基于TransCAD高速公路交通量预测

新建城市快速路的交通需求预测分析摘要：城市快速路作为城市交通系统中等级最高的道路，其通行质量直接影响着整个城市路网的运行效率，但是机动车保有量和人们出行需求的迅猛增加，使快速路开始出现交通拥堵，并有愈演愈烈的迹象。

根据实时交通信息对未来的交通流参数进行预测是新建城市快速路的关键工作。

文章以新建快速路及其周边路网实践为例，开展机动车流量流向调查，借助TransCAD软件，采用OD反推技术，获得现状OD数据。

基于近年来区域经济、人口及机动车增长规律，预测未来OD。

通过交通分配预测，得到近期、远期路网饱和度和服务水平。

关键词：城市快速路网；交通需求预测；交通流量调查；服务水平前言随着中国经济快速发展，城市机动车保有量随之增长，导致城市道路路网容量严重不足，交通拥堵日益加剧。

某地区受自然地理环境、城市发展空间和道路建设周期等因素限制，交通拥堵现象日益严重，总体呈现“供不应求”的发展状态。

道路交通流量预测是交通规划的重要环节，也是道路建设前期研究的重要组成部分。

以新建快速路为例，在充分考虑项目影响区内其他道路对道路交通影响的基础上，利用TransCAD软件，对新建快速路进行交通流量预测，通过定量数据对比分析，从交通运行状态角度，分析评价新建城市快速路服务水平与交通功能。

1工程概况主线全线道路等级为城市快速路，设计速度60 km/h，道路标准横断面为双向6车道，总长20 km，设置6座隧道、4座立交、6座桥梁。

针对研究区域内，研究路段及周边路网中各典型路段、关键节点开展交通流量、流向调查，共涉及17个交叉口与70个双向路段，采取人工计数法，于2021年3月10日至12日进行交通流量调查。

调查时段为早高峰7:30~9:30，晚高峰16:00~18:00。

2现状分析针对现状交通运行情况，通过现场调查及资料收集，利用TransCAD生成现状路网饱和度。

进一步分析目前该研究区域存在的问题。

1）周边道路交通已完全饱和、日常拥堵严重。

TransCAD软件在轨道交通客流预测中的应用摘要轨道交通网络是一种特殊的公共交通网络，其网络分配十分复杂。

文章以TransCAD软件为开发平台，通过由轨道交通、常规公交以及步行网组成的联合网络进行交通分配，从而实现轨道交通客流预测。

阐述了轨道交通客流分配基本原理和实施过程，并对图层的设置、网络实体的表达、基础数据的存放和分配结果的表现等问题进行了探讨。

关键词轨道交通;联合网络;TransCAD软件;客流预测0 引言轨道交通基础信息系统所集成的信息大部分同空间地理位置密切相关[1，2]，TransCAD软件把地理信息技术和交通规划技术较好地结合在一起，可以方便地对各类交通运输及相关数据进行存储、提取、分析和可视化处理。

笔者结合重庆市轨道交通客流预测的具体实例，在TransCAD软件平台上建立集步行、常规公交和轨道的联合网络，进行交通分配，从而实现对轨道的客流预测。

笔者重点探讨了TransCAD软件中图层的设置、网络实体的表达、基础数据的存放以及分配结果的表现形式等问题。

1 联合网络轨道客流预测在轨道交通客流预测中，当方式划分结束并获得公交OD后，有两种方法可得到轨道客流量。

一是从公交OD中区分常规公交OD和轨道站点OD，再利用路网分配技术将轨道站点OD在轨道网上进行分配;二是利用方式划分和交通分配联合模型将公交OD在联合网络中进行分配[3]。

将公交OD分成常规公交OD和轨道站间OD后，再在各自独立的路网上进行分配，这在工程实际中会遇到技术问题:常规公交和轨道交通之间的方式划分是一次性完成的，划分时参数标定依据的基础数据是通过实际调查或者意向调查得来的，不能实时地反映公交线路的实际流量对公交旅行时间和公交服务水平的影响;轨道交通在城市交通结构中属于干线交通，存在大量的接驳交通线路与各交通小区相连，给轨道OD在轨道网中的分配带来困难。

