城市道路交通 第四章 城市交通规划与路网25023.pptx
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1、第四章第四章 城市交通规划与路网规划城市交通规划与路网规划4-1城市交通规划的目的、意义和任务4-2起讫点(OD)调查4-3远景交通量预估与分配4-4城市道路上的客货运交通规划4-5城市道路网规划4-6城市道路的功能、组成及特点4-7城市道路分类分级及红线规划4-8城市道路网与城外交通路线的衔接返回上一页下一页退出4-1 城市交通规划的目的、意义和任务一、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
2、的发展;(9)对目前和长远的适应性。返回上一页退出下一页 一般在进行交通规划时,要有以下资料为依据:(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;(8)城市客货运输有关调查资料。返回上一页退出下一页二、目的和意义二、目的和意义二、目的和意义二、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
3、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。返回上一页退出下一页三、交通规划的任务三、交通规划的任务1.根据城市的性质、用地功能分区和布局,分析规划年限内城市的客运量与货运量的变化,居民出行和车辆出行的次数和流向,计算出行在用地分区之间的分布。2.根据国民经济发展情况、城市建设投资、居民生活水平、城市规模及用地布局等分析城市交通特点,研究和确定城市客货运输体系。3.配合城市道路系统规划初步方案,提出城市客运与货运交通的流量、流向分布图,为城市道路网规划提供依据。返回上一页下一页退出返回上一页下一页退出4-2 起讫点(OD)调查起讫点调查,又称OD(O
4、rigin-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。返回上一页下一页退出一、一、ODOD调查的目的调查的目的1.目的2.在于掌握人、车出行的起点和终点以及出行目的、运输内容等情况。2.作用3.利用OD调查结果计算转换交通量,结合土地利用、人口分布等经济指标预测未来交通需求,作为交通路网规划的依据。返回上一页下一页退出二、二、ODOD调查的内容调查的内容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。
5、具有如下特点:a.移动必须具有目的地;b.一个单程为一次出行;c.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);d.一次出行必须有且仅有一个出发点和一个到达点(目的点)。返回上一页下一页退出出行端点: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
6、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,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。返回上一页下一页退出表表 3-1 3-1OD1234nQpi=Qij1Q11Q12Q1
7、3Q14Q1nQp12Q12Q22Q23Q24Q2nQp23Q13Q32Q33Q34Q3nQp34Q14Q42Q43Q44Q4nQp4nQn1Qn2Qn3Qn4QnnQpnQAi=QijQA1QA2QA3QA4QAnQ返回上一页下一页退出表表 3-2 3-2OD1234nQiq11q12q13q14q1nQ1q22q23q24q2nQ2q33q34q3nQ3q44q4nQ4qnnQnQ=Qi返回上一页下一页退出2 2)ODOD调查内容调查内容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
8、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。返回上一页下一页退出户编号户人数出行人数调查表编号户主性别年龄职业职务住址所在派出所编号单位地址工资收入说明出行次数出发地点出发时间到达地点到达时间出行目的交通工具换乘情况乘车前步行时间下车后步行时间1上午时分上午时分下午时分下午时分23表表 3-3 居民出行调查居民出行调查返回上一页下一页退出 货流调查的主要内容货流调查的主要内容a.货源点与吸引点的分布;b.货流分类数量与比重;c.货运方式分配。日期单位车型车号出场时间回场时间重驶情况起点及单位经过主要路口止
9、点及单位运距货名次数运量空驶情况出场时空驶:从经至,公里次运输中空驶:从经至,公里次回场时空驶:从经至,公里次表3-4货流流量流向调查返回上一页下一页退出三、三、ODOD调查的步骤和方法调查的步骤和方法(一)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%。返回
10、上一页下一页退出2.2.出行的内外类别出行的内外类别I.内内出行起讫点均在同一小区内的出行;II.内外出行起点在某一小区内,讫点在该小区外的出行;III.外内出行起点在某一小区外而讫点在该小区内的出行;IV.外外出行起讫点均在,某一小区之外但起讫线穿越该区的出行。按出行端点位于调查区内外的位置,可将出行分为四种类型,如图3-3所示。出发点(起出行端点)目的地(讫出行端点)图3-3返回上一页下一页退出3.3.确定调查抽样率确定调查抽样率当城市人口100万人按1/25抽样。4.4.制备调查表格制备调查表格5.5.调查人员的训练调查人员的训练 6.6.典型区域试点典型区域试点返回上一页下一页退出(二
11、)(二)实地外业调查实地外业调查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。返回上一页下一页退出4-3 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。返回上一页下一页退出一、出行产生出行产生是某区域人或车的出行总量(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2.3.Fi和
12、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:返回上一页下一页退出2 2、强度指标法、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返回上一页下一页退出3 3、相关分析法、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、土地利用等进行相关分析,建立发生(吸引)交通量
