交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì).doc

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深圳大學(xué) 交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì) 姓 名： 胡克川 學(xué) 號(hào)： 2011090100 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 交通1班 系 (院) ： 土木工程學(xué)院 指導(dǎo)老師： 呂慎 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2015-2016學(xué)年第2學(xué)期 《交通規(guī)劃》課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書(shū) 1.設(shè)計(jì)目的 通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對(duì)《交通規(guī)劃》課程的基本概念、基本原理以及模型與方法得到全面的復(fù)習(xí)與鞏固，并且能在系統(tǒng)總結(jié)和綜合運(yùn)用本課程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中，掌握和熟悉交通規(guī)劃預(yù)測(cè)的操作程序和具體方法，從而為畢業(yè)設(shè)計(jì)和將來(lái)走上工作崗位從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 2.設(shè)計(jì)內(nèi)容 ⑴無(wú)約束重力模型進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè) ⑵交通網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)建模 ⑶非平衡分配法（包括全無(wú)全有交通分配、容量限制－增量加載分配、多路徑概率分配）和平衡分配進(jìn)行交通分配預(yù)測(cè) 設(shè)計(jì)題目 ⑴現(xiàn)有一規(guī)劃區(qū)域，共劃分為5個(gè)交通區(qū)，經(jīng)調(diào)查其現(xiàn)狀OD分布見(jiàn)表1，各交通區(qū)間的出行時(shí)間見(jiàn)表2，通過(guò)對(duì)各交通區(qū)的交通生成進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到各交通區(qū)未來(lái)交通產(chǎn)生、吸引量見(jiàn)表3，分析計(jì)算得到未來(lái)各交通區(qū)間的交通出行時(shí)間見(jiàn)表4，試用無(wú)約束重力模型進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè)，收斂條件為。 表1 交通區(qū) 1 2 3 4 5 1 1000 500 300 200 100 2 450 1500 500 100 150 3 350 200 800 300 50 4 150 150 300 700 50 5 80 100 50 70 500 表2 交通區(qū) 1 2 3 4 5 1 5 10 18 20 30 2 12 4 10 25 20 3 15 10 8 15 35 4 20 25 15 10 30 5 35 25 35 35 12 表3 交通區(qū) 產(chǎn)生量 吸引量 1 5000 4000 2 4000 4500 3 3000 3500 4 2500 2500 5 2000 2000 表4 交通區(qū) 1 2 3 4 5 1 5 10 12 15 20 2 10 4 8 20 20 3 10 10 7 10 30 4 15 20 10 8 20 5 30 20 30 30 10 ⑵如下圖所示的交通網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點(diǎn)1、3、7、9為出行生成點(diǎn)，其余節(jié)點(diǎn)為交叉口，4個(gè)生成點(diǎn)之間出行分布如表1所示。網(wǎng)絡(luò)中各路段的零流量的出行時(shí)間和通行能力如表2，交通阻抗函數(shù)為。 請(qǐng)用平衡分配法確定各路段的交通量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ 圖 交通網(wǎng)絡(luò)圖 表1 OD表 1 3 7 9 1 0 20 20 50 3 30 0 40 10 7 40 30 0 20 9 30 40 30 0 表2 各路段零流量的出行時(shí)間和通行能力表 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ t0 3 3 3 2 4 3 2 3 3 5 4 2 C1 80 100 50 100 50 50 100 80 60 50 50 100 4.設(shè)計(jì)成果 ⑴采用手工的方式計(jì)算，提交成果包括設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和計(jì)算結(jié)果，要求計(jì)算書(shū)提供每一關(guān)鍵步驟的計(jì)算。 ⑵采用計(jì)算機(jī)編程的方式計(jì)算，要求提供計(jì)算機(jī)的原代碼、輸入數(shù)據(jù)文件、輸出成果文件、程序流程圖和必要說(shuō)明（包括變量說(shuō)明等）。 ⑶采用軟件計(jì)算必須有輸入和輸出文件和詳細(xì)的計(jì)算界面。 課程設(shè)計(jì)成果 設(shè)計(jì)一 無(wú)約束重力模型進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè) 使用軟件：SPSS、Excel。 設(shè)計(jì)步驟： 根據(jù)無(wú)約束重力模型 應(yīng)先求出代標(biāo)定參數(shù)α、β1、β2和γ，再根據(jù)模型計(jì)算一遍分布交通量，最后通過(guò)數(shù)次平均系數(shù)法迭代得到最終分布交通量。 1、 使用Excel處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)算 根據(jù)重力模型，兩邊取對(duì)數(shù)得 ln(qij)=lnα+β1ln(Oi)+β2ln(Dj)-γln(cij) 轉(zhuǎn)換式子為 y=a0+a11x11+a12x12+a2x2 參數(shù)定義：y=ln(qij)，a0=lnα，a1=β1，a12=β2，a2=-γ，x11=ln(Oi)，x12=ln(Dj)，x2=ln(cij)。 為方便計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，將現(xiàn)狀OD分布和現(xiàn)狀、將來(lái)行駛時(shí)間t的矩陣型表格轉(zhuǎn)化為目錄型表格。 根據(jù)參數(shù)定義和OD表數(shù)據(jù)，計(jì)算出各OD點(diǎn)對(duì)的對(duì)應(yīng)樣本數(shù)據(jù)如下： 2、 使用SPSS軟件進(jìn)行回歸得到參數(shù)值 將計(jì)算得到的y、x11、x12、x2數(shù)據(jù)復(fù)制到SPSS軟件中進(jìn)行線性回歸分析 系數(shù)a 模型 非標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t Sig. B 標(biāo)準(zhǔn) 誤差 試用版 1 (常量) 9.967 2.496 3.993 .001 x11 -.019 .187 -.008 -.102 .920 x12 -.012 .200 -.005 -.061 .952 x2 -1.551 .142 -.954 -10.909 .000 a. 因變量: y 由SPSS軟件得出 a0=9.967，a11=-0.019，a12=-0.012，a2=-1.551 根據(jù)參數(shù)定義算得參數(shù)值為 α=21311.455，β1=-0.019，β2=-0.012，γ=1.551 標(biāo)定的無(wú)約束重力模型為 3、 使用Excel求解已標(biāo)定重力模型的交通量 由重力模型和樣本數(shù)據(jù)，使用Excel計(jì)算分布交通量得到下表 4、 使用Excel進(jìn)行平均系數(shù)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數(shù)據(jù)，根據(jù)平均系數(shù)法得到各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的系數(shù) i j FO FD 平均系數(shù) 1 1 1.900613594 1.496305087 1.698459341 1 2 1.900613594 1.398735758 1.649674676 1 3 1.900613594 1.450381742 1.675497668 1 4 1.900613594 1.508541477 1.704577535 1 5 1.900613594 1.879808694 1.890211144 2 1 1.174679687 1.496305087 1.335492387 2 2 1.174679687 1.398735758 1.286707722 2 3 1.174679687 1.450381742 1.312530714 2 4 1.174679687 1.508541477 1.341610582 2 5 1.174679687 1.879808694 1.52724419 3 1 1.282572667 1.496305087 1.389438877 3 2 1.282572667 1.398735758 1.340654213 3 3 1.282572667 1.450381742 1.366477204 3 4 1.282572667 1.508541477 1.395557072 3 5 1.282572667 1.879808694 1.581190681 4 1 1.440390758 1.496305087 1.468347923 4 2 1.440390758 1.398735758 1.419563258 4 3 1.440390758 1.450381742 1.44538625 4 4 1.440390758 1.508541477 1.474466118 4 5 1.440390758 1.879808694 1.660099726 5 1 2.187785449 1.496305087 1.842045268 5 2 2.187785449 1.398735758 1.793260603 5 3 2.187785449 1.450381742 1.819083595 5 4 2.187785449 1.508541477 1.848163463 5 5 2.187785449 1.879808694 2.033797071 將各OD點(diǎn)對(duì)的交通量乘以平均系數(shù)得到第一次迭代的交通分布量表格，整理為矩陣型表格如下： 未達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)ε=3%，繼續(xù)進(jìn)行迭代。 第二次迭代： 未達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)ε=3%，繼續(xù)進(jìn)行迭代。 第三次迭代： 未達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)ε=3%，繼續(xù)進(jìn)行迭代。 第四次迭代： 達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)ε=3%。 綜上，滿足要求的交通分布量如下表所示： 交通區(qū) 1 2 3 4 5 1 2475.0907 895.0129 683.3189 487.3083 339.6449 2 533.3881 2337.0043 811.2517 198.2075 221.3863 3 580.9357 614.7260 1086.4325 631.8488 127.8370 4 342.6480 232.2344 690.9578 986.7265 263.2493 5 169.4511 337.5494 182.0857 183.3012 1088.4032 設(shè)計(jì)二 平衡分配法進(jìn)行交通分配預(yù)測(cè) 使用軟件：TransCAD。 設(shè)計(jì)步驟： 使用TransCAD的交通分配功能直接進(jìn)行設(shè)計(jì)。軟件使用步驟如下： 打開(kāi)軟件，點(diǎn)擊菜單欄file—new創(chuàng)建Geographic file文件，選擇建立類(lèi)型為line geographic的文件 在屬性窗口添加出行時(shí)間和通行能力，點(diǎn)擊OK儲(chǔ)存圖層。 點(diǎn)擊菜單欄Tool—Map Editing—Toolbox彈出Map Editing小窗口，根據(jù)題目線路序號(hào)的順序，繪制路網(wǎng)： 檢查路網(wǎng)連通性：點(diǎn)擊菜單欄Tools—Map Editing—Check Line Connectivity，選擇Threshold精度為0.01進(jìn)行校準(zhǔn)，點(diǎn)擊OK得到No Connectivity Problems Found提示即可。 切換圖層為New Endpoint Layer，點(diǎn)擊菜單Selection—Settings，彈出窗口 點(diǎn)擊Add Set增加設(shè)置，并改名為OD 點(diǎn)擊Style進(jìn)行樣式設(shè)置如下 點(diǎn)擊菜單欄Tool—Selection，得到New Endpoint Layer Selection工具窗口 點(diǎn)擊Tools工具窗口中的select by Pointing，用shift+左鍵選擇1、3、7、9節(jié)點(diǎn) 創(chuàng)建新的節(jié)點(diǎn)矩陣OD表，如下設(shè)置 保存名為OD 確定后按題目條件輸入OD數(shù)據(jù)如下 單擊network/path中的create network，將通行能力及出行時(shí)間選中，點(diǎn)擊ok生成文件命名為net為交通流分配 選擇New Layer圖層，點(diǎn)擊工具欄的Automatic Labels，如下所示填寫(xiě)，從而對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行編號(hào) 點(diǎn)擊New Dataview輸入數(shù)據(jù) 選擇菜單欄planning—traffic assignment進(jìn)行交通流的分配，按圖中進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊ok 得到分配結(jié)果如下 點(diǎn)擊Planning—Planning Utilities—Create Flow Map，點(diǎn)擊OK 點(diǎn)擊工具欄的Automatic Labels調(diào)整顯示，得到各路段分段流量圖