利用方式划分和交通分配联合模型实现公交OD下轨道客流量的预测，可以方便地解决上述问题，取得很好的预测效果。

TransCAD流量预测流程：输出结果：（1）联合网络流量分配图，通过该图能够直观地了解到客流量在轨道网、常规公交网以及步行网的分布状况；（2）公共交通各个站点乘降量和断面流量表，通过该表可以清楚的知道各个公交站点的乘降量和各断面的流量；（3）各个步行路段的流量，TransCAD还生成一个表用来表示各个步行路段的流量，并绘制在网络图中；（4）用图、表表示各个站点间的换乘次数、广义费用、距离和车内时间等，还可自定义生成所需的多种统计数据。

基础数据需求：1.出行生产与出行吸引：（1）类型分析法：各小区人口、不同收入人群出行率、不同收入人口比例2.出行分布：（1）通过历史资料得出各小区的O-D分布矩阵（2）重力模型一个反映区域间出行距离、时间、费用的交通阻力因素矩阵；由1得出的各小区出行生成分布矩阵。

（3）OD反推，通过路段流量得出各小区间的OD分布小区间关键路段流量，路况（包括道路等级，长度，车道数，车道宽，通行能力，通行规则等）3.方式划分（1）Logit模型选项属性：停车费用，过路费，公交车票价，地铁票价，不同交通方式的旅行时间（包括步行到车站的时间），上述选项属性分别列成矩阵表示形式，表示各个小区之间的不同属性区别。

个体属性：是否拥有私人汽车，家庭收入，性别等4.流量分配路网，OD分布矩阵，路况（包括自由流速度，通行能力，路段长度，自由流时间，不同公交的票制等）（1）随机用户平衡法（SUE）（2）系统优化分配（SO）以上两个方法均需用到路阻效用函数（BPR函数），如下所示，式中α、β需要根据实际路况标定，也可以根据历史数据选择适合的数值范围。

5.联合分配模型主要是将上述的3和4一起执行，将公交和轨道按照不同方式的交通选择连同其他道路交通网一起进行流量分配。

所需数据：小汽车通行时间，乘客车内时间，地铁口到公交站台的距离，乘客由地铁口步行至公交站台的时间，公交及轨道交通的车头时距及方差（可有经验数据得出），线路通行能力，线路收费状况，公交站点分布，路况（包括自由流速度，通行能力，路段长度，自由流时间，不同公交的票制等）。

Trans CAD软件应用实验报告1实验目的与要求1.1实验目的《交通规划》是交通工程的专业课，实践环节是其中的重要组成部分。

通过此软件熟悉掌握交通小区划分原则，掌握交通需求预测的方法。

1）通过学习能够安装该软件，熟悉软件的操作界面和主要功能。

2）能够运用软件进行简单的规划设计，包括导入规划区域背景图、建立路网图、建立交通区图等。

能够输出结果并进行简单分析。

1.2实验要求任务1）线层路网文件2）面层交通区文件3）交通分布的两个OD 矩阵文件4）交通分配结果5）分析及总结报告（简单的工作过程、交通分布结果、交通分配结果、分析讨论、疑问、心得体会等）2实验的主要内容概述：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(model split)、交通量分配(traffic assignment)四个阶段组成。

利用transcad软件进行交通需求预测2.1 学习交通规划软件TransCAD 的操作方法1）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。

2）学习使用TransCAD 进行交通网络编辑的基本方法，主要包括结点、路段和小区的处理方法、属性数据的描述等。

3）掌握使用TransCAD 进行OD 反推，以及数据保存与转换方法。

4）掌握使用TransCAD 进行交通分配。

2.2导入背景图片。

找出一张规划区域图片，利用Photoshop软件转换为*tif格式。

2.3新建小区层（面层）交通区划分的若干原则：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。

TransCAD在四阶段交通需求预测中的应用宋睿;晏克非;郑建【摘要】TransCAD是一款基于地理信息系统的宏观交通需求预测软件,能够简化和完善交通规划中四阶段交通需求预测过程.结合长沙市滨江新区交通规划项目,探讨TransCAD在出行生成、出行分布、交通方式划分和交通分配四阶段中的应用,进而提出该软件在中国城市交通规划应用中的建议.【期刊名称】《交通科技与经济》【年(卷),期】2011(013)001【总页数】3页(P79-81)【关键词】交通量预测;交通分布;交通分配;出行生成【作者】宋睿;晏克非;郑建【作者单位】同济大学交通运输工程学院,上海201804;同济大学交通运输工程学院,上海201804;同济大学交通运输工程学院,上海201804【正文语种】中文【中图分类】U491TransCAD是由美国Capliper公司开发的一个完全基于地理信息系统的交通规划软件。

