BJTUBJTU第第 1 1 页页交通运输系统模型与方法交通运输系统模型与方法孙会君 51684265(o) Emial:hjsun1bjtu.edu.cn交通运输学院系统科学所BJTUBJTU第第 2 2 页页2.1交通规划的发展历程交通规划理论的产生和发展大致可分为4个阶段：1) 萌芽阶段在汽车出现以前和出现之初，交通建设较简单，但仍然存 在交通规划的过程。如一些中国古代城市的道路网就表现 成棋盘形状。二次世界大战末期，发达国家汽车增多，城 市路网的容量和形态上与出行需求之间的矛盾表现出来。 美国就于1944年进行针对交通出行的家庭访问调查，并作 了数据统计分析，这是人类历史上第一次交通调查。第二部分 交通规划BJTUBJTU第第 3 3 页页20世纪50年代美国还借用系统分析方法对城市道路网的 布局进行了分析，其它国家如日本也于1950年在东京进 行了机动车出行O-D调查。这些只是局部的尝试性探索。2.1交通规划的发展历程BJTUBJTU第第 4 4 页页2) 四步法阶段 开始交通预测只是关于交通发生、交通分布、交通分配三个阶 段的预测。1953年美国在都市底特律首先开始进行交通调查，1962年发 表了高速公路规划报告书。名为“Traffic Study” 的底特律 都市圈交通规划，其核心是高速道路规划。以1962年美国芝加哥市发表的Chicago Area Transportation Study为标志，交通规划理论得以诞生。 四阶段交通需求预测法。1962年美国制定的联邦公路法规定凡5万人口以上城市，必须 制定以城市综合交通调查为基础的都市圈交通规划，方可得到 联邦政府的公路建设财政补贴。该项法律直接促成交通规划理 论的形成和发展。2.1交通规划的发展历程BJTUBJTU第第 5 5 页页2) 四步法阶段英国1963年发表了著名的布凯南报告书。在此前后，已开始了 制定城市综合交通规划所必须的城市交通调查。1964年雷塞士 特市进行的综合城市交通规划是英国定量进行城市综合交通规 划的先驱。在日本运用科学分析规划手段制定城市交通规划始于20世纪60 年代后期，以居民出行调查为基础进行城市综合交通规划。日本于1952年在东京进行了第一次关于城市机动车出行的OD 调查。到1958年，在全国主要城市都开展了机动车OD调查， 并决定此后定期进行此项调查，为定量的交通需求预测打下了 基础，60年代前半期，道路交通规划已开始运用交通发生、交 通分布、交通分配的三阶段交通需求分析法。2.1交通规划的发展历程BJTUBJTU第第 6 6 页页20世纪60年代后期，日本广岛都市圈的交通规划首次提 出了对不同交通方式进行划分这一新的预测内容。此后 交通规划变成了交通发生、交通分布、交通方式划分和 交通流量分配四个步骤。（3）非集计模型阶段此类研究最早也是始于20世纪60年代后期（即上面提到的 广岛都市圈规划），首先用于交通方式 划分，20世纪70 年代后对它作了深入研究，并推向实用化。四阶段法是将 个人的交通活动的数据资料按交通分区进行统计处理的， 是以交通分区为单位的模型，而非集计模型的分析单位是 个人，对调查得到的数据不进行统计处理，而是引入效用 理论、概率论的方法直接进行分析研究。此类模型仍在发 展中。2.1交通规划的发展历程BJTUBJTU第第 7 7 页页（4）平衡模型加计算机技术阶段1975年LeBlanc发明Beckmann平衡交通分配模型的算法 以来，人们借助各种现代的应用数学工具，展开了关于平 衡问题的数学模型及其算法研究，迅速发展的计算机技术 使得大规模的、复杂的非线性数学规划模型及其算法得以 实现。这方面一直是交通规划的主要研究内容，而且已发 展的交通的其它领域如智能交通系统（ITS）。2.1交通规划的发展历程BJTUBJTU第第 8 8 页页有关交通论坛：q 交通流论坛q 中国交通技术论坛 http:/bbs.tranbbs.net/BJTUBJTU第第 9 9 页页“交通”通常被广义地定义为“人、货物、信息的地点间,并 且伴随着人的思维意识的移动”。2.2 交通的定义由于人和货物的移动与信息的移动在速度上的差异,并且信息 的移动已经形成了独立的学科, 所以,交通又被狭义地定义为 人或货物的地点间，并且伴随着人的思维意识的移动。这种伴随着人的思维意识的移动,也就是说,一些自然现象,例 如,流水、下雨、刮风以及泥石流等物体的单纯地点间的移动 不能认为属于交通的范畴。 