Frator交通规划四阶段法(交通分布)福莱特算法--绝对经典
城市交通规划四阶段法课程设计
河南城建学院《城市交通规划》课程设计说明书课程名称: 城市交通规划题目:城市交通规划四阶段法课程设计专业: 交通工程学生姓名:学号: 0指导教师: 李爱增、吴冰花、张蕾设计教室: 10#B504、505开始时间: 2016 年06 月3 日完成时间: 2016 年06 月3 日课程设计成绩：指导教师签名：年月日1.交通生成预测 (1)1.1交通生成总量的预测 (1)1.1.1理论知识 (1)1.1.2分部计算过程 (1)1.2发生与吸引预测 (6)1.2.1理论知识 (6)1.2.2分部计算过程 (6)2．交通分布预测 (9)2.1理论知识 (9)2.2计算过程 (10)3.交通方式划分 (14)3.1换算基础资料 (14)3.2分部计算过程 (17)4.交通分配 (17)4.1理论知识 (17)4.2分布计算过程 (18)4.3预测结果 (19)5.设计小结 (20)5.1设计过程中遇到的问题及解决办法 (20)5.2对城市交通规划及交通需求预测的认识及看法 (20)5.3设计收获及感想体会 (21)1.交通生成预测交通生成预测是交通需求四阶段中的第一阶段，是交通需求分析工作中最基本的部分之一，目标是求得各个对象地区的交通需求总量，即交通生成量，进而在总量的约束下，求出个交通小区的发生与吸引量。
交通生成预测与土地利用、家庭规模和家庭成员构成、年龄和性别、汽车保有率、自由时间、职业工种、家庭收入等因素存在着密切的关系，因此，在进行预测时，必须充分考虑影响因素的作用。
发生与吸引交通量预测精准度将直接影响后续预测乃至整个预测过程的精度。
1.1交通生成总量的预测1.1.1理论知识交通生成总量的预测方法主要有原单位法、增长率法、交叉分类法和函数法。
除此之外还有利用研究对象地区过去的交通量或经济指标等的趋势法和回归分析等方法。
本报告中采用原单位法对交通生成总量进行预测，根据人口属性，用居住人口每人平均交通生成量来预测未来的居民出行量。
交通规划四阶段法预测第二阶段
j
j
该方法是Detroit（底特律）市1956年规划首次被开发利用， J.D.Carol提出的。
特点：
考虑的因素较平均增长率法全面；但同样是收敛速度慢，需 要多次迭代才能求得将来年的分布交通量。
求将来 OD 分布交通量（单位：万次）。设定收敛标准ε=3%
D O
1
2
3
现状值 将来值
1
4
2
2
8
20
2
3
2）阻抗问题：分区内的出行，阻抗不易确定。若Rij接 近于0，则出行分布量将产生偏大的估计；其解决方法是：
一是qii不用引力模型，用其他方法，作为第1次近似值。如 以分区规模和交通服务条件作自变量建立回归分析模型；
二是修改分布阻抗，采用更一般的函数关系f(Rij)；
第三节 重力模型法
常见的交通阻抗函数有：
Rij a1twij a2ttij a3tvij a4tnij a5Fij a6 j
式中：twij－到达或离开车站的步行时间； ttij－在车站的等待时间； tvij－i到j在车旅行时间； tnij－i、j间发生的换乘时间； Fij－i、j间出行需要的费用； φj－i到j的节点费用（特别是停车）； δ－随机变量，代表未被包含的属性，如安全、舒适和方便性等； a1，a2，…a6－各费用元素的权重；它们将各种属性转换成合适的度量单 位，如货币或时间。
R广义费用（又叫交通阻抗），可以是出行时间、距离、费 用、票价、油耗或指标的综合。
（模型构造上不能保证预测值满足交通守恒约束条件）
费用可以用距离、时间或货币来表示。一般地，可 通过一个统一的度量来表示，通常将这个度量称为出 行的广义费用。它是典型的出行属性的线性函数，该 函数的系数代表着属性的重要程度（权重）。如交通 方式k的广义费用的一种可能表达形式为：
20140926四阶段法
]
（4）熵模型
二、交通需求预测的一般原理
预测方法 优点 缺点
增长率
1. 构造简单易懂 1. 要求基准当年有 2. 不需要小区间距离 完整的OD表 3. 对各种交通目的、时 2. 当预测对象（交 间的OD预测都适用 通时间、土地性 4. OD表周边分布变化 质）发生较大改 较小时特别有效 变时不适用 5. 计算铁路旅客OD分 3. 现状交通量为0 布很有效 时不适用
二、交通需求预测的一般原理
1、交通产生预测 交通产生预测即是建立交通小区内居民出行或货物 发生量与吸引量与小区土地利用、社会经济等特征 变量之间的关系，预测未来小区的交通产生量、吸 引量。常用的方法包括：增长率法、聚类分析法、 回归分析法。
二、交通需求预测的一般原理
