邯郸市交通需求预测分析_TransCAD四阶段法
(整理)基于TransCAD4.x的四阶段预测法交通规划课程设计
交通规划课程设计基于TransCAD4.x的四阶段预测法毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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基于TransCAD交通的交通需求预测
实验二基于TransCAD交通的交通需求预测一、实验内容利用TransCAD进行交通分布及交通量的分配。
二、实验工具TransCAD软件三、实验方法（相关数据见附录二）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。
(一)利用TransCAD进行交通分配需要准备如下一些资料:1. 需要进行分配路网的.dxf 图，在TransCAD里面直接自己画出路网和小区。
2.分配路网中的实际的分区和小区的属性比如人口；通发生量和吸引量；一些规划的占地面积以及以后的发展的一些数据。
3.规划路网的属性比如通行能力，两个方向的自由流车速，是否为单行道，自由流通行时间。
(二)具体步骤如下：1.生成初始路网。
2.生成小区。
新建一个层，在里面手动画出小区。
3.生成小区中心点。
4.用重力模型进行交通分布预测。
5.做出规划路网。
6.connet连接。
将小区中心点连接到规划路网上，目的是为了将小区的属性连接到规划路网上，然后才能在同一层内对规划路网进行交通分配7.ID转换。
由于前面在用重力模型进行出行分布预测时出来的结果索引（Index）是用的原小区中心点的ID，然而当小区中心点连接到规划路网上时原小区中心点的ID会重新分配，出现新的ID，这样就使得连接到路网上的小区中心点无法和重力模型的结果联系起来。
这样就需要把重力模型中Rows和Column的原ID换成新的ID。
方法：⑴Join。
Dataview/join…Options里面选择AllowAll types of joins./Settings卡片中的两个Table分别选择小区中心点和规划道路端点。
两个Field里面同时选择经度或者纬度。
⑵打开重力模型分配结果。
Matrix/Indices/Add index../Original Row-Column Ids from之Dataview为小区中心点＋规划道路端点；之Field为[小区中心点].ID。
城市轨道交通客流预测四阶段法及其在TransCAD中的应用
城市轨道交通客流预测四阶段法及其在TransCAD中的应用城市轨道交通线路各设计年度的客流预测工作是轨道交通设計工作中的一项重要基础内容，客流预测结果是后续设计专业的重要依据。
四阶段法是城市轨道交通客流预测中常用的一种预测方法，具有系统性和全面性。
通过总结四阶段法在TransCAD 中的应用过程，对客流预测整个过程进行分析总结，提出基于四阶段法的城市轨道交通客流预测方法，并应用于工程项目中，对设计工作者具有一定的参考价值。
标签：城市轨道交通；客流预测；四阶段法0 引言城市轨道交通客流预测是项目进行必要性、可行性及功能定位研究的重要依据，预测结果的正确与否对于确定城市轨道交通的系统制式、线网的规模大小、线路的走向、站场的规模起着非常关键的作用[1]。
在掌握城市总体规划和交通规划、获取轨道交通线路信息等相关资料后，在城市轨道交通项目前期规划阶段，可在TransCAD 中运用四阶段法进行轨道交通线路的客流预测，得出相应的客流预测结果。
四阶段客流预测方法起源于城市交通规划，在实际的预测工作中应用良好，目前我国北京、天津、上海等地均使用此方法进行轨道交通客流预测。
四阶段法在前期基础数据调查时，需要大量的时间和精力进行调查和数据处理，且需求预测模型与轨道交通客流适应性需进一步验证优化。
因此，使用四阶段法进行轨道交通客流预测时，在不同的阶段有不同的目标要求和工作要点，应根据不同阶段客流预测深度选择合适的工作模式和预测模型。
1 基于四阶段法的城市轨道交通客流预测方法1.1 四阶段交通模型预测方法四阶段交通模型预测方法是将交通产生、交通吸引、出行分布、方式划分等相关因素建立数学模型，通过交通分配来进行预测的方法。
与其他预测方法相比，四阶段交通模型预测方法更适用于城市轨道交通预测，主要分为 4 个阶段：出行生成、出行分布、方式划分以及交通分配。
（1）出行生成阶段。
预测研究区域中的每一个小区产生和吸引的出行数量。
这个阶段仅关心每个小区产生和吸引的出行数量，但不关心出行起讫点之间的联系。
TransCAD四阶段法基本操作步骤
TransCAD四阶段法基本操作步骤TransCAD四阶段法基本操作步骤1、导⼊背景图⽚Open：*.tif坐标系统：Aisa，China HongKong1980 Grid单位：kilometers2、新建路⽹层（线层）New－Geographic File选择Line Geographic File，层名：njroad，端点层名：njroad point域字段要求：capacity, time，speed画路⽹：Tools－Map Editing－Toolbox画完后检查路⽹的连通性：Tools－Map Editing－check line layer connectivity3、新建交通区层（⾯层）New－Geographic File选择Area Geographic File，options选择第⼀项，输⼊层名zone添加域字段，要求：Code，P，A画交通区添加交通区属性数据：交通区编码Code，发⽣吸引量根据学号修正后输⼊P、A4、建⽴交通区形⼼与路⽹的连接在端点层njroad point添加字段index，操作⽅法：dataview－modify table 选择⾯层，使⽤tool-mapediting-connect 选择node field: index. fill with 选择Ids from area layer5、更新路⽹的路段属性信息添加路段属性数据：使⽤Fill…capacity，speed，time其中time=Length**60/406、交通分布（1）当前图层选择交通区zone图层（2）新建阻抗矩阵⽂件：New－Matrix，矩阵⽂件字Impedance（3）采⽤matrix－indecs更新阻抗矩阵的⾏列编码，以实际交通区编号显⽰矩阵（2）输⼊阻抗矩阵，或导⼊阻抗矩阵（3）阻抗矩阵输⼊完成后，取消indecs替换，以ID显⽰矩阵（4）交通分布：planning－ trip distribution－Gravity application 默认参数，分别以Gamma函数作OD1，以Inverse函数作分布矩阵OD27、建⽴⽹络⽂件，进⾏交通分配（1）建⽴⽹络⽂件，选择njroad层，使⽤Networks/paths－Create…（2）选择njroad point层，使⽤select by condition建⽴形⼼点选择集（3）更新OD矩阵的⾏列编码，以节点的ID来表⽰OD矩阵的⾏列编号。
