交通规划 交通规划课程设计

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE &

TECHNOLOGY

交通规划课程设计

题目： 长沙市南湖路过江隧道交通量预测

学生姓名： *** 学 号： ************ 班 级: 0902 专 业： 交通运输 指导教师： 况爱武、喻丹、弓晋丽

2012 年 1 月13日

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长沙市南湖路过江隧道交通量预测

****： *** 学 号： ************ 班 级： 0902 所在院(系):

交通运输工程学院

指导教师：况爱武、喻丹、弓晋丽 完成日期:

2012-1-13 2

一、课程设计目的与意义 通过本次交通规划课程设计，使交通运输专业学生在实践环节中进一步巩固课堂教学知识，掌握交通规划设计的全过程，特别是交通需求预测理论；培养学生的动手能力，要求学生熟练掌握与交通规划相关的预测技术、分析及评价技术，能运用规划软件TransCAD开展相关预测；锻炼学生的程序设计能力，能编制相关计算机程序进行辅助计算，为今后可能从事的相关工作奠定基础。 二、课程设计时间与地点安排 1、课程设计地点 本次课程设计地点在学校，19周周一～周五、20周周一～周五在交通运输工程学院计算机中心安排了上机时间，方便集中辅导及讨论。 2、课程设计时间 本次课程设计的时间为2周，自2012年1月2日起至2012年1月13日止，具体时间安排如下： （1） 1月2日上午：课程设计动员、下达课程设计任务书； （2） 1月2日下午：收集课程设计所需的数据资料； （3） 1月3日~1月13日：根据任务要求和提供的基础数据资料，提出解决问题的方案，根据拟定的解决方案，进行分析、程序设计、计算、绘图等作业，完成课程设计报告； （4） 1月13日下午：提交本次课程设计的成果。 三、课程设计内容 本次课程设计的题目为：长沙市南湖路过江隧道交通量预测。 目前，长沙市中心城区（界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道围合的区域）现有3处过江通道，从北到南依次为银盆岭大桥、橘子洲大桥和猴子石大桥，3条过江通道的交通均已趋向饱和，为进一步加强湘江东西两岸的联系、缓解中心城区过江交通压力，长沙市拟建南湖路过江隧道，南湖路过江隧道交通量预测是论证隧道建设规模的基础，本项设计的具体内容包括： （1） 过江隧道影响带范围的确定，合理确定交通量预测工作的研究范围； （2） 交通小区的划分，根据土地利用规划合理划分交通小区； （3） 各小区生成交通量预测，根据各小区的土地利用性质、用地规模采用原单位

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法分别开展发生交通量预测和吸引交通量预测，并进行出行平衡分析； （4） 交通分布预测，根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预测，获取各小区之间的出行分布量； （5） 交通方式划分预测，参考《长沙市公共交通规划（2004~2020年）》的研究结论，考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率的影响，采用logit模型进行方式分担率预测。根据方式分担预测结论，采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量； （6） 交通分配预测，采用多路径交通分配模型或用户均衡交通分配模型预测过江隧道远景交通需求（2020年）； （7） 开展长沙市未来经济社会发展预测，并基于2020年的隧道交通量预测结果，采用弹性系数法预测目标年（2033年）的过江隧道交通量； （8） 隧道建设规模分析，根据预测的过江隧道远景交通需求，采用多方案分析法从经济性、适用性等角度论证隧道建设规模，并给出相关研究结论； （9） 编制与交通需求预测相关的计算机通用程序，包括：社会经济发展预测程序、交通生成预测程序、双约束重力模型交通分布预测程序、多路径交通分配预测程序等。 四、课程设计要求 （1） 各项任务均要求完成，课程设计结束，每位学生提交1份课程设计报告，作为课程设计成绩考核的主要依据。 （2） 严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为，一经发现成绩以不及格计，并给予批评教育和严肃处理。 （3） 由于要提交大量的图表，课程设计报告书应递交打印件。一律用Word打印在A4纸上（包括图表），要注意图表的规范性（有图表名称及编号）、直观性、整洁性，相关数据分析要有依据，要保持课程论文的结构性和逻辑性。 （4） 课程设计期间服从指导老师的安排，遵守各项纪律。 （5） 课程设计期间，不得无故缺勤。凡被抽查发现无故缺勤者，将给予严厉批评或处分。 （6） 课程设计成果要得到指导老师的一一认可后方可通过。 （7） 课程设计报告按规定的格式撰写。 （8） 课程设计报告应在规定时间内提交，预期不再受理，作不及格论处。

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五、基础资料和成果 1、基础资料 本次课程设计将提供如下基础资料： （1） 拟建项目区位图； （2） 研究区域路网图； （3） 研究区域土地利用规划图，含相关用地指标； （4） 长沙市历年社会经济发展资料（1998~2010年）； （5） 《长沙市公共交通规划（2004~2020年）》； （6） 其它相关资料。 2、课程设计成果 课程设计结束后，每人应提交如下成果： （1） 课程设计报告1份 （2） 课程设计报告按如下顺序进行装订  封面（参考标准格式）  扉页（参考标准格式）  课程设计任务书  课程设计成绩评定书  目录  正文  参考文献  附录（公式的推演，计算机程序等） （3） 课程设计正文要依章节进行编辑排版，同时包含如下数据及图表：解决本问题的技术路线图、研究范围图、用地分析图、路网图、现状道路及规划道路一览表、交通小区划分图、各小区生成交通量预测数据表、居民出行OD分布数据、居民出行OD期望线图、机动车高峰小时出行OD分布数据、社会经济预测数据、目标年路网流量图、隧道规模分析论证的相关数据等。 课程设计结束后，各班班长负责收齐全班同学的课程设计电子文档，每位同学的电子文档以其“学号+姓名”命名，并制作一张光盘，在规定时间内提交给指导老师。

