交通规划设计说明书

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1、交通规划设计说明书现代交通规划理论中进行区域交通需求预测一般分为四个阶段进行，即交通产生预测、交通分布预测、交通方式预测和交通网路分配预测。这一四阶段预测模式在区域交通员规划领域，由于涉及的地域范围较广大，行政单元众多，管理层次复杂等，难于完全按照传统的四阶段模式操作。因此，需要针对区域的具体大小、特征、背景，对预测理论方式作深入的研究，然后才能进行具体的区域交通需求预测分析。一、设计目的本课程设计将按照交通产生预测、交通分布预测、交通方式预测和交通网路分配预测这一过程对唐山市的四个县区2020年的交通况进行预测分配二、设计内容1、交通生成预测综合交通需求生成预测是指根据国民经济发展状况，对规

2、划区域及各交通分区的五大交通方式的总量的发生进行预测。其中模型法包括增长率法、乘车系数法、时间序列法、回归分析法等。此次对唐山的四个县区交通量的预测采用时间序列法中的指数平滑法和回归分析法中的一元回归分析。1.1.时间序列法时间序列法是指利用预测对象过去发展变化的特征来描述和预测未来的变化特征，在社会经济活动中，某一变量或指标的数量植或观测植，按照其出现时间的先后顺序，时间间隔相同而排列的一组数值，称为时间序列。任何一个社会经济变量总是受到各种因素的动态影响，因而时间序列就是这些因素动态影响的总结果表现为动态变化。时间序列法分析的数学模型又可分为：移动平均法，指数平滑法，灰色预测法等等，下面用

3、指数平滑法进行预测。1.2、回归分析法回归分析法是基于事物之间的相互关系的一种数理统计预测方法，在回归预测中，要先对预测对象进行定性和定量分析确定影响其变化的一个或多个因素。，然后通过预测对象和影响因素的多组观察值建立适当的预测模型，进行预测。交通生成的变化受许多因素的影响，他们之间往往存在着一定的因果关系，回归分析预测法就是一种通过分析研究客运量，货运量与相关因素的联系规律从而进行预测的方法，在区域运量分析中常用总人口，非农业人口，居民密度，人均消费水平，人均国民收入，客车保有量，等指标作为相关因素，货运量分析中常用总人口，工农业生产总值，汽车保有量，人均国民收入，汽车保有量，等指标作为相关

4、因素其数学表达式为：y=a+bx 式中： y-预测对象，因变量或被解释变量，此处为客货运量； x-影响因素，自变量或解释变量，此处为国民生产总值；2、交通网路分布预测交通网路分布预测根据预测得到的各交通分区的交通发生,吸引量,确定各交通区之间的交通流量,流向即确定OD矩阵.3、出行分布预测 交通分布预测是指根据前面预测的各交通区的发生及吸引量，确定各交通区之间的交通流量和流向，即确定OD矩阵。 重力模型法出行分布预测考虑了两交通取得吸引强调与它们之间的吸引阻力，认为两交通区间的出行吸引与两交通区的出行发生量、吸引量成正比，与交通区之间的交通阻抗成反比。下面采用单约束重力模型进行预测。4、交通方

5、式预测 只考虑公路汽车交通，不考虑其它竞争方式。5、道路网络交通分配所谓公路网交通分配是指把已知的或预测得到的公路OD矩阵分布量按照一定方法分配到具体公路网上的过程。通过交谈分配就可以得到桂花路网上的各个路段、各个交叉口未来的交通量，由此可以确定未来公路网山各个路段的交通饱和度、服务水平等。由于出行者的路径选择特性可知，出行者总是希望选择最合适的路径出行，称之为最短路因素，因为道路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由于判断误差而选择的路线不一定是最短路，往往带有不确定性，称之为随机因素。因此，在这两种因素的影响下，我们常常选用多路径概率分配法。现状OD矩阵及预测的未来出行发

6、生吸引总量将交通生成预测得到的结果进行分配,以确定其 说明：代表预测t+T年的标准车型交通量，T就是指以t为起点向未来延伸到T时刻,回归分析法回归分析法是基于事物之间的相互关系的一种数理统计预测方法，在回归预测中，要先对预测对象进行定性和定量分析确定影响其变化的一个或多个因素。，然后通过预测对象和影响因素的多组观察值建立适当的预测模型，进行预测。交通生成的变化受许多因素的影响，他们之间往往存在着一定的因果关系，回归分析预测法就是一种通过分析研究客运量，货运量与相关因素的联系规律从而进行预测的方法，在区域运量分析中常用总人口，非农业人口，居民密度，人均消费水平，人均国民收入，客车保有量，等指标作