TransCAD四阶段法交通流分配
建小区，填属性，画小区，填小区属性数据，建路网，填属性，画路网，填路网属性数据，进入小区层建立联系:在小区层tools-map editing-connect点OK。
(作用：将路的节点与形心联系起来)补全路网数据。
建立距离矩阵：在小区层tools-geographic analysis-distance matrix点OK起名保存期望线：在小区层tools-geographic analysis-desire lines起名后点OK建立网络将所的联系起来：networks/paths-create将other link fields和other node fields中的全部选中。
起名后保存。
用重力模型生成OD分布矩阵：在小区层planning-tripdistribution-grarity application在datdview栏选小区层，productions选生成量attractions选吸引量，constraint type选doubly双重力模型点OK保存。
选点层数据加属性：dataview-modify table点addfield加属性起名后点OK。
将小区号填到对应的点好后面。
然后点tools下的selection将填上小区号的行选中。
将OD矩阵的小区行列号ID转换成为小区质心节点行列号ID在交通分布matrix中右键Indices→Add indices出现对话框：点击Add Index，完成以下设置point点层index点层数据中新增的属性点击OK，再次回到索引对话框，选择新索引即可。
将rowids改为new行列号转换完成。
实施交通分配(在此之前可能要建网络)在路段层上：点击Planning →Traffic Assignment ，调出其对话框，行列号由1，2，3转换成为6，7，8选择一种交通分配方法，本例中选择用户平衡分配方法在Info里钩上Centroids打钩点击Other Settings选项。
交通需求预测四阶段法概述
基础数据： 基础数据：
未来年各小区间的全方式交通分布量； 未来年各小区间的全方式交通分布量； 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 方式选择的样本数据（标定模型参数用） 方式选择的样本数据（标定模型参数用）
常用方法： 常用方法：
转移曲线法 概率模型
P = e / ∑e
现状年各小区的发生与吸引交通量； 现状年各小区的发生与吸引交通量； 社会经济与土地利用基础资料。 社会经济与土地利用基础资料。
常用方法： 常用方法：
s ∑ Oi = ∑ D j 原单位法 i =1 j =1 D j = ∑ cs x js 交叉分类法 s 回归分析法 Y = a + m a X ∑ i i 0
交通需求预测四阶段法
石家庄铁道大学 交通运输学院 闫小勇 kaiseryxy@
提纲
1 2 3 4 5 交通生成预测 交通分布预测 交通方式划分 交通分配 总结
1 交通生成预测
预测目的： 预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。 未来年各小区的发生与吸引讲到此结束
谢谢各位网友！ 谢谢各位网友！
k ij k
Vijk
Vijk
Vijk = α ⋅ Tijk + β ⋅ Fijk + γ k
4 交通分配
预测目的： 预测目的：
将各种方式的分布量分配到交通网络上， 将各种方式的分布量分配到交通网络上，求出各路 段上的交通流量等。 段上的交通流量等。
基础数据： 基础数据：
未来年各小区间某种交通方式的分布量； 未来年各小区间某种交通方式的分布量； 交通网络拓扑结构与阻抗函数； 交通网络拓扑结构与阻抗函数； 现状年路段观测流量（标定模型参数用） 现状年路段观测流量（标定模型参数用）
交通规划课程设计——四阶段需求预测
交通规划课程设计——四阶段需求预测《交通规划》课程设计———四阶段法交通需求预测姓名：专业：班级：学号：指导教师：邯郸市某道路网络如图所示。
交通节点1、3、7、9分别为A、B、C、D四个交通区的作用点，边线上的数据为路段行驶时间。
各条道路均为设有中央分隔带和机非分隔带的双向两车道道路。
A 4 1 4 4 4 2 4 3 6B 4 2 5 2 4 4 C7 4 8 9 D1.交通生成预测不同月收入的家庭出行率经过调查见下表：收入分类出行率 0～600 600～1200 1200～1800 1800以上现状及目标年各小区家庭数以及不同收入家庭的比例。
小区现状家庭数目标年家庭数0-600 600-1200 比例 1200-1800 1800以上 A 9000 10100 B 8000 9100 C 9500 11100 D 8500 9900 使用交叉分类法，计算现状及目标年各小区的交通生成量。