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六、成绩评定 课程设计成绩评定依据： （1） 课程设计期间考勤情况； （2） 课程设计报告质量。 按照上述两项，综合评定课程设计成绩，按照优、良、中、及格、不及格5个等级评定。抄袭、剽窃他人成果或找人代做、未按时提交等行为，一经发现成绩以不及格计。 七、参考文献 （1） 陆化普．《交通规划理论与方法》（第二版）．北京：清华大学出版社，2006． （2） 邵春福．《交通规划原理》．北京：中国铁道出版社，2004． （3） 裴玉龙．《公路网规划》．北京：人民交通出版社，2004． （4） 刘灿齐．《现代交通规划学》．北京：人民交通出版社，2001． （5） 王炜．《城市交通规划理论及其应用》．南京：东南大学出版社，1998． （6） 杨兆升．《交通规划方法》．北京：人民交通出版社，1996． （7） 李旭宏．《道路交通规划》．南京：东南大学出版社，1994． （8） 《长沙市城市总体规划（2003~2020）》 （9） 《长沙市综合交通规划（2004~2020）》 （10） 《长沙市公共交通规划（2004~2020）》 （11） 《南湖新城片控制性详细规划》 （12） 《大学城新发展区东片控制性详细规划》 （13） 《岳麓山大学城南片控制性详细规划》 （14） 《长沙市国民经济和社会发展统计公报（1998~2010年）》

长沙理工大学交通运输工程学院

交通工程系 2011年8月30日

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指导老师评定意见：

评分要求 满分 得分 工作态度认真，模范遵守纪律，考勤良好。 10 能很好的完成任务书规定的全部工作量。 课程设计撰写符合规范要求。结构严谨，逻辑性20 20 强，层次清晰，表达准确，文字流畅，图表美观。 解决问题的方案合理，技术路线可行，交通小区划分合理，各项计算与分析正确，结论合理，有较强的实践和计算机应用能力。研究成果有较大的实用价值，成果能反映出作者很好地掌握了交通规划课程的基础理论和知识。 总分 成 绩 等级 指导教师评语： 50 指导教师签名： 批阅日期： 7

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目 录

绪论 ............................................................................................................. 2 第一章 现状分析 ...................................................................................... 3 一 土地利用现状 .................................................................................... 3 二 交通系统现状 .................................................................................... 4 第二章 通道交通需求预测 ...................................................................... 5 一 预测的思路与方法 ............................................................................ 5 二 交通生成预测 .................................................................................... 6 三 交通分布预测 .................................................................................... 7 四 交通方式分担预测 .......................................................................... 12 五 交通分配预测 .................................................................................. 14 六 社会经济发展预测 .......................................................................... 14 第三章 过江隧道建设规模分析论证 .................................................. 17 一 方案分析 ........................................................................................ 17 二 结果分析 ........................................................................................ 18 第四章 总结............................................................................................. 18 附录 ......................................................................................................... 19 附录1：灰色预测模型的求解程序 ................................................. 19

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绪论

目前，长沙市中心城区（界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道围合的区域）现有3处过江通道，从北到南依次为银盆岭大桥、橘子洲大桥和猴子石大桥，3条过江通道的交通均已趋向饱和，为进一步加强湘江东西两岸的联系、缓解中心城区过江交通压力，长沙市拟建南湖路过江隧道，南湖路过江隧道交通量预测是论证隧道建设规模的基础。 该项目的区位图如图1.1

图1-1 项目区位图

研究的依据：《城市道路设计规范》、《长沙市公共交通规划（2004~2020年）》。 根据相邻过江通道的区域范围内拟建过江通道对交通具有一定的影响以及考虑到研究区域现状交通网络条件，南湖路过江通道研究区域范围以湘江为分隔线可分为河东与河西两部分：

河东区域：南抵新建路，北达城南路，东以芙蓉路为界； 河西区域：南抵土城头路，北达桃子湖路，西岳麓山为界。

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本项设计具体内容包括：

（1） 过江通道影响带范围的确定，合理确定交通量预测工作的研究范围； （2） 交通小区的划分，根据土地利用规划合理划分交通小区；

（3） 各小区生成交通量预测，根据各小区的土地利用性质、用地规模采用原单位法

分别开展发生交通量预测和吸引交通量预测，并进行出行平衡分析；

（4） 交通分布预测，根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预

测，获取各小区之间的出行分布量；

（5） 交通方式划分预测，参考《长沙市公共交通规划（2004~2020年）》的研究结论，

考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率的影响，采用logit模型进行方式分担率预测。根据方式分担预测结论，采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量；

（6） 交通分配预测，采用多路径交通分配模型或均衡交通分配模型预测过江通道远

景交通需求；

（7） 通道建设规模分析，根据预测的通道远景交通需求，采用多方案分析法从经济

性、适用性等角度论证通道建设规模，并给出相关研究结论；

（8） 编制与交通需求预测相关的计算机通用程序，包括：社会经济发展预测程序、

交通生成预测程序、双约束重力模型交通分布预测程序、多路径交通分配预测程序等。

第一章 现状分析

一 土地利用现状

该研究对象区域有一类居住用地R1、二类居住用地R2、中小学托幼用地R22、行政办公用地C1、商业金融业用地C2、文化娱乐用地C3、医疗卫生用地C5、教育科研设计用地C6、综合商住用地CR、广场用地S2、社会停车场库用地S3、供水用地U11、供电用地U12、供燃气用地U13、公共交通用地U21、其它交通设施用地U29、邮电设施用地U3、雨水污水处理用地U4、粪便垃圾处理用地U42、其它市政公用设施用地U9、公园G11、街头绿地G12、防护绿地G22、综合用地B、水域等用地性质E1。具体使用性质如图1.1

