交通規(guī)劃課程設計.doc

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深圳大學 交通規(guī)劃課程設計 姓 名： 胡克川 學 號： 2011090100 專業(yè)班級： 交通1班 系 (院) ： 土木工程學院 指導老師： 呂慎 設計時間： 2015-2016學年第2學期 《交通規(guī)劃》課程設計 任務書 1.設計目的 通過課程設計使學生對《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習與鞏固，并且能在系統(tǒng)總結和綜合運用本課程專業(yè)知識的課程設計教學環(huán)節(jié)中，掌握和熟悉交通規(guī)劃預測的操作程序和具體方法，從而為畢業(yè)設計和將來走上工作崗位從事專業(yè)技術工作打下良好的基礎。 2.設計內(nèi)容 ⑴無約束重力模型進行交通分布預測 ⑵交通網(wǎng)絡的計算機建模 ⑶非平衡分配法（包括全無全有交通分配、容量限制－增量加載分配、多路徑概率分配）和平衡分配進行交通分配預測 設計題目 ⑴現(xiàn)有一規(guī)劃區(qū)域，共劃分為5個交通區(qū)，經(jīng)調(diào)查其現(xiàn)狀OD分布見表1，各交通區(qū)間的出行時間見表2，通過對各交通區(qū)的交通生成進行預測，得到各交通區(qū)未來交通產(chǎn)生、吸引量見表3，分析計算得到未來各交通區(qū)間的交通出行時間見表4，試用無約束重力模型進行交通分布預測，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，其中節(jié)點1、3、7、9為出行生成點，其余節(jié)點為交叉口，4個生成點之間出行分布如表1所示。網(wǎng)絡中各路段的零流量的出行時間和通行能力如表2，交通阻抗函數(shù)為。 請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.設計成果 ⑴采用手工的方式計算，提交成果包括設計計算書和計算結果，要求計算書提供每一關鍵步驟的計算。 ⑵采用計算機編程的方式計算，要求提供計算機的原代碼、輸入數(shù)據(jù)文件、輸出成果文件、程序流程圖和必要說明（包括變量說明等）。 ⑶采用軟件計算必須有輸入和輸出文件和詳細的計算界面。 課程設計成果 設計一 無約束重力模型進行交通分布預測 使用軟件：SPSS、Excel。 設計步驟： 根據(jù)無約束重力模型 應先求出代標定參數(shù)α、β1、β2和γ，再根據(jù)模型計算一遍分布交通量，最后通過數(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)并進行運算 根據(jù)重力模型，兩邊取對數(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)。 為方便計算機處理數(shù)據(jù)，將現(xiàn)狀OD分布和現(xiàn)狀、將來行駛時間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)，計算出各OD點對的對應樣本數(shù)據(jù)如下： 2、 使用SPSS軟件進行回歸得到參數(shù)值 將計算得到的y、x11、x12、x2數(shù)據(jù)復制到SPSS軟件中進行線性回歸分析 系數(shù)a 模型 非標準化系數(shù) 標準系數(shù) t Sig. B 標準 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 標定的無約束重力模型為 3、 使用Excel求解已標定重力模型的交通量 由重力模型和樣本數(shù)據(jù)，使用Excel計算分布交通量得到下表 4、 使用Excel進行平均系數(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)法得到各點對應的系數(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點對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： 未達到收斂標準ε=3%，繼續(xù)進行迭代。 第二次迭代： 未達到收斂標準ε=3%，繼續(xù)進行迭代。 第三次迭代： 未達到收斂標準ε=3%，繼續(xù)進行迭代。 第四次迭代： 達到收斂標準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 設計二 平衡分配法進行交通分配預測 使用軟件：TransCAD。 設計步驟： 使用TransCAD的交通分配功能直接進行設計。軟件使用步驟如下： 打開軟件，點擊菜單欄file—new創(chuàng)建Geographic file文件，選擇建立類型為line geographic的文件 在屬性窗口添加出行時間和通行能力，點擊OK儲存圖層。 點擊菜單欄Tool—Map Editing—Toolbox彈出Map Editing小窗口，根據(jù)題目線路序號的順序，繪制路網(wǎng)： 檢查路網(wǎng)連通性：點擊菜單欄Tools—Map Editing—Check Line Connectivity，選擇Threshold精度為0.01進行校準，點擊OK得到No Connectivity Problems Found提示即可。 切換圖層為New Endpoint Layer，點擊菜單Selection—Settings，彈出窗口 點擊Add Set增加設置，并改名為OD 點擊Style進行樣式設置如下 點擊菜單欄Tool—Selection，得到New Endpoint Layer Selection工具窗口 點擊Tools工具窗口中的select by Pointing，用shift+左鍵選擇1、3、7、9節(jié)點 創(chuàng)建新的節(jié)點矩陣OD表，如下設置 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間選中，點擊ok生成文件命名為net為交通流分配 選擇New Layer圖層，點擊工具欄的Automatic Labels，如下所示填寫，從而對路網(wǎng)進行編號 點擊New Dataview輸入數(shù)據(jù) 選擇菜單欄planning—traffic assignment進行交通流的分配，按圖中進行設置，點擊ok 得到分配結果如下 點擊Planning—Planning Utilities—Create Flow Map，點擊OK 點擊工具欄的Automatic Labels調(diào)整顯示，得到各路段分段流量圖