7、为相关因素，货运量分析中常用总人口，工农业生产总值，汽车保有量，人均国民收入，汽车保有量，等指标作为相关因素Y指预测对象，X指影响因素，a,b指回归系数迁西县年份国内生产总值(万元)一次平滑st二次平滑st19905322853228.0000 53228.0000 19916478856696.0000 54268.4000 199210531671282.0000 59372.4800 199315413596137.9000 70402.1060 1994206539129258.2300 88058.9432 1995231486118821.9000 97287.8302 19962

8、53047159089.4300 115828.3102 1997285953197148.5010 140224.3674 1998405136.259544.7507 176020.4824 1999501226332049.1255 222829.0753 2000581418406859.7878 278038.2891 a2000=2s2000-s2000=535681.2866 b2000=55209.2138 y2000+T=1639865.5617 年份客运量(万人)一次平滑st二次平滑st1990226226.0000 226.0000 1991379271.9000 239

9、.7700 1992431.2319.6900 263.7460 1993480.4367.9030 294.9931 1994614.5441.8821 339.0598 1995768539.7175 399.2571 1996817.5623.0522 466.3956 1997952.1721.7666 543.0069 19981036.4816.1566 624.9518 19991081895.6096 706.1492 20001225.2994.4867 792.6504 a2000=2s2000-s2000=1196.3230 b2000=86.5013 y2000+T=2

10、926.3485 y(万辆)=487.7247 年份货运量(万吨)一次平滑st二次平滑st1990219219.0000 219.0000 1991272234.9000 223.7700 1992318259.8300 234.5880 1993379295.5810 252.8859 1994307299.0067 266.7221 1995338310.7047 279.9169 1996390334.4933 296.2898 1997430363.1453 316.3465 1998497403.3017 342.4330 1999521438.6112 371.2865 20005

11、50472.0278 401.5089 a2000=2s2000-s2000=542.5468 b2000=30.2224 y2000+T=1146.9949 y(万辆)=114.6994903y2020=602.4242万辆 回归分析年份客运量y(万人)国内生产总值x(万元)x*yx219902265322812029528.0000 283321998419913796478824554652.0000 41974849441992431.210531645412259.2000 110914598561993480.415413574046454.0000 237575982251994

12、614.5206539126918215.5000 426583585211995768231486177781248.0000 535857681961996817.5253047206865922.5000 640327842091997952.1285953272255851.3000 8176911820919981036.4405136419882950.4000 1.64135E+1119991081501226541825306.0000 2.51228E+1120001225.2581418712353333.6000 3.38047E+11合计8011.32842272.00

13、00 2613925720.5000 1.03734E+12b=0.001795489y=a+bx=3208.7266 a=264.366635y(万辆)=534.7878 年份货运量y(万吨)国内生产总值x(万元)x*yx219902195322811656932.0000 283321998419912726478817622336.0000 4197484944199231810531633490488.0000 11091459856199337915413558417165.0000 23757598225199430720653963407473.0000 426583585211

14、99533823148678242268.0000 53585768196199639025304798688330.0000 640327842091997430285953122959790.0000 817691182091998497405136201352592.0000 1.64135E+111999521501226261138746.0000 2.51228E+112000550581418319779900.0000 3.38047E+11合计42212842272.0000 1266756020.0000 1.03734E+12b=0.000581327y=a+bx=118

15、6.8175 a=233.5190976y(万辆)=118.6817 y2020=653.4693万辆迁安县年份国内生产总值(万元)一次平滑st二次平滑st19908322883228.0000 83228.0000 19919478886696.0000 84268.4000 1992175316113282.0000 92972.4800 1993254135155537.9000 111742.1060 1994326539206838.2300 140270.9432 1995111486118821.9000 133836.2302 1996323047180089.4300 147

16、712.1902 1997395953244848.5010 176853.0834 1998754136397634.7507 243087.5836 1999801226518712.1255 325774.9462 2000901418633523.8878 418099.6287 a2000=2s2000-s2000=848948.1470 b2000=92324.6825 y2000+T=2695441.7971 年份客运量(万人)一次平滑st二次平滑st19903838.000038.000019914239.200038.3600199263.546.490040.7990199

17、361.851.083043.884219947457.958148.10641995158.188.000760.07471996152.8107.440574.28441997166.7125.218389.56461998168.7138.2628104.17411999148.8141.4240115.34902000163.7148.1068125.1764a2000=2s2000-s2000=171.0372 b2000=9.8273 y2000+T=367.5837 y(万辆)=61.2640 年份货运量(万吨)一次平滑st二次平滑st1990426207.0000207.000