BJTUBJTU第第 1010 页页伴随着人的思维意识的移动有两种：(1)移动的本身有价值即人们通过移动获得精神快乐和休闲等。(2)移动的结果有价值。即人们通过移动获得对自己或社会有价值的结果。 BJTUBJTU第第 1111 页页(1)本源性需求：移动的目的是他人难以代替、为了 本人的交通需求。如上学、交友、 看病。(2)派生性需求：可以由他人代替的交通需求。如工 作、联系业务、购物。（以往交通规划的主要研究对象）生活水平的提高旅游观光交通、节假日交通 也被作为研究对象2.3 交通的经济学分类BJTUBJTU第第 1212 页页2.4 交通的作用(1)交通的经济作用要致富先修路缩短运输时间、降低车辆的油脂耗损、提高交通 安全、降低运输价格；促进地区之间的交流、扩大市场、降低生产成本 、促进城市化、扩大就业、促进地区之间的专业 分工、抬高土地价格。BJTUBJTU第第 1313 页页2.4 交通的作用(2)交通的社会作用社会形成与文化交流：打破地区间距离的隔 阂、形成一体化社会；时间的节约和有效利用、防灾和社会福利。BJTUBJTU第第 1414 页页根据国家区域城市社会与经济发 展情况对交通运输设施未来一段时间 的发展做出安排，其主要内容包括确 定运输线网结构、港站地点位置、能 力规模及建设序列。2.5 定义交通规划BJTUBJTU第第 1515 页页2.5 定义交通规划交通部在80年代末提出建设公路主骨架、水运 主通道、港站主枢纽和交通支持系统，即“三 主一主持”的长远规划。八五“开始，准备用三 十余年的时间完成 “三主一支持”中的主枢纽港站场建设也在全 国部分大中城市进行了实施。 BJTUBJTU第第 1616 页页2.5 定义交通规划BJTUBJTU第第 1717 页页2007年交通部又制定了全国公路运 输枢纽规划。全国设定了179个公 路运输枢纽。BJTUBJTU第第 1818 页页q 系统科学是指导思想 q 交通供需分析是技术指导 q 成本效益分析是评判准则 BJTUBJTU第第 1919 页页交通规划的目的与意义目的：设计一个交通系统，以便为将来的各种用地 模式服务。意义：(1)是建立完善的交通体系的重要手段。重视各种交通方式之间的内在联系。(2)是解决道路交通问题的根本措施。从人、车、路、环境以及综合交通着手。BJTUBJTU第第 2020 页页(4)道路交通管理规划是实现城市交通科学化、现代化管理，充分发挥现有道路交通设施资源的重要环节。 (3)是获得交通运输最佳效益的有效方法。如何以最少的投资获得最大的效益。BJTUBJTU第第 2121 页页2.6 交通规划的内容及方法1.交通调查(Traffic Survey)(1)居民出行调查(Person Trip Survey) 每10年一次(2)货物流动调查(Distribution Survey) 每5年一次(3)机动车OD调查(OD Census) 每5年一次(4)道路断面交通量调查(Road Traffic Census) 每5 年一次, 中间年一次非间歇式交通量 (常时)观测调查 每日间歇式交通量观测调查BJTUBJTU第第 2222 页页2.交通与土地利用(Traffic and Land Use)3.交通的发生与吸引(Trip Production, Generation)4.交通分布(Trip Distribution)5.交通方式分担(Modal Split)6.交通量分配(Traffic Assignment)BJTUBJTU第第 2323 页页7.交通评价(Traffic Valuation)8.非集计分析(Disaggregate Model Analysis)9.交通需求快速预测模型10.智能交通系统(ITS)BJTUBJTU第第 2424 页页ijOi发生交通量Dj吸引交通量ijtijtij交通分布交通需求预测的四个阶段BJTUBJTU第第 2525 页页ijtij(railway)ijBJTUBJTU第第 2626 页页四阶段预测法是目前经典的方法，在实际工程项目 中获得了极其广泛的应用，为世界所公认。 然而，由于四阶段预测法的局限性，例如明显的阶 段划分、小区划分和统计处理等，已经逐渐不能适 应信息化、个性化的要求。 一些新方法正在受到人们的重视，例如将上述四阶 段或其中某几个阶段组合在一起的组合模型，利用 断面实测交通量反推OD交通量方法，非集计模型 方法以及基于控制论的方法和基于计算机模拟的方 法等。 BJTUBJTU第第 2727 页页交通调查的目的、内容、方法土地利用的有关模型自学有关内容: