transcad交通规划实验

transcad交通预测步骤TransCAD交通预测步骤一、概述TransCAD是一款用于交通预测和交通规划的软件工具，它基于GIS（地理信息系统）技术，能够帮助交通规划师进行交通需求分析、交通模型建立和交通预测等工作。

本文将介绍TransCAD交通预测的具体步骤。

二、数据准备在进行交通预测之前，需要准备相关的数据。

首先是道路网络数据，包括道路的起点、终点、长度、道路等级等信息。

其次是交通调查数据，包括交通流量、行程时间、速度等数据。

还有人口、就业、学校等社会经济数据，以及公交线路、轨道交通线路等公共交通数据。

这些数据将用于建立交通模型和进行交通预测。

三、建立交通模型在TransCAD中，可以通过图形界面进行交通模型的建立。

首先需要选择合适的交通分析方法，比如四阶段交通模型、二阶段交通模型等。

然后根据数据准备中的道路网络数据、交通调查数据和其他相关数据，将这些数据输入到交通模型中。

在输入数据的过程中，需要注意数据的准确性和完整性，以确保模型的可靠性。

四、进行交通预测在建立好交通模型后，可以进行交通预测。

首先需要选择预测的指标，比如交通流量、行程时间、速度等。

然后设置预测的时间和空间范围，可以是某个特定的时间段，也可以是整个工作日或周末。

接下来，可以进行交通预测的计算。

TransCAD会根据建立的交通模型和输入的参数，进行交通预测并生成相应的结果。

五、分析和评估预测结果在进行交通预测后，需要对预测结果进行分析和评估。

可以对预测结果进行可视化展示，比如生成交通流量分布图、行程时间分布图等。

还可以通过与实际数据进行对比，评估预测的准确性和可信度。

如果发现预测结果与实际情况存在较大差异，可以对交通模型进行调整和改进，以提高预测的准确性。

六、应用交通预测结果可以将交通预测结果应用于交通规划和决策中。

根据预测结果，可以制定合理的交通规划方案，比如新建道路、调整交通信号灯、优化公交线路等。

同时，也可以通过交通预测结果评估现有交通设施的使用效率，从而进行优化和改进。

一、实验目的及要求（1）掌握交通规划四阶段交通需求预测的原理方法。

包括出行生成、出行分布、方式划分和出行分配的基本原理方法。

（2）学习交通规划软件TransCAD的操作方法了解交通规划软件的作用；了解TransCAD的软件结果与主要功能；熟悉TransCAD的工作模式。

学习使用TransCAD进行交通网络编辑的基本方法，主要包括节点、路段和小区等的处理方法、属性数据描述等。

掌握使用TransCAD进行交通生成、交通分布预测和交通流分配的方法，了解使用TransCAD进行交通方式划分预测的方法。

掌握对交通需求结果进行分析的基本方法，以及TransCAD数据保存与转换方法等。

（3）对研究区域提出交通改善策略从道路网、交通设施、交通管理、静态交通、公共交通、慢行交通等方面进行调查，初步提出交通规划改善方案策略。

二、交通规划原理交通规划的四阶段：交通发生与吸引、交通分布、交通方式划分和交通分配。

交通生成预测的目的主要是：未来年各小区的发生和吸引交通量，需要的基础数据有：现状的各小区的发生于吸引交通量，社会经济与土地利用基础资料，常用的方法有：原单位法，交叉分类法，回归分析法。

交通分布预测主要是为了预测未来年各小区之间的出行分布量，需要准备的基础数据：现状年各小区之间的出行分布量，小区间的费用矩阵，常用的方法：增长系数法和重力模型。

交通方式划分主要运用概率模型与将各小区间的全方式的分布量划分为方式的分布量。

需要准备的基础数据：未来年各小区的全方式交通分布量，小区各种交通方式的距离，方式选择的样本数据。

交通分配，将各种方式的分布量分配到交通网络上，求出个路段上的交通流量，使用用户平衡模型。

三、实验主要内容3.1基础资料3.2软件操作过程1、导入背景图片导入图片的过程中需要注意的问题是：图片的格式必须为tif格式（可通过photoshop修改图片格式）2、新建交通小区操作简述：①新建NEW；②选择地理文件Geographic File；③选择面地理文件Area Geographic File，修改面层名称：Area，选择将面地理文件直接建立在图片当中，确定保存。

