1、交通工程学课件第第6章章 交通规划交通规划6.1 概述概述6.1.1交通规划的定交通规划的定义义所谓交通规划，是指根据特定交通系统的现状与特征，用科学的方法预测交通系统交通需求的发展趋势及交通需求发展对交通系统交通供给的要求，确定特定时期交通供给的建设任务、建设规模及交通系统的管理模式、控制方法，以达到交通系统交通需求与交通供给之间的平衡，实现交通系统的安全、畅通、节能、环保的目的。6.1.2 交通规划的分类交通规划的分类交通规划具有很多类型。按交通规划涉及的对象和内容可分为综合性交通规划和专项交通规划；按研究的地区范围不同可分为区域交通规划和城市交通规划；按规划年限可分为近期规划（3-5年）
2、、中远期规划（5-20年）和发展战略规划（20-50年）。6.1.3 交通规划的研究内容交通规划的研究内容交通规划分很多种类与层次，不同的交通规划有不同的规划内容与深度要求，但无论是哪一类交通规划，其内容一般应包括以下几个方面：(1)交通系统现况调查；(2)交通系统存在问题诊断；(3)交通系统交通需求发展预测；(4)交通系统规划方案设计与优化；(5)交通系统规划方案综合评价；(6)交通系统规划方案的分期实施计划编制；(7)交通系统规划的实施。交通规划的执行过程如图6.1所示。6.1.4 交通规划的总体设计交通规划的总体设计无论是区域交通系统规划，还是城市交通系统规划，其规划的编制工作都是一个相
3、当复杂的系统工程问题。一般在规划编制工作开始前，要对整个规划过程进行总体设计。总体设计包括落实任务，建立组织机构，确定规划的指导思想、规划目标及规划原则，确定规划期限、规划范围及主要的规划指标，提出规划成果的预期要求(包括规划的深度)等。1.规划任务的落实及组织机构的建立规划任务的落实及组织机构的建立区域交通系统规划一般分多个层次，按国家、省(自治区、直辖市)、地(市)、县行政区划，由各级交通运输的行业主管部门负责组织规划的编制。城市交通系统的各项规划应根据城市的发展需要而定。城市交通系统规划工作一般由城市规划管理部门或者城市交通管理部门负责组织编制。在进行交通规划时，各级交通运输管理部门(或
4、规划部门)应设置交通规划专门机构，以确保规划质量和规划工作不间断地深人开展，规划技术力量不足的交通运输管理部门(或规划部门)也可将规划编制工作委托给持有相应设计资质的交通规划设计单位或大专院校进行。2.规划指导思想、规划原则的确定规划指导思想、规划原则的确定（1）交通规划指导思想交通规划的指导思想因交通规划类型、层次不同及规划区域不同而不同，没有统一的标准，应结合当地实际情况制定。但一般来说，在制定交通规划的指导思想时应考虑以下要求。1)要有战略高度交通规划必须从战略的高度出发，考虑比较广阔的地域和比较长久的时间，考虑城市或区域的性质、功能、特点，在国民经济中的政治、经济、文化、科技、军事、运
5、输等方面的地位和作用，城市或区域本身的结构、布局、地理和历史特点，使交通规划有广泛的适应性、长久的连续性，使交通规划能很好地适应未来，为现代化服务。2)要有全局观点3)体现可持续发展理念我国土地资源与能源相当缺乏，环境污染已经相当严重，而交通系统要消耗大量的土地资源与能源，同时影响环境。交通规划应尽量节约宝贵的土地资源，优先发展低能耗、低污染的交通方式，促进交通系统的可持续发展。4)符合经济发展要求交通系统直接为社会、经济、人民生活服务，交通系统的质量影响社会、经济的发展，同时，交通系统的发展又依赖于社会、经济发展水平。因此，交通规划应充分考虑交通与社会、经济、人民生活水平的关系，使之协调发展
6、，彼此促进。（2）交通规划原则交通规划原则也因规划类型、规划区域的不同而不同，但一般来说，在进行交通规划时，必须遵循以下原则。1)交通系统建设服务于经济发展原则交通系统发展布局必须服从于社会经济发展的总战略、总目标，服从于生产力分布的大格局。交通系统建设必须与所在区域或城市的社会经济发展各阶段目标相协调，并为当地社会经济发展服务。2)综合运输协调发展原则3)局部服从整体原则4)近期与远期相结合原则5)需要和可能相结合原则6)理论与实践相结合原则6.2 交通规划调查交通规划调查资料采集与数据分析在交通规划中占有重要的地位。对交通系统及其相关系统进行调查，了解交通系统当前存在的问题，掌握交通系统中