13、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。返回上一页下一页退出二、出行分布(一)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
14、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。OD123jn1Q11Q12Q13Q1jQ1nQp12Q213Q31iQi1Q1jQinQPinQn1QnjQnnQPnQA1QAjQAnQ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区的区间交通量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。返回上一页下一页退出(二)预测方法(二)预测方法分布交通量的推算法大致分为二类,一类是“现在形式法”或“增长系数法”;另一类是“综合模式法”。1、增长系数法具体方法: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
15、来OD交通量。一般有以下几种模型:1)均衡增长系数法2)对现在的分布交通量乘以同一发展倍数F,求出将来的分布交通量,即:3)2)平均增长系数4)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。返回上一页下一页退出Fi=QPj/QPjGj=QAj/QAj(38)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:(39)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
16、各小区的增长系数为:F=QPj/QG=QAj/Q按下式计算第二近似值:Q=Q如此反复计算,直到F、G=1.00。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,则计算即告完成。返回上一页下一页退出例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=0Q=Q12=10=25Q=Q13=20=30Q=Q21=10=25Q=Q23=15=30同理,Q=
17、Q,Q=Q上述计算结果列于表3-7。返回上一页下一页退出表3-6扩大OD表()DO12310102030602100152575320150353530253590607535170表3-7扩大OD表()DO123102530556022503055753303006035555560170607535170由表3-7可知:即需作迭代计算。以、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:返回上一页下一页退出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
18、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)返回上一页下一页退出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。基准年Qij、Qpi、QAi、Q预测年Qpi、QAi、Q初值的设定m0分布交通量(第m次近似计算)交通发展倍率第m次近似计算增加次数mm+1收敛判定即为分布交通量的预测值NOOK返回上一页下一页退出4)佛雷特法(T.J.FratorMethod)式中,L=,Lj=;Li及Lj表示某一小区对其它小区的位置关系,称为位置系数。返回上一页下一页退出例3-2已知1、2、3三个
19、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DO123Fi1601002003601.5540290803004701.465831803201006001.69603305006001430Gj1.51.41.6495700960返回上一页下一页退出解: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:返回上一页下一页退出相仿地可算得:将以上计算结果整理得表3-13。表3-13扩大OD表DO123
20、Fi(1)1881373215465400.98921231014466706580.98232894761759409601.021500714942495700960Gj(1)0.9900.9801.019返回上一页下一页退出以表3-13之数值作为“现在OD分布”,则与前相仿有:L=546/(880.99+1370.98+3211.019)=0.995L=500/(880.989+1230.982+2891.021)=0.994同理可算得:L=0.992L=0.991L=1.010L=1.010(见书P48P50)返回上一页下一页退出三、交通方式选择三、交通方式选择 居民出行时在不同交通方
21、式(如公共交通、私人小汽车、摩托车和自行车等)之间进行选择的比例。货运车辆出行而言,也需要确定不同类型货运车辆(如大、中、小火车,拖挂车、集装箱运输车等)所占的比例。研究影响交通方式选择的因素是,因考虑:1.出行特征:出行目的、出行时间、费用、舒适性、安全性、正点率、换乘次数及候车时间等;2.个人特点:一般包括职业、年龄、性别、收入、交通弱者等;3.家庭特点:家务开支、家庭拥有车辆情况、家庭人数、居住条件、能驾车人数等;4.地区特征:居住密度、城市规模、停(存)放车辆条件等;5.时间特征:上(下)班、节假日等对交通方式选择的影响。返回上一页下一页退出四、交通量分配四、交通量分配交通量根据一定的
22、原则将其分配到路网上的相关道路上去,这即是所谓的交通量分配。采用的交通量分配法有最短路径法、概率分配法等。(1)确定路段行驶时间;(2)确定各区间的最短路径;(3)按全有全无分配原则作交通量分配;(4)累计各路段的总交通量。五、多路径分配法五、多路径分配法1静态多路径分配法1)分配模型出于行者的路径选择特性可知,出行者总是希望选择最合适(最快、最方便、最便宜、最安全舒适等)的路线出行,称之为最短路因素,但由于交通网络的复杂性及交通状况的随机性,出行者在选择出行路线时往往带有不确定性,称之为随机因素。返回上一页下一页退出这两种因素存在于出行者的整个出行过程中。因此可以认为两区之间的交通,除了具有
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