现状交通生成量：交通小区A：9000××+9000××+9000××+9000××=27810 交通小区B：8000××+8000××+8000××+8000××=24152 交通小区C：11100××+11100××+11100××+11100××=28842 交通小区D：8500××+8500××+8500××+8500××=25772 目标年交通生成量：交通小区A：10100××+10100××+10100××+10100××=31209交通小区B：9100××+9100××+9100××+9100××= 交通小区C：9500××+9500××+9500××+9500××= 交通小区D：9900××+9900××+9900××+9900××=2.交通分布预测已知现状交通分布的OD矩阵为：O D A 0 6180 6180 15450 B 6180 0 15450 3090 C 6180 15450 0 7725 D 15450 3090 7725 0 A B C D 使用增长系数法计算目标年的OD矩阵。
交通需求预测四阶段法概述
交通需求预测四阶段法概述1. 引言交通需求预测是城市规划和交通规划中至关重要的一环。
准确预测未来交通需求可以帮助决策者做出科学合理的交通规划和决策，优化城市交通系统的效率和可持续性。
在交通需求预测的过程中，常用的方法之一是四阶段法。
本文将介绍交通需求预测中常用的四阶段法，包括旅行方式选择、路线选择、出行目的选择和交通模式选择四个阶段。
每个阶段都有其独特的特点和方法，通过这四个阶段的组合，可以较为全面地预测未来的交通需求。
2. 旅行方式选择旅行方式选择是交通需求预测的第一个阶段，其目的是确定人们在出行时选择何种交通方式。
在旅行方式选择阶段，常用的方法包括调查问卷调查、出行意向模型、交通需求模型等。
调查问卷调查是一种常见的数据收集方法，通过向居民或出行者提问，了解他们的出行习惯和偏好，从而得到一定的信息。
出行意向模型和交通需求模型则是通过数学建模的方式，分析人们的行为决策过程，预测不同出行方式的选择概率。
通过旅行方式选择阶段，可以得到不同交通方式的选择概率，为后续的路线选择和出行目的选择提供输入。
3. 路线选择路线选择是交通需求预测的第二个阶段，其目的是确定人们在选择了交通方式后，选择何种路线。
在路线选择阶段，常用的方法包括路径选择模型、交通网络分析等。
路径选择模型是一种基于数学模型的方法，通过分析交通网络中的各条路径，结合出行者的个人特征和信息，预测人们选择不同路线的概率。
交通网络分析则是通过对交通网络的拓扑结构和流量分布进行分析，推导出不同路线的通行能力和拥挤程度，进而影响路线的选择。
通过路线选择阶段，可以得到不同路线的选择概率和交通网络的通行能力分布，为后续的出行目的选择和交通模式选择提供输入。
4. 出行目的选择出行目的选择是交通需求预测的第三个阶段，其目的是确定人们在出行时的出行目的。
在出行目的选择阶段，常用的方法包括出行目的调查、模拟人群行为等。
出行目的调查是一种收集数据的方法，通过向出行者询问他们的出行目的，了解不同出行目的的分布情况。
交通规划课程设计——四阶段需求预测
交通规划课程设计——四阶段需求预测一、引言交通规划是城市规划的重要组成部分，它涉及到交通基础设施的规划、交通网络的优化以及交通需求的预测等方面。
本文将针对交通规划课程设计中的四阶段需求预测进行详细阐述。
二、背景随着城市化进程的不断加快，人口数量的增加以及经济的发展，交通需求也在不断增加。
为了满足人们出行的需要，交通规划必须提前进行需求预测，以便合理规划交通基础设施和交通网络，提高交通系统的效率和便捷性。
三、需求预测的四个阶段1. 数据收集阶段在需求预测的第一个阶段，需要收集大量的数据来支持后续的分析和预测工作。
数据收集可以包括人口统计数据、经济发展数据、交通流量数据等。
这些数据可以通过调查问卷、统计局数据、交通监测设备等方式获取。
2. 数据分析阶段在数据收集阶段之后，需要对收集到的数据进行分析。
通过统计学方法和数据挖掘技术，可以对数据进行处理和分析，找出其中的规律和趋势。
例如，可以通过分析人口数量和经济发展水平的关系，来预测未来的人口增长趋势。
3. 需求预测阶段在数据分析阶段之后，可以根据已有的数据和分析结果进行需求预测。
需求预测可以分为长期预测和短期预测两种。
长期预测通常用于制定交通规划的长期目标和策略，而短期预测则用于制定具体的交通规划和管理措施。
长期预测可以通过建立交通需求模型来实现，该模型可以考虑人口增长、经济发展、土地利用等因素对交通需求的影响。
短期预测则可以通过分析历史数据和当前趋势来进行，例如通过分析过去一段时间的交通流量数据来预测未来某个时间段的交通需求。
4. 结果评估阶段在需求预测完成后，需要对预测结果进行评估。
评估可以通过与实际数据进行对比来进行，以验证预测的准确性和可靠性。
如果预测结果与实际情况相符，说明预测模型和方法是有效的；如果存在较大偏差，需要重新评估和调整预测模型和方法。
四、案例分析以某城市的交通规划为例，我们可以进行需求预测的四个阶段。
1. 数据收集阶段：收集该城市的人口统计数据、经济发展数据、交通流量数据等。
交通需求预测四阶段法
交通发生与吸引
第二阶段：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小区之间的 空间OD量，即OD矩阵。
交通分布
交通分布
交通方式划分
交通方式划分
交通流分配
第3页
交通流分配
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交通发生与吸引
第三阶段：出行者出行选择交通工具的 比例，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行为。
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交通分配
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调整
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（3）调整计算——目标：
；方法：总量控制法（T不变）
（4）结果（发生交通量=吸引交通量）
原单位法小结
现状发生与吸引原单位
原单位×未来年人口
增长系数法：平均增长率法、底特律（Detroit） 法、弗雷塔（Fratar）法等； 重力模型法：无约束重力模型、美国公路局重力模 型、双约束重力模型等；
j
T