7、各种交通现象的发生及发展规律，为交通规划提供可靠的依据，是制订合理交通规划的基本前提和重要环节。在交通规划的各个阶段，都需要与该阶段相对应的各种各样来自实际系统的基础数据，以帮助建立模型或检验理论推导的正确性。交通规划调查内容应该根据规划的对象和目标确定。通常需要把规划区域划分为若干个交通区，然后以交通区为单位进行交通调查。调查内容可以分为两大部分，一是与交通相关的基础数据调查，包括社会经济及自然条件、土地利用等方面，二是起讫点调查。6.2.1交通区划分交通区划分进行道路交通规划时需要全面了解交通源及交通源之间的交通流，但交通源一般是大量的，不可能对每个交通源进行单独研究。因此在道路交通规划研
8、究过程中，需要将交通源合并成若干小区，这些小区称为交通区。交通区划分得是否适当，会直接影响到交通调查、分析、预测的工作量及精度。划分交通区的主要目的是：将交通需求的产生、吸引与一定区域的社会经济指标联系起来；将交通需求在空间上的流动用小区之间的交通分布图表现出来；便于用交通分配理论模拟道路网上的交通流。6.2.2 交通规划基础资料调查分析交通规划基础资料调查分析1.社会经济基础资料调查社会经济基础资料调查社会经济状况对交通有直接的影响，一定的社会经济状况对应一定的交通状况。对未来城市社会经济状况进行预测，建立交通与社会经济的关系需要历史及现状的社会经济基础资料。(1)人口资料：人口总量及各交通
9、区人口分布量，城市人口年龄结构、性别结构、职业结构、出生率、死亡率、机械增长率等。(2)国民经济指标：GDP(国内生产总值)、各行业产值、产业结构、人均收入等。(3)运输量：客货运输量、周转量、综合运输方式比例等。(4)交通工具：各车种的交通工具拥有量。2.土地利用基础资料调查土地利用基础资料调查城市土地利用与交通有密切的关系，不同性质的土地(如居住、商业、工业等)有不同的交通特征。交通与土地利用的关系是进行交通需求预测的基础。(1)土地利用性质与面积。各交通区主要土地利用类别的土地面积，如工业、商业、居住、科教文卫等土地利用类别的面积。(2)就业岗位数。全部交通区或典型交通区的就业岗位数。(
10、3)就学岗位数。全部交通区或典型交通区的就学岗位数。城市土地利用基础资料一般可从规划、建设、土地管理等政府机构获得。3.道路交通基础设施调查道路交通基础设施调查道路交通基础设施调查是交通规划调查工作的重要组成部分，其目的是为交通系统的现状评价、规划提供基础资料。道路交通基础设施调查内容应包括：路段名称、道路类别和等级、总长度、总宽度、断面形式、机动车道宽度、分隔带宽度、路面类型、起点、终点。道路交通基础设施情况一般可从规划、建设、交通管理等政府机构获得。4.城市自然情况调查城市自然情况调查自然情况调查内容包括气候、地形、地质、自然资源、旅游资源等。自然情况可以从相应的政府部门获取。气候、地形、
11、地质等情况基本上是长期稳定的；而自然资源和旅游资源可能会随时间而变化，如自然资源会随开采而减少或因新的勘探而增多，因此对这两类资源应分年度列出数据。6.2.3 起讫点调查起讫点调查1.概念概念起讫点调查，又称OD(Origin Destination)调查，是为了全面了解交通的源和流，以及交通源流的发生规律，对人、车、货的移动，从出发到终止过程的全面情况，以及有关的人、车、货的基本情况所进行的调查。起讫点调查是道路交通规划研究过程中最基础的调查，其结果对道路交通系统的分析诊断、交通需求预测有重要的影响，在道路交通规划中有极为重要的地位。一般分为人的出行OD调查、机动车出行OD调查和货流出行OD
12、调查三大类内容。2.常用术语常用术语（1）出行出行指人、车、货为完成某一目的(如上班、上学、购物等)从起点到讫点的全过程。出行“起点”指一次出行的出发地点，即O点；出行“讫点”指一次出行的目的地，即D点。出行有以下基本属性：每次出行有起、讫两个端点；每次出行有一定的目的；每次出行采用一种或几种交通方式；每次出行必须通过有路名的道路或街巷；步行单程时间5min以上或自行车的单程距离400m以上。起讫点都在调查区域内的出行称为境内出行；起讫点都在调查区域外的出行称为过境出行。（2）小区形心小区形心指交通区出行端点(发生或吸引)密度分布的重心位置，即交通区交通出行的中心点，不是该交通区的几何中心。（
13、3）期望线期望线又称愿望线，为连接各交通区重心间的直线，是交通区之间的最短出行距离，因为反映最短距离而得名，其宽度表示交通区之间出行的次数。由期望线组成的期望线图，又称OD图，如图6.2所示。（4）主流倾向线主流倾向线又称综合期望线，系将若干条流向相近的期望线合并汇总而成，目的是简化期望线图，突出交通的主要流向。（5）分隔核查线分隔核查线是指为校核OD调查成果精度而在调查区内部按天然或人工障碍设定的调查线，可设一条或多条，分隔核查线将调查区划分为几个部分，用以实测穿越核查线的各条道路断面上的交通量，如图6.3所示。（6）境界线境界线是包围全部调查区域的一条假想线。境界线上出人口应尽量少，以减少
