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TransModerler的中观交通模型应用2013年8月北京丘建栋深圳市城市交通规划设计研究中心ShenzhenBaseDistrictTrafficModelConstruction——面向精细化规划设计注：本课题获2013年住建部、广东省交通厅科技计划项目支持课题背景华侨城片区交通研究项目甲方诉求：1.区内单行线交通组织；2.路边停车的延误评估；3.公交车停靠站的影响；南海大道详细交通规划项目甲方诉求：1.各节点转向评估；2.车道功能划分；3.匝道的合理位置；当前交通规划设计与管理日趋精细化，模型重要性日益凸显。定量化多方案比选在片区层面，中观交通模型，是公认最适合的工具中观模型与宏观模型相比，分析精度大大提高。可以得到车速、交叉口延误、饱和度等较为具体的分析指标，并且可以作交叉口的信号点控，线控或面控等优化分析；中观模型与微观模型相比，具有建模工作量小，运行速度快，路径分析功能强等优点。课题背景当前中观模型能否满足：片区综合改善、道路公交详细规划、交通影响评价等精细化交通规划设计的要求？？一、片区精细化设计需求与实现手段报告提要二、全新的中观模型架构三、深圳市中观模型实践应用四、基于TransModeler的交评管理平台五、下一步设想一、片区精细化设计需求与实现手段片区精细化交通设计内容：多方案考虑、工程落地主要包括片区对外交通连接设计、片区内单行线交通组织、道路交织区渐变段设计、内部交叉口渠化、灯控交叉口相位与配时、非灯控交叉口优先设定、公交车站位置、停车场出入口位置、路边停车、人行过街、标志标线设计等区别中观交通模型宏观交通模型应用层次交通影响分析，交通改善规划，为微观模型提供基础数据和交通需求综合交通规划，评估重大交通设施的发展战略和计划，提供大范围OD矩阵用于下层次中观交通模型交通网络交通模拟模拟交叉口配时和几何渠化，交通分区更细，小区连接线连接建筑物车辆实际出入口交叉口信号配时优化，路口渠化设计，单行交通组织，道路封闭，停车收费政策，交通需求管理交叉口模拟简单，交通分区较大，交通小区连接线在主要道路的结点上分析和预测交通走廊和通道交通需求，各种交通方式的分担率一、片区精细化设计需求与实现手段定量化评估：包括宏观、微观指标指标层次指标名称定量分析评估内容实现手段宏观指标(交通分配)对外交通联系对外连接规模静态分配单行线交通组织通道选择与效率评估静态分配公交分担率公交服务规模，保障道路运行效率静态分配路段负荷度车道数选择动态分配交叉口服务水平转向车道及转向车道组设定动态分配中微观指标(交通仿真)路段渐变段设计渐变段长度，线形，坡度微观仿真交叉口布局设计转变半径、间距；渠化是否显著提升效率微观仿真灯控交叉口相位、配时；感应协调控制选择微观仿真公交车站不同位置的影响、港湾式车站是否显著提升效率微观仿真公交专用道公交专用道是否显著提升效率，总体影响评估微观仿真地块出入口右进右出、开放左转等对临近路段交通组织影响中观仿真车流密度决定是否增加交织性交通组织中观仿真交通管理包括全天、分时段限行等措施、交叉口转向限制中观仿真一、片区精细化设计需求与实现手段国家层面要求：《建设项目交通影响评价技术标准》交评是片区层面最典型的应用，其评估指标包括：宏观指标：流量、饱和度，速度；微观指标：延误、排队、车流密度、交织区速度。技术分析方法上需要宏观和微观相结合一、片区精细化设计需求与实现手段现状实现手段——多个软件平台中，多次导入导出宏观软件TransCAD、Cube、VISUM、EMME等HCM计算软件Synchro微观仿真软件VISSIM交叉口分析软件SATURN一、精细化设计需求与实现手段报告提要二、全新的中观模型架构三、深圳市中观模型实践应用四、基于TransModeler的交评管理平台五、下一步设想中观模型理论框架尚未统一明确：是规划模型还是仿真模型？