18、01991579318.6000240.48001992831.2472.3800310.05001993580.4504.7860368.470819941014.5657.7002455.239619951468900.7901588.90481996717.5845.8031665.974319971452.11027.6922774.489619982036.41330.3045941.2341199919811525.51321116.517820002325.21765.41921311.1882a2000=2s2000-s2000=2219.6502 b2000=194.6704

19、 y2000+T=6113.0585 y(万辆)=611.305854y2020=672.56981万辆回归分析年份客运量y(万人)国内生产总值x(万元)x*yx2199038832283162664.0000 6926899984199142947883981096.0000 8984764944199263.517531611132566.0000 30735699856199361.825413515705543.0000 6458459822519947432653924163886.0000 1.06628E+111995158.111148617625936.6000 124291

20、281961996152.832304749361581.6000 1.04359E+111997166.739595366005365.1000 1.56779E+111998168.7754136127222743.200 5.68721E+111999148.8801226119222428.800 6.41963E+112000163.7901418147562126.600 8.12554E+11合计1238.14221272.0000 585145936.900 2.51467E+12b=0.000122965y=a+bx=396.8125 a=65.36631361y(万辆)=6

21、6.1354 年份货运量y(万吨)国内生产总值x(万元)x*yx219904268322835455128.0000 692689998419915799478854882252.0000 89847649441992831.2175316145722659.2000 307356998561993580.4254135147499954.0000 6458459822519941014.5326539331273815.5000 1.06628E+1119951468111486163661448.0000 124291281961996717.5323047231786222.5000 1

22、.04359E+1119971452.1395953574963351.3000 1.56779E+1119982036.47541361535722550.4000 5.68721E+11199919818012261587228706.0000 6.41963E+1120002325.29014182095977133.6000 8.12554E+11合计13411.34221272.0000 6904173220.5000 2.51467E+12b=0.001964316y=a+bx=5760.0985 a=465.3988681y(万辆)=576.0099 y2020=642.1453

23、万辆 丰润县年份国内生产总值(万元)一次平滑st二次平滑st19908866188661.0000 88661.0000 199110271392876.6000 89925.6800 1992116765100043.1200 92960.9120 1993152150115675.1840 99775.1936 1994187535137233.1288 111012.5742 1995222921118821.9000 113355.3719 1996263822162321.9300 128045.3393 1997313959207813.0510 151975.6528 19983

24、63566254538.9357 182744.6377 1999401196298536.0550 217482.0629 2000426452336910.8385 253310.6956 a2000=2s2000-s2000=420510.9814 b2000=35828.6327 y2000+T=1137083.6351 年份客运量(万人)一次平滑st二次平滑st19906767.0000 67.0000 19917168.2000 67.3600 19927369.6400 68.0440 19938473.9480 69.8152 19949580.2636 72.9497 199

25、510587.6845 77.3702 199612197.6792 83.4629 1997162116.9754 93.5166 1998142124.4828 102.8065 1999151132.4380 111.6959 2000160140.7066 120.3991 a2000=2s2000-s2000=161.0140 b2000=8.7032 y2000+T=335.0779 y(万辆)=55.8463 年份货运量(万吨)一次平滑st二次平滑st1990207207.0000 207.0000 1991227213.0000 208.8000 1992250224.1000

26、 213.3900 1993284242.0700 221.9940 1994326267.2490 235.5705 1995385302.5743 255.6716 1996410334.8020 279.4108 1997440366.3614 305.4959 1998476399.2530 333.6231 1999498428.8771 362.1993 2000538461.6140 392.0237 a2000=2s2000-s2000=531.2042 b2000=29.8244 y2000+T=1127.6924 y(万辆)=112.7692 y2020=168.6156万

27、辆 回归分析年份客运量y(万人)国内生产总值x(万元)x*yx2199067886615940287.0000 78607729211991711027137292623.0000 105499603691992731167658523845.0000 1363406522519938415215012780600.0000 2314962250019949518753517815825.0000 35169376225199510522292123406705.0000 49693772241199612126382231922462.0000 69602047684199716231395

28、950861358.0000 98570253681199814236356651626372.0000 1.3218E+11199915140119660580596.0000 1.60958E+11200016042645268232320.0000 1.81861E+11合计12312639740.0000 338982993.0000 7.8323E+11b=0.000290957y=a+bx=372.9287 a=42.08630918y(万辆)=62.1548 年份货运量y(万吨)国内生产总值x(万元)x*yx219902078866118352827.0000 786077292

