交通规划课程设计报告

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交通规划课程设计

姓 名： 胡克川 学 号： 2011090100 专业班级： 交通1班 系 (院) ： 土木工程学院 指导老师： 吕慎 设计时间： 2015-2016学年第2学期 . 学习.资料.

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《交通规划》课程设计

任务书

1.设计目的

通过课程设计使学生对《交通规划》课程的基本概念、基本原理以及模型与方法得到全面的复习与巩固，并且能在系统总结和综合运用本课程专业知识的课程设计教学环节中，掌握和熟悉交通规划预测的操作程序和具体方法，从而为毕业设计和将来走上工作岗位从事专业技术工作打下良好的基础。

2.设计容

⑴无约束重力模型进行交通分布预测 ⑵交通网络的计算机建模

⑶非平衡分配法（包括全无全有交通分配、容量－增量加载分配、多路径概率分配）和平衡分配进行交通分配预测

设计题目

⑴现有一规划区域，共划分为5个交通区，经调查其现状OD分布见表1，各

交通区间的出行时间见表2，通过对各交通区的交通生成进行预测，得到各交通区未来交通产生、吸引量见表3，分析计算得到未来各交通区间的交通出行时间见表4，试用无约束重力模型进行交通分布预测，收敛条件为3%。

表1 交通区 1 2 1 1000 450 2 500 1500 3 300 500 4 200 100 5 100 150 . 学习.资料.

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3 4 5

350 150 80 200 150 100 800 300 50 300 700 70 50 50 500 表2 交通区 1 2 3 4 5 1 5 12 15 20 35 2 10 4 10 25 25 表3

交通区 1 2 3 4 5 产生量 5000 4000 3000 2500 2000 表4 交通区 1 2 3 4 5

1 5 10 10 15 30 2 10 4 10 20 20 3 12 8 7 10 30 4 15 20 10 8 30 5 20 20 30 20 10 吸引量 4000 4500 3500 2500 2000 3 18 10 8 15 35 4 20 25 15 10 35 5 30 20 35 30 12 ⑵如下图所示的交通网络，其中节点1、3、7、9为出行生成点，其余节点为交叉口，4个生成点之间出行分布如表1所示。网络中各路段的零流量的出行时间和通行能力如表2，交通阻抗函数为tit0i/(1Vi/Ci)。

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请用平衡分配法确定各路段的交通量

Ⅰ Ⅱ 1 Ⅲ Ⅵ ⅢⅣ 2 Ⅴ Ⅶ 3 4 Ⅷ Ⅸ 5 Ⅹ 6 7 Ⅺ 8 Ⅻ 9 图 交通网络图

表1 OD表

1 3 7 9

1 0 30 40 30 3 20 0 30 40 7 20 40 0 30 9 50 10 20 0 表2 各路段零流量的出行时间和通行能力表

t0 C1 Ⅰ 3 80 Ⅱ 3 100 Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ 3 50 2 100 4 50 3 50 2 100 3 80 3 60 5 50 4 50 2 100 4.设计成果

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⑴采用手工的方式计算，提交成果包括设计计算书和计算结果，要求计算书提供每一关键步骤的计算。

⑵采用计算机编程的方式计算，要求提供计算机的原代码、输入数据文件、输出成果文件、程序流程图和必要说明（包括变量说明等）。 ⑶采用软件计算必须有输入和输出文件和详细的计算界面。

课程设计成果

设计一

无约束重力模型进行交通分布预测

使用软件：SPSS、Excel。 设计步骤：

根据无约束重力模型

qijOi1Dj2cij后通过数次平均系数法迭代得到最终分布交通量。

应先求出代标定参数α、β1、β2和γ，再根据模型计算一遍分布交通量，最

一、使用Excel处理数据并进行运算

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根据重力模型，两边取对数得

ln(qij)=lnα+β1ln(Oi)+β2ln(Dj)-γln(cij)

转换式子为

y=a0+a11x11+a12x12+a2x2

参数定义：y=ln(qij)，a0=lnα，a1=β1，a12=β2，a2=-γ，x11=ln(Oi)，x12=ln(Dj)，x2=ln(cij)。

为方便计算机处理数据，将现状OD分布和现状、将来行驶时间t的矩阵型表格转化为目录型表格。

根据参数定义和OD表数据，计算出各OD点对的对应样本数据如下：

二、使用SPSS软件进行回归得到参数值

将计算得到的y、x11、x12、x2数据复制到SPSS软件中进行线性回归分析

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系数a 非标准化系数 标准系数 模型 1 (常量) B 9.967 -.019 -.012 -1.551 标准 误差 2.496 .187 .200 .142 试用版 t 3.993 Sig. .001 .920 .952 .000 -.008 -.005 -.954 x11 x12 x2 a. 因变量: y -.102 -.061 -10.909

由SPSS软件得出

a0=9.967，a11=-0.019，a12=-0.012，a2=-1.551

根据参数定义算得参数值为

α=21311.455，β1=-0.019，β2=-0.012，γ=1.551

标定的无约束重力模型为

qij21311.455Oi

0.019Dj0.012cij1.551

三、使用Excel求解已标定重力模型的交通量

由重力模型和样本数据，使用Excel计算分布交通量得到下表

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四、使用Excel进行平均系数法迭代

第一次迭代：

取重力模型分布交通量中的V/D和U/O数据，根据平均系数法得到各点对应的系数

i 1 1 1 1 1 2 2 j 1 2 3 4 5 1 2 FO FD 1.496305087 1.398735758 1.450381742 1.508541477 1.879808694 1.496305087 1.398735758 平均系数 1.698459341 1.9674676 1.675497668 1.704577535 1.0211144 1.335492387 1.286707722 1.900613594 1.900613594 1.900613594 1.900613594 1.900613594 1.174679687 1.174679687 . 学习.资料.

