1、第二章 城市交通规划第二章 城市交通规划概述1、城市交通规划的目的和任务目的设计一个科学合理的交通系统 城市交通规划就是按系统工程的观点，应用科学的方法和手段综合地“组织”城市交通系统，使得城市的交通需求与交通供给之间达到动态平衡，实现城市内人和物的流动安全、通畅、节能、环保的目的。概述1、城市交通规划的目的和任务任务 A.通过调查分析，评价现状交通系统，科学预测城市交通需求；B.提出交通系统发展目标，科学规划城市客货运系统和道路系统及相关设施；C.提出实现规划目标的政策措施和交通运输管理策略。概述2、城市交通规划的层次城市交通展略：发战规划2050年城市交通合：综网络规划520年 城市交通近
2、期建：设规划35年 远中近宏观中观微观概述3、城市交通规划的主体内容和工作程序现状交通调查与交通问题诊断交通规划总体设计交通需求发展预测评价方案评价方案修订规划修订规划制订方案制订方案规划方案的分期实施计划编制交通系统规划的实施 第二章 城市交通规划城市交通的四大因素城市交通的四大因素交通流理论交通流理论交通调查分析交通调查分析交通规划方法交通规划方法一、城市交通的四大因素一、城市交通的四大因素用地人车 路 用地用地是产生交通和吸引交通的源和流居住用地 交通产生源商业用地 交通吸引源交通生成指标是交通规划的基础数据 人出行目的出行目的出行方式出行方式 平均出行距离（或出行时间）平均出行距离（或
3、出行时间）日平均出行次数日平均出行次数 2000 年杭州市居民出行的特征1、居民出行次数、居民出行次数 据统计，有出行的居民占调查人数 87.16%。居民日平均出行 2.07 次，与 1997 年相比，居民日平均出行次数有所上升（由 2.0 上升至 2.07）。2.出行目的与 1997 年相比，以生活出行和风景区游览为目的的出行比例增幅较大，而上班出行和上学出行比例则有不同程度的下降。3.出行方式结构 车车辆的保有量出行率空驶率平均出行距离车流速度密度流量路道路是容纳城市交通的主要设施，包括路段和交叉口两个部分。二、交通流理论1、交通流基本概念交通流：某一时段内，连交通流：某一时段内，连续通过
4、道路某一断面的车续通过道路某一断面的车辆或行人的统称。辆或行人的统称。交通基本参数：交通量、交通基本参数：交通量、速度、交通密度。速度、交通密度。Traffic Flow交通量：单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数。交通量：单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数。按交通组成：机动车交通量、非机动车交通量。按交通组成：机动车交通量、非机动车交通量。折算交通量：将不同车型的交通量换算成标准车型交通量。折算交通量：将不同车型的交通量换算成标准车型交通量。车型出租/小客（货）中客公交/大客（货）自行车摩托车（其它）车型换算系数1 11.51.52 20.20.20.50.5机动车车型换算系数
5、 ADT（平均日交通量）（平均日交通量）AADT（年平均日交通量）（年平均日交通量）MADT（月平均日交通量）（月平均日交通量）WADT（周平均日交通量）（周平均日交通量）交通量交通量第第 30 位小时交通量位小时交通量（30HV）第第 30 小时系数小时系数 K=30HV/AADT 设计小时交通量（设计小时交通量（DHV）交通量交通量时变时变日变日变月变月变年变年变 某市五一路客车流量时变图某市五一路客车流量时变图交通量的时间变化规律交通量的时间变化规律23627年 月日22交通量的时间变化规律（1）一天内小时交通量的变化高峰小时交通量比：高峰小时交通量与该天日交通量之比，是反映高峰小时交通
6、量集中的程度。高峰小时系数：高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比把连续 5 分钟或 15 分钟累计交通量最大的时段，称为高峰小时内的高峰时段，以该时段的交通量扩大而算得小时交通量，称为扩大高峰小时交通量。它反映高峰小时内交通量分布的不均匀程度。23627年 月日第 2 章交通流理论基础知识23高峰小时系数（PHFT）扩大高峰小扩大高峰小时交通量时交通量分钟最高交通量高峰小时交通量分钟高峰小时系数5125分钟最高交通量高峰小时交通量分钟高峰小时系数15415路段分布路段分布车道分布车道分布方向分布方向分布车道序号车道序号12345310.800.890.650.750.500.650.400.
