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1、交通运输枢纽布局规划课程设计 交通与汽车工程学院 课程设计说明书 课程名称: 交通运输系统规划课程设计 课程代码: 题目: *市交通运输枢纽布局规划 年级/专业/班: 学生姓名: 课程设计成绩： 指导教师签名：年月 交通运输系统规划课程设计任务书 一、课程设计题目 *市交通运输枢纽布局规划 二、主要目的 交通运输系统规划是理论与实证兼具的学科，可程中所涉及到的基本理论和方法是进行交通运输系统规划的理论基础，通过本环节，让学生了解交通运输系统规划过程中所涉及到的各个环节的工作内容及具体的操作步骤，掌握系统规划的理论和方法，培养学生综合运用所学理论和方法解决实际问题的能力；使学生能应用所学的理论知
2、识解决实际的问题，熟悉交通运输系统规划的相关知识。 三、主要内容 结合该课程理论知识，对实际或虚拟项目进行系统规划，每类项目规划可为下列内容：（1）交通流预测：根据所学理论知识在调查特定区域交通现状、经济发展、人口发展等的基础上，预测规划年交通流量； （2）运输需求分布预测：对特定交通小区进行交通运输调查，根据所调查数据预测交通小区内部、交通小区之间运输需求，根据预测结果，分析小区运输需求分布； （3）交通分布：根据相关调查，分析特定区域OD分布情况； （4）交通方式划分：分析特定区域各交通方式出行特性，对影响运输方式选择因素进行归因，采用现有理论方法对不同类型出行者运输方式选择进行研究，进而
3、对各出行方式进行分配； （5）交通分配：根据相关调查，将交通流分配在现有的路网上； （6）交通枢纽规划：根据对规划区域相关资料的调查，规划特定区域的交通枢纽。 四、具体要求及应提交材料 1、每个自然班根据学生人数配备指导教师； 2、指导教师向学生下达具体任务和要求，并强调规划过程中的关键点和注意的问题，通过案例展示引导学生对课程设计有一个整体认识和把握； 3、学生需提交一份满足学院格式要求的课程设计说明书一份。 五、主要技术路线提示 下达具体任务进行相关调查查阅参考文献规划设计 六、进度安排 第一天：下达任务，理论知识点巩固学习； 第二天第六天：交通调查，查阅参考文献，明确所要计算内容，掌握计
4、算方法； 第七天第十三天：完成课程设计主要内容。 第十四天：提交课程设计说明书，简单答辩 七、推荐参考资料(不少于3篇) 1、交通运输系统规划任科社主编，人民交通出版社，2022.05； 2、交通规划原理邵春福主编，人民交通出版社，2022.12； 3、交通规划王炜主编，人民交通出版社2022.05。 指导教师签名日期 2022年 5月 20日 系主任审核日期 2022年 5月 20日 目录 摘要 (4) 1 引言.5-7 1.1 问题提出 (5) 1.2交通规划的主要影响因素 (5) 1.3公路交通枢纽的布局原则 (6) 1.4公路交通枢纽的基本功能 (6) 1.5任务与分析 (7) 2方案
5、设计. 8-11 2.1直角距离选址模型 (8) 2.2欧氏距离选址模型 (9) 2.3修正距离选址模型 (10) 2.4小结 (11) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14) 摘要 交通枢纽是全国或是区域交通运输系统的重要组成部分，是不同运输方式的交 通网络的交汇点，是由若干种运输所连接的固定设备和移动设备组成的整体，共同 承担作业以及城市对外交通的相关作业等。交通枢纽作为一个国家的综合运输网络 中，同时承担几种运输方式的主枢纽功能节点，是交通运输的生产组织基地和综合 运输网络中的客货集散、转运及过境的场所具有运输组织与管理、中转换乘换装、 装卸储存、多式联运、信息流通和辅助服务
