内容简介
《交通影响评价/普通高等教育交通运输为专业系列规划教材》系统阐述了交通影响评价的基本理论、方法及其应用。内容包括绪论、交通影响评价涉及的专业术语与基本问题、面向交通影响评价的交通调查与分析、交通需求预测、交通影响程度评价、交通改善措施、基于交通软件的交通预测与仿真以及5个交通影响评价案例。
本书既可作为高等院校交通工程、交通运输专业本科教材,也可作为交通运输工程等相关专业研究生的教材或参考书,还可供从事交通规划、设计和交通影响评价等工作的技术人员和管理人员参考。
本书配有电子课件,免费提供给选用本书的授课教师,需要者请登录机械工业出版社教育服务网注册下载。
内页插图
目录
前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 国内外交通影响评价概况
1.2.1 国外交通影响评价发展概况
1.2.2 国内交通影响评价发展概况
1.2.3 国内外交通影响评价的差异
1.3 交通影响评价的内容与作用
1.3.1 交通影响评价的目的
1.3.2 交通影响评价的内容
1.3.3 交通影响评价的作用
1.4 交通影响评价发展趋势
1.4.1 区域交通影响评价
1.4.2 交通影响后评价
思考题
第2章 交通影响评价涉及的专业术语基本问题
2.1 交通影响评价涉及的专业术语
2.2 与交通影响评价相关的基本问题
2.2.1 建设项目分类
2.2.2 交通影响评价启动阈值
2.2.3 交通影响评价范围
2.2.4 交通影响评价年限
2.2.5 交通影响评价时段与评价日
2.2.6 交通影响费用确定
2.2.7 道路交通分析
2.2.8 土地利用分析
2.2.9 建设项目交通组织管理
思考题
第3章 面向交通影响评价的交通调查与分析
3.1 面向交通影响评价的交通调查内容
3.1.1 土地利用调查
3.1.2 道路基础设施调查
3.1.3 交通管理设施调查
3.1.4 交通运行状况调查
3.1.5 停车调查
3.1.6 公共交通调查
3.1.7 周边同类性质项目调查
3.2 交通量调查与分析
3.2.1 交通量调查概述
3.2.2 交通量人工观测法
3.2.3 交通量调查数据的整理与分析
3.3 车速、延误调查与分析
3.3.1 车速的基本概念
3.3.2 地点车速调查
3.3.3 区间车速调查
3.3.4 延误调查概述
3.3.5 延误调查方法
3.4 通行能力计算与分析
3.4.1 路段通行能力计算与分析
3.4.2 交叉口通行能力计算与分析
3.4.3 常规公交线路的通行能力
3.4.4 城市轨道交通系统运输能力分析
3.4.5 自行车道通行能力分析
3.4.6 行人交通设施通行能力分析
3.5 停车调查与分析
……
第4章 面向交通影响评价的交通
第5章 交通影响程度评价
第6章 交通改善措施
第7章 基于交通软件的交通预测
第8章 交通影响评价案例
附录
参考文献
精彩书摘
2.确定交通影响评价范围
交通影响评价的研究区域不能局限于建设项目本身.应根据项目对周围地区交通影响的程度,将周边地区乃至更大范围作为一个整体来考察土地使用与交通的关系,以及交通需求与供给能力是否平衡。
3.区域现状交通量调查
区域现状交通量的获得应建立在区域土地利用及区域交通系统现状实地调查的基础上,重点应调查区域内出行结构、建设项目周围路口和路段的高峰小时交通量与交通特征以及周边建筑的机动车、非机动车及行人的产生量、吸引量。
4.背景交通量预测
背景交通量是指在不考虑建设项目建设的前提下,目标年区域内道路交通流量预测值,预测背景交通量的主要方法有以下三种:
(1)累加法即通过估计区域内其他已审批和所有可能的项目产生的交通量,再加上区域内现状交通量,从而得出背景交通量。这种方法最适用于交通增长适中、预测年限不长(小于10年)、区域内的开发建设项目比较确定的情况。
(2)增长率法根据近几年建设项目附近地区的交通历史数据确定平均增长率,也可以使用区域交通规划模型预测的增长率。这种方法主要适用于建设项目周边基本为建成区,交通模式、居民出行方式基本固定的情况。