7、50交通量的空间变化规律交通量的空间变化规律交通量方向不均匀系数=车道序修正系数 双向交通量主要方向交通量交通量的作用交通规划交通规划道路设计道路设计交通管理交通管理事故评价事故评价经济分析经济分析车速车速n 地点车速、行驶车速、区间车速、临界车速地点车速、行驶车速、区间车速、临界车速n 设计车速：具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时能设计车速：具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时能 维持的最高安全速度，作为道路几何线形设计维持的最高安全速度，作为道路几何线形设计依据的车速。依据的车速。交通密度交通密度交通密度（交通密度（K）：某一瞬间，单位长度内一个车道一个方向或）：
8、某一瞬间，单位长度内一个车道一个方向或 全部车道上的车辆数。全部车道上的车辆数。车头间距（车头间距（hd）：同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离。）：同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离。车头时距（车头时距（ht）：同）：同向连续行驶的两车车头之间间隔的时间。向连续行驶的两车车头之间间隔的时间。交通量、车速、交通密度三者关系基本关系式如果车流中所有车辆均以相同的车速通过某一段路程，则有下列关系 K 交通密度（辆/公里）Q 交通量（辆/小时）V 车速（公里/小时）VQKVKQ交通量、车速、交通密度三者关系2、密度与车速的关系(K-V)自由车速阻塞密度交通量、车速、交通密度三者关系3、交通量与密度
9、的关系(Q-K)最佳密度jfKVQ41max交通量、车速、交通密度三者关系4、交通量与速度的关系（Q-V）临界车速几个特征变量：几个特征变量：（1）极大流量）极大流量（2）临界速度）临界速度（3）最佳密度）最佳密度（4）阻塞密度）阻塞密度（5）自由速度）自由速度交通量、车速、交通密度三者关系交通量、车速、交通密度三者关系密度很小：自由车速，交通量小；密度很小：自由车速，交通量小；最佳密度：临界车速，交通量最大；最佳密度：临界车速，交通量最大；阻塞密度：阻塞密度：Q=V=0 Q=KV 通行能力 交通需求通行能力 交通需求 无交通拥挤无交通拥挤 通行能力 交通需求通行能力 交通需求 交通拥挤发生交
10、通拥挤发生 都市中早晚交通拥挤都市中早晚交通拥挤 交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？交通需求究竟在多大程度上超过了通行能力？1010？、？、2020？3030 倍以上？倍以上？交通需求超过通行能力的 交通需求超过通行能力的 5 5 1010 的程度 的程度 交通拥挤发生 交通拥挤发生 严重交通拥堵 严重交通拥堵什生交通阻塞为么会发？道路通行能力道路通行能力n基本通行能力：理想的道路与交通条件基本通行能力：理想的道路与交通条件n可能通行能力：通常的道路与交通条件可能通行能力：通常的道路与交通条件n设计通行能力：考虑不同的服务水平设计通行能力：考虑不同的服务水平定义：道路在一定条件下单位时间
11、内所能通过车辆的极限数。定义：道路在一定条件下单位时间内所能通过车辆的极限数。2、道路通行能力与服务水平基本通行能力基本通行能力可能通行能力可能通行能力设计通行能力设计通行能力三者的系间关各种修正系数各种修正系数指定服务水平指定服务水平下的下的 V/C 比比服 务 水 平n 服务水平服务水平(Level of Service)(Level of Service)美国美国 HCMHCM 中规定为：描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感中规定为：描述交通流内的运行条件以及影响驾驶员和乘客感受的一种质量标准。受的一种质量标准。n (美国美国)六级服务水平六级服务水平A A B B C C D