6、6大功能，对所在区域的综合运输网络 的高效运转具有重要的作用。同时，综合交通枢纽也是城市对外联系的桥梁和纽带， 对它所依托的城市发展有着巨大的带动作用。 交通枢纽规划则是人们根据运输需求规律、历史和现状，分析相关因素，对运输需 求发展的状况、前景和趋势预先进行的一种推测。运输需求预测的职能在于通过拟研究区域现有社会经济活动以及交通运输现状，采用科学的方法和理论，推断出未来规划期该地区的运输量数据，并使之作为规划交通枢纽的依据。 关键词：交通枢纽规划预测 1 引言 1.1 问题的提出 随着*市经济的不断向前发展，招商引资的不断进行。*市的客货运量在最近几年迅猛增加，原有的交通运输枢纽以不能适应*
7、的经济发展节奏。因此，为适应*经济发展的需要，*市急需布局一个交通运输枢纽（客货运中心）。*市的交通流量主要集中于进入*的沱江大桥、沱江二桥以及其他一些国道省道。因此，着重对此几个交通要道的交通流量进行调查，得到数据，对交通枢纽的布局选址作出规划。 1.2 交通枢纽规划的主要影响因素 （1）运输枢纽规划与区域社会经济发展的关系由于运输枢纽是其所在城市及相应区域运输网络的组成部分，运输枢纽的规划和建设，会影响其所在区域的经济布局，改变交通运输需求。 （2）运输枢纽规划与交通运输网络的关系运输枢纽规划与运输网络规划是区域运输规划中两个紧密联系、互为补充的重要内容。区域运输规划的主要内容是运输网络规
8、划，运输网络是由运输枢纽和运输线路结合形成的。 （3）运输枢纽规划与生产布局的关系由于生产布局是国民经济各部门的生产要素在空间上的分布和组合，企业之间、产业之间的经济关系决定了地区之间的运输联系，是影响 货流分布的重要因素。由于运输枢纽布局与生产布局相互作用和影响，运输枢纽布局规划应具有前瞻性。 （4）运输布局与人口、城市分布的关系居民出行分布与地区人口、生活水平、城市分布有着密切的联系。在人口密集地区，客货量就大，生活水平越高，年出行次数就越多，城市居民比农村居民的交通需求高。 （5）运输枢纽布局与自然地理条件的关系自然条件也是影响运输枢纽布局的重要因素。气象、水文、地形、地质条件对于陆上运
9、输（铁路、公路）的线路、车站、港口的地基和周围地段的交通条件的稳定性有重要影响。另一方面，在铁路、公路线路布局时，应注意有利于当地旅游业的发展，同时要注意保护环境。 1.3公路交通枢纽布局的原则 （1）要从国家综合交通网的形成和发展来考虑公路主枢纽的布局，有利于公路主枢纽与水运港口主枢纽、铁路枢纽和航空枢纽之间的合理分工和相互配合。 （2）公路主枢纽布局应与公路主骨架相互吻合，并且在能力上达到相互匹配。 （3）要从我国经济发展的实际出发，既要考虑到经济发达地区对公路运输的高需求，又要兼顾经济欠发达地区未来开发对运输的需求。 （4）要从过道主干线上现有的城市中进行选择，确定公路主枢纽所在城市，最
10、好是公路主骨架上的城市。 1.4公路主枢纽的基本功能 （1）运输组织。包括公路运输市场的管理和公路主枢纽内的场站、车辆、客货流组织管理。 （2）中转换装（乘）。为货物中转或换装、装卸储存提供服务和设施设备；为旅客中转换乘提供方便。 （3）多式联运。承担运输代理、客货源信息服务一级车辆运行组织、组织多式联运。（4）通信信息。建立计算机和通信系统，使全国公路主枢纽形成信息服务网络，并与枢 纽、港口、铁路、站场、空港建立信息联系，相互衔接。 （5）生产、生活辅助服务。为旅客和司乘人员提供必要的生活服务；为车辆提供检测、维修、保养、加油、清洗等服务。 （6）物流服务。为社会物流、企业物流提供服务设施装
11、备、组织管理和控制服务。（7）中介代理。根据客户需要，承担运输代理、货运（交易）、配载。选择最佳运输线路、合理组织多式联运，代办报关、报检、保险和金融结算等。 1.5 任务与分析 本次设计是对*市交通运输枢纽布局进行规划，目的在于为*市交通运输枢纽的部署提供参照和借鉴，从而希望有助于*地区经济发展和长远发展。单一运输枢纽选址模型方法有很多，如因素分析法、重心法和成本决定法。这里我们采用重心法，具体包括直角距离选址模型、欧式距离选址模型和修正距离选址模型。 2 方案设计 *市的经济发展十分迅猛，但是由于经济总量有限，客货运输量规模并不是很大。因此，不必进行多个枢纽场站布局，只需要在*布局单一运输