(3)交通模型法若建设项目所在地区进行过系统的交通分析,已经建立了交通规划模型,可以较准确地反映区域内的土地利用和交通网络的变化情况,则可选用交通模型法预测背景交通量。其前提是要掌握未来年各区域的产生量、吸引量,了解居民的出行结构,该方法适用于建设项目规模较大,或者预测年限较长(超过10年)的情况。在对背景交通量进行预测的过程中,应根据建设项目的具体情况选择预测方法,以便取得较好的预测效果。
5.建设项目交通量预测
建设项目交通量预测即采用系统的分析方法,根据有关数据定量分析各种土地使用及开发强度与交通量产生或吸引的关系,预测目标年建设项目引发的新增交通量。预测方法有回归分析法、类别生成率法等。
6.交通影响程度评价
对建设项目交通影响范围内的各类交通设施的供应与需求进行分析,分析交通需求与路网容纳能力是否匹配,通过交通模型计算出各建设阶段拟建项目对影响范围内交通的影响程度,包括建设项目产生的交通量对各相关交通系统设施(如道路、安全、停车等)的影响。
7.交通影响缓解对策
依据分析评价结果,提出减小建设项目对周边交通影响的改进方案和措施,处理好建设项目内部交通与外部交通的衔接,提出相应的交通管理对策,并对改进的措施和方案进行评估。
8.结论与建议
提出对建设项目建设规模及交通安全方面的建议,以及可接受的交通设施改进措施建议。重点要求说明项目的规模是否合适,改进措施是否有效,以及对项目布局的评价等。
……
前言/序言
随着我国社会经济的快速发展和城镇化进程的加快,城市建设项目日益增多,这些新的建设项目建成以后,会产生一些新的交通需求,会给原本不是很“宽裕”的城市道路、停车场等基础设施造成一定的压力。交通影响评价是以最大限度地平抑城市局部的开发所引起的交通需求与交通供给之间的不平衡为目标,运用定性和定量相结合的方法,对土地开发项目与交通需求增长之间的关系进行研究,分析开发项目对周边一定范围内的道路交通设施造成的影响(包括影响范围、影响程度等),根据交通影响评价与分析结果,确定相应的对策或修改方案,以减少开发方案对交通的影响。目前,交通影响评价工作正在国内如火如茶地开展。
目前国内与“交通影响评价”相关的教材较少,这些教材都是在CJJ/T14l一2010《建设项目交通影响评价技术标准》颁布之前撰写出版的,其中的部分内容与新标准不完全一致。为了让学生能够系统、全面地掌握最新的交通影响评价理论、方法和技术标准,编者联系了国内外多名交通专业人士合力编写了这本教材,希望能为交通工程专业建设和人才培养尽微薄之力。
本书共分8章,其中第1章为绪论,第2章介绍交通影响评价涉及的专业术语与基本问题,第3章阐述面向交通影响评价的交通调查与分析,第4章和第5章分别介绍交通需求预测和交通影响程度评价,第6章介绍交通改善措施,第7章介绍基于交通软件的交通预测与仿真,第8章列举了5个不同类型建设项目交通影响评价案例。
本书由兰州交通大学交通运输学院马吕喜和长安大学马超群主编,长安大学王建军教授主审。具体编写分工为:第1、4、5章由马昌喜编写,第2章和附录由孙文红(兰州交通大学)编写,第3章由马超群和王玉萍(西安建筑科技大学)编写,第6章由李顺(长沙理工大学)和马昌喜编写,第7章由刘博航(石家庄铁道大学)、胡树成(英国SIAS公司)和马昌喜编写,第8章由马超群和马昌喜编写。在编写过程中,研究生刁爱霞、麻存瑞和叶清在资料收集、图文整理及书稿校对等方面给予了大力支持。感谢华中科技大学邹志云教授、张席洲教授、王进博士,合肥工业大学张卫华教授,武汉理工大学吴超仲教授,东南大学任刚教授,同济大学滕靖教授、杨金顺博士,南京理工大学胡启洲教授,华东交通大学赵小平教授,上海第二工业大学杨涛教授,桂林电子科技大学李文勇教授,北京工业大学朱成明博士,华南理工大学沈旅欧博士,长沙理工大学卢守峰博士,南京工业大学王卫杰博士,山东科技大学靳露博士在本书写作过程中给予的指导。感谢南京市城市与交通规划设计研究院有限责任公司钱林波、孙俊、部俊成,武汉市城市综合交通规划设计研究院刘金、郑猛、佘世英,福州市规划设计研究院交通规划所陈仁春、周华,昆明市城市交通研究所孙莉芬、曹乔松等交通领域的专家给予的帮助。本书广泛参考了相关文献,在此谨向这些著作和文献资料的作者们表示衷心的感谢。