14、调查工作量。（7）OD表OD表是表示各交通区之间出行量的表格。当交通区之间的出行只需要考察量时，用表示双向之和的三角形OD表(表6-1)；当交通区之间的出行不仅需要考察量而且需要考察方向时用表示双向的矩形OD表(表6-2)。3.OD调查分类调查分类 (1)客流OD调查。客流OD调查包括居民出行OD调查、流动人口出行OD调查、交通枢纽客流OD调查三个项目。居民出行OD调查是指调查区域内居民在调查区内的出行OD。流动人口出行OD调查是指调查区域内流动人口在调查区内的出行OD。(2)货流OD调查。货流OD调查包括境内货流OD调查及交通枢纽货流OD调查两个项目。(3)机动车出行OD调查。机动车出行OD
15、调查包括公交车出行OD调查和境内其他机动车境内出行OD调查两个项目。境内其他机动车境内出行OD调查是指调查区内拥有的除公交车外的其他机动车在调查区内部的出行OD。4.OD调查的抽样率及抽样方法调查的抽样率及抽样方法（1）抽样率的确定OD调查抽样率的确定一般可采用两种方法：一是利用试调查或其他城市或区域已经拥有的OD调查资料，考虑调查对象的母体数量、调查统计分析的目标以及抽样的方法，用数理统计的原理，通过分析抽样的误差确定；二是参照国内外的经验确定。目前国内外进行OD调查时，抽样率的确定多采用第二种方法，而且抽样率相差较大。由数理统计的原理，可得出如下的抽样率计算公式：（2）抽样方法OD调查的抽
16、样方法包括：简单随机抽样、分层抽样、等距抽样、整群抽样等。1)简单随机抽样简单随机抽样是最基本的抽样方法，样本的提取随机确定。其抽样方法简单，误差分析也较容易，但需样本容量较多，适宜各个体之间差异较小时采用。2)分层抽样分层抽样是指将母体分为若干类型(层次)，然后在各层次作随机抽样，而不是直接从母体中随机抽样。例如，以交通区的用地性质作为分层特征，将交通区分为若干层次，对用地性质相同的交通区作随机抽样。此法的优点在于通过分类，使各类个体之间的差异缩小，有利于抽出有代表性的样本；缺点是抽样的过程较为复杂，误差分析也较为复杂。5.调查方法调查方法调查方法很多，包括家访、发表调查、路边询问、明信片、
17、对车辆牌照等等。各种方法特点简述如下：(1)家访调查对居住在调查区内的住户，进行抽样家访。由调查员当面了解该住户中包括学龄儿童在内的全体成员一天出行情况。(2)发(放)表调查将调查表格发给机动车驾驶员，由车辆管理系统落实到每个人，由他们填写后回收，填写前作好动员与解释工作。对调查日未出车的应注明原因；若系列假日则改填次日出行情况。这项调查，在我国上海、杭州等地方的回收率达90%以上。(3)路边询问调查在主要道路或城市出人口设调查站，让车辆停下，询问该车的出行起讫点以及其他出行资料。访问地点的选择，如果调查只涉及一条孤立路线上的数据，取一个中间点位置进行驾驶员访问就可以了；如果要取得一个城市全部
18、出人交通资料，应在该城市放射出去的所有路线上选择访问点。在调查人员有限的情况下，这方法很有用，每天调查可限于一个站点，调查周期可以延至一周以上。路边询问一般要让驾驶员停车，一要交警协助；二要注意问答简练、准确、不至引起对方反感，应避免交通堵塞和注意交通安全。(4)明信片法(5)货物流通调查(货流OD)6.OD调查的步骤调查的步骤（1）组织调查机构OD调查是一项涉及面广、工作量很大的工作，需要许多单位、许多部门相互协作、共同完成，因此需要设立一个专门的机构，统一负责指挥、协调工作。（2）调查准备设计、印刷调查表格。表格设计的原则是：既要满足调查的要求，又要简明扼要，使被调查者容易填写或回答；结构
19、合理，尽量为以后的统计分析工作减少工作量。（3）确定抽样率及抽样方法对各项OD调查进行分析研究，确定其抽样率和抽样方法。（4）调查人员培训调查质量很大程度上取决于调查人员，尤其是采用访问调查方法，调查人员的责任心将直接影响调查的成败。因此，从挑选人员开始，就要严格要求。所挑选的人员的一般条件是具有高度的责任感，具有一定的文化程度，身体健康，熟悉当地情况等。（5）制订调查计划调查的实施计划应从实际出发，安排既要紧凑，又要留有一定的余地。（6）典型试验在调查工作全面开展之前，应先做小范围的典型试验，取得经验教训，进一步完善计划和方法，确保达到预期效果。典型试验还可结合培训调查人员一起进行。（7）实