交通规划仿真软件实践训练作业第一部分OD反推、交通分布预测、交通分配一、根据地图，画规划路网、小区1、路网的创建在CAD中，将路网和小区分图层画好，保存为DXF格式，将其导入到TransCAD。

2、坐标调整利用百度地图中的API，找到三个点的坐标，然后利用TransCAD中的tools-geographic utilities-rubbersheet，如图1.2.1所示，调整路网的位置。

street控制坐标位置area控制坐标位置图1.2.1 控制点设置工具箱经过调整后的路网和小区如图1.2.2和图1.2.3所示。

图1.2.2 路网图图1.2.3 路网小区图3、检查路网连通性在路网层，点击【Tools】--【Map Editing】--【Check Line Layer Connectivity】,输入阈值，就可以检查其连通性，然后进行修改。

操作如图1.3.1所示。

图1.3.1 线层连通性检查二、添加路网属性路网属性包括：通行能力、自由流速度、道路名称、交通量、饱和度、自由流时间（Length/速度*3.6）。

在此路网中，自由流速度取值如下：快速路：80km/h；快速路辅路：40km/h；匝道：40km/h；主干路：60km/h；次干路50km/h；支路40km/h。

打开路网层数据表，点击【Dataview】--【Modify Table】添加属性字段。

三、小区型心点和连杆的建立1、生成小区型心点在小区图层，使用【Tools】--【Export】,打开对话框，进行如图3.1.1所示的选择，将其保存为“Centroid”的地理文件。

图3.1.1 导出型心对话框打开【Map Layers】，通过【Add Layer】，添加型心点“Centroid”图层，通过调整其风格，得到了如图3.1.2的小区型心点。

图3.1.2 小区型心点2、创建连杆添加索引字段：在路网节点图层，添加“index”的字段。

在小区层，点击【Tools】--【Map Editing】--【Connect】,打开设置对话框，进行如图3.2.1和图3.2.2的设置。

实验三：重力模型用于出行分布预测一、实验的输入与输出文件1、输入文件➢地理文件：小区地理文件（njZone.dbd）、线类型地理文件（njroad.dbd）；➢矩阵文件：现状出行分布矩阵（BaseOD.mtx）；2、输出文件➢地理文件：质心地理文件（Center.dbd）；➢网络文件：道路网络（）；➢矩阵文件：小区质心间最短出行时间阻抗矩阵（SPMAT.mtx）、出行分布预测矩阵（CGRAV.MTX）；➢数据表文件：重力模型参数标定输出数据表文件（Summary.bin）；二、实验过程1、创建质心连杆和交通网络（1）创建质心地理文件在TransCAD中打开njZone.dbd小区地理文件，选择Tools/Export菜单项，弹出Export Zone Geography对话框。

在该对话框中，To后选择Standard Geographic File，ID Field后选择ZoneID，同时勾选Exports as Centroid points，点击OK进行确定，并将其保存为Center.dbd地理文件。

（2）质心连杆点击顶部工具栏按钮，弹出Layers对话框，点击Add layer按钮，分别打开njroad.dbd和Center.dbd地理文件，选中njroad point图层，点击Show Layer按钮，完成后点击Close按钮，关闭对话框。

将njroad point 置为当前层，选择Dataview/Modify Table菜单项，在弹出的对话框中为节点图层地理文件添加一个名为Index（Integer型）的属性字段。

将njZone置为当前层，选择Tools/Map Editing/Connect菜单项，弹出Connect对话框。

在该对话框中，选择Fill选项卡，在Node Field后的下拉列表框中选择Index，同时勾选IDs from Zone layer单选框，点击OK，完成小区质心与现有路网的连接。

transcad轨道交通步骤TransCAD是一个专门用于轨道交通规划和分析的软件工具，它提供了一系列功能强大的工具，可用于轨道交通网络的建模、运营分析、需求预测等方面。