鉴于我国交通影响评价研究的历史很短,由于其探索性和本书的篇幅以及编者水平所限,书中不妥之处,恳请读者不吝指正。本书虽然尽可能列出了所参考的文献,但仍可能有疏漏之处,诚请读者提供相关信息,作为本书再版吋修订的依据。
马昌喜
千兰州空诵大学
《交通流理论与应用》 内容简介 《交通流理论与应用》一书,深入浅出地阐述了交通流研究的核心理论、基本方法以及在实际工程中的广泛应用。本书旨在为交通工程、城市规划、土木工程等相关专业的学生和从业人员提供系统、扎实的理论基础和实践指导。全书共分为十章,结构清晰,逻辑严谨,内容详实。 第一章 绪论 本章首先对交通流研究的背景、意义和发展历程进行了梳理,强调了在日益增长的交通需求和有限的道路资源下,理解和优化交通流的必要性。随后,介绍了交通流研究的基本概念,包括交通流的构成要素(车辆、驾驶员、道路)、交通流的基本参数(流量、密度、速度)及其相互关系。接着,探讨了交通流研究的主要方法论,包括宏观、中观和微观交通流模型,以及仿真技术在交通流分析中的作用。最后,展望了交通流理论在智慧交通、自动驾驶等前沿领域的发展趋势。 第二章 交通流基本参数及其测量 本章详细阐述了交通流的三个基本参数:流量(Flow)、密度(Density)和速度(Speed),以及它们之间的基本关系。流量被定义为单位时间内通过某一断面的车辆数,并介绍了不同时间尺度(如小时流量、日流量)的计算方法。密度则被定义为单位长度道路上的车辆数,并讨论了测量密度的难点与解决方案。速度被进一步细分为空间平均速度、时间平均速度、行程速度等,并讲解了各种速度的计算公式。 在测量方法方面,本章系统介绍了各种交通流参数的测量技术,包括: 接触式检测器: 如地感线圈、车辆检测器(VD)等,讲解其工作原理、优缺点以及在不同场景下的适用性。 非接触式检测器: 如雷达、激光雷达、视频检测器等,阐述其先进性、高精度以及在大数据采集中的优势。 浮动车数据(FVD): 包括GPS数据、手机信令数据等,分析其大规模、全域覆盖的特点,以及如何从中提取交通流信息。 人工观测: 虽然传统,但在特定情况下仍有其价值,介绍其操作规程和数据处理方法。 本章强调了不同测量方法的精度、成本和适用范围的差异,并指导读者如何根据具体需求选择合适的测量技术,以及如何对采集到的数据进行预处理和质量控制。 第三章 交通流基本模型 本章深入探讨了描述交通流宏观特性的经典模型,即“流量-密度-速度”关系模型。重点介绍了以下几种具有代表性的模型: Greenshields模型: 介绍其线性关系假设,讲解其简单直观的特点,并分析其在低密度交通流下的适用性。 Greenberg模型: 介绍其对数关系假设,分析其在高密度交通流下的特点,以及与Greenshields模型的互补性。 Underwood模型: 介绍其指数关系假设,探讨其在不同交通密度下的表现。 Payne-Whitham模型: 介绍其基于连续介质力学的方法,阐述其在描述交通波传播方面的作用。 本章还讨论了这些模型的数学表达、参数标定方法,以及它们在预测交通流状态、识别交通拥堵发生时的局限性。此外,还初步介绍了Lighthill-Whitham-Richards (LWR) 模型,为后续章节的更复杂的模型奠定基础。 第四章 交通流的微观模型 本章将视角从宏观层面转向微观,重点介绍描述车辆个体行为的微观交通流模型。这些模型关注单个车辆的驾驶决策和与其他车辆的相互作用,能更精细地模拟交通现象。 元胞自动机模型(Cellular Automata, CA): 介绍其基于离散单元格和规则的模拟方式,讲解其在模拟交通流波动、车队形成与消散方面的能力。重点介绍Nagel-Schreckenberg (NS) 模型及其改进模型。 多粒子模型: 介绍其将车辆视为具有特定属性的粒子,通过粒子间的相互作用来模拟交通流。 