金水平目前的资源状况和资金水平第三章 交通运输系统规划基本过程基本过程 估计未来出行，包括由于未来土地开发利用产生的新的出行以及居民出行方式的变化产生的出行变化。估计目前和未来交通运输系统的性能，比较

3、预期达到的和可接受的性能标准来确定目前和未来交通运输系统的不足。第三章 交通运输系统规划基本过程基本过程 为克服目前及未来交通运输系统的不足，提出并评估为克服目前及未来交通运输系统的不足，提出并评估可供选择的交通运输系统管理战略以适应长期发展战可供选择的交通运输系统管理战略以适应长期发展战略，并考虑未来资金需求略，并考虑未来资金需求。第三章 交通运输系统规划四阶段需求模型四阶段需求模型n 出行发生n 出行分布n 方式选择n 交通分配第三章 交通运输系统规划基本交通运输模型基本交通运输模型土地利用土地利用产产生吸引生吸引出行分布出行分布第三章 交通运输系统规划基本交通运输模型基本交通运输模型方式

4、方式选择选择交通分配交通分配第一阶段 出行发生 出行分类出行分类 出行目的出行目的 影响出行发生的因素影响出行发生的因素 模型化出行发生模型化出行发生第一阶段 出行发生多少出行？工作出行工作出行 购物出行购物出行 上学出行上学出行 非居民出行非居民出行 商业车辆出行商业车辆出行 等等等等第一阶段 出行发生出行目的 上班上班 下班下班 放学放学 回家回家 购物购物 文化娱乐文化娱乐 其它其它第一阶段 出行发生出行分类 基于家庭的工作出行（Home-based WorkHome-based Work）基于家庭的上学出行（Home-based SchoolHome-based School）基于家庭

5、的购物出行（Home-based ShoppingHome-based Shopping）基于家庭的其他出行（Home-based OtherHome-based Other）非基于家庭的出行（Non-home BasedNon-home Based）第一阶段 出行发生出行时间 高峰出行高峰出行 非高峰出行非高峰出行第一阶段 出行发生计算过程 出行产生：确定每个小区产生的总出行 出行吸引：确定每个小区吸引的总出行 出行平衡：使总产生出行等于总吸引第一阶段 出行发生预测方法：增长率法(Growth-factor Modeling)(Growth-factor Modeling)回归分析法(Reg

6、ression Analysis)(Regression Analysis)类型分析法（Category Analysis Category Analysis）第一阶段 出行发生类型分析法 类型分析法是以家庭为分析单位的，根据对类型分析法是以家庭为分析单位的，根据对出行起决定作用的一些因素，将整个对象区域的出行起决定作用的一些因素，将整个对象区域的家庭划分成若干类型。类型分析法认为：在同一家庭划分成若干类型。类型分析法认为：在同一类型的家庭中，由于主要出行因素相同，各家庭类型的家庭中，由于主要出行因素相同，各家庭的出行次数基本相同，将各类家庭单位时间内的的出行次数基本相同，将各类家庭单位时间内

7、的平均出行次数称作出行率。并且假定各类家庭的平均出行次数称作出行率。并且假定各类家庭的出行率一直到规划年都是不变的。出行率一直到规划年都是不变的。第一阶段 出行发生类型分析法类型分析法第一阶段 出行发生P Pi i 分区i i的出行产生量 N Nh h 类别h h的家庭总数；R Rh h 相应的出行产生量。第二阶段 出行分布出行分布矩阵出行分布矩阵第二阶段 出行分布数学模型增长率法增长率法 统一增长系数法统一增长系数法 单约束增长系数法单约束增长系数法 双约束增长系数法双约束增长系数法 重力模型法（重力模型法（Gravity ModelGravity Model）介入机会模型法介入机会模型法(

8、Intervening Opportunity Model)(Intervening Opportunity Model)第二阶段 出行分布重力模型的计算过程 确定通达性确定通达性 确定分布阻抗确定分布阻抗 确定摩差因子矩阵确定摩差因子矩阵 使用重力模型来确定小区使用重力模型来确定小区i i到小区到小区j j的出行分布的出行分布第二阶段 出行分布介入机会（概率）模型 该模型是由该模型是由SchneiderSchneider提出的。基本思想是提出的。基本思想是把从某一小区发生的出行，选择另一小区做为把从某一小区发生的出行，选择另一小区做为目的地的概率进行模型化，所以属于概率模型目的地的概率进行模

9、型化，所以属于概率模型。人人们总们总是希望自己的出行是希望自己的出行时间较时间较短；短；人人们从们从某一小某一小区区出出发发，根据上述想法，根据上述想法选择选择目的地小目的地小 区时区时，按照合理的，按照合理的标标准确定目的地小准确定目的地小区区的的优优先先顺顺序；序；人人们选择们选择某一小某一小区区作作为为目的地的目的地的概概率率与该与该小小区区的活的活动规动规模（潜能）成正比。模（潜能）成正比。第三阶段 出行方式选择影响居民出行方式的因素影响居民出行方式的因素 出行者特性出行者特性 性别 年龄 收入 家庭 驾驶执照 小汽车 其他 出行特性出行特性 出行目的 出行时间第三阶段 出行方式选择影