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图1.1 土地利用现状与规划图

二 交通系统现状

根据所给的区域，依据现阶段区域的发展可以得到得到该区域道路网如图1.2

图1.2 区域道路网

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第二章 通道交通需求预测

一 预测的思路与方法

本次课程设计过江通道交通量预测的目标年为2033年。

根据长沙市总体规划编制到2020年，本次课程设计采用四阶段模型预测2020年的通道交通量，再在此基础上根据社会经济发展预测采用弹性系数法预测目标年2033年的通道交通量。

交通小区划分小区划分遵循如下基本原则：

（1） 同质性：小区内土地使用（工业区/居民区/商业区/学校区）、经济、社会等特性

尽量相一致；

（2） 尽量以铁路、河川等天然、人工屏障作为分区界限；

（3） 尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区现成的统计资料； （4） 小区的划分还应与路网相协调一致，仅可能地使小区的形心位于路网节点上； （5） 分区数量应适当；

（6） 小区的规模大小应适宜，小区人口适当，约10000~20000人，小区面积靠市中

心的小些、靠市郊的大些；

（7） 小区内部的出行应尽量少； （8） 所划分的小区不应重迭；

（9） 各小区发生和吸引的出行最好大致接近。

根据确定的研究对象区域以及该对象区域的路网结构，将该对象区域划分为26个交通小区。其中，河西9个小区河东15个小区。具体小区的划分如图2.1

图2.1 研究范围分区图

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二 交通生成预测

交通生成预测可采用原单位法进行，根据各小区的土地利用规划，基于不同性质用地的出行发生率和出行吸引率预测各小区的到发交通量。相关公式为：

GkLk

kAkLk

k式中：G——出行发生量（人次/天）；

； A——出行吸引量（人次/天）

Lk——第k类用地的建筑面积（m2）；

k——第k类用地单位面积的出行发生率（人次/m2）； k——第k类用地单位面积的出行吸引率（人次/m2）。

利用交通生成预测的方法，将所划分的小区按照不同性质用地的进行累加求和可以得到划分小区的建筑面积,再乘以给的发生和吸引的系数我们可以得到个小区的交通发生量和交通吸引量如下表。

表2.2 小区的发生吸引量 单位：人次/天

ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 吸引量 12776 21661 12861 398 1411 29732 11877 377 26212 28396 31696 15327 32175 发生量 21508 14705 29560 12830 480 88868 20294 232 20783 18769 17388 46260 17874 ID 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 吸引量 8040 6387 343 10214 22287 20274 7945 20144 991 14053 40162 13966 7158 发生量 22577 1040 23056 28517 10057 14071 13046 20184 15746 13115 29455 17417 9798 出行平衡采用“以发生交通量和吸引交通量的平均值为基准进行平衡”的方法。通过已有的资料数据，进行小区发生量与吸引量的求和，导入TransCad中进行计算，并采用交通吸

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引和发生量的平均值进行平衡，得到交通出行平衡结果如表发生吸引量导入可得表2.2

表2.2 平衡后小区的发生吸引量 单位：人次/天

ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 AREA 0.18 0.15 0.12 0.33 0.41 0.10 0.20 0.14 0.15 0.19 0.22 0.12 0.07 0.07 0.15 0.18 0.15 0.06 0.09 0.17 0.18 0.07 0.08 0.08 0.05 0.08 吸引量 12776.00 21661.17 12860.85 398.05 1411.00 29731.67 11877.00 376.98 26212.02 28396.00 31696.00 15327.00 32175.00 8040.12 6387.00 243.48 10213.80 22287.14 20273. 7944.67 20143.52 790.85 14053.31 40161.68 13966.22 7157.88 发生量 21507.88 14704.66 29559.82 12830.00 480.00 68868.05 20293. 232.38 20782.86 18768.80 17387.85 46260.06 17874.21 21577.21 1040.00 23056.37 28516.50 10057.26 14071.36 13046.43 20183.55 15745.84 13114.97 29455.25 17417.46 9797.70 平衡吸引量 平衡发生量 12404.17 22172.52 21030.75 15159.07 12486.55 30473.30 344.92 13226.48 1369.93 494.83 28866.37 70996.25 11531.33 20921.03 34444.46 27249.21 249.14 21425.10 27569.57 19348.81 30773.52 17925.18 14880.93 476.62 31238.58 18426.57 7806.12 22244.00 6201.11 1072.14 23829.17 23768.87 9916. 29397.73 21638.50 10368.06 19683.60 14506.20 7713.45 13449.60 19557.26 20807.27 73293.78 16232.43 134.30 13520.26 392.82 30365.50 13559.75 17955.71 6949.55 10100.47 三 交通分布预测

1、预测方案

根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预测，获取各小区之间的出行分布量，双约束重力模型的相关公式为：

tijuivjGiAjf(Rij)

uivjAjf(Rij)

j1 7

1vujiGif(Rij)i

式中：tij——小区i到小区j的交通分布量；

Gi——小区i的发生总量； Aj——小区j的吸引总量； Rij——小区i到小区j的距离；

f(R)Rij)——分布阻抗函数，其形式为f(Rijij（为模型的参数）。

关于模型参数的取值，由于没有基础数据资料，不便进行标定，规定其取值如下：

1.540（为学号的后两位，1班取+号，2班取-号，取两位小数）学号为200930010213，故α=0.725 2、利用transcad软件计算

 首先在小区图层中选择点层，建立一个新的点层命名为“形心”，用来作为小区形

心。然后改变其点层的style,进行标注后得到小区形心图。如下图2.2

图2.2 划分小区形心图

 在小区的面层创建一个网络，里面包含zone的所有数据，toop里面的 multiple Paths

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工具，可以得到小区之间的出行的最短路数据，如表2.3（下页）