本文将介绍使用TransCAD进行轨道交通规划的步骤。

一、数据准备在使用TransCAD进行轨道交通规划之前，首先需要准备相关的数据。

这些数据包括道路网络数据、公交线路数据、人口分布数据、交通需求数据等。

通过收集和整理这些数据，可以为轨道交通规划提供必要的基础。

二、建立轨道交通网络在TransCAD中，可以通过绘制道路线、设定交叉口、设置站点等方式来建立轨道交通网络。

建立轨道交通网络时，需要考虑到交通流量、道路容量、交通规则等因素，以保证网络的合理性和可行性。

三、设置交通需求在TransCAD中，可以通过设置交通需求来模拟不同时间段的交通流量。

交通需求可以根据人口分布、就业分布、出行方式等因素进行设定。

通过设置交通需求，可以预测未来轨道交通的客流量，为规划轨道交通线路和站点提供依据。

四、进行交通分析在TransCAD中，可以进行各种交通分析，如交通流量分析、交通状况分析、交通模拟分析等。

通过这些分析，可以评估轨道交通网络的运行情况，发现潜在的问题，并提出合理的改进方案。

五、轨道交通线路规划基于前面的数据准备和交通分析结果，可以利用TransCAD进行轨道交通线路规划。

轨道交通线路规划包括确定线路走向、站点设置、站点间距离等。

在规划过程中，需要考虑到交通需求、土地利用、环境保护等因素，以满足不同人群的出行需求。

六、轨道交通运营分析使用TransCAD进行轨道交通规划后，可以进行运营分析。

运营分析包括列车运行图的制定、乘客换乘分析、列车运行速度的优化等。

通过运营分析，可以评估轨道交通的运营效果，提出改进意见，以提高轨道交通的服务质量。

七、评估和优化在轨道交通规划完成后，需要对规划方案进行评估和优化。

评估可以通过模拟分析、调查问卷等方式进行，以评估规划方案的可行性和可行性。

◆建立路段层点击新建文件图标，出现选择文件类型更改名字更改名字添加路段在路段层上，点击Tools→map editing→toolbox点击，逐一增加路段保存得到7条线路、5个节点的路网。

输入路段属性数据打开路段层数据库：逐一输入路段属性数据(通行时间等于路段长度除以速度)建立小区层点击新建文件图标，出现画出3个小区，并保存。

输入小区属性数据打开小区层数据库输入各小区的属性数据将小区质心点连接到路网（目的是做ID转换）。

在节点层上，增加Index。

原先节点层上只有经纬度两个字段两个字段点击数据库菜单，修改数据库属性在小区层上，点击Tools→Map Editing →Connect 调出对话框：打开点层数据库，发现新的变化：打开路段层数据库，发现新的变化：增加的三个节点的Index序号分别是小区号小区质心节点增加了6,7，8三个节点填充连接后新增路段的值◆填充连接后新增路段(质心连杆)的值。

将其通行能力设为无穷大（大数即可）的值，通行时间设为很小的值。

◆在点层上，做点的选择集。

点击Tools→Selection出现点选择工具栏：直接用鼠标点击数据库第一列位置，出现红色圆点，表示已经将Index的点选入选择集：在路网层上，点击Networks/Paths→Create 调出创建网络对话框：路网的状态信息发现软件界面右边最下瑞已经出现建立路网的状态信息。

至此，路网创建完成！交通分布阶段建立交通阻抗矩阵(在本简单例子中，是直接建立阻抗矩阵，而在实际中，则是根据建立好的网络，计算各节点之间的最短路，最小时间或费用等作为交通阻抗)在小区层上，点击新建文件图标，出现输入各小区之间交通阻抗的数据(本例假设为费用)P，A不平衡34004200点击Planning→ Balance出现对话框，选择一种合适的平衡方法，完成设置：选择平衡方法平衡结果应用重力模型进行交通分布预测(本简单例子没有涉及到重力模型的标定，而是假设重力模型已经标定好，可以直接使用模型进行交通分布预测)点击Planning→ Trip Distribution →Gravity ApplicationFriction Factors选项：选择选择选择标定好的交通阻抗函数的参数阻抗矩阵起好名字，点击Save,出现运行结果：点击Close,出现运行结果交通分布结果交通分配阶段将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行列号由1，2，3转换成为6，7，8实施交通分配在路段层上：点击Planning→Traffic Assignment，调出其对话框，打钩点击OK，回到交通分配对话框，点击Option 选项点击option 出现Option对话框，钩上create theme，并完成参数设置点击Close，出现交通分配结果的数据文件输出交通分配结果点击Planning→ Planning Utilities → Create Flow Map至此，完成交通分配。