20、地调查实地调查的过程中，必须严格把关，及时抽查，以随时发现问题，保证调查的精度。6.3 交通需求预测交通需求预测交通需求预测是交通规划中的核心内容之一。交通发展政策的制定、交通网络设计以及方案评价都与交通需求预测有密切的联系。本书主要介绍传统交通需求预测的“四阶段”模式。传统交通需求预测的“四阶段”模式是指在居民出行0D调查的基础上，开展现状居民出行模拟和未来居民出行预测。其内容包括交通的发生与吸引(第一阶段)、交通分布(第二阶段)、交通方式划分(第三阶段)和交通流分配(第四阶段)。6.3.1 交通生成预测交通生成预测由于人们在对象区域内的出行不受区域内小区划分的影响，所以交通生成量的原单位与
21、发生/吸引的原单位比较，具有时序列稳定的特点。如上所述，将原单位视为不随时间变动的量，而直接使用居民出行调查结果。然而，原单位因交通参与者的个人属性(年龄、性别、职业、汽车拥有与否等)不同而变动。一般说来，在交通需求预测时，要求个小区发生交通量之和和吸引交通量之和相等，并且各小区的发生交通量和吸引交通量之和均等于交通生成量。如果他们之间不满足上述关系，则可以采用如下方法进行调整。(1)总量控制法在实际计算中，各个交通小区的推算量的误差是不可避免的，从而造成总量的误差。为此，我们应当根据区域的交通生成总量推算得到的各个的小区的发生量进行校正。(2)调整系数法在出行生成阶段，要求满足所有小区出行发
22、生总量要等于出行生成总量。当上述条件不满足时，一般认为所有小区出行发生总量更可靠些。从而，可将吸引总量乘以一个调整系数这样可以确保出行吸引总量等于出行发生总量。6.3.2 交通分布预测交通分布预测交通分布预测是交通规划四阶段预测模型的第二步，是把交通的发生与吸引量预测获得的各小区的出行量转换成为各小区之间的空间OD量，即OD矩阵。如图6.5为交通小区i和交通小区之间 的交通分布的示意图。Qij表示交通小区i到交通小区的交通量，即分布交通量。同样qij则表示由交通小区j到交通小区i的交通量。交通分布预测主要有增长系数法和重力模型法。1 增长系数法增长系数法在交通分布预测中，增长系数法的原理是，假
23、定在现状交通分布量给定的情况下，预测将来的交通分布量。6.3.3 交通方式划分交通方式划分交通方式划分是四阶段法中的第三个阶段。在人们的日常生活中，经过各种交通方式的组合完成一天的工作和生活。因此各种交通方式之间有着很强的相互关系，离开了对这种关系的讨论，交通规划就很难成立。所谓的交通方式划分就是出行者出行时选择交通工具的比例，他以居民出行调查的数据为基础，研究人们出行时的交通方式选择的行为，建立模型从而预测基础设施或交通服务水平变化时交通方式间交通需求变化。交通方式的划分模型的建模思路有两种：其一是在假设历史的变化情况将来继续延续下去的前提下，研究交通需求的变化；其二是从城市规划的角度，为了
24、实现所期望的交通方式划分，如何改扩建各种交通设施引导人们的出行，以及如何制定各种交通管理规则等。1.转移曲线法转移曲线法转移曲线法是根据大量的调查统计资料绘出各种交通方式的分担率与其影响因素之间的关系曲线。较为简单、直观的交通方式预测是用转移曲线诺模图。美国、英国、加拿大都有成套的公共交通与私人交通的转移曲线。例如图6.6是美国运输研究公司建立的华盛顿公共交通与私人交通分担率的转移曲线之一，考虑了出行者的经济条件(按收人分为五个等级)、出行目的(分为工作、非工作、上学)两种方式所需行程时间的比例(称为行时比)、两种方式所需费用的比值(称为费用比)、两种方式非乘车所耗时间的比值(称为服务比)等五
25、个影响因素。该曲线的服务比为1.25，费用比为0.25，出行目的为高峰小时出行。6.3.4 交通分配交通分配对于交通分配，国内外均进行过较多的研究，数学规划方法、图论方法以及计算机技术的发展，为合理的交通分配模型的研制及应用提供了坚实的基础。国际上通常将交通分配方法分为平衡模型与非平衡模型两大类，并以Wardrop第一、第二原理为划分依据。非平衡模型具有结果简单、概念明确、计算简便等优点，因此在实际工程中得到了广泛的应用。非平衡模型根据其分配手段可分为无迭代和有迭代两类，就其分配形态可分为单路径与多路径两类。具体非平衡模型可分为表6-19所示的4类形式。1.最短路交通分配方法最短路交通分配方法
