交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)報(bào)告-小城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì).docx
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<交通運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃>課程設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué)生姓名:____***____ 學(xué) 號(hào):____*** ___ 指導(dǎo)教師:____***____ 吉林大學(xué)交通學(xué)院 2013.09.02----2013.09.15 目錄 第一章 緒論 1 1.1 設(shè)計(jì)目的與任務(wù) 1 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 1.3 設(shè)計(jì)方法 1 第二章 交通發(fā)生量與吸引量的預(yù)測(cè) 2 2.1 交通發(fā)生量的預(yù)測(cè) 2 2.1.1 多元線(xiàn)性回歸方程的建立 2 2.1.2 規(guī)劃年各小區(qū)交通發(fā)生量的預(yù)測(cè) 5 2.2 交通吸引量的預(yù)測(cè) 5 2.2.1 初步預(yù)測(cè) 5 2.2.2 調(diào)整計(jì)算 6 第三章 交通分布預(yù)測(cè) 6 3.1 重力模型的標(biāo)定 6 3.2 交通分布量預(yù)測(cè) 8 第四章 交通分配 11 4.1 交通量的轉(zhuǎn)換 11 4.2 交通分配 11 第五章 結(jié)果分析 13 5.1 各小區(qū)土地利用的變化情況 13 5.2 結(jié)果分析 15 結(jié)語(yǔ) 16 附錄:福萊特法源程序代碼 17 第一章 緒論 1.1 設(shè)計(jì)目的與任務(wù) 交通運(yùn)輸規(guī)劃課程設(shè)計(jì)是交通工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,是貫徹理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要實(shí)踐環(huán)節(jié): 1.設(shè)計(jì)題目:《小城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)》。 2.目的:通過(guò)交通規(guī)劃設(shè)計(jì)工作,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的良好作風(fēng),并進(jìn)一步明確本專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的宗旨與任務(wù),增強(qiáng)學(xué)生完整的交通規(guī)劃設(shè)計(jì)概念及強(qiáng)化規(guī)劃意識(shí)。 3.任務(wù):通過(guò)對(duì)現(xiàn)有路網(wǎng)進(jìn)行分析劃出交通影響區(qū)以及主要節(jié)點(diǎn),并在未來(lái)預(yù)測(cè)年的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上,采用四階段法進(jìn)行相應(yīng)的交通規(guī)劃設(shè)計(jì),使學(xué)生掌握交通規(guī)劃的大體流程、基本技術(shù)方法和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.交通現(xiàn)狀分析 主要對(duì)現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)、交通影響區(qū)及主要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。 2. 規(guī)劃區(qū)域道路交通量預(yù)測(cè) 1) 建立小區(qū)交通發(fā)生、吸引模型; 2) 完成交通發(fā)生、吸引量的預(yù)測(cè)。 3. 交通分布 選擇合適的交通分布模型,完成規(guī)劃區(qū)內(nèi)預(yù)測(cè)年份的交通分布,給出OD矩陣。 4. 