 利用小区间最短路的数据，利用transcad软件可以绘制出绘制居民出行OD期望线

图。点击tools工具，选择Geographic analysis菜单里的子菜单desire lines。结果图2.3如下

图2.3 居民出行期望OD图

 计算1.524= 0.9。然后用重力模型进行交通分布。数据Dataview选择40选择

blance-production

Attraction

选择

zone-atrac-pro-blanceProduction

blance-attraction Factors函数选择inverse函数。b的取值为0.725，点击OK得到交通分布表2.4

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表 2.3 小区居民出行最短路 单位：千米

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 1 0.00 0.83 1.15 1.35 1.21 1.73 1.21 1.98 1.59 3.53 4.02 2.97 2.81 3.04 3.75 3.50 3.84 3.74 3.49 3.63 3.95 3.92 3.77 4.00 3.81 3.90 2 0.83 0.00 0.76 1.83 1.30 1.37 1.41 1.62 1.67 3.26 3.75 2.71 2. 2.78 3.48 3.24 3.58 3.47 3.23 3.36 3.68 3.66 3.50 3.74 3.55 3.63 3 1.15 0.76 0.00 1.93 1.39 0.83 1.50 1.03 1.40 2.86 3.35 2.30 2.14 2.37 3.08 2.83 3.17 3.07 2.82 2.96 3.28 3.25 3.10 3.33 3.14 3.23 4 1.35 1.83 1.93 0.00 1.39 2.17 0.99 2.02 1.43 3.09 3.58 2. 2.37 2.61 3.32 3.07 3.41 3.31 3.06 3.19 3.51 3.49 3.33 3.57 3.38 3.46 5 1.21 1.30 1.39 1.39 0.00 1.32 0.48 1.17 0.75 2.69 3.18 2.13 1.97 2.20 2.91 2.66 3.00 2.90 2.65 2.79 3.11 3.08 2.93 3.16 2.97 3.06 6 1.73 1.37 0.83 2.17 1.32 0.00 1.43 0.56 0.97 2.42 2.91 1.87 1.70 1.94 2. 2.39 2.74 2.63 2.39 2.52 2.84 2.82 2.66 2.90 2.71 2.79 7 1.21 1.41 1.50 0.99 0.48 1.43 0.00 1.28 0.86 2.56 3.05 2.01 1.84 2.08 2.79 2. 2.88 2.77 2.53 2.66 2.98 2.96 2.80 3.04 2.85 2.93 8 1.98 1.62 1.03 2.02 1.17 0.56 1.28 0.00 0.82 2.28 2.76 1.72 1.56 1.79 2.50 2.25 2.59 2.49 2.24 2.38 2.69 2.67 2.52 2.75 2.56 2.65 9 1.59 1.67 1.40 1.43 0.75 0.97 0.86 0.82 0.00 2.10 2.59 1.55 1.38 1.61 2.32 2.07 2.42 2.31 2.07 2.20 2.52 2.50 2.34 2.58 2.39 2.47 10 3.53 3.26 2.86 3.09 2.69 2.42 2.56 2.28 2.10 0.00 1.35 0.80 1.08 1.37 1.67 0.99 1.32 1.66 1.41 1.55 1.47 1. 1.69 1.92 1.73 1.82 11 4.02 3.75 3.35 3.58 3.18 2.91 3.05 2.76 2.59 1.35 0.00 1.16 1.42 1.71 2.00 1.17 0.81 1.99 1.62 1.88 1.14 2.22 1.58 2.26 1.98 1.71 12 2.97 2.71 2.30 2. 2.13 1.87 2.01 1.72 1.55 0.80 1.16 0.00 0.40 0.88 1.35 0.80 1.12 1.34 1.09 1.23 1.27 1.57 1.37 1.60 1.41 1.50 13 2.81 2. 2.14 2.37 1.97 1.70 1.84 1.56 1.38 1.08 1.42 0.40 0.00 0.50 1.04 0. 1.23 1.03 0. 0.92 1.34 1.24 1.16 1.29 1.18 1.29 14 3.04 2.78 2.37 2.61 2.20 1.94 2.08 1.79 1.61 1.37 1.71 0.88 0.50 0.00 1.01 1.18 1.52 1.04 1.17 1.21 1.63 1.03 1.45 1.35 1.47 1.58 15 3.75 3.48 3.08 3.32 2.91 2. 2.79 2.50 2.32 1.67 2.00 1.35 1.04 1.01 0.00 1.06 1.82 0.47 1.05 0.78 1.44 0.71 1.09 0.74 0.85 1.19 16 3.50 3.24 2.83 3.07 2.66 2.39 2. 2.25 2.07 0.99 1.17 0.80 0. 1.18 1.06 0.00 0.98 1.05 0.51 0.94 0.96 1.28 1.00 1.31 1.12 1.13 17 3.84 3.58 3.17 3.41 3.00 2.74 2.88 2.59 2.42 1.32 0.81 1.12 1.23 1.52 1.82 0.98 0.00 1.81 1.44 1.70 0.95 2.04 1.40 2.07 1.79 1.53 18 3.74 3.47 3.07 3.31 2.90 2.63 2.77 2.49 2.31 1.66 1.99 1.34 1.03 1.04 0.47 1.05 1.81 0.00 1.04 0.77 1.43 0.43 1.08 0.59 0.81 1.15 19 3.49 3.23 2.82 3.06 2.65 2.39 2.53 2.24 2.07 1.41 1.62 1.09 0. 1.17 1.05 0.51 1.44 1.04 0.00 0.93 0.76 1.27 0.79 1.31 1.12 0.92 20 3.63 3.36 2.96 3.19 2.79 2.52 2.66 2.38 2.20 1.55 1.88 1.23 0.92 1.21 0.78 0.94 1.70 0.77 0.93 0.00 1.04 0.73 0.56 0. 0.39 0.69 21 3.95 3.68 3.28 3.51 3.11 2.84 2.98 2.69 2.52 1.47 1.14 1.27 1.34 1.63 1.44 0.96 0.95 1.43 0.76 1.04 0.00 1.63 0.72 1.43 1.11 0.85 22 3.92 3.66 3.25 3.49 3.08 2.82 2.96 2.67 2.50 1. 2.22 1.57 1.24 1.03 0.71 1.28 2.04 0.43 1.27 0.73 1.63 0.00 1.00 0.43 0.65 1.00 23 3.77 3.50 3.10 3.33 2.93 2.66 2.80 2.52 2.34 1.69 1.58 1.37 1.16 1.45 1.09 1.00 1.40 1.08 0.79 0.56 0.72 1.00 0.00 0.81 0.49 0.21 24 4.00 3.74 3.33 3.57 3.16 2.90 3.04 2.75 2.58 1.92 2.26 1.60 1.29 1.35 0.74 1.31 2.07 0.59 1.31 0. 1.43 0.43 0.81 0.00 0.46 0.81 25 3.81 3.55 3.14 3.38 2.97 2.71 2.85 2.56 2.39 1.73 1.98 1.41 1.18 1.47 0.85 1.12 1.79 0.81 1.12 0.39 1.11 0.65 0.49 0.46 0.00 0.49 26 3.90 3.63 3.23 3.46 3.06 2.79 2.93 2.65 2.47 1.82 1.71 1.50 1.29 1.58 1.19 1.13 1.53 1.15 0.92 0.69 0.85 1.00 0.21 0.81 0.49 0.00