12、D E E F F 速度高、密度小 速度低、密度大速度高、密度小 速度低、密度大舒适度高 舒适度低舒适度高 舒适度低n (中国中国)四级服务水平四级服务水平一级一级二级二级三级三级四级四级 A B C D E FA B C D E Fn 服务交通量服务交通量 不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反不同服务水平下要求通过的交通量。服务水平高，服务交通量小，反之亦然。之亦然。n最大服务交通量最大服务交通量 每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量每一服务水平有其服务质量的范围，服务水平最差时对应的交通量称为最大服务交通量。称为最大服务交通量。A 级F 级E
13、级D 级C 级B 级流量流量速速度度自由流自由流稳 定 稳 定 流流强制流强制流0ABC不稳定流不稳定流DEF城市道路路段及交叉口服务水平划分标准服务水平服务水平ABCDEFV/C1.0交通影响评价时，负荷度（交通影响评价时，负荷度（V/C）处于）处于 B 级或级或 C 级水平，说明交通级水平，说明交通影响区路段及交叉口对其项目开发所产生的交通有一定的承受能力。影响区路段及交叉口对其项目开发所产生的交通有一定的承受能力。n 用于道路设计用于道路设计 确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段确定车道数、服务水平评估、发现瓶颈路段n 用于道路规划用于道路规划 根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评
14、估根据交通量预测、投资效益评估、环境效益评估，确定路网改进办法与实施步骤 确定路网改进办法与实施步骤n 用于道路交通管理用于道路交通管理 根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措根据交通量增长情况，制定各阶段的交通管理措施施道路通行能力服水平与务通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小通行能力主要反映道路服务数量的多少或能力的大小服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度服务水平主要反映道路服务质量或服务的满意程度三、交通调查与分析23627年 月日交通工程交通调查的意义交通调查的意义科学决策和科学研究的基础提供依据：l交通规划l交通设施建设l交通控制与管理l交通流理论研究正确决策来
15、源于科学的预测，科学预测的基础是准确的调查数据23627年 月日交通工程交通调查的对象交通调查的对象交通设施居民特性运行参数其他调查对象l公路网l城市道路网l交通控制设施l道路条件l出行者特性l驾驶员特性l流量l速度l密度l延误l交通事故l停车l行人 l货运流向23627年 月日交通工程 交通量调查的目的交通量调查的目的搜集交通量资料 了解交通量在时间、空间上的变化和分布规律 为交通规划、道路建设、交通控制与管理、工程经济分析等提供必要的依据 1、交通量调查能反映变化规律的代表性时间工作日 周末 节假日调查准备工作调查准备工作1 1调查时间选择调查时间选择通常按照交通量变化大小作为划分依据 交
16、通变化量大的路段：调查区间宜短交通量变化小的路段：调查区间可适当延长观测站点分为：连续式观测点 间歇式观测点 临时性观测点2 2划分交通量调查区间划分交通量调查区间3 3观测站的设立观测站的设立交通量调查的种类交通量调查的种类1)1)区域交通量调查。以掌握某一区域的交通量的大小及变区域交通量调查。以掌握某一区域的交通量的大小及变化为目的，在区域内各不同的交叉口及各不同进行的交通化为目的，在区域内各不同的交叉口及各不同进行的交通量调查，以掌握该区交通流量的分配形式和交通量的常年量调查，以掌握该区交通流量的分配形式和交通量的常年变化的规律。变化的规律。观测点观测点观测点观测点区域交通量调查图示2)