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（1）求出现状发生与吸引原单位 小区1的发生原单位：28.0/11.0=2.545【次/（日∙人）】 小区1的吸引原单位：28.0/11.0=2.545【次/（日∙人）】 ……
（2）计算交通小区的将来发生与吸引交通量 小区1的发生交通量（O）：15.0*2.545=38.175（万次/日） 小区1的吸引交通量（D）：15.0*2.545=38.175（万次/日） ……
k
exp(U j )
j 1
n
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全有全无分配方法（0-1分配法）
算法思想：
最简单，但未考虑路 网的拥挤效果
容量限制-增量分配方法
浅谈“四阶段法”在交通量预测中的应用
未来客流预测的发展方向与挑战主要体现在以下几个方面：一是如何提高预 测精度，避免出现较大误差；二是如何结合新兴技术，如、大数据等，实现对客 流预测的实时动态监控；三是如何考虑多种影响因素，如天气、节假日等，以提 高预测结果的可靠性。
谢谢观看
六、结论与展望
“四阶段法”在交通量预测中具有广泛的应用价值。它通过系统化的数据处 理和分析，能够较为准确地预测未来的交通状况。然而，这种方法的应用并非一 成不变，需要根据具体的交通环境和数据进行适当的调整。
展望未来，随着大数据等技术的发展，交通量预测的方法和技术将不断进步。 例如，基于深度学习的预测模型可能进一步提高交通量预测的精度；实时感知技 术和大数据分析方法将使得交通量预测能够更加及时、准确地反映实际交通情况。 因此，“四阶段法”在未来的应用中，需要不断适应新的技术环境，以提升其在 交通量预测中的效率和准确性。
此外，随着智能化城市和交通强国等战略的推进，交通量预测将越来越受到。 这不仅要求我们有更高的预测精度，还需要我们能够处理更复杂的交通问题，如 城市群交通、多模式交通等。因此，“四阶段法”的应用和发展需要紧密结合实 际交通需求，以推动交通管理和服务水平的不断提升。
参考内容
一、背景介绍
城市轨道交通是现代城市交通的重要组成部分，客流预测对于其运营管理和 优化具有重要的实际意义。准确的客流预测可以帮助城市轨道交通管理部门提前 做好运营计划，提高运输效率，避免客流拥堵等问题。四阶段法是一种常见的客 流预测方法，它将客流预测分为四个阶段进行，包括建立预测模型、数据预处理、 特征提取和模型评估。这种方法在城市轨道交通客流预测中得到了广泛应用。
在TransCAD中，可以使用统计回归、神经网络等算法构建客流预测模型。以 神经网络为例，可以采用深度学习的方法，利用时间序列数据和其他相关数据训 练模型，以实现对未来客流的预测。
TransCAD“四阶段”操作步骤
TransCAD四阶段操作步骤2006．114.2 出行发生（Trip-Generation）居民出行发成预测分居民出行产生预测和居民出行吸引预测两部分。
其目的是通过建立小区居民出行产生量和吸引量与小区土地利用、社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各交通小区的居民出行发生量、吸引量。
出行发生有两种单位：一种是以车位单位，另一种是以人为单位。
在大城市中交通工具复杂，一般采用人的出行次数为单位，车辆出行于人的出行之间可以相互转换。
出行产生预测常用的有两种方法：类型分析法、回归分析法，另外还有增长率法，但由于增长率法过于粗糙已停止使用。
下面简要介绍一下回归分析法和类型分析法。
回归分析法是在分析小区居民出行产生量、吸引量与其影响因素（如小区人口、劳动力资源数、土地利用、岗位数等指标）相关关系的基础上，得出回归预测模型。
函数形式有一元回归、多元回归等。
类型分析法是以某一类型为分析单位，根据对出行起决定作用的一些因素将整个对象区域的人划分为诺干类型。
在同一类型的人员中，由于主要出行因素相同，各人员的出行次数基本相同，将各类人员单位时间内的出行次数称作“出行率”。
并且假定各类人员的出行率到规划年是不变的。
这样各类人员数与出行率相乘便得到出行量或吸引量。
4.2.1 出行产生（Trip-Production）4.2.1.1 模型原理出行产生预测采用类型分析法居多，本次结合已有资料亦采用这种方法。
家庭分类法中的模型是：Pi=∑AsNsi=Ni∑Asγsi （4-1）式中：Pi－－分区i规划年每个单位时间出行产生量；As－－全市现年第s类人员的出行率；Nsi－－第i分区规划年第s类人员的数目；Ni －－第i分区规划年各类人员总数目；γsi－－第i分区规划年第s类人员的比例。
因此必须先确定出行率As、规划年各小区人口总数Ni、各小区各类人员比例γsi。
（1）规划年各小区人口总数Ni现在已由2.3.2人口预测算出2010年规划区总人口数，因为本次分区无法从政府现有资料上取得各个小区的现有人口数，也无法得到各个小区的人口密度数据，且因本次课题不可能进行各小区的人口调查统计，因此，我们根据出行量与人口数的相关性，据调查统计的各个小区的出行量占总出行量的百分比分配各小区的人口数，即各小区占总人口的百分比等于各小区出行量占总出行量的百分比，再由2.3.2人口预测算出2010年规划区总人口数乘以这个百分比，即得个小区人口数。
transcad交通需求分析
transcad交通需求分析前面说到cad只是需求预测的工具,这个工具在最近一段时间里又发现了不少功能,现在觉得用cad确实能方便你建立模型,方便需求预测分析,很好用的说.以后好好发觉这个software.城市交通需求预测内容一般包括客流需求预测及机动车需求预测.客流预测可分为居民出行需求预测,流动人口出行需求预测,枢纽点出行需求预测,机动车根据预测的精度可分为小客车、大中客车、货车、摩托车等出行预测,同时又可对出入口进行交通需求预测.在做城市交通需求预测中,居民出行需求预测是主要部分.居民出行需求预测步骤大致为四阶段法,即交通生成,交通分布,交通方式划分,交通流分配.有时也可将交通分布和交通方式划分顺序颠倒或者一起考虑.在预测之前,首先需要有规划期该地区的土地利用规划图及相关文本（总规或详规）,总规中有相关的人口规模和道路网结构,土地利用性质,同时需要一些现状的调查资料,如居民出行调查.