10

表2.4 居民出行OD分布表 单位:人次/天 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1 0.0 20.4 8.7 6.8 0.2 9.7 9.0 6.4 5.9 5.9 6.9 0.3 7.2 9.1 3.0 4.4 3.8 6.3 5.3 3.9 9.0 5.1 2 0.0 8.4 10.0 0.4 14.9 14.3 10.5 9.8 9.8 11.3 0.5 11.9 15.0 4.9 7.3 6.2 10.4 8.8 6.4 14.9 8.3 3 18.5 0.0 5.7 0.2 8.5 8.8 6.4 5.9 6.1 7.0 0.3 7.3 9.1 3.0 4.4 3.8 6.4 5.3 3.9 9.0 5.1 4 1.1 0.7 1.3 0.0 0.7 0.6 28.3 25.5 18.2 16.9 17.1 19.7 0.9 20.5 25.9 8.4 12.6 10.7 18.0 15.2 11.1 25.7 14.4 5 23.6 17.4 13.8 0.0 0.5 3.2 1.2 1.3 1.1 0.7 0.6 1.6 0.6 0.7 0.0 0.8 1.0 0.3 0.5 0.4 0.7 0.6 0.4 0.9 0.5 6 9.6 6.3 6.4 0.3 0.0 27.6 21.6 38.5 24.7 16.9 15.5 40.5 16.3 18.6 0.8 19.1 23.9 7.8 11.7 9.9 16.6 14.0 10.2 23.6 13.3 7 23.5 17.2 37.0 14.6 0.6 0.0 23.2 10.9 9.4 6.1 5.6 14.4 5.8 6.6 0.3 6.8 8.6 2.8 4.2 3.6 6.0 5.0 3.7 8.5 4.8 8 9 10 11 8.9 6.3 5.9 0.2 8.7 9.6 0.0 9.4 12 17.3 12.3 11.5 0.4 17.1 18.9 16.7 0.0 13 4.5 3.2 6.3 3.0 0.1 4.4 6.2 4.8 4.7 4.2 11.8 0.0 5.5 0.9 14 3.3 2.3 4.5 2.2 0.1 3.1 4.3 3.4 3.4 3.2 8.1 3.4 0.0 4.1 0.3 5.5 6.6 2.4 3.4 2.9 4.6 4.4 2.9 6.9 3.7 15 13.1 9.2 18.1 8.6 0.3 12.6 17.4 13.6 15.6 14.5 13.9 15.2 0.0 0.8 4.5 4.9 2.4 2.7 2.6 3.7 3.9 2.5 6.5 3.5 16 5.8 4.1 7.9 3.8 0.1 5.5 7.6 5.9 6.5 7.4 5.7 6.4 0.3 0.0 8.0 7.3 13.2 9.5 16.3 12.6 9.8 21.2 12.3 17 8.2 7.6 0.3 18 7.6 7.1 0.2 19 4.1 2.9 5.6 2.7 0.1 3.9 5.4 4.2 4.3 3.9 4.4 4.8 0.3 5.7 6.2 2.5 0.0 3.5 7.8 20 10.8 7.6 14.8 7.1 0.2 10.3 14.1 11.0 11.9 12.6 10.6 11.8 0.6 15.3 20.1 5.7 10.1 0.0 7.9 5.0 4.7 3.7 8.8 5.4 21 40.1 28.2 .9 26.2 0.9 38.0 52.4 40.7 40.7 37.6 95.2 40.0 50.3 2.7 51.8 58.5 30.5 31.7 32.6 0.0 44.1 10.0 9.3 17.8 10.6 22 7.2 5.1 9.9 4.7 0.2 6.9 9.5 7.4 7.5 7.5 7.3 8.1 0.4 23 22.0 15.4 30.0 14.3 0.5 20.8 28.6 22.2 22.3 20.6 21.7 25.5 1.5 24 7.3 5.1 10. 4.8 0.2 24. 6.9 9.5 7.4 7.5 7.0 17. 7.3 8.1 0.5 9.7 11. 4.5 5.9 7.1 8.9 8.8 7.0 0.0 28.3 25 3.7 2.6 5.0 2.4 0.1 12.4 3.5 4.8 3.7 3.8 3.7 8.8 3.6 4.0 0.2 4.9 5.9 2.1 3.2 3.0 5.0 4.0 4.6 7.2 0.0 4.6 26.00 2.9 4.7 2.9 8.2 0.3 7.5 2.7 7.9 6.0 7.4 8.7 4.1 8.2 2.1 1.8 7.0 2.9 6.3 6.1 2.6 6.6 23.2 6.6 13.6 5.2 0.0 10.8 29.7 18.5 15.9 17.6 12.5 11.2 12.4 12.0 10.4 11.5 0.5 0.4 0.4 11.6 10.8 15.9 14.8 38.1 11.6 24.7 21.9 24.1 12.5 24.3 14.7 26.8 34.2 105.0 65.2 .4 59.3 31.3 61.3 15.8 11.2 44.8 19.5 39.4 36.9 13.9 36.5 135.3 24.5 73.8 19.3 15.3 16.7 0.0 26.1 0.0 17.8 0.0 11.1 10.3 15.3 14.3 11.9 11.2 12.1 11.5 11.1 10.7 12.1 11.5 14.3 12.5 0.9 0.0 2.8 4.4 3.6 7.5 4.9 4.0 8.4 4.8 0.6 16.9 0.0 6.0 9.6 9.1 15.7 17.7 21.1 23.0 12.2 24.0 10.8 18.7 30.4 52.6 35.9 77.3 11.1 19.0 12.8 30.1 27.0 16.5 17.9 13.5 20.0 16.4 12.3 16.9 36.9 15.1 28.5 27.5 10.2 27.5 17.7 52.0 13 14.9 24.6 15.2 42.8 43.1 32.8 44.9 46.4 55.7 17.4 13.3 16.0 17.0 11.4 0.9 0.6 0.8 0.9 0.5 19.8 15.0 17.6 19.0 10.7 24.3 20.2 15.3 21.5 23.6 12.2 22.3 25.3 19.0 25.7 34.6 14.3 26.4 8.2 12.4 10.5 6.2 9.3 7.9 7.7 9.9 8.4 10.8 4.4 6.7 5.6 9.7 7.6 5.7 7.4 9.0 13.7 11.7 18.1 15.6 11.4 14.8 11