29、1199122710271323315851.0000 10549960369199225011676529191250.0000 13634065225199328415215043210600.0000 23149622500199432618753561136410.0000 35169376225199538522292185824585.0000 496937722411996410263822108167020.0000 696020476841997440313959138141960.0000 985702536811998476363566173057416.0000 1.3

30、218E+111999498401196199795608.0000 1.60958E+112000538426452229431176.0000 1.81861E+11合计40412639740.0000 1109624703.000 7.8323E+11b=0.000934064y=a+bx=1205.3192 a=143.2103759y(万辆)=120.5319 y2020=182.6867 万辆丰南县年份国内生产总值(万元)一次平滑st二次平滑st1990118820.9118820.9000 118820.9000 1991132969.1123065.3600 120094.23

31、80 1992178973.3139837.7420 126017.2892 1993289017.3184591.6094 143589.5853 1994385073.7244736.2366 173933.5807 1995514402.9118821.9000 157400.0765 1996638093.5274603.3800 192561.0675 1997735997.9413021.7360 258699.2681 1998826178.1536968.6452 342180.0812 1999913869650038.7516 434537.6823 20001014354

32、759333.3261 531976.3755 a2000=2s2000-s2000=986690.2768 b2000=97438.6931 y2000+T=2935464.1397 年份客运量(万人)一次平滑st二次平滑st199030.2530.2500 30.2500 199133.7731.3060 30.5668 199237.1833.0682 31.3172 199337.2934.3347 32.2225 199455.6640.7323 34.7754 199577.3351.7116 39.8563 1996112.269.8581 48.8568 1997157.396

33、.0907 63.0270 1998172.7119.0735 79.8409 1999182.6138.1314 97.3281 2000183.7151.8020 113.6703 a2000=2s2000-s2000=189.9337 b2000=16.3422 y2000+T=516.7772 y(万辆)=86.1295 年份货运量(万吨)一次平滑st二次平滑st199012.2112.210012.21001991193.2766.528028.50541992229.02115.275654.53651993252.01156.295985.06431994492.58257.18

34、11136.69941995674.817382.4719210.43111996695.53476.3893290.21861997711.18546.8265367.20101998660.33580.8776431.30391999652.3602.3043482.60412000657.8618.9530523.5087a2000=2s2000-s2000=714.3973 b2000=40.9047 y2000+T=1532.4910 y(万辆)=153.2491 y2020=239.3786 万辆回归分析年份客运量y(万人)国内生产总值x(万元)x*yx2199030.251188

35、20.93594332.2250 14118406277199133.77132969.14490366.5070 17680781555199237.18178973.36654227.2940 32031442113199337.29289017.310777455.1170 83530999699199455.66385073.721433202.1420 1.48282E+11199577.33514402.939778776.2570 2.6461E+111996112.2638093.571594090.7000 4.07163E+111997157.3735997.9115772

36、469.6700 5.41693E+111998172.7826178.1142680957.8700 6.8257E+111999182.6913869166872479.4000 8.35157E+112000183.71014354186336829.8000 1.02891E+12合计1079.985747749.7000 769985186.9820 4.05575E+12b=0.000195427y=a+bx=569.7330 a=-3.934856734y(万辆)=94.9555 年份货运量y(万吨)国内生产总值x(万元)x*yx2199012.21118820.91450803

37、.1890 141184062771991193.27132969.125698937.9570 176807815551992229.02178973.340988465.1660 320314421131993252.01289017.372835249.7730 835309996991994492.58385073.7189679603.1460 1.48282E+111995674.817514402.9347127821.7693 2.6461E+111996695.53638093.5443813172.0550 4.07163E+111997711.18735997.95234

38、26986.5220 5.41693E+111998660.33826178.1545550184.7730 6.8257E+111999652.3913869596116748.7000 8.35157E+112000657.81014354667242061.2000 1.02891E+12合计5231.0475747749.70003453930034.2503 4.05575E+12b=0.000684697y=a+bx=2127.6827 a=117.7801694y(万辆)=212.7683 y2020=307.7238万辆 2、出行分布预测 交通分布预测是指根据前面预测的各交通区

39、的发生及吸引量，确定各交通区之间的交通流量和流向，即确定OD矩阵。 重力模型法出行分布预测考虑了两交通取得吸引强调与它们之间的吸引阻力，认为两交通区间的出行吸引与两交通区的出行发生量、吸引量成正比，与交通区之间的交通阻抗成反比。下面采用单约束重力模型进行预测。现状OD矩阵及预测的未来出行发生吸引总量OD1234piPi15621235145211024351307.723821023465132612874101182.282731396142063210564504653.469541320135615235124711642.1453aj430144764933395717667Aj307