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2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1.174679687 1.174679687 1.174679687 1.282572667 1.282572667 1.282572667 1.282572667 1.282572667 1.440390758 1.440390758 1.440390758 1.440390758 1.440390758 2.187785449 2.187785449 2.187785449 2.187785449 2.187785449

1.450381742 1.508541477 1.879808694 1.496305087 1.398735758 1.450381742 1.508541477 1.879808694 1.496305087 1.398735758 1.450381742 1.508541477 1.879808694 1.496305087 1.398735758 1.450381742 1.508541477 1.879808694 1.312530714 1.341610582 1.52724419 1.3438877 1.340654213 1.3677204 1.395557072 1.581190681 1.468347923 1.419563258 1.44538625 1.474466118 1.660099726 1.842045268 1.793260603 1.819083595 1.848163463 2.033797071

将各OD点对的交通量乘以平均系数得到第一次迭代的交通分布量表格，整理为矩阵型表格如下：

未达到收敛标准ε=3%，继续进行迭代。 第二次迭代：

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未达到收敛标准ε=3%，继续进行迭代。 第三次迭代：

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i1111122222333334444455555

j1234512345123451234512345FOFD0.9574822451.027577181.0215902111.00946060.9801312460.9574822451.027577181.0215902111.00946060.9801312460.9574822451.027577181.0215902111.00946060.9801312460.9574822451.027577181.0215902111.00946060.9801312460.9574822451.027577181.0215902111.00946060.9801312461.0638027331.0638027331.0638027331.0638027331.0638027330.9415591820.9415591820.9415591820.9415591820.9415591820.9624274790.9624274790.9624274790.9624274790.9624274790.9845371310.9845371310.9845371310.9845371310.9845371311.0552833071.0552833071.0552833071.0552833071.055283307平均系数1.010241.04569571.04269721.0366318151.021966990.9495207140.9845681810.9815746960.9755100390.9608452140.9599548620.9950023290.9920088450.9859441870.9712793620.9710096881.0060571561.0030636710.9969990130.98233411.0063827761.0414302441.0384367591.0323721021.017707277

未达到收敛标准ε=3%，继续进行迭代。

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第四次迭代：

i1111122222333334444455555

j1234512345123451234512345FOFD0.9662010571.0246682731.0180974161.0072733440.97623980.9662010571.0246682731.0180974161.0072733440.97623980.9662010571.0246682731.0180974161.0072733440.97623980.9662010571.0246682731.0180974161.0072733440.97623980.9662010571.0246682731.0180974161.0072733440.97623981.0383499361.0383499361.0383499361.0383499361.0383499360.9633202270.9633202270.9633202270.9633202270.9633202270.9780290820.9780290820.9780290820.9780290820.9780290820.990292050.990292050.990292050.990292050.990292051.0306830151.0306830151.0306830151.0306830151.030683015平均系数1.0022754971.0315091041.0282236761.0228111.0072949130.976020.993994250.9907088210.9852967850.9697800580.9721150691.0013486770.9980632490.9926512130.9771344850.9782465541.0074801611.0041947330.9987826970.983265970.9984420361.02767541.0243902151.01781791.003461452

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达到收敛标准ε=3%。

综上，满足要求的交通分布量如下表所示：

交通区 1 2 3 4 5 1 2475.0907 533.3881 580.9357 342.80 169.4511 2 5.0129 2337.0043 614.7260 232.2344 337.5494 3 683.31 811.2517 1086.4325 690.9578 182.0857 4 487.3083 198.2075 631.8488 986.7265 183.3012 5 339.49 221.3863 127.8370 263.2493 1088.4032

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设计二

平衡分配法进行交通分配预测

使用软件：TransCAD。 设计步骤：

使用TransCAD的交通分配功能直接进行设计。软件使用步骤如下： 打开软件，点击菜单栏file—new创建Geographic file文件，选择建立类型为line geographic的文件

在属性窗口添加出行时间和通行能力，点击OK储存图层。

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点击菜单栏Tool—Map Editing—Toolbox弹出Map Editing小窗口，根据题目线路序号的顺序，绘制路网：

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检查路网连通性：点击菜单栏Tools—Map Editing—Check Line Connectivity，选择Threshold精度为0.01进行校准，点击OK得到No Connectivity Problems Found提示即可。

切换图层为New Endpoint Layer，点击菜单Selection—Settings，弹出窗口

点击Add Set增加设置，并改名为OD

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点击Style进行样式设置如下

点击菜单栏Tool—Selection，得到New Endpoint Layer Selection工具窗口

点击Tools工具窗口中的select by Pointing，用shift+左键选择1、3、7、9

节点

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创建新的节点矩阵OD表，如下设置

保存名为OD

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确定后按题目条件输入OD数据如下

单击network/path中的create network，将通行能力及出行时间选中，点击ok生成文件命名为net为交通流分配

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选择New Layer图层，点击工具栏的Automatic Labels

，如下所示填写，

从而对路网进行编号

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点击

New Dataview输入数据

选择菜单栏planning—traffic assignment进行交通流的分配，按图中进行设

置，点击ok

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得到分配结果如下

点击Planning—Planning Utilities—Create Flow Map，点击OK

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点击工具栏的Automatic Labels调整显示，得到各路段分段流量图

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