二、全新的灵活中观模型架构”四步骤”/出行链需求模型适用范围：市域/分区已经有的中观模型构建，基本为片区层面的规划模型或仿真模型。车辆动态仿真适用范围：局部节点、路段适用范围：片区TransCADCube/VoyagerEMME宏观规划模型微观仿真模型中观模型TransModellerCube/DynasmPTV/VisumDynaChinaDyanSmatSATURNCubeAvenueTransModelerInterGration规划分配模型车流仿真模型二、全新的灵活中观模型架构既有中观模型方法不能有效满足片区层面细化的交通分析要求规划分配模型：精细度不足模型执行效率较高，但侧重于路网流量、饱和度等宏观指标分析不能细化描述车流动态运行状态的指标，如：车流密度、车辆延误、排队等车流仿真模型：执行效率低侧重于车流动态运行微观指标，适用于局部地点分析(一般为节点、路段等）；大范围建模复杂（片区20km2)，仿真速度慢对于交通与用地关系没有考虑，仅仅关注车流的仿真（以车辆为研究对象）对宏观模型进行了局部细化，本质仍是宏观模型；较大范围的微观交通模型或准微观交通模型二、全新的灵活中观模型架构重构一种灵活的中观交通模型技术方法，融合静态交通分配与动态车流仿真，以适应精细化各种指标评估的要求。灵活中观交通模型基于车队的片区中观仿真基于流量的OD反推宏观指标计算精细化微观指标计算整体架构实际应用静态分配动态分配局部微观仿真融入交叉口与分时段控制的片区宏观模型融入交叉口与分时段控制的片区宏观模型二、全新的灵活中观模型架构平台实现：总体基于TransModeler平台，同时二次开发I.融入交叉口转向延误的静态交通分配，满足成熟地区交叉口宏观指标计算II.分时段控制的动态交通分配，更为真实地评估设施的最大承载能力III.用车队组合代替个体车辆的中观交通仿真，显著提高仿真效率IV.考虑局部细致模拟的混合仿真，提高精细化交通设计分析精度灵活中观模型四大特点二、全新的灵活中观模型架构模型技术标准体系分为“数据—分区—路网—需求—模拟”五个部分地块1地块3地块2地块出入口地块出入口地块出入口地块出入口地块出入口评估地块出入口设置是否合理路网模拟原宏观模型小区出入口，直接连至道路节点对比：小区出入口的模拟，必须反映实际的进出限制及位置路网模拟•路口交通管理：信号控制，让路控制•车道使用管理：公交专用道，占道停车•交通组织管理：货运禁行等，限速公交专用道公交专用进口道货运限行右侧停车货运限行、路段停车公交专用车道灯控路口相位设置非灯控路口优先让行设置停车让行主路优先依附路网的管控模拟——必须反映各类交通管理措施的要求静态分配（交通流理论）车流仿真（车队理论）相结合车流模拟与校核•静态交通分配模拟指标包括：交通流量、饱和度；•车流仿真模拟指标包括：延误、车速、密度、排队长度；•架构应共用路网与矩阵，支持静态分配和车流仿真。流量、饱和度等指标延误、车速等指标分为静态模拟和动态仿真校核，模拟校核精度误差需控制在10%以内成果要求交通调查数据土地利用资料道路交通网络及交管设置出行矩阵OD模型基本参数中观交通模型建立成果要求应包括五个方面的文件：一、精细化设计需求与实现手段报告提要二、全新的中观模型架构三、深圳市中观模型实践应用四、基于TransModeler的交评管理平台五、下一步设想三、深圳市中观模型实践应用为支持精细化交通设计和交评工作，深圳市拟建设覆盖全市域的中观交通模型体系。深圳市中观模型基本分区（34个）三、深圳市中观模型实践应用为支持近期城市用地建设重点地区交通影响影响评价，中观交通模型建设一期选取后海、深圳北站两个片区为试点片区。