26、最短路交通分配是一种静态的交通分配方法。在该分配方法中，取路权为常数，即假设车辆的平均行驶车速不受交通负荷的影响。每一OD点对的OD量被全部分配在连接该OD点对的最短线路上，其他道路上分配不到交通量。这种分配方法的优点是计算相当简便，其致命缺点是出行量分布不均匀，出行量全部集中在最短路上。这种分配方法是其他各种交通分配方法的基础。由于在最短路分配过程中，每一OD点对的OD量被全部分配在连接该OD点对的最短线路上，因此通常采用最短路分配方法确定道路交通的主流向。图6.7为最短路分配方法流程图。【例6.8】在图6.8所示的交通网络中，交通节点1、3、7、9分别为A、B、C、D四个交通区的作用点，四
27、个交通区的出行OD矩阵如表6-20。试用最短路法分配该OD矩阵。解：(1)确定路段行驶时间。用最短路法分配交通量时，首先要确定路段行驶时间t(i，j)，在该法中取t(i，j)为常数。对于现状网络的交通分配，可根据现状网络的实测路段车速与路段长度确定；对于规划网络的交通分配，可根据路段设计车速确定行驶时间。在本例中确定的路段行驶时间t(i，j)如图6.9所示。2.容量限制交通分配方法容量限制交通分配方法容量限制交通分配是一种动态交通分配方法，它考虑了路权与交通负荷之间的关系，即考虑了道路通行能力的限制，比较符合实际情况，该方法在国际上比较通用。采用容量限制分配模型分配出行量时，需先将OD表中的每
28、一OD量分解成部分，即将原OD表(nn阶，n为出行发生、吸引点个数)分解成个OD分表(nn阶)，然后分次用最短路分配模型分配OD量，每次分配一个OD分表，并且每分配一次，路权修正一次，路权采用路阻函数修正，直到把个OD分表全部分配在网络上。如图6.11所示(容量限制交通分配方法流程图容量限制交通分配方法流程图)。输入OD表及网络几何信息计算路权确定网络最短路权矩阵按最短路法分配每一OD点对OD量累加交叉口、路段交通量最后一OD点对？输出各路段、交叉口总分配交通量YN转入下一OD点对分解原OD表为n个OD分表确定路段行驶时间确定交叉口延误最后一OD分表？转入下一OD分表N3.多路径交通分配方法多
29、路径交通分配方法由出行者的路径选择特性可知，出行者总是希望选择最合适(最短、最快、最方便等)的路线出行，可称之为最短路因素。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，可称之为随机因素。这两种因素存在于出行者的整个出行过程中，两因素所处的主次地位取决于可供选择的出行路线的路权差(行驶时间差或费用差等)。因此，各出行路线被选用的概率可采用Logit型的路径选择模型计算。6.4 城市道路网布局规划城市道路网布局规划城市道路网络规划应以合理的城市用地功能组织为前提，根据城市现状及自然环境特点，经济、合理地规划布局道路网络，同时区分不同功能的道路性质，结合城市的具
30、体用地情况组成道路系统。规划的城市道路网既要满足客货车流、人流的安全畅通，同时还要反映城市风貌、历史和文化传统，为地上、地下工程管线和其他设施提供空间，并满足城市日照通风与城市救灾避难等要求。在进行城市道路网络系统的规划时，应对上述功能综合考虑，相互协调。6.4.1 城市道路网布局影响因素城市道路网布局影响因素城市道路系统是组织城市各种功能用地的“骨架”，又是城市进行生产和生活活动的“动脉”。城市道路系统布局是否合理，直接关系到城市是否可以合理、经济地运转和发展。城市道路系统一旦确定，实质上决定了城市发展的轮廓、形态，即使遇到自然灾害或战争的破坏，在恢复和重建城市时，也较难改变。这种影响是深远
31、的，将在一个相当长的时期内发挥作用。影响城市道路系统布局的因素主要有三个：城市在区域中的位置(城市外部交通联系和自然地理条件)、城市用地布局形态(城市骨架关系)、城市交通运输系统(市内交通联系)。6.4.2 城市道路网络布局结构城市道路网络布局结构历史上形成的城市道路系统形态主要有棋盘式路网、放射形路网、环放射形路网等，相关性能如表6-23所示。随着城市的发展，在典型的城市道路网布局的基础上发展延续出9种道路网络布局形式，现归纳分析如下。1.方格形道路网方格形道路网方格形道路网或称棋盘式路网，如北京、西安老城区道路网，成都、桂林、太原中心区(老城)的道路网。它具有如下特征：(1)道路使用均衡，