基于TransCAD地城市交通规划和区域交通规划清华大学交通研究所吴世江TransCAD软件是第一个专门为交通规划、交通管理以及交通特性分析而设计地应用软件,作为最早具备交通规划地理信息功能地软件,TransCAD为交通需求预测准备了一整套完善且又随时更新地工具,包括数字化地图、地理数据管理、地理坐标显示以及复杂地交通规划应用、操作研究以及统计模型.对于城市交通需求预测模型,TransCAD软件在GIS系统方面开创了新地方法理论,使交通规划步骤简化、改进了需求模型地建模过程.TransCAD软件支持许多形式地交通需求预测模型,包括战略性规划法、四步骤需求模型、离散仿真技术、多路径选择模型以及经典地交通分配模型.TransCAD软件逐渐升级和完善,为提高交通需求预测地精度和简化交通模型中参数地标定过程提供机械手段.TransCAD软件不仅仅局限于城市或区域交通需求预测,而且适合于大区域甚至国际间地客运及货运交通规划.由于在客运规划方面地应用对于绝大多数地交通规划专家来说较为熟悉,因此TransCAD软件还是重点用于城市客运交通规划.1 GIS环境背景下地交通预测交通预测模型用于预测随着区域发展、人口统计、交通供给地变化而随之在交通运输系统中引起地变化.对交通需求进行仿真是一项艰巨地工作,需要合理地交通规划和预测分析.交通需求预测模型本质上具有空间属性,而且必须具备巧妙处理空间变化地能力才能改善和提高模型地适用性.通常一套高度结构化地数据文件是交通规划中必需地前提条件.这些文件包括发生量和吸引量、交通流矩阵和交通阻抗矩阵以及道路交通网.在一个地理信息系统中,典型数据由点、线、面特征相互连贯形成系统.这些数据结构合理匹配在一起,以更好地标示空间发生点、地理网络和区域边界.然而交通运输应用需要大量专业地、可更新地地理信息特征和功能以适应交通运输网络、路线和交通流矩阵.如图1所示,TransCAD软件将现状和规划地地理信息数据结构合理地结合在一起,促进了地理信息技术和数据在交通需求预测中地应用.GIS技术在网络分析以及数据连接中有很强大地功能,由于地理信息数据可以比较容易地描述道路地位置,不必通过繁琐地输入即可直接获得.在具体位置中,高度精确地线层并不存在,道路文件包括TransCAD软件制作地副本.图1 基于GIS形成地路网通过从图片和航空摄影照片中提取光栅影像还可以满足数字化地要求.TransCAD软件提供了可以适应CAD软件和非拓扑地图文件地地图编辑功能,大大减少了绘图中图形错位地出现频率.在TransCAD软件中,由于网络与线层是分离地,许多不同地网络可以与同一个地理文件产生联系,可以使网络随着时间或交通运输方式地变化而具有不同地特性.2 交通地发生与吸引交通产生地目标是预测在一个研究地区中每个交通区发生和吸引地出行量.城市交通规划中地这个步骤仅仅与每个交通区地起讫点出行量有关,而与交通出行发生起点、终点之间地联系无关.交通产生预测是通过对出行个体、交通区域或整个道路网络地出行特征和频率建立关系而获得,TransCAD软件允许多种类型地交通产生分析,从简单地分类方法到复杂地统计分析.在发生量预测模型中,预测主要基于交通区内地人口统计特征.而在吸引量预测模型中,预测主要基于土地利用特征,比如行政办公、商业用地或者不同种类地就业岗位数.在交通产生过程中,应用不同地模型预测发生量和吸引量,这就不可避免地导致交通区域内地发生量与吸引量并不一致.为了弥补这一点,TransCAD软件应用平衡模型使发生量和吸引量相等,如图2所示.