TransCAD与其它的交通软件不同,它集GIS与交通模型与一体,而且它的功能相比更加齐全,特别是它提供了四阶段交通预测模型,这给交通规划工作带来了很大的方便。

TransCAD对预测路网复杂,交通影响因素多的路网交通量,具有直观、效率高的特点。

论文主要结合同济大学晏克非小组的长沙滨江新区交通规划项目来详细地探讨 TransCAD在出行生成、出行分布、交通方式划分和交通分配中的具体应用。

1 交通调查数据处理及分析1.1 创建路网通过现场的交通调查以及统计结果,将长沙市滨江新区的道路分为快速路、主干道、次干道和支路(见图1)。

针对不同的道路等级设置道路的属性,采用T ransCAD线层编辑工具构建各方案的道路网络,主要包括对各级道路路网的属性进行编码及输入。

道路的属性字段主要包括道路名称、道路等级、路段自由流车速、道路长度、道路分隔形式、机动车道数、非机动车道数、路段时间、路段通行能力、路段类型、单双行标志等。

不同层面的道路网络略有不同,并且检查道路网中的交叉口节点的连接方式,分清平面交叉口和立体交叉口,对于需要改动的交叉口做出标记。

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。

TransCAD软件在城市道路交通量预测中的应用
蔡旭
【期刊名称】《铁道勘测与设计》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】城市交通量预测是进行交通状况评价、综合分析建设项目必要性和可行性的前提和基础,是决定项目经济效益的关键内容之一,也是可行性研究的重要部分.交通量预测结果是决定公路技术等级、建设规模以及进行国民经济评价的基本依据.基于TransCAD软件,结合昆明市金碧路交通情况详细介绍了TransCAD软件在城市交通量预测中的应用步骤及操作方法,为交通量预测的工作者们提供了参考.【总页数】6页(P59-64)
【作者】蔡旭
【作者单位】中铁四院集团西南勘察设计有限公司昆明650000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.TransCAD软件在高速公路交通量预测中的应用 [J], 姚宏伟
2.TransCAD中OD矩阵反推方法在道路交通量预测中的应用研究 [J], 戴权;曹更永;刘恩全
3.TransCAD软件在交通量预测中的应用——以青海共和至结古高速公路工程规划为例 [J], 邱勇
4.TRANSCAD 在公路交通量预测中的应用 [J], 董庆
5.TRANSCAD在公路交通量预测中的应用 [J], 董庆;
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TransCAD方法TransCAD是一种基于GIS的交通模型软件，用于评估和分析交通运输系统的性能和效益。