32、车流可以较均匀地分布在所有街道上，路网容量被均衡利用，市中心的交通负担不会过重。(2)从交通方面来看，这类路网不会形成太复杂的交叉口，多为十字形或丁字形交叉口，交通组织简单便利。(3)在重新分配车流方面具有较大的灵活性，当某一条街道受阻，车辆可选择的绕行路线较多，行车行程时间不增加。(4)城市街道布局严整、简洁，有利于建筑物布置，方向性好。但方格形道路网对角线方向交通联系不便，非直线系数较大，一般为1.2，甚至可达1.4，增加了居民的无效出行距离，加重了路网负担；干道网的密度一般较高，存在很多的交叉口，既影响车速，又不易于交通管理和控制；把城市交通分配到全部道路上，不能使主次干路明确划分，限制
33、了主次干路按功能发挥作用。为改善对角线方向上车流绕行距离过长的问题，可在方格网中适当加人对角线方向的干道，形成棋盘对角式路网。这样对角线方向交通可以缩短30%左右的出行距离，增加了可达性。但由于斜向干道的穿越，会形成近似三角形的街坊和交叉口，给建筑布置和交通组织带来不利影响。2.环线放射式道路网环线放射式道路网环形放射式道路网，由从城市中心起向四周的若干条放射线和以城市中心为圆心的几条环形线所组成。城市中心即为中心区，四周分布几个副中心，比较理想的布局方式是从中心向四周一定范围内布置居住区，包括工作、生活、商业服务业、娱乐等，市区外围为工业区，城市各组团间由城市干道和绿化带分隔。环形放射式道路
34、网起源于欧洲以广场组织城市的规划手法，最初是几何构图的产物、多用于大城市。这种道路系统的放射形干道使市中心和各功能区以及市区和郊区间有便捷的交通联系，市中心可达性好，有利于形成吸引力强大的市中心，保持市中心的繁荣；环形干道又有利于外围市区及郊区的相互联系，并疏散过境交通，以避免对市中心产生过大的压力。3.自由式道路系统自由式道路系统自由式道路系统通常是由于地形起伏变化较大，道路结合自然地形呈不规则状布置而形成的。这种类型的路网没有一定的格式，变化很多，非直线系数较大。如果综合考虑城市用地的布局、建筑的布置、道路工程及创造城市景观等因素精心规划，不但能取得良好的经济效果和人车分流效果，而且可以形
35、成活泼丰富的景观效果。国外很多新城的规划都采用自由式的道路系统。美国阿肯色州1970年规划的新城茅美尔(Maumelle)，城市选在一片丘陵地，在交通干道的一侧布置了工业区，另一侧则结合地形、河湖水面和绿地安排城市用地，道路呈自由式布置，形成很好的居住环境。4.混合式路网混合式路网混合式或综合式道路网系统是根据城市所在地区的地形和交通需求将城市不同区域的各个道路系统有机结合起来，使道路网既能满足交通需求，又能满足经济和建筑上的需求。混合式是多种形式的组合，是城市分阶段发展的体现。这种路网形式考虑了自然历史条件，有利于因地制宜地组织交通，使城市得到一个完整而统一的建筑规划结构。它全面地考虑了城市
36、中的基本组成要素，使它们在城市用地上协调配合。如果规划合理，这是一种扬长避短的形式。5.线性或带形道路网线性或带形道路网线性道路网是以一条干道为轴，沿线两侧布置工业与居用建筑，从干道分出一些支路联系每侧的建筑群。线性道路网布局又可分为两种方式：一种方式是干道一侧为居住区，另一侧是工业企业区，干道的中部为中心区，两侧各有一个副中心；另一个方式是沿干道为一个或多个建设区，中间为居住，有行政、商业、服务业中心，两侧各为一个工业企业，最外侧各有居住区及商业服务业副中心，和工业区分开布局。还有一种和线性道路网布局相似的带形城市道路网。这种布局往往以中间的干道为主轴，两侧各有一条和主轴平行的道路作为辅助干
37、道，这样以三条道路为主要脉络和一些相垂直的支路，组成类似方格形的道路网，如兰州、深圳。6.方格环形放射式道路网方格环形放射式道路网这种道路网中心区为方格形，向四周呈环形放射式发展。由于历史原因，我国城市道路网多采用这种布局形式。随着城市化进程加快，区域之间交往增加，过境交通增大，编制总体规划中的道路网络，自然需要利用改造原有的放射线和发展新的放射线，同时为了便利各条放射线之间的联系、缓解疏散中心区的交通环路便应运而生，大城市一般都建几个环路，至于放射线的数量，随着城市大小、地理位置以及和相邻城市的关系而有所不同，大体上内地城市放射线较多，沿海城市放射线较少。7.手指状手指状(巴掌式巴掌式)道路
38、网道路网这种道路网以多条放射线呈手指式发展，市区以外沿着手指状的道路两侧规划一些重点建设区，每个重点建设区规划一个行政办公及商业服务业为主的副中心，各重点建设区之间以楔形绿带分隔，手指式放射线通过几条环路联系起来。8.星状放射式道路网星状放射式道路网星状放射式道路网是和子母城市的布局(即城市由市区和卫星城所组成)相配套的。道路网从城市中心起呈放射状联系多个卫星城市，而城市由几个层次的同心圆所组成。9.交通走廊式道路网交通走廊式道路网城市中心区道路网形成之后，城市沿着放射干道发展，形成交通走廊式道路网。6.4.3 城市道路网布局规划方法城市道路网布局规划方法道路网布局规划一般采用先确定道路网规划