17、2)小区边界线交通量调查。对客货业务繁忙地区小区边界线交通量调查。对客货业务繁忙地区,如特定经如特定经济区、城市及城市圈等汽车交通量的调查。调查时将地区包济区、城市及城市圈等汽车交通量的调查。调查时将地区包围线围线(小区边界线小区边界线)与进入该地区道路的相交处作为调查点与进入该地区道路的相交处作为调查点,分别调查进入和驶出小区范围的交通量。这一调查与分别调查进入和驶出小区范围的交通量。这一调查与 OD 调调查和其他交通调查同时进行。查和其他交通调查同时进行。3)3)核查线调查。调查是以河流、丘陵、铁道等地形及地物边核查线调查。调查是以河流、丘陵、铁道等地形及地物边界线或其他人为设立的检查线为
18、分界线，两侧区域互相来往界线或其他人为设立的检查线为分界线，两侧区域互相来往穿过检查线的交通量。这种调查一般是为检验穿过检查线的交通量。这种调查一般是为检验 OD 调查资料调查资料的可靠性。的可靠性。4)特定地点或专项交通量调查。以研究交通管理，信特定地点或专项交通量调查。以研究交通管理，信号控制为主要目的，调查特定地点（交叉口、无平面号控制为主要目的，调查特定地点（交叉口、无平面交叉路段、设施的出入口）的交通量。交叉路段、设施的出入口）的交通量。特定地点的交通量调查图示特定地点的交通量调查图示观测断面观测断面交通量采集方法及技术交通量采集方法及技术人工观测法人工观测法 仪器自动 仪器自动 计
19、测 计测法法 录像观测法录像观测法 调查调查方法方法23627年 月日交通工程人工观测法 安排人员在指定地点按调查工作计划进行交通量调查的方法调查人员用原始记录表格配合计时器以划正字等方式记录来往车辆，也可以采用机械或电子式的简单计数器进行方便灵活，易于掌握，调查资料整理方便，调查地点、环境不受限制短期、临时的交通调查优点适用性23627年 月日交通工程计数器 计数器 JQ-14-1 手按系列型计数器 GF 型计数器型计数器(6 单元、单元、12 单元单元)四位手动计数器 五位手动式电子计数器交通量观测记录表交通量观测记录表日期日期 年年 月月 日 星期日 星期 上上下午 天气 下午 天气（晴
20、、多云、雨）（晴、多云、雨）地址地址 时间 时间 点点 分分 点点 分 分 方向方向 观测员 观测员_小 计小 计合 计合 计 车种车种 时刻时刻人工观测法 人工法观测交叉口机动车交通量记录表人工法观测交叉口机动车交通量记录表观测人 观测人 _ 页页1.周期绿灯时间记录周期绿灯时间记录2.FFine 晴天，晴天，CClouds 多云，多云，RRain 雨雨周期左转右转红灯（右转）直行二次停车大中小公大中小公大中小公大中小公地点地点 _ 路路 _ 路 进口路 进口 _ 日期日期 _ 星期星期 _ 时间时间 _天气天气(F)(C)(R)控制方式控制方式(手手)(自自)路口形式路口形式(十十)(丁丁
21、)23627年 月日交通工程仪器自动计测法 压管式检测器 分类气压式液压式 原理依靠车轮挤压一条充气的或充液体的软管，通过气体或液体传递的压力触发开关计数。23627年 月日交通工程仪器自动计测法 感应线圈式检测器 原理依靠埋入路面面层内的一个或一组感应线圈产生生电感，车辆通过时导致该电感变化从而检测通过的车辆。各式感应线圈图示各式感应线圈图示23627年 月日交通工程利用录像机（摄像机、照相机等）作为便携式记录设备，通过一定时间的连续录像给出定时间间隔的或连续的交通流详细资料的方法录像观测法 优点现场人员少资料可长期反复利用缺点整理资料工作量大花费人工多，费用高23627年 月日交通工程同济
22、大学开发的流量自动检测软件同济大学开发的流量自动检测软件23627年 月日交通工程通过资料整理和分析，找出反映交通特征趋势的数据 车辆分类换算交通量整时换算交通量资料分析车辆当量换算：车辆当量换算：不同型的交通量算将车换为准型的交通量标车标准车型：标准车型：根据量算目的、型可当换车比性及要求到的可性等达认多方面因素确定换算方法：换算方法：某型交通量乘上将种车该车型相于准的量算对标车当换系数将调查数据换算为相应的小时交通量、日交通量、月交通量和年交通量绘制小时交通量排序曲线图计算交通量变化特征参数（月系、周系、高变数变数峰小系等）时数绘制交通量变化图（小、日、月化、年时变历化）变图23627年