需求预测前期工作:在cad中绘制规划期城市路网,标定各条道路的speed,capacity,还有其他一些属性,如道路等级,车道数及其他.进行交通小区划分,小区划分的原则不再详细介绍.在cad中绘制完之后,还需增加一些属性,在后面将会介绍.将交通小区与道路进行connect,生成形心连杆,并在endpoint中标记各个小区的编号.生成路网network,进行路网的必要设置（setting）,如turnpenalties,centroid,及其他.需求预测step1:交通生成交通生成主要是确定各个交通小区的交通产生吸引量.国内外介绍的方法也很多,主要考虑该小区的居住人口及土地利用性质.首先将规划期总人口根据土地利用性质,主要考虑居住用地的大小分,摊至各个小区.还将预测各个小区的就业人口数,总的就业人口数可由城市总人口和就业率确定,然后根据各类就业岗位的比例,分摊至各个小区的就业岗位.在得到各个小区的居住人口数及就业岗位数之后,将交通产生吸引量根据出行目的分为基于家工作(hbw),基于家上学(hbs),弹性出行(ela,在此也可再详细分,不做叙述）.hbw吸引考虑小区的就业岗位吸引率,hbs吸引量考虑就学岗位吸引率,ela则主要考虑商业岗位、娱乐岗位等岗位的吸引率.然后将三类出行目的的交通生成合并,合并也可放在各个出行目的交通分布、交通方式划分后,这里为简单起见,先做合并,得到总的交通生成量（即p和a）.需求预测step2:交通分布得到各个小区的p和a之后进行交通分布,得到出行od矩阵.交通分布方法很多,如frator,重力模型等,这里以重力模型作为叙述.这个步骤首先需要各个小区的距离矩阵,可在需求预测前期工作中完成,这里值得注意的是小区内部的距离如何标定.这里可根据实际调查的资料获得,也可采用经验值.重力模型的参数选取是至关重要的,可根据生成的各个od矩阵与距离矩阵,得到平均出行距离,以平均出行距离作为控制指标进行调整,使之居民出行在合理的出行范围内.需求预测step:3交通方式划分交通方式划分的方法也很多,主要考虑出新距离的远近及各个小区之间的出行效用.这是交通需求预测中最为繁琐的一个步骤.根据不同的出行距离,不同的出行效用,划分交通方式的比例.方式划分的方法主要有logit模型,距离－出行概率模型,也可将这些模型进行合并.模型参数的确定可根据相关城市的资料或经验值确定,使模型适应于该城市.最后得到各个出行方式的比例将作为主要主要指标进行控制.需求预测step4:交通流分配交通流分配是交通量预测最后一个步骤,一般不作为需求预测的步骤,把它作为道路运行评价分析.在这需要路网及出行od矩阵.出行od矩阵主要为机动车od矩阵,就是将之前的客流od矩阵换算成pcu出行od,再转换成高峰小时od,然后在路网中进行分配.主要方法有全有全无,用户均衡,随机用户均衡等方法,采用ue模型居多.这里值得注意的是各条道路的brp函数的指标(alfa,beta)确定.可由相关的资料查到.交通预测完之后还需进行道路运行评价,分析这部分则根据具体要求具体分析啦.。
交通需求预测TransCAD实验步骤
交通需求预测TransCAD实验步骤◆启动TransCAD4.5◆建立小区层点击新建文件图标，出现点击建立地理文件，点击OK，出现面地理文件点击OK，出现小区层属性对话框逐一添加小区的字段属性点击OK，出现保存对话框：起好名字“交通小区”，点击Save。
再次回到小区层地图界面。
画小区。
点击Tools→map editing→toolbox或出现地图编辑工具栏：画出6个小区，并保存为“交通小区.dbd”。
输入小区属性数据打开Tools→Toolbox工具箱，点击完成六个交通小区的设置。
小区ID按照实际的交通小区ID设置。
修改小区属性数据点击小区层数据库输入各小区的属性数据。
注意：除开始输入的小区ID、O-2015、D-2015字段外，还多出ID和Area两个字段，该两字段为系统为面层设置的两个默认字段，请不要删除或修改。
该ID取值取决于绘制小区的先后顺序，用户不能自由控制，为此设置小区ID字段这样用户就可以自由输入。
注：如交通小区字段属性输入错误，修改数据表属性可在Dataview→Modify Table中进行。
此后所有数据表都可按此方法修改。
建立路段层点击新建文件图标，出现点击建立地理文件，点击OK，出现选择文件类型更改名字更改名字为节点创建一个表格选中街道层地理文件类型，并更改名字，点击OK，出现路段层属性对话框：点击Add Field，逐一增加字段属性点击OK，此时出现交叉口属性设置对话框：点击OK，此时出现保存对话框：点击Save,出现路段层地图界面将已保存的“交通小区”添加进来，目的是绘制路段时交通小区层可见点击工具栏中，出现添加图层图层样式图层符号点击Add Layer，选中“交通小区”点击Open，点击关闭添加路段选中“街道层”，点击Tools→map editing→toolbox或，出现地图编辑工具栏：保存得到7条线路、6个节点的路网。
注：图中的交通小区标号和街道层标号通过中Lables标记。
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。
交通需求预测四阶段法概述
原单位法
求得原则： 1. 个人原单位法：用居住人口或就业人口每人平均的交通生成量来进行推算。 2. 面积原单位法：以不同用途的土地面积或单位办公面积平均发生的交通量来预测
。 其中人口单位出行预测法是进行生产交通量预测时最常用的方法之一。
聚类分析法
基本思想：把家庭按类型分类，从而求得不同类型家庭 的平均出行率。
集计分析与非集计分析的区别 非集计分析的背景 模型分类 1. Probit模型 2. Logit模型
第八章 交通流分配
交通量分配的基本概 念，原理，方法
非平衡分配模型和算 法
平衡分配模型和算法 随机均衡分配模型 动态交通流分配
第一节 交通流分配基本概念
第二节 非平衡分配方法
第二节 交通方式选择程序
二元选择法：某阶段划分率的计算与前阶段独 立进行。
第三节 划分率经验模型
全域模型 出行端点模型
特点：此模型利用对象区域的固有性质说明其划分率， 从交通角度研究各交通小区的土地使用。
TI模型 径路模型
特点：考虑各种交通方式径路的同时进行交通流分配的模型 。