增长率法 增长率法是根据预测对象（如人口、客货运量 、经济指标等）的预计增长速度进行预测的方 法。 ������������ = ������0 1 + ������ ������ 增长率法的关键在于确定增长率，但增长率 随着选择年限的不同及计算方法的不同而存在较 大的差异。特点是计算简单，但预测结果粗略， 较适于近期预测。
将来OD
1 T 2 3 合计 20 20 25 65
25
18
22
1 2 3 1 10.5 4.3 5.0 2 6.7 8.7 8.2 3 5.9 7.4 8.3 合计 23.1 20.4 21.5
20 / 8 25 / 9 T11 4( ) 2
二、交通需求预测的一般原理
B、 Fratar模型 Fratar模型考虑了OD量起点与终点区 之间的吸引强度，预测结果优于平均增长系数模型， Fratar模型的具体形式为 ������������������
四阶段法
四阶段法在交通规划中的应用收藏下载跳至底部↓阅读:3079次大小:2KB(共2页)四阶段法在交通规划中的应用□于明魏彦明李振勇(山东东泰工程咨询有限公司，山东淄博256414)摘要：本文主要介绍了交通四阶段法的相关理论，并列举了各个阶段常用的预测方法和模型。
并通过在威海市交通规划中运用四阶段法进行实例分析验证，得出此方法可行有效，对于以后进行交通规划实践具有很好的指导作用。
关键词：交通规划；四阶段法；预测；交通分配前言交通是指人、货物、信息在不同的地点间，伴随着人类思维意识的移动。
交通运输已经成为国民经济发展的支柱产业。
因此，如何构建四通发达的交通网络对于提升国民收入、提高经济总体水平就体现出很重要的现实意义。
这是因为，合理的交通网络在经济上可以缩短运输时间、降低车辆的油脂耗损、提高交通安全、降低运输价格；可以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、打破地区间距离的隔阂、促进地区之间的专业分工，形成一体化社会。
交通规划(Traffic/Transportation Planning)是根据国家／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。
交通需求预测作为交通规划的核心内容之一，是城市规划必不可少的前提，也是确保交通规划符合未来发展需求。
很多学者基于多种理论开发出众多的交通需求预测模型。
应用最为广泛的理论及模型为20世纪50年代开发的四阶段预测法。
作为交通需求预测的经典方法，其逻辑关系明确、步骤分明，在实际工程项目中获得了广泛的应用。
在世界范围内也被广泛应用。
1.交通四阶段法相关理论交通四阶段段法以居民出行调查(person trip survey)为基础，由交通生成(trip generation/attraction)、交通分布(trip distribution)、交通方式划分(modal split)、交通量分配(traffic assignment)四个阶段组成。
交通规划基本技术1四步骤模型
增长系数 （G） 2 1 4 3
分区间出行分布 A 0 25 10 5 B 25 0 15 10 C 10 15 0 5 D 5 10 5 0
Li
0.500 0.357 0.600 0.500
0 PA LA 0.5 TAB GB TAC GC TAD GD
终点区 起点区 A B
C
D 重新合计
44.0
15.0 80.4
28.7
12.9 63.0
0.0
33.0 105.7
33.0
0.0 60.9 310.0
1.067
0.972
80.4 0.984 21.4 0.79 44.0 1.14 15.0 0.99
要求指标
调整系数α
80
0.99
50
0.79
120
– i小区的出行产生数与Fi成正比 增长 – j小区的吸引数与Fj成正比增长 – i、j小区的增长因素需根据总增 长率F进行调查修正
增长系数法优缺点
• OD矩阵，出行的另一种表达：
• 起点Oringin：出行的起点 • 讫点Destination：出行的讫点
例子
某家庭有 2 口人组成，地处小区 A ，两人在小区 B 的同一单位工作。甲昨天在公司加班，晚上住在公 司，今天下班后和乙约好，直接到小区C的某饭店就 餐，然后共同回家。乙早上从家出发到公司上班； 下班后乙到小区D商店买东西然后到小区 C的饭店与 甲共进晚餐，然后回家。 试分别画出甲、乙两人今天的出行链，并计算今 天各小区产生吸引的PA矩阵和起讫点的OD矩阵。
– 重力模型法 – 机会模型法
二、出行分布的两类模型
Tij T G
f 0 ij
交通规划要点总结
第一章：1.交通规划概念：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。