23、月日交通工程交通数据的分析应用及不同车辆的换算交通数据的分析应用及不同车辆的换算1)1)绘制交通流量图。绘制交通流量图。将在同一时期内测得的同一区域将在同一时期内测得的同一区域各条道路的交通量标注在该区道路示意图上即可各条道路的交通量标注在该区道路示意图上即可。23627年 月日交通工程2)2)绘制交通量变化图。绘制交通量变化图。以纵坐标表示交通量以纵坐标表示交通量,横坐标横坐标表示时间表示时间,绘制交通量随时间推移的变化图。根据时绘制交通量随时间推移的变化图。根据时段长短又可分为交通量季节变化段长短又可分为交通量季节变化,周、日变化周、日变化,小时小时变化图等。变化图等。23627年 月日交
24、通工程3)3)交叉口交通流量图。交叉口交通流量图。对通过交叉口的交通量进行实对通过交叉口的交通量进行实测后测后,可分别按不同交通流向绘制交叉口交通量图。可分别按不同交通流向绘制交叉口交通量图。4)4)计算交通量特定参数周。计算交通量特定参数周。一般情况下一般情况下,对实测交通对实测交通量值要进行以下特定参数的计算量值要进行以下特定参数的计算:平均日交通量平均日交通量ADT；高峰小时交通量；高峰小时交通量 PHV；交通量月变化系数；交通量月变化系数Km；交通量周日变化系数；交通量周日变化系数 kw。5)5)交通量中不同类型车辆的换算。交通量中不同类型车辆的换算。2、OD 调查 概念 起讫点调查即
25、 OD 调查（Origin 和 Destination），是为了了解各种交通出行的起点和终点,在一定区域内所进行的调查工作。目的是为编制道路交通规划和组织交通提供依据。主要包括：人的出行 OD 调查、机动车出行 OD 调查、货流出行 OD 调查 OD 调查常用术语n 出行（Tri p）n 出行起点（O）和出行点终（D）2、OD 调查调查 移必具有目的性；动须 一程一次出行；个单为不受乘影，即一次出行可包括几交通形式换响种（如步行、乘）；车 一次出行必有且有一出点和一目的点须仅个发个。二、起讫点调查（OD 调查）2、OD 调查常用术语n 境出行、境出行内过n 出行、出行区内区间n 小形心区n 期
26、望线n 域境界调查区线(Cordon l i ne)n 分隔核查线(Screen l i ne)2、OD 调查 OD 调查常用术语n O D表（矩形表和三角形表）2、OD 调查 调查小区的划分 小（调查区Zone）是交通究的最小分析。确定研区交通小的目的是确定出行起点的空位置，且是区讫间并分析交通特性的基元。础单2、OD 调查 调查小区的划分 交通小分一般可以遵循如下原：区划则 同性。的土地使用、社等特性量一致。质区内经济会应尽 以路、河流等天然障作分的界限，易于核。铁屏为区对 量配合行政的分，料方便。尽区划统计资 分的程中要考道路。区过虑网 保持分的完整，避免同一用途的土地被分。区开 分越小
27、，算据越多，成果就越，但工作量也越大。反之，区计数细工作量小，但有可能掩盖范的交通特点。通常交通量分散的郊该围内区分分可以大些，而交通量集中的市分分可以小些。区划区区划2、OD 调查 抽样调查率的确定 抽率是在母群中按一定的比率抽出所需调查样要的本，抽出本到足目调查样当样数达够数时则抽差遵正分布。样误从态 O D的抽率多采用外的确调查样国内经验值来定。2、OD 调查 抽样调查率的确定美交通部推荐交通抽率国调查样2、OD 调查 OD 调查的内容调查时间 _ 年 _ 月 _ 日 调查员 _ 收 验员 _ 编码员 _ 明：说 出行目的：0.上班 1.上 学 2.物 购3.余及文化 业学习娱乐 4.公
28、 务 5.体商 个经6.回位 单7.回家 8.探友 亲访9.看病 10.其他。出行方式：0.公交 1.自行 车 2.步行 3.出租 车 4.摩托 车 5.位 单车 6.地或 铁轻轨 7.渡 轮8.其他。用地施：设0.住宅 1.重工 业 2.工 轻业 3.大院校 专4.中小校 学5.行政管理机 构 6.商和服 业务业 7.文体育所 娱场8.交通所（火站、汽站、公交站等）场车车车9.医疗卫生 10.施工地 场11.文化所（、展等）场图书馆览馆12.用地 农业13.其他。vO D常用的方法：调查 路 家庭边询问调查访问调查 表格法 ：调查电话询问调查 位 牌照：单访问调查车辆调查vO D步：调查骤