交通分配 選擇合適的交通分配方法,完成規(guī)劃區(qū)內(nèi)預(yù)測(cè)年份的交通分配工作,為相應(yīng)的道路設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 5. 對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析 1.3 設(shè)計(jì)方法 1.交通量預(yù)測(cè) (1)交通發(fā)生量預(yù)測(cè) 利用現(xiàn)狀各交通分區(qū)人口數(shù)據(jù)與調(diào)查的現(xiàn)狀出行生成量進(jìn)行分析,得出交通發(fā)生量的預(yù)測(cè)模型(如多元線(xiàn)性回歸模型,自變量自選,但至少包括人口因素)。 (2)交通吸引量預(yù)測(cè) 根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查不同的出行目的的比例和影響出行的各類(lèi)土地面積,得到不同土地利用類(lèi)型的出行吸引率(數(shù)據(jù)已給出),從而得到規(guī)劃年的各交通分區(qū)的交通吸引量。 ?。?)交通分布預(yù)測(cè) 在交通分布階段,可以采用任何一種模型進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè),要求給出充足的選擇依據(jù)。推薦采用重力模型結(jié)合佛尼斯法或福來(lái)特法進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè)。 ?。?)交通分配預(yù)測(cè)(選做) 選擇合適的交通分配模型,一般可以采用全有全無(wú)法進(jìn)行交通分配預(yù)測(cè)。(由于沒(méi)有詳細(xì)的路網(wǎng),選做這部分內(nèi)容的同學(xué)需要先構(gòu)建合適的路網(wǎng)) 第二章 交通發(fā)生量與吸引量的預(yù)測(cè) 2.1 交通發(fā)生量的預(yù)測(cè) 2.1.1 多元線(xiàn)性回歸方程的建立 對(duì)各小區(qū)現(xiàn)狀交通發(fā)生量進(jìn)行回歸分析,得表2.1。則各小區(qū)交通發(fā)生量與土地利用、人口情況的線(xiàn)性回歸方程為: (2-1) 其中,y表示各小區(qū)總的交通發(fā)生量,——分別表示居民用地、工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)、商業(yè)設(shè)施用地、政府團(tuán)體用地、旅游體育用地的公頃數(shù)和人口總數(shù)。 通過(guò)表2.1可以看出,調(diào)整后的多重判定系數(shù)(Adjusted R Square)=0.98686461=98.686461%,表示在用樣本量和模型中的自變量個(gè)數(shù)進(jìn)行調(diào)整后,在交通發(fā)生量取值的變差中,能被土地利用和人口情況的多元線(xiàn)性回歸方程所解釋的比例為98.686461%。在給定的顯著性水平時(shí),Significance F值(即P值)為0.081120459,大于0.05,所以交通發(fā)生量與土地利用和人口情況之間的整體線(xiàn)性關(guān)系不顯著,六個(gè)回歸系數(shù)各自對(duì)應(yīng)的P值也均未通過(guò)檢驗(yàn)。下面對(duì)六個(gè)變量之間的多重共線(xiàn)性進(jìn)行判別。相關(guān)關(guān)系矩陣如表2.2所示。各相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量如表2.3所示,可以看出,所有檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量均大于臨界值,說(shuō)明這六個(gè)自變量之間兩兩都有顯著的相關(guān)關(guān)系,即在回歸模型中六個(gè)自變量之間存在多重共線(xiàn)性問(wèn)題,下面采用向前選擇法進(jìn)行變量選擇與逐步回歸。 對(duì)6各自變量分別擬合對(duì)因變量的一元線(xiàn)性回歸模型,其中F統(tǒng)計(jì)量最高的是交通發(fā)生量與人口的一元線(xiàn)性回歸模型(表2.4),于是將人口首先引入模型。然后在該模型中增加一個(gè)自變量,進(jìn)行二元線(xiàn)性回歸,其中交通發(fā)生量與人口和政府團(tuán)體用地組成的二元線(xiàn)性回歸模型的F統(tǒng)計(jì)量最高(表2.5),因此將政府團(tuán)體用地引入模型。