10.0 28.3 11.7 32.0 4.1 6.5 6.3 0.0 7.7 15.3 17.3 19.7 30.8 0.0 23.1 17.3 11.7 13.0 10.1 25.3 17.5 13.2 17.5 21.9 14.8 11.1 13.5 14.9 10.8 8.2 10.1 11.9 13.1 14.4 16.0 10.3 8.6 8.6 24.7 17.5 12.3 10.1 31.1 18.3 46.1 9.0 24.9 18.7 22.9 25.2 12.9 26.2 14.0 10.6 13.0 14.5 95.1 14.0 16.8

四 交通方式分担预测

方式分担预测采用logit模型，参考长沙市公共交通规划的研究结论。2004年《长沙市公共交通规

划》中对居民出行方式结构的调查分析与预测如下表2.5所示： 表2.5 居民出行方式结构的调查分析与预测 方式 年限 2005 2010 2020 步 行 自行车 公交方式 小汽车及其他 日总量 比例 日总量 比例 日总量 比例 日总量 比例 （万人次） （%） （万人次） （%） （万人次） （%） （万人次） （%） 204.36 256.28 309.86 39 36 32 83.84 106.79 116.20 16 15 12 115.28 177.98 290.49 22 25 30 120.52 170.85 251.75 23 24 26 根据方式预测结论，采用地区间模型获得机动车高峰小时出行OD分布，将全天的出行OD转化为机动车高峰小时出行OD要注意下面4个方面的问题：

（1） 机动车的组成：公交车方式和小汽车方式；

（2） 车辆换算系数：以小汽车为标准车，将公交车折算为标准小汽车； （3） 车辆的载客系数：参考国内外的取值或做简单的实地调查；

（4） 高峰小时流量比：可参考长沙市的实地调查数据，2007年和2008年长沙市内主要道路的高峰

小时流量比如下表2.6所示。

表2.6 长沙市内主要道路的高峰小时流量比 道路 年度 2007 （24h高峰小时流量比） 2008 （12h高峰小时流量比） 五一大道 7% 9.5% 三一大道 8% 10% 芙蓉路 韶山路 6% － 人民路 6% － 八一路 － 9.4% 由于机动车由公交车和小汽车构成，而且以小汽车为标准车辆，则公交车的转算系数为2.5，又根据惯例公交车的载客系数为35，小汽车为1.5，又根据长沙市几条路段的调查可得高峰小时的流量比取10%。则转换系数为0.3*0.1*2.5/35+0.26*0.1/1.5=0.0195，得到机动车高峰小时出行OD分布数据如下表2.7