10、响居民出行方式的因素影响居民出行方式的因素 交通设施特性交通设施特性 出行时间 出行费用 过路费 停车场及停车费用 舒适度和便利性 可靠性和定时性 安全性 可达性第三阶段 出行方式选择LogitLogit模型 集计方法：集计方法：就是以一批出行者作为分析对象，将有关他们的调查就是以一批出行者作为分析对象，将有关他们的调查数据先作统计分析处理，得出平均意义上的量，然后对这些量作进数据先作统计分析处理，得出平均意义上的量，然后对这些量作进一步的分析和研究。一步的分析和研究。非集计方法：非集计方法：则是以单个出行者做为分析对象，充分地利用每个则是以单个出行者做为分析对象，充分地利用每个调查样本的数据

11、，求出描述个体行为的概率值。相对于集计方法，调查样本的数据，求出描述个体行为的概率值。相对于集计方法，非集计方法有要求样本小、预测精度高、模型复杂的特点。非集计方法有要求样本小、预测精度高、模型复杂的特点。第三阶段 出行方式选择 效用函数（Utility FunctionUtility Function）U U，用来评价选择某种出行方式的出行者的满意程度。效用函数定义为出行方式的特性和出行者特性之间的一个线性关系，并有以下通用形式：第三阶段 出行方式选择第四阶段 交通分配 交通量分配是将已经预测出的ODOD交通量按照一定的规则，实际地分配到道路网中的各条道路上，并求出各条道路的交通流量。交通量

12、分配也可以用来将预测的ODOD客流量按照一定规则分配到各条公交线路上。第四阶段 交通分配交通分配的结果可以用于：确定并评价现有或规划交通运输网络的缺陷确定并评价现有或规划交通运输网络的缺陷评价交通运输网络的性能评价交通运输网络的性能评估交通运输基础设施建议的影响评估交通运输基础设施建议的影响评估不同的运输系统及土地利用政策评估不同的运输系统及土地利用政策为设计提供预测的设计小时交通量和转向交通流量为设计提供预测的设计小时交通量和转向交通流量第四阶段 交通分配分配方法：分配方法：全有全无分配法(All-or-nothing Assignment Metho(All-or-nothing Assi

13、gnment Method)d)容量限制法(Capacity Restraint)(Capacity Restraint)增量分配法(Incremental Assignment method)(Incremental Assignment method)用户均衡分配法（User EquilibriumUser Equilibrium）随机用户均衡分配法（Stochastic User EquilibriuStochastic User Equilibrium m）第四阶段 交通分配全有全无分配法 一种最简单最基本的交通量分配法。它有两个特点，第一个特点是不考虑拥挤对出行时间的影响，即认为所有

14、路段的出行时间都是不随路段上交通流量的大小而变化的常数；第二个特点是认为同一组ODOD的所有驾驶员都选择完全相同的路线。因此，这种分配法的主要计算是寻找最短路径。第四阶段 交通分配定义路段出行时间为自由流出行时间随机地选择一个起始小区计算到所有终点小区的最短路径分配出行矩阵交通流到这些路径是否所有的小区作为起始分区都被分配结束是更新路段出行时间容量限制法容量限制法通过循环通过循环迭代全有全无流量分迭代全有全无流量分配以及反映路段通行配以及反映路段通行能力的拥挤函数计算能力的拥挤函数计算路段出行时间，近似路段出行时间，近似计算平衡解。但是，计算平衡解。但是，该方法不能收敛，在该方法不能收敛，在某

15、些路段上可能会反某些路段上可能会反复分配流量。复分配流量。第四阶段 交通分配 增量分配法增量分配法是一种近似的平衡分配法。这种方法的基是一种近似的平衡分配法。这种方法的基本思想是将本思想是将ODOD交通量平分成若干等分，循环地分配每交通量平分成若干等分，循环地分配每一等分的一等分的ODOD交通量到道路网络中。每一次循环分配一交通量到道路网络中。每一次循环分配一等分的等分的ODOD交通量到相应的最短路径上，每循环分配一交通量到相应的最短路径上，每循环分配一次重新计算并更新各路段的旅行时间，然后按更新的次重新计算并更新各路段的旅行时间，然后按更新的旅行时间重新计算网络各旅行时间重新计算网络各ODO

16、D间的最短路径。下一个循间的最短路径。下一个循环中按更新后的最短路径分配下一等分的环中按更新后的最短路径分配下一等分的ODOD交通量。交通量。第四阶段 交通分配 用户均衡分配法用户均衡分配法也称为也称为BechmannBechmann法，是建立在法，是建立在WardropWardrop均衡理论（在道路网的利用者都知道网格的状态并试图均衡理论（在道路网的利用者都知道网格的状态并试图选择最短路径时，网络会达到平衡状态）之上的，其核选择最短路径时，网络会达到平衡状态）之上的，其核心是：交通网络的用户都试图选择最短路径，而最终使心是：交通网络的用户都试图选择最短路径，而最终使被选择的路径的阻抗相同而且最小，从而达到一种均衡被选择的路径的阻抗相同而且最小，从而达到一种均衡状态。这种均衡状态称为状态。这种均衡状态称为“用户均衡状态用户均衡状态”，这个原理，这个原理又称为又称为“用户最优原理用户最优原理”。第四阶段 交通分配简单规划方法