40、.7238182.2827653.4695642.14531785.621各交通区之间的行程时间(min)OD2341454258OD1342454833OD1243424850OD1234583350解：设取交通阻抗函数为f（tij）= tij，并设=1.0。 交通区1：=285.06 T（1，1）=0 T（1，2）=307.7238=107.3748 T（1，3）=4933/42/285.06307.7238=126.7905 T（1，4）=3957/58/285.06307.7238=73.6483 交通区2：=318.2577 T（2，1）=4301/45/318.2577182.28

41、27=54.7403 T（2，3）=4933/48/318.2577182.2827=58.8622 T（2，4）=3957/33/318.2577182.2827=68.6782 交通区3：=274.7948 T（3，1）=4301/42/274.7948653.4695=243.5213 T（3，2）=4476/48/274.7948653.4695=221.8459 T（3，4）=3957/50/274.7948653.4695=188.1935 交通区4：=308.4515 T（4，1）=4301/58/308.4515642.1453=154.3789 T（4，2）=4476/33/

42、308.4515642.1453=282.3726 T（4，3）=3957/50/308.4515642.1453=205.3939于是得出行OD矩阵如下表：起点终点1234T（i，j）10107.3748126.790573.6483307.7238254.7403058.862268.6782182.28273243.5213221.84590188.1935653.46954154.3789282.3726205.39390642.1453T（i，j）307.7238182.2827653.4695642.14531785.621 现状OD分布加权平均行程时间为 T1=709679 /1

43、7667=40.16975min T2=80811.1179 /1785.621=45.2570min加权平均行程时间的相对差为T1-T2T1= 12.664%3、交通方式预测 只考虑公路汽车交通，不考虑其它竞争方式。4、道路网络交通分配所谓公路网交通分配是指把已知的或预测得到的公路OD矩阵分布量按照一定方法分配到具体公路网上的过程。通过交谈分配就可以得到桂花路网上的各个路段、各个交叉口未来的交通量，由此可以确定未来公路网山各个路段的交通饱和度、服务水平等。由于出行者的路径选择特性可知，出行者总是希望选择最合适的路径出行，称之为最短路因素，因为道路网络的复杂性及交通状况的随机性，出行者在选择出

44、行路线时由于判断误差而选择的路线不一定是最短路，往往带有不确定性，称之为随机因素。因此，在这两种因素的影响下，我们常常选用多路径概率分配法。采用多路径分配模型计算OD之间各连接道路分配交通量在下图中OD出行量为T（1，2）=107.3748veh/d，用多路径分配法将该OD量分配到路网上。 145min2 58min 48min33min 42min 43 50min解：（1）计算各节点i至出行终点s的最短路权。各节点至出行终点的最短路权节点号i1342L（i，2）4548330（2）令i等于出行起点r，从出行起点开始进行分配。（3）判断与节点i邻接的有效路段，并计算有效出行路段长度。有效路段

45、的判断条件为：对于路段i，j，若有Lmin（j，s）Lmin（i，s），则它为有效路段，其长度为：L（ij，s）=d（i，j）+Lmin（j，s） 与起点邻接的三个路段1，2、1，4为有效路段，其有效出行长度为： L（12，2）=d（1，2）+Lmin（2，2）=45 L（14，2）=58+33=91（4）计算各有效路段的边权Lw（i，j） Lw（i，j）=e （=3.3） L与节点i相邻接的各有效路段的平均长度。 Lw（1，2）=0.1126 Lw（1，4）=0.0121（5）计算节点i的点权 Nw（1）=0.1126 +0.0121=0.1247（6）计算各有效路段的OD量分配率P（i，j

46、） i为出行起点 P（i，j）= Lw（i，j）/ Nw（i） 所以 P（1，2）=0.1126 /0.1247=0.90297 P（1，4）=0.0121/0.1247=0.09703（7）计算有效路段i，j的分配交通量Q（i，j） Q（i，j）= P（i，j）T（r，s） Q（1，2）=107.37480.90297=96.9562veh/h Q（1，4）=107.37480.09703=10.4186veh/h Q（4，2）= Q（1，4）=10.4186veh/h （8）OD量T（1，2）的分配结果如下图所示： 1 45min 96.9562veh/h2 58min 48min33min 42min 10.4186veh/h 10.4186veh/h44 50min