29、准调查备人培调查员训制定调查计划 典型域点区试展地开实调查vO D料的整理：调查资 、核表 检查对调查 、编码输码vO D据的分析：调查数统计 出行生成分析 出行分布分析 出行方式分析 出行、距离分析时间 其他相分析关参数四、交通量预测四、交通量预测v交通量预测是城市道路交通规划的核心内容之一，是道路和交通网络设计及其方案评价的重要依据。四、交通量预测1、交通量预测方法简述远景交通量预测 四阶段法出行产生出行分布交通方式选择交通量分配四阶段预测法示意图四阶段预测法示意图Step1Step2Step3Step4四、交通量预测2、交通量发生量与吸引量预测v交通小区 i 的生交通量发Q i 是指交通
30、小区 i 出到各交通小的发区交通量之和。v交通小区 j 的吸引交通量 D j 是指各交通小到交通小区区 j 的交通量之和。四、交通量预测2、交通量发生量与吸引量预测v生吸引交通量的是交通需求四段发与预测预测阶预测中的第一段，其精度的高低直接影以后段阶预测将响阶乃至整程的精度。个预测过v 原位法单v 回分析法归 例题：某交通小区有 172 家独户住宅，287 家集体住宅，550 家公寓房屋，其出行产生率分别为：2.58、2.38、2.31 车次/户；另有 40000 平方商业中心，平均每 100 平方有 2.2 个雇员，其吸引率为 1.82 车次/雇员。用原单位法计算该小区的出行发生量 与吸引量
31、。四、交通量预测3、交通量分布预测v交通分布指各交通小相互区的人或的出行交通量。交间车通分布是预测“四段法阶预测”的第二步，是把得的未预测获各交通小的生量吸引来区发与量成未交通小之的转换来区间分布 O D量，即 O D表。现在OD表将来OD表四、交通量预测3、交通量分布预测v增系法长数(平均增模型、底特律增模型、福特增模长长莱长型)要求被域有完整的预测区现状 O Dv合法综（重力模型、介入机模型、最大模型）会熵 能定模型的部分够标现状 O D据数四、交通量预测4、交通方式划分v交通方式分就是各交通划将小的交通分布量分各区间划为交通方式的分布量。交通方种式分担是指在行了出行预测进分布得到预测O
32、D矩之后，阵确定不同交通方式在交通小区间 O D量中所承担的比例。四、交通量预测4、交通方式划分交通方式的影因素：选择响u 出行者的特征（是否有或可利用小汽、家庭拥车结构、家庭收入等）u 出行特征（出行目的、出行距离、出行分布等）时间u 交通施的特征（公共交通程度、服水平、票设发达务价、交通施的完程度等）设备四、交通量预测4、交通方式划分v交通方式分的方法划预测v移曲法转线v重力模型v率模型概四、交通量预测5、交通量分配(Trip Assignment)v交通量分配就是出的交将预测通小区 i 和交通小区 j 之的分间布交通量，根据道路描述，按网照一定的符合地分配到规则实际路中去，而求出路中各路
33、网进网段的交通流量。四、交通量预测5、交通量分配v最短路分配法径v多路率分配法径概1、全有全无分配方法（最短路径分配法）、全有全无分配方法（最短路径分配法）All-or-Nothing Assignment Method，简称 0-1 分配法最简单，不考虑路网的拥挤效果。在芝加哥城交通规划中，首次获得应用。最短路交通分配法的步骤1.确定路段行驶时间。2.确定各 OD 点之间的最短路径。3.各交通区之间的交通量全部放在路阻最小的路径上，其余的路径上的交通量为零。4.累计得出各路段的交通量。2.多路径分配法多路径分配法 出于行者的路径选择特性可知，出行者总是希望选择最合适（最快、最方便、最便宜、最安全舒适等）的路线出行，称之为最短路因素，但由于交通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往往带有不确定性，称之为随机因素。这两种因素存在于出行者的整个出行过程中。因此可以认为两区之间