南海大道东滨路沙河西路北环大道和平西路南坪快速路梅观高速布龙路后海片区：面积19km2,地块318个类型Type地块数量(个)地块面积（KM2）开发量（百万M2）居住R1102.495.96商办C280.832.46工业M552.383.53公建GIC562.252.56储备E200.530.00其它490.350.25合计3188.8414.76类型Type地块数量(个)地块面积（KM2）开发量（百万M2）居住R1102.495.96商办C280.832.46工业M552.383.53公建GIC562.252.56储备E200.530.00其它490.350.25合计3188.8414.76类型Type地块数量(个)地块面积（KM2）开发量（百万M2）居住R756.7812.30商办C370.862.57工业M30.050.07公建GIC470.891.57储备E294.010.00其它650.770.61合计25613.3717.12类型Type地块数量(个)地块面积（KM2）开发量（百万M2）居住R756.7812.30商办C370.862.57工业M30.050.07公建GIC470.891.57储备E294.010.00其它650.770.61合计25613.3717.12北站片区：面积23km2，地块256个后海片区北站片区现状路网交通流分布（模拟）通过模型模拟路网流量与现状实际调查值的进行拟核，主要核查线校核模型误差在10%以内三、深圳市中观模型实践应用静态模拟校核核查线上交通流量拟合核查线ObservationsRelRMSESumofCountSumofFlows%Flow/Count东部方向2140.6768541262612,8732.0%南部方向2218.5784253114029,271-6.0%西部方面69.0281012586724,889-3.8%滨海大道1421.582922063219,237-6.8%后海大道1031.13703254895,338-2.8%深南大道1014.5886821894318,862-0.4%科苑大道1435.35184645224,096-9.4%北环大道622.7182134363,332-3.0%三、深圳市中观模型实践应用现状道路交通流动态模拟（东滨路-后海大道-创业路-滨海大道）基于现状调查，利用初始OD，加载于中观路网上进行交通仿真，模拟现状路网交通流、车速分布。动态仿真校核车速的校核，与FCD数据对比实线：观测值虚线：模型值车流密度的校核一、精细化设计需求与实现手段报告提要二、全新的中观模型架构三、深圳市中观模型实践应用四、基于TransModeler的交评管理平台五、下一步设想交通影响评价制度已立法确立，交评报告编制和审批是一项技术性很强的工作，需要中观交通模型支持。——《深圳经济特区道路交通安全管理条例》，2011年10月四、基于TransModeler的交评管理平台深圳经济特区道路交通安全管理条例（2011年10月31日深圳市第五届人民代表大会常务委员会第十一次会议通过）交通影响评价直接涉及政府、开发商、社会公众等多方利益，必须保障评估方法的科学性、评估结论的客观性。交通影响评价是政府公共决策行为，具有高度的社会敏感性当前一些地区交评工作存在“操作形式化、为交评而交评，甚至可有可无”现象，交评的可信度倍受质疑。除投资政策和管理体制等方面因素外，缺乏统一和可信的技术方法是问题的关键。评估报告意见政府社会公众开发商四、基于TransModeler的交评管理平台浙江例子中心内部例子深圳市计划依托中观模型，搭建统一评估平台，规范交评工作内容和流程，满足审查要求统一流程方法统一数据基础统一的交评平台统一输出格式四、基于TransModeler的交评管理平台深圳市交通运输委员会监制CTS模型宏观模型OD片区交通网络初始交通分配模型校核分配结果与观测流量差异模型应用中观交通需求分析•新小区发生吸引•高峰系数•小区分解系数中观交通网络建立•网络细化与交管•交叉口模拟细化•交通小区加密不符合接受车流仿真模型调查与数据采集集聚规划模型结果反馈至CTS模型第一步：模型数据准备第二步：初步模型系统建立第三步：模型校核与反馈第四步：混合中观模型建立第五步：结合实际应用模型27开发目的1、封装交通模型，形成政府统一的交评平台应对交评项目急剧增长，使非模型专业人员能使用系统平台，来开展