基于规则的模型: 讲解驾驶员根据预设规则(如安全距离、加速减速规则)进行驾驶行为的模拟。 驾驶行为模型(Car-following Models): 详细介绍经典的驾驶行为模型,如: Gipps模型: 强调其基于安全和目标速度的驾驶逻辑。 IDM模型(Intelligent Driver Model): 介绍其将自由驾驶、制动和紧急制动作为不同驾驶状态。 BANDIT ONE(BANDO)模型: 介绍其引入了驾驶员的反应时间和随机性。 Optimal Velocity (OV) 模型: 介绍其基于期望速度和当前速度差的驾驶行为。 本章强调了微观模型在模拟复杂交通场景、评估交通控制策略、研究驾驶员行为等方面的优势,并讨论了如何根据模拟目标选择合适的微观模型。 第五章 交通波理论 交通波是交通流中一种重要的现象,表现为交通密度的变化在空间上的传播。本章详细阐述了交通波的产生、传播和演变机制。 交通波的类型: 区分了不同类型的交通波,如交通密度波、交通速度波、拥堵波等。 交通波的传播速度: 介绍了交通波的传播速度与交通密度、速度的关系,以及其相对于车辆速度的差异。 LWR(Lighthill-Whitham-Richards)模型: 本章将深入探讨LWR模型,它是描述交通波传播的经典模型。讲解其基于一阶偏微分方程的数学形式,以及求解方法,如特征线法。 拥堵的形成与消散: 分析了交通波如何导致交通拥堵的形成,以及拥堵波在不同交通条件下的演变过程,包括拥堵的蔓延和消散。 交通流的相变: 讨论了交通流在不同密度下的状态转变,以及交通波在相变过程中的作用。 本章的讲解将帮助读者理解交通拥堵的内在规律,为交通管理和控制提供理论支持。 第六章 交通流的随机性与排队论 现实中的交通流具有显著的随机性,车辆到达、驾驶员行为等都存在不确定性。本章将介绍如何运用概率论和统计学的方法来描述和分析交通流的随机性,并引入排队论来解决交通系统中的拥堵问题。 随机变量与概率分布: 讲解了车辆到达间隔时间、行程时间等交通流参数的随机性,介绍泊松分布、指数分布、正态分布等常用的概率分布及其在交通流分析中的应用。 随机过程: 引入了泊松过程、马尔可夫链等随机过程的概念,用于描述交通流随时间的变化。 排队论基本概念: 详细介绍了排队论的核心概念,包括到达过程、服务过程、排队规则、队服系统等。 经典排队模型: 讲解了M/M/1、M/M/c、M/G/1等经典排队模型,分析其在交通信号交叉口、收费站等场景下的应用。 交通拥堵的排队分析: 如何利用排队论分析交通拥堵的形成、排队长度、等待时间等关键指标。 排队论在交通管理中的应用: 讨论如何通过优化排队系统(如调整服务率、服务顺序)来缓解交通拥堵。 本章强调了在交通流分析中考虑随机性的重要性,以及排队论作为解决交通拥堵问题的强大工具。 第七章 交通网络流理论 本章将研究的范围从单条道路扩展到复杂的交通网络。交通网络流理论关注的是车辆在网络中的路径选择、流量分配以及整体运行效率。 网络拓扑与基本概念: 介绍了交通网络的构成要素,如节点(交叉口、收费站)、弧段(道路)、路径等,以及网络邻接矩阵、关联矩阵等表示方法。 用户均衡(User Equilibrium, UE)原理: 详细阐述了Wardrop的第一原理,即在用户均衡状态下,任何一条可达路径的行程时间都相等且不大于任何一条不可达路径的行程时间。 系统最优(System Optimum, SO)原理: 讲解了Wardrop的第二原理,即在系统最优状态下,网络总行程时间最小。 交通分配模型: 介绍了各种交通分配模型,包括: all-or-nothing 分配: 简化的分配方法。 增量分配(Incremental Assignment): 逐步分配交通量。 均衡分配(Equilibrium Assignment): 基于UE或SO原理的分配方法。 路段行程时间函数: 介绍了常用的路段行程时间函数,如BPR(Bureau of Public Roads)函数,它描述了行程时间随交通流量和路段容量的变化关系。 网络流仿真: 讨论了如何使用网络流仿真软件来模拟和分析交通网络的运行状况。 