同理,再增加一個(gè)自變量進(jìn)行三元線(xiàn)性回歸,雖然增加工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)的三元線(xiàn)性回歸模型中F統(tǒng)計(jì)量的值最大(表2.6),但此模型中工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)的P值為0.129428166>,未通過(guò)檢驗(yàn),說(shuō)明增加一個(gè)自變量對(duì)交通生成量的作用已經(jīng)不大,且增加自變量不能導(dǎo)致SSE顯著增加,運(yùn)算過(guò)程終止。則最終確定的自變量為人口和政府團(tuán)體用地,二元線(xiàn)性回歸方程為: (2-2) 表2.1 多元線(xiàn)性回歸結(jié)果 表2.2 相關(guān)系數(shù)矩陣 表2.3 各相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量 表2.4 人口與交通發(fā)生量的一元線(xiàn)性回歸分析 表2.5 政府團(tuán)體用地和人口與交通發(fā)生量的二元線(xiàn)性回歸分析 表2.6 工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)、政府團(tuán)體用地和人口與交通發(fā)生量的三元線(xiàn)性回歸分析 2.1.2 規(guī)劃年各小區(qū)交通發(fā)生量的預(yù)測(cè) 利用式2-2 對(duì)規(guī)劃年個(gè)小區(qū)交通發(fā)生量進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果如表2.7所示。 表2.7 各小區(qū)規(guī)劃年交通發(fā)生量預(yù)測(cè)值(次/日) 小區(qū)編號(hào) 政府團(tuán)體用地 人口 規(guī)劃年交通發(fā)生量 1 5.5583 38416 108113 2 28.8677 28510 127422 3 21.9887 51334 167794 4 2.1793 45400 118158 5 3.3616 35600 97613 6 0 23400 63278 7 0 10000 32256 8 4.6012 65345 168720 2.2 交通吸引量的預(yù)測(cè) 2.2.1 初步預(yù)測(cè) 利用土地類(lèi)型出行吸引率和土地面積數(shù)進(jìn)行各小區(qū)吸引交通量的初步預(yù)測(cè),結(jié)果如表2.8所示。 表2.8 各小區(qū)規(guī)劃年交通吸引量預(yù)測(cè)值(次/日) 由于表2.7和表2.8中所有小區(qū)交通發(fā)生量總和與吸引量總和不相等,即 因此需要對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行調(diào)整。 2.2.2 調(diào)整計(jì)算 一般認(rèn)為出行發(fā)生總量可靠些,用調(diào)整系數(shù)法對(duì)交通吸引量進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整系數(shù)計(jì)算公式為式2-3,各小區(qū)調(diào)整后的交通吸引量計(jì)算公式為式2-4。調(diào)整后的交通吸引量如表2.9所示。 (2-3) (2-4) 表2.9 調(diào)整后的交通發(fā)生量與吸引量(次/日) 第三章 交通分布預(yù)測(cè) 3.1 重力模型的標(biāo)定 采用無(wú)約束重力模型: (3-1) 兩邊取對(duì)數(shù)得: (3-2) 式中:,,——已知常數(shù); ,,——待標(biāo)定參數(shù)。 令,則式(3-2)轉(zhuǎn)換為: (3-3) 此方程為二元線(xiàn)性回歸方程,為待標(biāo)定系數(shù),樣本數(shù)據(jù)如表3.1所示。其中為兩小區(qū)間的距離。 表3.1 樣本數(shù)據(jù) 續(xù)表3.1 樣本數(shù)據(jù) 采用最小二乘法對(duì)64個(gè)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定,得出, 剪標(biāo)3.2。則獲得的二元線(xiàn)性回歸方程為。 表3.2 二元線(xiàn)性回歸統(tǒng)計(jì)表 通過(guò)可得,即標(biāo)定的無(wú)約束重力模型為: (3-4) 3.2 交通分布量預(yù)測(cè) 利用式(3-4)求解分布交通量,結(jié)果如表3.3所示。重新計(jì)算增長(zhǎng)率和,計(jì)算公式為: (3-5) 其中m=1,2,3……,取值即為表2.9中的。