2.交通规划原则： 1）交通系统建设服务于经济发展原则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3.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2）要有全局观点3）体现可持续发展理念4）符合经济发展要求4.交通规划的期限：交通规划一般分近期、中期、远期三个阶段。
（1）近期以距基准年1-5年为宜，最长不超过10年；（2）中期以距基准年5-15年为宜，最长不超过20年；（3）远期距基准年15-30年为宜，最长不超过50年。
第二章：1.交通调查的内容：道路交通规划可分为城市道路交通规划和区域公路交通规划两大类，相应的调查内容有所不同，但具体的调查内容都可以划分为基础资料、交通需求、交通设施、交通现状四大项。
2.交通调查专业术语：（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”指一次出行的出发点，即o点；出行“讫点”指一次出行的目的地，即D点。
起讫点都在调查区内的出行称为境内出行，起讫点在调查区外的出行称为过境出行。
起讫点在同一交通区的出行叫做区内出行，起讫点分别位于不同的交通区的出行叫做区间出行。
（2）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。
（3）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。
交评四阶段法（结合实例操作）
交评四阶段法（结合实例操作）绝对是干货，不是为了挣下载币我都不会摆出来适用人群范围：没交通背景人群1、关键参数道路的通行能力：4800 3000 1600车速：80 60 40总用地面积：约400公顷建设用地面积：约320公顷交通小区个数：14个，相当于每个交通小区37公顷（30-40公顷）2、具体操作已经画好的CAD图如何转入TC做交通四步法预测分析到底需要输入那些要素1、先导入路网，路网要检查连接性有了小区（面）跟道路（线）数据，需要将两者链接起来——质心线小区质心（面的重心）——打开面，工具，输出，选择以质心文件的形式输出链接小区质心与线——打开线（）需要的要素：控规方案的人口用地的布局（）上层交通规划道路干线（各级道路名称，宽度）好像主要干道才考虑，较为次级的没怎么考虑【】、准备好面要素（交评小区）、线要素（交评所涉及的道路路网），各条路网相应的属性，各交评小区的P/A、建立质心节点，使得道路网与交评小区链接上。
链接上的道路成为质心杆，质心杆被假设为承载量无限大，通行时间非常短；（这一步末尾选中新建的质心杆，不知道是为何用）、建立网络，将所有的线（Link）与节点（Node）都继承下来————至此，路网创建完成【交通分布阶段】、建立交通阻抗矩阵【交通分配阶段】自己的理解：在上一步计算得到OD交通分布之后（其实就是各个小区的PA生成量，成果是一个矩阵与一个柱状图），在此基础上，软件做了一部将矩阵的行列ID换为质心节点的ID号，其实质为将面状的交通生成量移植到线上，而这个移植的第一步为转到质心连杆上，而质心连杆跟质心是一一对应的。
利用实测车流量，反推OD，需要的参数有通行时间、道路通行能力、车流量重力模型推导OD分布1、Gravity Calibraion1、初始OD矩阵反推：通过车流量、通行时间、通行能力三个关键的参数，反推初始状态的OD 需要输入的参数：OD_base0初始矩阵、道路网数据至此得到的OD初始矩阵，即可得到现状的产生、吸引量2、产生量、吸引量预测：这一步需要三个参数：A、现状的产生、吸引量（即上述所求）B、现状的人口、GDP数据C、未来的人口、GDP数据OD反推的界面我们使用的反推方法是：User Equilibrium（用户平衡法）需要的条件：路网、网络、现状车流量数据其实就是从现状的车流量，反推出OD出行分布量OD矩阵，他的行列是交通小区，矩阵内容是小区之间的车流通量；得出来的现状OD矩阵，可以在下一阶段推测未来的OD矩阵视频里面是通过现状的PA以及现状的人口、经济数据回归拟合得出规划年份的PA，而实际计算的话就直接用规划方案来弄就好了。
公路网规划 交通需求预测四阶段法
第二节 交通分布预测
按模型的具体算法分 一类是增长系数法 ：平均增长系数法、Fratar法、 Furness法、底特律法等 一类是综合方法 ：重力模型法、介人机会模型法、 系统平衡模型法
第二节 交通分布预测
增长系数法：完全是基于出行起点与终点小区的 交通增长特性，利用现状的OD分布量推算将来的 OD分布量。它依赖于各节点间的基年分布情况， 并假设区间的出行交通与路网的改变相互独立， 或者在预测年限内交通运输系统没有明显的改变。 这种方法适用于小地区或区域间出行不受空间阻 挠因素的影响而只受地区间交通发生、吸引特性 影响的出行空间分布形态，且这种方法不限于某 些个别因素的影响，着重总的趋势，适用于交通 量的宏观分布预测，但当基年OD分布稍有偏差时， 对未来影响将会很大。模型不需标定，只需满足 总量平衡即可。