39、指标和道路网空间布局形式，然后进行道路网系统性分析，再布置专用道路系统，最后进行检验与调整的过程，如图6.13所示。1.道路网规划指标的确定道路网规划指标的确定道路网布局规划中首先需要明确的是规划指标，主要有人均道路用地面积、车均车行道面积、道路网密度、道路等级结构、道路网联结度、非直线系数等。2.道路网空间布局形式道路网空间布局形式在社会经济、自然地理等条件的制约下，不同城市的道路系统有不同的发展形态。从形式上看，常见的城市道路网布局有4种典型类型：方格网式道路网布局、环形放射式道路网布局、自由式道路网布局、混合式道路网布局。3.道路网系统性分析道路网系统性分析道路网的系统性表现在城市道路网
40、与城市用地之间的协调关系、与对外交通系统的衔接关系以及道路网系统内部各组成要素之间的协调配合关系。道路网布局的系统分析有以下几个方面的内容。(1)城市道路系统与城市用地布局的配合关系：主要分析城市各相邻组团间和跨组团的交通解决情况、主要道路的功能是否与两侧的用地性质相协调、各级各类道路的走向是否适应用地布局所产生的交通流以及是否体现对用地发展建设的引导作用等。(2)城市道路网与对外交通设施的配合衔接关系：主要分析城市快速道路网与高速公路的衔接关系、城市常速交通性道路网与一般公路的衔接关系、城市对外交通枢纽与城市交通干道的衔接关系。考虑到高速公路对城市交通有着重大影响，在规划的层次上应将高速公路
41、交通影响分析纳人交通规划研究内容。(3)城市道路系统的功能分工及结构的合理性：主要分析道路网中不同道路的功能分I、等级结构是否清晰、合理，各级各类道路的密度是否合理等。为保障交通流逐级有序地由低一级道路向高一级道路汇集，并由高一级道路向低一级道路疏散，应避免不同等级道路越级相接。4.道路网布局的检验与调整道路网布局的检验与调整经过以上过程所初步拟订的道路网需经过检验，如图6.14所示。检验的标准是拟订的道路网是否能满足道路交通需求和环境质量要求。检验的基础是道路交通需求预测技术、道路网络分析技术和道路交通环境影响分析技术。道路网规划方案的调整分为两个层次，当道路服务水平质量和环境质量状况不符合
42、规划要求时，首先调整道路网布局规划方案，对调整后的道路网布局规划方案重新进行检验，如经过多次调整后仍不能满足规划要求时，应对城市总体交通结构进行反馈，提出修改意见。6.5 交通规划软件交通规划软件TransCAD简介简介6.5.1 概述概述TransCAD软件是由美国Caliper公司开发的宏观交通系统仿真软件。TransCAD软件把地理信息技术（GIS）和交通规划技术较好地结合在一起，可以方便地对各类交通运输及相关数据进行存储、提取、分析和可视化。由于采用先进的Windows 环境及一系列最新的开发方法，使得软件具有较好的风格，如先进的菜单界面、强大的图形功能、方便的工具栏、良好的开放性、多
43、文档、多用户操作等等。TransCAD与其它Windows应用程序相仿，对容量没有硬性限制，能最大限度地发挥硬件能力，运行环境为Windows 3.1及以上版本。TransCAD 3.5为32位应用程序，现已推出用于Windows平台的4.8版。软件界面如图6.15TransCAD软件的仿真过程主要包括：（1）网络和路径。生成、设置、路段方向、选定路段、转向工具箱、最短路径、多路径、网络分割、带宽设定等。（2）线路系统。线路服务、站点服务、线路编辑等。（3）规划。出行产生、吸引、平衡、快速反应模型、出行分布、交通分配等。（4）公交。网络生成、设置、最短路、网络阻抗计算等。（5）路线和逻辑分析。
44、成本矩阵计算、货运路线计算与显示、弧最短路、指派问题、运输问题、货流配送、最小成本流、分区、聚类、设施定位等。（6）统计。报表、校正、模型估计、模型应用、生成模型文件、邻接矩阵、空间校准等。图图6.15 TransCAD6.15 TransCAD软软件界面件界面 6.5.2 软件的主要组成部分软件的主要组成部分TransCAD软件是目前在国内使用比较广泛的宏观交通系统仿真软件，主要由三部分组成，即地理信息系统（GIS）、数据库和交通分析模型。（1）地理信息系统（GIS）地理信息系统（geographical information syatem简称GIS）是以采集、存储、管理、分析、显示和应用