計(jì)算結(jié)果如表3.4所示。 表3.3 第一次計(jì)算得到的OD表 表3.4 第一次計(jì)算的增長(zhǎng)率 設(shè)定收斂標(biāo)準(zhǔn)為,通過(guò)表3.4可以看出表3.3不滿(mǎn)足出行分布的約束條件,因此需要繼續(xù)迭代,此處采用福萊特法進(jìn)行迭代計(jì)算。計(jì)算過(guò)程采用C語(yǔ)言編程(源程序見(jiàn)附錄),輸出結(jié)果如圖3.1-3.3。 圖3.1 第一次迭代計(jì)算后的OD和增長(zhǎng)率 圖3.2 第二次迭代計(jì)算后的OD和增長(zhǎng)率 圖3.3 第三次迭代計(jì)算后的OD和增長(zhǎng)率 通過(guò)無(wú)約束重力模型和福萊特法,最終預(yù)測(cè)出的分布交通量見(jiàn)表3.5。 表3.5 各小區(qū)預(yù)測(cè)年份OD表(次/日) 第四章 交通分配 4.1 交通量的轉(zhuǎn)換 將以出行者個(gè)人為單位OD數(shù)據(jù)換算為標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)小時(shí)交通量的OD數(shù)據(jù),假定每輛車(chē)平均載客2人。結(jié)果如表4.1所示。 表4.1 各小區(qū)交通發(fā)生量與吸引量(pcu/h) 4.2 交通分配 采用TransCAD進(jìn)行交通分配,自定義路網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖4.1,各小區(qū)發(fā)生與吸引交通量采用表4.1中的當(dāng)量交通量,如圖4.2。采用重力模型進(jìn)行交通分布,其中各小區(qū)間的摩擦因數(shù)采用公式(4-1)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如圖4.3所示。 (4-1) 其中:——i小區(qū)與j小區(qū)之間的摩擦因數(shù); ——i小區(qū)的人口數(shù),j小區(qū)的人口數(shù); ——i小區(qū)與j小區(qū)之間的距離。 圖4.1 路網(wǎng)結(jié)構(gòu)及小區(qū)劃分 圖4.2 各小區(qū)的基本參數(shù) 圖4.3 各小區(qū)間的摩擦因數(shù) 利用重力模型進(jìn)行交通分布的結(jié)果如圖4.4所示。 圖4.4 交通分布表 假設(shè)所有交通量都為小客車(chē)交通量,直接進(jìn)行交通分配,分配結(jié)果如圖4.5所示。 圖4.5 交通流量圖 第五章 結(jié)果分析 5.1 各小區(qū)土地利用的變化情況 交通與土地利用互為因果關(guān)系,交通設(shè)施的建設(shè)拉動(dòng)沿線(xiàn)的土地利用,相反,土地利用變化帶來(lái)的人們出行活動(dòng)的變化,從而誘發(fā)交通的生成,促進(jìn)交通設(shè)施的建設(shè)。圖采用柱狀圖進(jìn)行分析,結(jié)果如圖5.2所示。聯(lián)合圖5.1與圖5.2進(jìn)行分析,不難看出,各小區(qū)居民用地增加后,交通發(fā)生量都相應(yīng)增加。 圖5.1 各小區(qū)土地利用變化情況 圖5.2 各小區(qū)生于吸引量對(duì)比圖 5.2 結(jié)果分析 小區(qū)1:由于居民用地的增加,居民出行所提出的交通需求就會(huì)相應(yīng)增加,即發(fā)生交通量會(huì)顯著增加。由圖5.2顯示,小區(qū)1的吸引量交通并沒(méi)有增加很大值,原因一可能是由于政府團(tuán)體用地的減少,使得來(lái)小區(qū)1處理政治事物的人減少,導(dǎo)致交通吸引量減少;原因二可能是由于增加的居民用地占用了其它性質(zhì)的土地,而工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)、商業(yè)設(shè)施用地、政府團(tuán)體用地等正是產(chǎn)生交通吸引的主要因素。 小區(qū)2:該小區(qū)交通發(fā)生量和吸引量的增長(zhǎng)較為平穩(wěn),可見(jiàn)居民用地和政府團(tuán)體用地的增加直接導(dǎo)致了交通發(fā)生量和吸引量的增長(zhǎng);由于商業(yè)設(shè)施用地面積比重較小,其減少量并沒(méi)有對(duì)交通吸引量的增加產(chǎn)生顯著影響。 小區(qū)3:同小區(qū)1一樣,人口的顯著增加導(dǎo)致小區(qū)3的居民用地相應(yīng)增加,且除了商業(yè)設(shè)施用地和旅游用地有所減少以外,政府團(tuán)體用地和工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)用地均增加,所以交通發(fā)生量和吸引量都顯著增加,且在所有小區(qū)中值最大。 