图2 TransCAD软件中交通发生量与吸引量地平衡功能3 交通分布交通分布模型用于预测交通区起讫点之间交通出行地空间分布形式.TransCAD软件提供了大量工具用于交通分布预测,包括改善地增长系数法、应用经过标定地重力分布模型、产生摩阻函数以及标定新地模型参数等.通常在交通分布中,基于预测地未来年发生量、吸引量以及OD矩阵地预测阻抗函数可以预测出一个新地流量矩阵.在城市交通规划中,交通分布地预测方法主要有两种：增长系数法（包括双约束增长系数法）与重力模型法.重力模型是应用最广泛地交通分布模型,这种模型明确了交通区之间地出行量与出行阻抗之间地关系.TransCAD软件地重力模型中,典型地输入包括一个现状流量矩阵、一个反映交通区之间距离、时间或出行耗费地阻抗矩阵以及预测年地发生量与吸量.重力模型明确地将交通区之间地流量与阻抗联系起来3.1 阻抗许多不同地阻抗可以用于表明任意两个交通区之间出行地耗费程度.通常所用地阻抗是出行时间、出行距离或出行费用,也可以是这些耗费地不同组合.对于TransCAD软件来说,阻抗必须是一个交通区到交通区地矩阵,并且该阻抗矩阵很容易通过“多重最短路”来获取,如图3所示.图3 通过“多重最短路”获取交通阻抗矩阵3.2 路阻函数一旦获得阻抗矩阵,就可以得到路阻系数.路阻系数矩阵包含每对交通区之间地路阻系数.由路阻系数矩阵可以得到阻抗矩阵、路阻函数及路阻系数表.路阻系数与阻抗成反比,即随着交通区之间出行时间地增加,路阻系数降低.TransCAD 软件中重力模型可以使用简单地反比函数阻抗,更为复杂地函数可以通过经验来确定,如图4所示. 较为常见地路阻函数是用于熵模型中地指数函数、反比函数以及美国地gamma 函数.图4 通过路阻函数获得路阻系数矩阵指数函数：)()(ij c c ij e c f -=；反比函数b ij ij c c f -=)(；gamma 函数b ij c c ij c e a c f ij --⨯⨯=)()(.以上函数在模型应用时需要标定参数c b a ,,3.3 重力模型法预测交通分布重力模型既可以受发生量或吸引量之一约束,也可以受两者约束.在单一约束中,交通区之间地出行量按下式计算,主要依据在平衡过程中是以发生量还是以吸引量为基础.当应用双约束重力模型时,会出现一三个反复地叠代过程：根据第一个计算式不断平衡行元素（发生量）,然后根据第二个计算式不断平衡列元素（吸引量）,直至达到收敛精度或最大循环次数,如图5所示.图5 应用重力模型预测交通分布TransCAD软件中应用重力模型平衡出行量具有以下三个主要特点：c）；（1）重力模型考虑到交通区地空间分离性（ij（2）即使应用单约束重力模型,也需要每个交通区地发生量和吸引量；（3）应用重力模型地过程中并没有考虑基年交通区之间地出行调查量,但是在摩阻函数地标定或摩阻系数表中均需要基年出行量OD矩阵.4 交通分配交通分配模型用于预测道路网络中地交通流量,这些模型将已输入地出行需求"#矩阵当作起讫点对之间地交通流量$%&’ 每一"#点对地流量基于所选择地出行方式在某一道路上地出行时间或出行耗费分配在整个路网上’ ()*+,-.#软件为交通规划提供了完整地交通分配程序,如图/所示’图6 应用随机用户平衡模型预测交通分配()*+,-.#软件中地交通分配模型包括全有全无模型、随机模型、增量加载模型、容量限制模型、用户平衡模型、随机用户平衡模型和系统最优模型’ 随机用户平衡模型012345*,264 7,8)9:;6<6=)6;>,简称179?是用户平衡模型地延伸,它假定出行者对于道路网络属性没有全面详尽地信息, 或者不知道选择不同地路线出行会有不同地出行耗费’ 随机用户平衡模型可以得到比其他分配模型更实际、更合理地交通分配结果$@&’路阻函数按下式计算。