12

表 2.7 机动车出行OD分布表 单位：PCU/h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 44 26 42 25 4 3 186 255 126 4 435 163 147 131 69 151 60 70 3 69 94 25 43 33 62 48 35 77 81 3 621 117 197 120 67 61 152 62 70 3 67 90 24 42 32 60 46 34 74 27 18 19 7 6 16 7 8 0 7 9 3 4 3 6 5 4 8 413 520 153 5 781 221 258 191 110 102 244 98 114 4 110 149 40 68 53 99 77 56 123 70 41 9 1040 529 408 397 212 195 475 191 221 9 213 287 78 132 102 191 148 108 236 134 79 302 770 392 1 169 442 182 204 7 190 251 68 118 90 166 129 95 204 117 69 159 162 68 62 158 65 73 3 69 91 25 43 33 60 47 35 75 43 25 425 190 169 451 187 208 7 191 251 69 119 90 166 129 95 204 117 69 1 136 374 156 172 6 156 203 55 96 73 133 104 77 1 95 55 259 718 222 231 9 317 375 84 152 113 236 151 117 243 143 83 6 219 237 10 339 4 165 118 342 162 147 260 156 104 217 153 5 178 202 47 88 125 83 65 133 79 46 411 11 293 336 102 182 141 215 176 131 277 161 90 3 71 86 30 44 34 56 60 33 80 41 23 49 23 53 35 180 165 539 295 494 18 11 19 10 45 335 271 677 187 7 1 100 166 124 6 395 292 231 556 1 8 1990 315 2 173 342 186 8 1026 324 431 176 127 244 127 4 630 174 245 197 193 138 261 137 4 663 185 256 203 305 96 70 136 70 2 3 100 144 118 177 139 178 130 257 132 4 695 1 276 228 2 214 1008 50 36 71 37 1 188 52 74 61 56 171 99 34 25 47 25 1 120 33 47 37 44 40 100 46 58 61 60 42 38 38 48 63 32 98 133 96 184 96 3 478 132 186 149 238 217 4 192 194 10 63 45 85 45 1 218 61 85 67 98 143 213 76 81 3 121 30 57 40 122 51 87 349 88 238 122 240 151 128 241 147 88 133 131 168 311 113 401 174 80 103 239 127 127 202 123 85 71 71 61 143 99 39 117 150 209 137 100 426 1794 725 319 193 151 166 519 207 92 118 85 162 85 3 415 115 161 129 153 137 348 162 198 16 214 209 112 81 155 81 2 400 111 156 125 155 143 362 162 163 8 322 222 74 41 29 56 29 1 143 40 56 45 48 124 59 59 4 78 73 34 48 113 81 153 81 2 390 109 151 120 166 205 358 132 142 7 225 331 65 166 105 409 293 556 292 9 1414 394 8 435 499 453 1109 505 710 43 662 686 5 410 488 8 71 51 97 51 2 249 69 97 77 91 98 207 94 5 134 152 49 98 100 167 102 224 160 303 159 5 768 214 297 236 273 248 605 272 325 23 360 376 248 223 338 333 612 276 72 52 98 51 2 250 70 97 77 91 85 206 90 95 6 125 130 61 78 133 124 141 123 295 36 26 49 26 1 126 35 49 39 45 48 101 43 46 3 75 24 46 45 78 53 116 101 79 13

五 交通分配预测

交通分配预测用户均衡交通分配模型，相关公式为： minz(x)s.t.

xaa0ta()d

fkijktij

fkij0

ijxafkija,k

ijk式中：xa——路段a的车辆数；

ta(xa)——路段a的广义出行时间；

fkij——小区i到小区j的第k条路径上的车辆数； tij——小区i到小区j的机动车出行量；

ij当路段a属于从小区i到小区j的第k条路径时，否则a,k0。 aij,k——常系数，aij,k1，

利用transcad软件进行分配得到的网络流量图2.4如下

图2.4 网络流量图

六 社会经济发展预测

社会经济发展预测是开展弹性系数法预测的基础，本次设计主要针对GDP数据开展预测，要注意对

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GDP数据开展组合预测，如可以采用指数 、回归分析法、增长率法、灰色预测法等方法进行。

表2.8 长沙市历年GDP发展变化

年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

在这里我们按照按回归分析法预测得到以后几年的GDP发展变化趋势及相关数据根据长沙市经济发展历史资料，进行线性回归得到从1998年开始的回归方程：y306.8x613116，相关系数为0.8424，x为年数，y为GDP,得到2020年的经济总量为6620亿元，2033年的经济总量为10608.40亿元。 按回归分析法得到历年GDP发展变化趋势图2.5

图 50004000GDP总值（亿元） 2.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 GDP总值（亿元） 1519.90 1790.66 2190.25 3000.98 3744.8 4500 GDP发展线性预测 y = 306.8x - 613116 2R = 0.8424 GDP（亿元）30002000 100001996 1998 2000200220042006200820102012

-1000时间（年）图2.5 GDP 发展趋势图

按回归分析法计算出预测期经济指标的数值，计算结果如表2.9

表2.9 线性回归-历年GDP总值 年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

GDP总值（亿元） 2.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 1519.9 1790.66 年份 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 GDP总值（亿元） 2190.25 3000.98 3744.8 4500 3858.8 4165.6 4472.4 4779.2 5086 15

年份 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 GDP总值（亿元） 5392.8 5699.6 6006.4 6313.2 6620 6926.8 7233.6 70.4 7847.2 年份 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 GDP总值（亿元） 81 8460.8 8767.6 9074.4 9381.2 9688 9994.8 10301.6 10608.4 另外，采用平均增长律法可以预测未来几年长沙市GDP的数值，具体的算法为长沙市历年GDP增