对于交通分配，国内外均进行过较多的研究，数学规划方 法、图论方法及计算机技术为交通分配模型的研究及应用 奠定了坚实的基础。国际上通常把交通分配模型分为平衡 模型与非平衡模型两大类，并以Wardrop第一、第二原理 作为划分依据。 平衡模型：平衡分配法（数学规划模型） 非平衡模型：表5-1
第五节 交通分配
第五章 交通需求预测
第一节 交通需求预测的基本流程 1、基本流程 区域社会经济的发展刺激区域运输需求的增长 （1）经济角度 （2）社会角度
预测是建立在对区域社会经济与土地利用分析的 基础上的 流程见图5-1
第一节 交通需求预测的基本流程
2、原则 （1）系统分析原则 （2）政策协调原则 （3）定性与定量相结合的原则 （4）弹性原则 （5）历史与未来发展结合原则
第二节 交通分布预测
1、概念 交通分布预测是指根据预测得到的各交通分区的交通发生、 吸引量，确定各交通区之间的交通流量、流向，即确定 OD矩阵。
交通规划第三章
•【解】出行总量为：
•
100×3.4+200×4.9+300×8.3+50×12.9=4455（人
次/日）
交叉分类法的优点
直观、容易了解。 资料的有效利用。 容易检验与更新。 可以适用于各种研究范围。 如区域规划、运输通道规划和新发展区。
交叉分类法的缺点
每一横向分类的小格中，住户彼此之间的差异 性被忽略。
•
t：自由时间；a，b：系数和常数。
•6.职业、职务 • 司机、推销、市场开拓人员出行多，教师出行少。 •7.外出率 • 因工种、年龄的不同而异。 •8.企业环境 • 企业大，外出率高。
•9.收入 •收入高，出行机会多。 •10.其他 • 天气、周日、季节等。
•二、交通生成总量的预测
• 出行可分为由家出行与非由家出行。
•发生、吸引交通量与生成交通量的关系
•…...
•…...
•发生交通量
•…... •…...
•…...
•…...
•吸引交通量
•…... •…...
••
生成交通量的预测方法主要有原单位法、 增长率法、交叉分类法和函数法。
还有利用研究地区过去的交通量或经济指 标等的趋势法及回归分析等方法。
若生成交通量T与总发生交通量
有明显误差，则将 修正为：
为保证T与总吸引交通量
也相等，需将 修正为：
三.发生与吸引交通量的预测
•2).调整系数法
在出行生成阶段，要求满足所有小区出行发生总量 要
等于出行吸引总量。当上述条件不满足时，一般认 为
所有小区出行发生总量可靠些。从而，可将吸引总 量
➢ 增长系数法比较简单，是早期城市交通规划采用 的方法之一。
交通规划四阶段法模型
交通规划四阶段法模型TransCAD核心--交通规划模型TransCAD以交通规划“四阶段法”为基础，提供了完善的交通规划模型算法。
其中包括需求预测模型、公交模型、OD矩阵推算、路径模型、路网分析模型、物流模型等。
1(“四阶段法”交通规划模型? 出行产生/吸引模型交叉分类法:交叉分类法是根据一定的社会经济特点将一个城区的人口划分为若干类型。
然后，经验地估计每种类型的家庭或出行者的平均出行率，由此产生的出行率表，可用于预测该研究区的出行产生量。
回归分析模型:普遍采用两种回归分析模型。
第一种，使用以交通小区为标准的集计数据，将每个家庭的平均出行量作为因变量，小区特征属性的平均值作为说明变量(自变量)。
第二种，使用以单个的家庭或出行者为标准的非集计数据，以每个家庭或出行者的出行量作为因变量，家庭和出行者的特征属性作为说明变量(自变量)。
离散选择法: 离散选择法是使用非集计的家庭或单个出行者的数据估算它们的出行概率。
再将所得的结论集计起来即为预测的出行产生量。
? 产生/吸引平衡模型保持出行产生量不变:保持出行产生量不变，调整出行吸引量，使得吸引总量与产生总量相等。
保持出行吸引量不变:保持出行吸引量不变，调整出行产生量，使出行产生总量与吸引总量相等。
用户指定出行总量系数:同时调整出行产生量和出行吸引量，使产生量和吸引量之和等于出行总量乘以用户给定系数之积。
用户指定的出行总量:同时调整出行产生量和吸引量，使产生量和吸引量之和等于用户给定的值。
? 出行分布模型1增长系数法:是通过对现有的矩阵乘以系数实现的(增长系数由未来的出行产生量除以出行现状的产生量计算得出的)。
在无法获悉路网交通小区间距离、出行时间或综合费用等信息时，常常使用该方法。
——常增长系数法——出行产生受约束的增长系数法——出行吸引受约束的增长系数法——全约束增长系数(Fratar福来特法 )重力模型:主要的原理——两个地区之间的空间交流量与出行产生量/吸引量的乘积成正比，与两地之间的交通阻抗成反比。