12、枢纽即可满足当地目前和近几年的经济发展的需要。 重心法是一种布局典型方法，它将规划区域分为若干分区，假设一定分区的运输量集中于某一点，各需求点的运输量分别看成该点的重量，用几何重心的方法来确定区域的重心，将规划区域的重心作为枢纽站场的最佳位置。 图1 *市交通要道图示 2.1 直角距离选址模型 使运输总费用最小的交通运输枢纽选址问题可表述为: minZ=CjQj(|X-Xa|+|Y-Ya|) 可将问题分解成两个单独最小化问题：minZ= minZ1 + minZ2 minZ1=minCjQj|X-Xa| minZ2=minCjQj|Y-Ya| 假设规划区域内有3个需求地点A1、A2、A3、A4
13、、A5，将规划区建立平面坐标以后，五个需求点的坐标分别是（3，2）、（8，3）、（6,5）、（6,3）、（5,4）现需要在规划区内建设一个交通运输枢纽，个需求点与运输枢纽的运量分别为50、25、30、40和60假设运输线路按直线距离运行，找出运输总量最小的交通运输枢纽的位置。 表1运输枢纽坐标表 总运输量 = 运量 * 距离 1），确定运输枢纽的X坐标，将需求点的X坐标按从大到小的顺序排列，列出运量，并求出总运量。A5的累积运量是110，超过总运输量一半是102.5，则Xa取A5的坐标为5. 2），确定运输枢纽的Y坐标，将需求点的Y坐标按大小顺序排列，列出运量，并按顺序求出累计运量。A4累计运
14、量115超过总运量的一半是102.5，则取Ya的Y坐标为3。 故根据直角距离选址模型方法得出，使总运量最小的交通运输枢纽的位置是（5,3）。 2.2 欧式距离选址模型 两点之间欧式距离定义如下：Dj=(X-Xa)2+(Y-Ya)21/2 使总费用最小的枢纽选址问题可表述为：minZ=CjQj(X-Xa)2+(Y-Ya)21/2 分别求Z对Xa和Ya的偏导数，令所得方程等于零，求的Xa和Ya的值： Xa=（CjQjXj/Dj）/(CjQj/Dj) Ya= (CjQjYj/Dj)/(CjQj/Dj) *市需要在甲地建立一个货运中心，为*周边五个货运站提供运输服务，各个货运站的空间位置、运输量和费率
15、见表2，找出运输成本最小的货运中心的位置。 表2 货运站空间位置、运输量和费率表 令Dj=1,由式和式求出初始解（Xa,Ya） CjQj =625.0 CjQjXj =3225.0 CjQjYj =3237.5 Xa=3225.0/625.0 =5.16 Ya=3237.5/625.0 =5.18 初始解（Xa,Ya）=(5.16,5.18),若令k=1,由初始解位置（Xa,Ya）确定的运输总费 用为：Z=kCjQj(X-Xa)2+(Y-Ya)21/2=355.2+369.5+593.5+108.6+40.3=2367.89 2.3修正距离选址模型 Dj = k(X-Xa)2+(Y-Ya)21
16、/2 minZ= kCjQj(X-Xa)2+(Y-Ya)21/2 表3 选址模型迭代11次计算结果表 在初始解（Xa,Ya）的基础上，采用迭代方法求式的解。经过计算机100次迭代计算，计算结果见表3.最优解为（4.910,5.058），运输总费用为2032.729. 2.3 小结 重心法为纯粹的数学解析方法，它求解采用的距离是平面上的几何距离，而实际上的交通网络并非如此，往往导致求出的所谓数学解没有实际意义，只能作为下一步的最初略的初始解。 由于不同方法在体现现实情况的程度、计算速度和难度、得到解的优化程度都各不相同，有些因素也没有考虑到模型中去。要有效利用这些模型需要充分认识其优势，还需要