长率以1999年到2010年的平均增长率为准，即Ri(GiGi1)/Gi1，R1NR，所以由预测期经济

i指标的年平均增长速度为0.196109, 2020年GDP为26972.43亿元，目标年2033年GDP为276655.91亿元

表2.10 平均增长率法-历年GDP总值

年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 GDP总值（亿元） 2.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 1519.9 1790.66 年份 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 GDP总值（亿元） 2190.25 3000.98 3744.8 4500 5382.49 38.05 7700.6 9210.76 11017.07 年份 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 GDP总值（亿元） 13177.62 15761.87 18852.92 22550.14 26972.43 32261.97 38588.83 46156.45 55208.14 年份 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 GDP总值（亿元） 66034.96 785 94474.67 113002.01 135162.72 161669.34 193374.16 231296.57 276655.91 由于回归预测的可靠性比较高，故采用加权平均，回归法取系数0.95，平均增长率法预测取0.05，得到2020年经济总量为7637.62亿元，而2033年经济数据为23910.78亿元。由式子

7637.62(1x)1323910.78，其中x为年平均增长系数，得到经济年平均增长率为9.1757%。

3.4.8、弹性系数法

交通量是社会、经济和技术发展对交通需求的具体反应，交通量的增长和经济发展互为因果关系，交通制约经济，反过来，经济又影响交通。交通量的规模和增长速度与国民经济水平和增长速度紧密相关，因此可采用弹性系数法开展预测，相关公式为：

XX0(1ER)n

式中：X——预测目标年的交通量；

X0——预测基年的交通量；

R——预测期经济指标的年平均增长速度；

； E——交通量相对于经济指标的弹性系数（取0.30左右）

n——预测期年数。

采用弹性系数法开展预测的关键是对弹性系数的确定，预测期弹性系数应以现状弹性系数为基础，并考虑未来国民经济和社会发展与交通运输之间的相互作用综合确定，如可以采用时间序列方法确定弹性系数的取值，此处取0.35。

由社会经济发展预测得到长沙市经济年平均增长速度为9.1757%，而2020年的交通量为3655.27pcu/h，

由于其弹性系数为0.35，故可得到2033年的交通量为5512.9pcu/h.

xx0(1ER)n3655.27(10.35*0.091757)135512.9

N(10.35*0.09175)131.508221

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由计算结果得到增长系数为1.508221，在TransCAD软件的操作界面里，找到路网+交通分配数据窗口，把2020年的机动车高峰小时流量乘以1.508221得到目标年2030年机动车高峰小时流量，标注得到目标年2033年路网流量图，分配结果如图2.6所示

图2.6 2033年路网流量

第三章 过江隧道建设规模分析论证

由于建的是过江通道，其速度一般在50km/h,城市主干道，根据《城市道路设计规范》提供的每条车道可能通行能力为1690pcu/h,经折算后其单车道设计通行能力为1352 pcu/h。《城市道路设计规范》建议的一条机动车道理论通行能力如表3.1所示： 表3.1

设计速度（km/h） 通行能力（pcu/h）

20 1380 30 1550 40 10 50 1690 60 1730 一 方案分析

2033年机动车高峰小时交通量V=5512pcu/h;

两车道：双向设计通行能力C=1352*2=2704 pcu/h,饱和度V/C= 2.038462，根据王炜《交通工程学》提供的服务水平分级参数，得到其服务水平为F级，说明交通需求继续增大，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态，驾驶员已无自由选择速度的余地，交通流变成强制状态。 六车道: 双向设计通行能力C=1352*4=08 pcu/h, 饱和度V/C= 0.679487，得到其服务水平为C级，驾驶者选择车辆运行速度的自由度受到较大，行驶车辆受别的车辆或行人德尔干扰很大，交通流处于稳定流的中间水平，在交通异常时段，极易出现交通拥挤，应变能力不足，容易造成驾驶员情绪不稳定。

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八车道: 双向设计通行能力C=1352*6=8112 pcu/h, 饱和度V/C= 0.509615,其服务水平为B级，随着交通量的增大，车速下降，造成少量延误，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较小，驾驶员选择行车速度的自由度受到一定，交通流状态处于稳定流的上游部分，有少量延误，交通状况良好。

十车道：双向设计通行能力C=1352*8=13520 pcu/h，饱和度V/C= 0.407692，其服务水平为A级，畅行车流，基本上无延误，交通状况好，有利于高峰时段车流量的快速疏散。

二 结果分析

根据王炜著.《交通工程学》提供的服务水平分级参数，通过分析可得， a`八车道的服务水平为A级，隧道在此情况下服务能力高；

b`六车道的服务水平为B级，达到了城市道路的服务水平，能够很好的满足目标年的交通需求；

c`四车道的服务水平为C级，在此交通环境下，交通干扰严重，延误时间高，不利于长沙市东西方向的交通组织。

d`两车道的服务水平为F级，该通道交通严重阻塞，车辆时停时开。

由此可知，从道路服务水平的角度考虑，选择修建八车道，但从经济方面考虑，最好修建四车道。 道路建设，不仅要从道路的服务水平考虑，还要从道路的经济性出发，做到充分利用资源，合理布置道路设施条件。综上所属建议采取六车道建设方案。

第四章 总结

通过学习这个功课，使我对交通规划有了一点的了解和掌握，以前一直听说交通规划与设计但是不知道具体是什么，有什么作用。经过这学期的学习让我了解到了交通规划的作用与意义，同时还初步的学习了交通规划的具体内容与步骤。虽然这门课程有点难，但是上课的时候经过老师的细心讲解与近期通过这次课程设计的实际操作，让我慢慢的理解与消化了课本里的知识。通过这次课程设计，我也能够运用transcad这个专业软件来解决基本的问题，对于刚开始那段时间还是有相当困难的，经过同学们的相互帮助，困难一点点的被化解，但是对于我来说这个英文版的软件还是有好多的地方不懂，这就要求我在以后的时间里自己探索与继续学习了。总的来说这学期的课程设计与规划课程让我收获颇丰。

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