小區(qū)4:由小區(qū)4的土地利用情況來(lái)看,可以推測(cè)該小區(qū)主要是居民區(qū),因此交通吸引量會(huì)比較少。由圖5.2可以看出,預(yù)測(cè)年的交通發(fā)生量有所上漲,但是交通吸引量上漲幅度很大。造成該預(yù)測(cè)結(jié)果的原因可能是在發(fā)生量交通預(yù)測(cè)時(shí),只采用人口和政府團(tuán)體用地兩因素進(jìn)行二元線(xiàn)性回歸,沒(méi)有使用其他土地利用情況,而該小區(qū)預(yù)測(cè)年份政府團(tuán)體用地顯著減少,可能導(dǎo)致預(yù)測(cè)年份的交通發(fā)生量偏小。 小區(qū)5:該小區(qū)可能是工業(yè)區(qū)與居民區(qū),由于該小區(qū)的人口只有略微增加,土地利用情況無(wú)明顯變化,故預(yù)測(cè)前后小區(qū)發(fā)生量和吸引量無(wú)相對(duì)穩(wěn)定,且發(fā)生交通量與吸引交通量都相對(duì)較小。 小區(qū)6:該小區(qū)居民用地的增加可能導(dǎo)致交通吸引量的減少,工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)用地的減少可能導(dǎo)致前來(lái)該小區(qū)運(yùn)貨送貨的次數(shù)明顯減少,成為其交通吸引量迅速減少的最主要原因。 小區(qū)7:由圖5.1看出,在預(yù)測(cè)年份該小區(qū)變?yōu)榧児I(yè)區(qū),交通發(fā)生量應(yīng)該增加,而吸引量應(yīng)該減少,這與圖5.2中結(jié)果不太一致。分析原因可能與交通發(fā)生量與吸引量預(yù)測(cè)模型的建立有關(guān)。也可能是由于減少的居民用地發(fā)生的交通量要比增加的工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)用地發(fā)生的交通量大,導(dǎo)致整體交通發(fā)生量的減少。 小區(qū)8:該小區(qū)預(yù)測(cè)前后所有屬性的土地面積都相應(yīng)減少,但人口數(shù)量增加,顧交通發(fā)生量與吸引量將相應(yīng)增加。 結(jié)語(yǔ) 通過(guò)本次交通運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì),我受益匪淺。 首先,本次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃的課本知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)而全面地復(fù)習(xí)。為了能更好地完成本次課程設(shè)計(jì),又對(duì)上課時(shí)沒(méi)有講過(guò)的知識(shí)進(jìn)行了自學(xué)。其次,本次設(shè)計(jì)覆蓋了交通規(guī)劃四步驟:交通發(fā)生與吸引、交通分布、方式劃分和交通分配,在進(jìn)行小城市交通規(guī)劃時(shí),將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐進(jìn)行很好地結(jié)合,增強(qiáng)了自己把理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。再次,在進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè)時(shí),對(duì)福萊特法進(jìn)行了C語(yǔ)言編程,增強(qiáng)了自己的編程能力。最后,對(duì)交通規(guī)劃軟件TransCAD進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,掌握了應(yīng)用TransCAD進(jìn)行交通規(guī)劃四步驟的操作方法。 總之,本次課程設(shè)計(jì)既加深了自己對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解,又提高了自己對(duì)辦公軟件和專(zhuān)業(yè)軟件的操作能力。 附錄:福萊特法源程序代碼 #include- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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