第四节 非集计交通方式划分模型
需服从的假定： 1. 一定时期内出行率稳定 2. 家庭规模变化小 3. 收入与车辆拥有量总是增长的 4. 每种类型的家庭数量可用相应于该家庭收入，车辆拥有
量和家庭结构等资料所导出数学分布方法来估计 构造聚类分析模型的步骤： 1. 有关家庭横向分类 2. 家庭定位 3. 对每一分类计算其平均出行率 4. 计算各分区出行发生
OD表：
第二节 增长系数法
原理：假设在现状分布交通量给定的情况下，预 测将来的分布交通量。
步骤：
第三节 重力模型法
原理：模拟物理学中的牛顿的万有引力定律，认 为两个交通小区的出行吸引与两个交通小区的出 行发生量和吸引量成正比，与交通小区之间的交 通阻抗成反比。
TrancCAD在交通预测_四阶段法_中的应用
ＸＵ
Ｊｉａｎ－ｊｕｎ，ＧＵＡＮ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒｉｐ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｃａｓｔ，ｔｒｉｐ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｏｒｅｃａｓｔ，ｍｏｄｅ ｓｐｌｉｔ ａｎｄ ｔｒａｆｆｉｃ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ
作者简介：徐建军（１９９１－－），女，硕士研究生；关志伟（１９７卜），男，教授，硕士生导师，研究方向为交通环境与安全技术．
万方数据
第４期
徐建军，等：ＴｒａｎｃＣＡＤ在交通预测“四阶段法”中的应用
’４ ４７‘
影响。假设某类出行的生成量受社会经济活动稳定影 响（这种影响可以通过历史或调查数据确定），那么可 以通过对未来年相应社会经济活动的预测确定未来 年的出行生成量，这就是回归分析法的基本原理。
２．２出行分布量预测
据表可以根据现状的发生、吸引量数据利用回归分析
法在ＴｒａｎｓＣＡＤ预测获得。
在利用重力模型进行出行分布预测时，首先需要 生成小区的阻抗矩阵。阻抗矩阵由ＴｒａｎｓＣＡＤ软件中
的ＭＰ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐａｔｈｓ）工具运算生成。由于只需计算质
心之间的阻抗，在生成阻抗矩阵之前需要将质心筛选 出来。利用ＴｒａｎｓＣＡＤ中的筛选功能，根据质心的特点 进行筛选。在生成的过程中，可以选择生成最短出行 时间阻抗矩阵，也可以选择生成最短出行距离阻抗矩 阵。需要注意的是，在生成的最短出行距离阻抗矩阵 中包括了质心连接线的距离。 在生成阻抗矩阵后，需要对重力模型进行标定。
ＴｒａｎｓＣＡＤ是具有地理信息功能的交通规划软件， 该软件功能非常完备，地理信息系统（ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ
交通规划四阶段法详细步骤
一、 transcad中交通规划四阶段法具体操作1.1生成初始路网图1.1.1 生成路网前准备❖打开背景图片（Open：*.tif ）❖设置单位为：MetersEdit—preferences—system—map units：meters1.1.2 新建路网层（线层）❖New－Geographic File❖选择Line Geographic File，层名：street，端点层名：node❖域字段：speed、capacity（4bytes）time（8bytes）❖画路网：Tools－Map Editing－Toolbox❖画完路网检查路网的连通性：Tools－Map Editing－check line layer connectivity1.2 生成小区图❖新建交通区层（面层）❖New－Geographic File,选择Area Geographic File，options选择第二项，输入层名:area❖添加域字段：交通区编码ID，现状base，现状吸引量A base，现状交通区容量POP base，未来发生量P fur，未来吸引量A fur，未来交通区容量POP fur❖画交通区：Tools－Map Editing－Toolbox1.3 在路网与交通区层填入数据并进行人口预测❖根据调查所得的数据填入路网与交通区数据表中❖进行交通区未来人口预测(1)、打开交通区数据表(2)、操作过程❖点击statistics—Model Esticmation，在dependent选项里面选择P base，independent里面选POP base—add—POP base—OK—保存（文件名为P fur）；❖同样在dependent选项里面选择A base，independent里面选POP base—add—POP base—OK—保存(文件名为A fur)；❖点击数据表中P fur下任意一格，选statistics—Model Evaluation—打开P fur 文件—将数据导入表中（A fur导入方式相同）1.4 生成小区质心❖建立交通区形心与路网的连接(1)在“ node层”添加字段index，操作方法：dataview－modify table—add field—命名为index(2)输出质心：选择面层“area”，tool-export选择All features，standard geographic file，ID，include built data，export as centroid points(3)选择面层“area”，使用tool-mapediting-connect，选择node field: index. fill with 选择Ids from area layer❖更新路网的路段属性信息❖添加路段属性数据：使用Fill…❖Capacity=100000，speed=3，time=Length/speed1.5 创建网络(1)选出质心：在点层上-Selection-selection by condition…-填入index<>null-ok（2）建立网络❖在路网层上，点击Networks/Paths→Create调出创建网络对话框将Optional Fields里的内容全选，连接后的路网将继承这些属性点OK，出现保存对话框起好名字，点击Save。