它具有强大的空间分析和数据处理功能，能够帮助交通规划师和决策者制定更好的交通策略和决策。

以下将详细介绍TransCAD的方法和功能。

1.数据管理和预处理2.交通模拟和模型TransCAD提供了多种交通模拟和模型方法，包括交通流模拟、交通需求估计、交通分配和交通影响评估等。

交通流模拟可以模拟交通系统的运行情况，包括车辆和行人的流动、交通信号的控制等。

交通需求估计可以预测未来的交通需求，帮助规划者决策交通设施的布局和容量。

交通分配可以将交通需求分配到不同的道路网络上，以评估交通网络的效能。

交通影响评估可以分析交通规划方案对环境和社会的影响，帮助决策者制定可行的方案。

3.空间分析和可视化TransCAD具有强大的空间分析和可视化功能，可以进行空间查询、空间分析和空间统计等。

用户可以根据自己的需要，对地理数据进行查询和分析，找到与交通规划相关的信息和特征。

例如，可以查询一些地区的人口密度、道路通行能力、交通流量等，以帮助规划者做出合理的决策。

同时，TransCAD还提供了丰富的可视化工具，可以制作地图、图表和动态图像，以展示交通数据和分析结果。

4.多模态交通分析和规划TransCAD支持多种模式的交通分析和规划，包括公路、公共交通、步行和自行车等。

用户可以根据不同的交通模式，分析和评估不同的交通系统和策略。

此外，TransCAD还可以进行多模态的交通模拟和分配，以研究多模态交通网络的性能和效益。

这对于城市交通规划和项目评估非常重要，因为不同交通模式之间的互补和协调是提高交通效益和减少交通拥堵的关键。

5.模型校准和评估TransCAD提供了模型校准和评估的工具，可以根据现有的观测数据和调查结果，对交通模型进行调整和优化。

用户可以通过对比模型输出和实测数据，确定模型的准确性和可靠性，并进行适当的修正和改进。

transcad交通应用案例
TransCAD是一款交通规划软件，主要用于城市交通规划和交通流模拟。

以下是TransCAD在交通应用中的一些案例：
1. 交通规划：TransCAD可以用于制定和评估交通规划方案，例如道路网络扩建、交通信号灯优化、公共交通线路调整等。

通过模拟交通流，TransCAD可以帮助规划师了解不同方案对交通流的影响，从而选择最优方案。

2. 交通拥堵管理：TransCAD可以帮助城市管理者识别交通拥堵区域，预测未来的交通流量趋势，并提供有效的解决方案，例如优化交通信号灯、增加公共交通班次等。

3. 公共交通规划：TransCAD可以用于公共交通规划，例如优化公交线路、调整地铁站点等。

通过模拟公共交通系统的运行情况，TransCAD可以帮助规划师提高公共交通的效率和可靠性。

4. 交通环境评估：TransCAD可以帮助评估交通对环境的影响，例如空气质量、噪音等。

通过模拟不同交通方案的排放和噪音情况，TransCAD可以为环境保护提供数据支持。

5. 交通安全改善：TransCAD可以帮助改善交通安全状况，例如分析交通事故多发路段、预测交通事故风险等。

通过模拟交通事故发生情况，TransCAD可以为交通安全管理部门提供有价值的信息。

总之，TransCAD在交通应用中具有广泛的应用价值，可以帮助城市管理者和规划师更好地解决交通问题，提高城市交通的效率和可靠性。

高速公路设计中的交通量预测方法研究高速公路是交通运输的重要组成部分，其设计和规划对交通流量的预测至关重要。

交通量预测方法的准确性直接影响高速公路设计的合理性和效果。

本文将介绍一些常用的交通量预测方法，并探讨它们的优缺点和适用性。

一、历史数据分析法历史数据分析法是一种常用的交通量预测方法，其基本思想是通过分析历史交通数据来推测未来交通流量的变化。

这种方法适用于交通量变化相对稳定的情况，但对于外部因素的影响较大的情况下，预测结果可能出现偏差。

此外，历史数据分析法无法考虑到可能的未来发展趋势和改变。

二、回归模型法回归模型法是一种建立数学模型来预测交通量的方法。

该方法通过收集相关的影响交通量的因素，如人口、经济指标等，建立数学模型来预测未来的交通量。

相比于历史数据分析法，回归模型法考虑了更多的因素，因此预测结果更加准确。

然而，回归模型的建立需要大量的数据和复杂的计算，且对模型的选择和参数的确定往往需要专业的知识。

三、交通流模型法交通流模型法是一种基于交通流理论的预测方法。

通过建立交通流模型，分析道路网络的状况、影响因素，并计算预测的交通量。

这种方法考虑了交通流的动态变化和交叉影响，对于复杂的道路网络具有较高的预测精度。

但是，交通流模型法需要大量的计算资源和准确的道路数据，对于数据获取和计算能力有一定的要求。

四、综合模型法综合模型法是一种将多种方法综合运用来预测交通量的方法。

它通过结合历史数据分析法、回归模型法和交通流模型法等多种方法的优点，来提高预测的准确性和可靠性。

综合模型法通常需要建立一个预测模型，将不同方法的结果进行加权计算，得出最终的预测结果。

综合模型法能够有效地克服单一方法的局限性，但对于模型的建立和参数的确定需要更多的时间和精力。

综上所述，高速公路设计中的交通量预测是一个复杂而重要的任务。

合理选择和运用交通量预测方法，可以提高设计的准确性和效果。

历史数据分析法、回归模型法、交通流模型法和综合模型法是常用的预测方法，各有优缺点和适用范围。