45、整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。GIS中数据采集与编辑是通过各种数据采集设备把现实世界的空间信息和非空间信息变成数字化数据，同时可以对其进行编辑修改，得到正确的空间拓扑数据。GIS中以分幅的方式组织空间数据，并通过对用户透明的数据管理功能实现拓扑结构完整、逻辑上没有图幅限制的空间数据库。（2）数据库数据是信息系统进行处理、分析的物质基础。TransCAD软件中的数据库通常分为基础信息数据库（又称基础数据库）和专题信息数据库。基础数据库是客观世界的表达模型，是空间型数据库，它是将表示仿真对象基本面貌并作为其它专题数据统一的空间定位载体
46、的地形、道路、建筑物等基础空间信息以结构化文件形式组成的集合。基础数据库在TransCAD软件中作为一种空间数据库，它具有以下一些特点：统一的坐标系。无论是地理坐标系还是平面坐标系，都要求统一，以保证地物要素的连续；统一编码体系。相同的地物要素用相同的编码，否则数据库间、图幅间会出现无法接边的逻辑错误；统一属性数据。相同的地物要素在不同比例尺上有不同的表示方法，但应有相同的属性。（3）交通分析模型交通分析模型包括一系列的数理统计和电子分析的支持工具，其作用是分析地理信息系统收集的交通资料和对数据库进行模型运算。规划人员根据工作中的实际需要，既可运行单一交通分析模型，也可以对某些模型进行联合操作
47、。对于输入系统的交通信息，交通分析模型经过系统分析，也可自动生成相应的图形。对于系统输出的交通资料，交通分析模型经过系统分析，以图形化的形式展现其效果。6.5.3 软件功能软件功能TransCAD软件主要包括五大功能：Windows下的、功能强大的地理信息系统。扩展数据模型，提供显示和处理交通数据的基本工具。汇集了极其丰富的交通分析过程和大量的交通、地理、人口统计数据。可以生成宏、嵌入、服务器应用及其他用户程序。（1）地理信息系统作为一种先进的地理信息系统软件，TransCAD可以生成地图，建立和维护地理数据集，以及进行多种空间分析。TransCAD还包括专门用于交通运输的特殊数据结构：交通运
48、输网络。交通运输网络存储运输系统和设施的重要特征，包括：转弯限制与时耗；上下跨路与单行道；多种运输方式的换乘点和延迟函数；区域中心与运输网的连线；道路分类与性能函数。矩阵。矩阵用于存放旅行距离、旅行时间和货流等交通运输的基本数据。它是交通运输分析的基本工具。TransCAD具有生成、维护矩阵和矩阵操作等功能，并通过提供期望线等方法对矩阵中的数据进行空间分析，使其具有较强的可视化效果。路线与路线系。路线与路线系指卡车、客车或人从一点到另一点的行走线路。相关的路线可以安排在一个路线系层里，并包括路线属性数据、停站位置和旅行时刻表。线性参照（动态分段）。线性参照指根据沿着道路与某一固定点的距离来确定
49、交通运输分析对象的位置。TransCAD具有动态分段功能以便合并和分析多个线性参照数据集。下列信息均可采用线性参照功能：基础设施与运营管理数据；交通事故位置；铁路或公路的分级；道路桩号；固定资产投资项目数据。（2）数据库功能TransCAD软件中数据库的主要功能如下：存储路段流量信息，便于系统识别分析路网是单向交通流还是双向交通流及进行模型流量运算。扩充地理数据的存储，提供地下通道和立交桥的交通信息。存储路网各交叉口的延误信息和禁止转向信息。存储路网层信息，并以表格的形式展示路网数据。以矩阵的形式存储OD数据，并可方便地进行数据操作。例如流量矩阵、出行时间矩阵和出行距离矩阵。（3）交通分析模型
50、TransCAD为解决各种交通问题提供了多种模型：网络分析模型。这一模型用于交通运输网络分析，它包括：最短路径程序求解网络中任意两点间的最短距离、最短时间和最小费用，而不论起点与终点之间有多少节点；网络分区模型根据距离、时间和费用的长短或多少划分交通运输网络，以确定服务设施的服务范围；旅行售货商模型产生经过网络中任何指定点的、效益最好的环路。交通规划与运输需求预测模型。交通规划与运输需求预测模型由常用的四阶段模型组成，即出行产生模型、出行分布模型、方式划分模型和网络分配模型。这些方法使用户在使用TransCAD求解交通问题时可以有多种选择。路径选择和物流模型。该模型可用于任何运输方式，其应用实