交通规划课程设计——四阶段需求预测
交通规划课程设计——四阶段需求预测随着城市化的不断发展，交通规划成为了一个不可忽视的重要领域。
为了满足城市居民的出行需求，交通规划师需要进行四阶段的需求预测，以便有效地规划和管理城市交通系统。
本文将介绍这四个阶段，并探讨它们在交通规划中的重要性。
第一阶段是数据采集与分析。
在这个阶段，交通规划师需要采集大量的数据，包括人口统计数据、交通流量数据、交通事故数据等。
通过对这些数据的分析，交通规划师可以了解城市的交通状况，发现问题和瓶颈，并为后续的需求预测提供依据。
第二阶段是需求预测模型的建立。
在这个阶段，交通规划师需要根据已有的数据和统计方法，建立需求预测模型。
这些模型可以基于历史数据进行建模，也可以基于其他城市的类似情况进行参考。
通过这些模型，交通规划师可以预测未来的交通需求，包括交通流量、出行模式等。
第三阶段是交通规划方案的设计。
在这个阶段，交通规划师需要根据需求预测的结果，设计合理的交通规划方案。
这些方案可以包括道路扩建、公共交通改善、交通信号优化等。
通过科学的规划和设计，可以有效地提高城市的交通效率，减少交通拥堵和事故发生的可能性。
第四阶段是交通规划方案的评估与调整。
在这个阶段，交通规划师需要对已实施的交通规划方案进行评估，并根据评估结果进行必要的调整。
评估可以包括交通流量的监测、交通事故的统计等。
通过评估和调整，可以不断改进交通规划方案，使其更加符合实际需求。
这四个阶段相互关联，缺一不可。
数据采集与分析为需求预测模型的建立提供了基础，而需求预测模型又为交通规划方案的设计提供了依据。
交通规划方案的设计需要经过评估和调整，以确保其有效性和可行性。
交通规划课程设计需要学生具备较强的数据分析和统计能力，同时还需要了解交通规划的相关理论和方法。
学生可以通过实践和摹拟来进行交通规划方案的设计和评估，以提高自己的实际操作能力。
总之，交通规划课程设计的四个阶段需求预测是交通规划中的重要环节。
通过数据采集与分析、需求预测模型的建立、交通规划方案的设计以及评估与调整，可以有效地规划和管理城市的交通系统。
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城市交通管理规划目的在于紧密依托城市总体规划、城市交通规划、城市用地规划，科学系 统、全面地掌握城市交通各项基础信息，找出影响城市交通的各项因素，全面认识城市交通问题 演变的内在规律，了解城市交通基础设施建设的动态，预测和把握未来可能出现的城市交通问题， 通过交通管理规划充分挖掘、合理引导、和控制交通需求，以求均衡交通负荷并对城市开发改造、 道路规划建设提出建议和要求，综合协调道路——交通流——管理三者之间的关系。
河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书
2005 年
邯郸市交通需求预测分析
1. 绪论
1.1 引言
随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，社会活动日益频繁，汽车保有量逐步增加交通 需求也日渐增大，城市交通问题已经成为困扰城市国民经济和社会发展的一个难题。为此各地政 府大幅度增加对交通运输系统（供）的投入，以期待于社会活动系统（需）的平衡,用以缓解不断 加剧的交通紧张局面。
邯郸市区，交通发达，主城区现有主干道 27 条，次干道 36 条，支路 180 条，规模不等的街 坊路达 480 条之多，所有道路纵横交错，呈棋盘格局 ，可达性较好。本课题由于经费、时间、 人力的限制，本次交通调查充分利用已收集的资料（同济大学的邯郸市城市交通改善与管理规划 研究之现状分析报告等）
2.2 交通小区划分
1.3 规划目标
邯郸市城市交通需求预测分析的总体目标是： (1) 通过对交通基础设施的调查和对未来年的需求预测，分析邯郸当前和未来可能出现的交 通问题，探求解决交通问题的方案和建议，加强交通需求管理，科学组织，合理限制，均衡控制， 充分挖掘道路网路的通行潜力，提高道路通行能力和服务水平，以实现与城市社会经济发展水平 相一致，建立一个安全畅通秩序良好环境污染小的城市交通系统为最终目标。 (2) 通过对未来年的需求预测，对城市建设交通建设规划提出建议和要求，以减少其盲目性、 随意性。同时可供城市总体规划，城市用地布局，城市土地利用规划参考，努力从根本上解决交 通问题，将来达到治本的目的。
1.4 规划的层次、年限和范围
1.4.1 城市交通管理规划可分为以下三个层次： 交通需求预测分析时交通管理规划的核心内容，本次规划所属层次如图 1-1 所示（灰色部分
为本次规划）
2
河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书
（宏观规划）城市交通管理战略规划 （范围：城市规划区；10—20 年）
2005 年
6
河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书 （1）线性增长模型
2005 年
Pn=P0+na 式中：P0 基年的人口数量
a——年人口增长数量（人/年）
（2-1）
n——预测的年份数（年）
（2）指数增长模型
假设某地区的人口增长率为 r，则：
r=（Pn-Pn-1）/ Pn-1
即：Pn= Pn-1（1+r）
如果用基年的人口数量 P0 来表示 Pn，根据递推，可得：
人口是影响交通需求的一个主要因素，在直观上，人口的流动是客运流量的构成基础，而间 接的，一个小区的人口数量是该小区生产和消费水平的重要标志之一，对货物的流动方向及数量 会产生很大的影响。因此，掌握当前人口与交通需求的相关关系和未来年份的人口数量、流动情 况和年龄分布特点，对于交通需求预测是十分必要的。下面简要介绍人口预测模型的有关原理：
本次交通规划在遵循上述原则下，将邯郸市调查区分 18 个小区，基本上都是以市内主要的 街、道为边界线，在市中心位置如新世纪、康德等附近小区面积较小，而周边如苏曹附近划分的
5
河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书 小区面积稍大。如图 2-1