本章为交通规划、交通管理和城市交通系统优化提供了重要的理论基础。 第八章 交通流仿真技术 交通流仿真技术是研究和分析复杂交通现象的重要手段,它能够模拟真实交通环境,评估不同交通控制策略和基础设施方案的效果。本章将系统介绍交通流仿真的原理、方法和应用。 仿真的类型: 区分了宏观仿真、中观仿真和微观仿真,讲解它们各自的特点、适用场景和优缺点。 微观仿真软件介绍: 重点介绍目前广泛使用的微观交通流仿真软件,如: VISSIM: 详细介绍其建模功能、交通流生成、驾驶行为模拟、交通信号控制集成等。 SUMO(Simulation of Urban MObility): 介绍其开源特性,以及在研究自动驾驶、网联汽车等领域的优势。 AIMSUN: 介绍其在交通网络建模、交通控制策略评估方面的能力。 仿真模型的构建: 讲解如何根据实际交通场景,构建仿真模型,包括道路网络建模、交通需求生成、交通信号配时设置、车辆配载等。 仿真结果的分析与验证: 阐述如何对仿真结果进行统计分析,提取关键性能指标,并对仿真模型进行标定和验证,确保其准确性。 仿真在交通工程中的应用: 讨论仿真技术在交通规划、交通信号优化、交通安全评估、环境影响评价、应急管理等方面的具体应用案例。 本章将使读者掌握运用交通流仿真工具解决实际交通问题的能力。 第九章 交通控制与管理 本章将深入探讨各种交通控制与管理策略,旨在提高交通系统的效率、安全性和可持续性。 交通信号控制: 固定配时信号控制: 介绍其基本原理、周期、绿信比、相位差等概念,以及饱和度分析。 感应式信号控制(交通响应式信号控制): 介绍其根据实时交通流量调整信号参数的原理,如单点感应、区域感应。 自适应信号控制系统: 介绍其利用先进算法,对整个信号系统进行实时优化的技术。 绿波带(Green Wave): 介绍其协调相邻交叉口信号,形成车辆连续通行的技术。 匝道控制(Ramp Metering): 介绍其通过控制进入高速公路的匝道流量,以维持主线交通流的稳定和高效。 车道管理: 讨论了可变车道、潮汐车道等策略,以应对不同方向的交通需求变化。 交通诱导系统(Variable Message Signs, VMS): 介绍其向驾驶员提供实时交通信息,引导其选择最佳路径。 交通需求管理(Traffic Demand Management, TDM): 探讨了拥堵收费、停车管理、公共交通优先等策略,以抑制不必要的交通需求。 事件管理与应急响应: 介绍在交通事故、恶劣天气等突发事件发生时,如何进行交通管制和疏导。 本章将为读者提供一套解决实际交通拥堵和提升通行效率的工具箱。 第十章 交通流理论的前沿与发展 本章将目光投向交通流理论的最新发展和未来趋势,展望智慧交通、自动驾驶等新兴技术对交通流研究带来的机遇与挑战。 大数据与人工智能在交通流分析中的应用: 讨论如何利用海量交通数据,结合机器学习、深度学习等AI技术,实现更精准的交通预测、异常检测和拥堵治理。 自动驾驶与车路协同: 分析自动驾驶车辆对交通流特性的影响,以及车路协同技术(V2X)如何通过信息交互优化交通流。 网联汽车(Connected Vehicles): 探讨网联汽车如何实现车辆之间的通信与协作,提升交通效率和安全性。 绿色交通与可持续交通流: 关注如何通过优化交通流,减少能源消耗和环境污染,推广电动汽车、共享出行等。 交通系统韧性与适应性: 探讨如何构建能够应对突发事件和变化的、具有韧性和适应性的交通系统。 新的建模与仿真方法: 介绍 agent-based modeling(ABM)、混合仿真等更精细化的建模方法。 本章旨在激发读者对交通流理论未来发展的兴趣,并鼓励其积极参与到智慧交通的建设和研究中。 《交通流理论与应用》一书,内容全面,理论与实践相结合,语言通俗易懂,图文并茂,是交通领域专业人士和莘莘学子不可多得的参考书。通过本书的学习,读者将能够深刻理解交通流的运行规律,掌握分析和解决复杂交通问题的工具和方法,为构建更高效、更安全、更可持续的交通系统贡献力量。