2005 年
邯郸市交通小区划分图 图 2-1
2.3 基础资料调查
交通调查实施前，需先对规划区（调查区）进行交通小区划分。交通小区划分恰当与否将直 接关系到交通数据调查、分析、预测的精度和整个交通规划的成功，其划分应遵守以下原则： （1）同质性：分区内土地使用，经济，社会等特性尽量使其一致。 （2）尽量以铁路，河川等天然屏障作为分区界限。 （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）考虑路网的构成，区内质心（形心）可取为路网中的节点。 （5）分区数量适当，中等城市不超过 50 个，大城市最多不超过 100-150 个。数量太多将加重规 划的工作量，数量太少又会降低调查和分析的精度。 （6）分区中人口适当，约 1-2 万人，靠市中心分区面积小些，靠市郊的面积大些。 （7）考虑到干道市汇集交通的渠道，因此一般不以干道作为分区界线，道路两侧同在一个交通 区也便于资料整理。 （8）对于已作过 OD 调查的城市，最好维持原已划分的小区。 （9）小区内的出行次数不超过全区域内出行总数的 10％-15％。
组织工作 交通调查
收集资料 分析预采用模型
数据整理分析（建数据库） 增 删
建立模型 调 整
运用 TransCAD 进行预测
分析评价
提出建议 交通需求预测分析总体流程图 图 1-2
4
河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书
2. 交通调查
2005 年
2.1 概述
邯郸市位于河北省最南部，晋，冀，鲁，豫四省接壤地带，北接邢台市，南邻河南省安阳市， 西毗山西省长治市和晋中地区，东连山东省聊城地区，地处东经 113 度 28 分，北纬 36 度 01 分， 邯郸市区位于市域中部，市中心北距邢台市 55 公里，石家庄市 170 公里，东北距临清市 125 公 里，东距聊城市 136 公里，济南市 250 公里，南距安阳市 60 公里，郑州市 250 公里，西距长治 市 185 公里。全市东西长 128 公里，南北宽 101 公里，总面积 12062 平方公里。占全省总面积百 分之 6.43。
Pn=P0（1+r）n
（3）罗吉斯曲线预测模型
（2-2）
该模型是由比利时数学家维哈尔斯特在研究人口增长规律提出来的。它又称生长理论曲线。
罗吉斯曲线预测模型为：yt=1/(k+abt)
k、a、b、为参数，t 为时间。
人口预测模型主要以人口增长率作为变量，预测今后的人口发展趋势。其只使用于精度要求
比较低，或短期规划，人口的发展比较稳定，人口流动和变化趋势比较小时，邯郸规划中这些均
1.2 国内外发展
交通规划理论的产生和发展大致可分坐 4 个阶段。 （1）萌芽阶段。 交通问题和交通建设几乎从人类文明开始就出现了，再在汽车出现以前和 汽车出现之初，交通建设比较简单，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，这明显是在建路之前有关人员作了全盘计划和打算，也就是作了规划。二次大 战默契，发达国家汽车逐渐增多，已有的城市路网不能满足城市的交通需求。 美国于 1944 年作了人类有史以来第一次交通调查。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分析。另外，如日本早在 1950 年在东京作了机动车出行 OD 调查。但这些 只是局部的尝试性的探索，作为系统的交通规划理论尚未形成，这是交通规划理论的萌芽阶段。 （2）四步法阶段。以 1962 年美国芝加哥时发表的《Chicago area Transportation Study 》为标志，交通规划理论得以诞生。1962 年美国制定的联邦公路法规定五万人口以上的城市必须 制定城市交通规划，这直接促使交通规划理论的形成和发展。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。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方式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分配四个步骤，这就是四阶段法理论。 （3）非集计模型阶段。关于非集计模型的研究最早始于 20 世纪 60 年代后期，首先用于交通
法进行直接分析研究的。非集计模型至今仍在发展之中。
（4）平衡模型加计算机技术阶段。自 1975 年 LeBlanc 发明 Beckmann 平衡交通分配模型的算
法以来，人们借助各种现代性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能够实现。这方面
（中观规划）城市交通综合管理规划 （范围：建成区；3-10 年）
城市交通需求管理（TMD）规划 城市交通系统管理（TSD）规划 城市道路交通秩序保障体系
ITS 发展规划
（微观规划）城市交通专项管理规划 （范围：专项地点、交叉口、路段；1-10 年）
城市交通指挥系统规划
城市交通管理规划层次图
城市交通综合治理 图 1-1
1
河北工程学院土木工程学院毕业设计说明书
2005 年
方式的划分，20 世纪 70 年代后，McFadden 等学者对他做了深入地研究，并推向实用化。四步
法是将个人的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
不宜采用。
（4）指数平滑法
指数平滑法是经济人口预测中经常使用的一种方法，它赋予近期数据更大的权值，这种方法
交通规划中的基础资料调查一般包括：人口调查、经济调查、土地利用调查。本次调查考虑 到经费、时间等的限制且本次规划年限较短（5 年），结合预采用的分析模型和已有资料只对人口 进行调查，其预测精度满足中期规划要求。邯郸市历年（1994-2003）人口见表 2-1（资料来源： 现状分析报告 ） 2.3.1 人口预测模型原理
的研究一直是 20 多年来交通规划的主要内容，而且取出触角已经延伸到交通规划以外的领域，
如智能交通系统，大有出现交通规划与 ITS 相结合的趋势。