浅析交通小区划分问题

工程科技

浅析交通小区划分问题

郭峤枫

(西南交通大学交通运输学院,四川成都610031)

摘要:通过对国内外交通小区划分现状进行了解与资料收集,对交通小区的划分进行系统的分析,交通小区的划分方法目前主要有基于聚类分析的交

通小区划分方法、面向控制的交通小区划分、基于区内出行比例的交通小区划分方法、对手机话务量的聚类分析方法、扇形分割方法等五种方法。

关键词:交通小区;划分原则;划分方法前言

交通小区是具有一定交通关联度和交通相似

关联度和相似度度的节点或连线的集合,随时间、

的变化而变化,反映了城市道路路网交通的时空变化特性[1]。交通小区主要以道路或住宅群分界,是进

搜集交通数据的基本单元。交通小区行出行调查、

划分最早是在交通规划领域中提出的,其目的主要是为了定义城市路网中交通起讫点的位置,然后使用需求预测模型对各交通小区间的交通出行量进行预测。交通小区的面积大小和具体边界划定会直

分析、预测的工作量及精度。接影响到交通调查、

1交通小区划分的原则与注意事项1.1交通小区划分目的。交通小区是研究交通分布的基本空间单位,因此交通小区的划分生成、

交通小区的划分是交通调查和规划的最基本工作。

和规模都将直接影响到交通调查、分析、预测的工作量及精度,从而影响到整个城市的交通规划和布局。交通小区划分的目的主要是在满足精度要求的情况下,增强交通调查的实际可操作性,尽可能的减小交通调查的工作量,降低交通分析与预测的难度;通过交通小区的交通分布图将交通需求在空间上的流动表现出来,可以直观的反应交通需求分布;为城市道路网络的交通流提供数据,从而通过交通分配理论模拟道路网上的交通流。由此可见,交通小区的划分应充分考虑OD调查工作的目的和区域的交通出行特征,另外,还应该考虑所调查区域的交通出行规律,使交通小区的范围与其所辖区

在满足OD调查目的的域的交通出行特征相符合。

和调查精度的前提下,以达到尽量减少交通小区数目的目的。[2]

1.2交通小区划分原则。对于交通小区的划分

[2-5]

1.2.1应保证交通小区内土普遍应遵循以下原则:

地利用、经济、社会等特性尽量一致,划定范围内的土地利用特征应尽可能简单,尽量不打破城市行政区的划分;1.2.2尽量以铁路、河川等天然屏障作为分区界限,尽可能避免小区内存在自然或人为的障碍线;1.2.3小区应尽可能规则,避免狭长形状;1.2.4充分考虑城市道路网的构成,尽可能使小区划分与道路网协调一致,尽可能使交通小区出行形心位于路网节点(交叉口和干道)上;1.2.5考虑到城市道路干道是汇集交通的渠道,因此一般不以干道作为划定小区的界线,尽可能使道路两侧同在一个交通小

1.2.6划定区内的出行区,由此便于资料收集整理;

次数尽可能不超过全区域内出行总数的10%~15%。

1.3交通小区划分注意事项。交通小区的划分要考虑的因素有很多,基于传统划分原则上还应有注意以下几项[4]:1.3.1交通小区的大小是依据所调

人口密度、调查目的以及数据项目查的区域面积、

决定的。通常情况下,城市中心区和交通密集地区小区面积较小;城市周边近郊或交通稀疏地区小区面积较大。国外通常规定小区范围应以驾驶时间在3~5min为界;1.3.2考虑到大城市较强的辐射功能,

城市周边近郊的交通小区所划分的区域除其本身

外,还应考虑其辐射范围。而中小城市中城市近郊的交通小区划分则应包括有较多过境交通经过城

1.3.3考虑到城市人口、面积以及经济等市的区域;

情况,交通小区划分的均匀性是由中心向外逐渐增大。在城市中心区,交通小区面积宜取小值,但在城市近郊,交通小区宜取大值。

2交通小区划分方法

2.1基于聚类分析的交通小区划分方法。基于前述的交通小区划分的基本原则与方法,扩展出基

根据交通小区内于聚类分析的交通小区划分方法。

的用地性质、土地利用等特性,运用系统聚类的方法,选取科学的分类指标,将性质相近的归为一类,使得同类的个体具有高度的同质性,不同类之间的个

进行数据处理时运用极差体则具有高度的异质性。

标准化或标准差标准化两种方法进行数据分析,可以用相关系数来衡量各个对象的相关程度。[3]其主

基于要算法可以分为以下几类:基于密度的方法、

网格的方法、基于模型的方法、划分法、层次法等。

2.2面向控制的交通小区划分。面向控制的交通小区划分主要是对同一小区内的交叉口进行协调控制,以提高城市道路网络的整体效益。在交通路网拓扑结构特点的分析基础上,采取动态划分与静态划分相结合的交通小区划分策略,以形成小区

[6]

首先,在长度较长的道路路段上,车队在划分算法。

行驶过程中会发生离散现象,交通关联度也会随之变小。同时,由于道路沿线支路交叉口及单位车辆出入口驶入驶出车流的影响,下游停车线车辆的到达会呈现随机的状态,也将影响交通关联程度。因此,在划分交通小区范围时,需要考虑道路网络的特性,即路段长度等因素对交叉口关联度的影响。另一方面,考虑到城市网络交通流的状态变化具有一定随机性,相邻交叉口之间的关联性是随时间变化而变化,即具有动态性。上游交叉口各流向流入交通流、车流在路段上的平均速度和路段长度等因素

因此可以采用影响均影响着交叉口之间的关联性。

美国《交通控制系统手册》推荐的相邻交叉口之间路段关联度计算模型

I=0.5/(1+t)[nqmax/∑qi-1]式中:I———交叉口群连线间的关联度指数;n———来自上游交叉口的车流驶入的分支数;qmax———来自上游交叉口的主线方向的直行车流量,为qi中的最大值;t———车辆在两交叉口间的行程时间,单位为分钟,等于交叉口间距L除以车辆的平均速度V;∑qi———到达下游交叉口的交通量总和。对于普通四路交叉口而言,n=3。

划分交通小区应充分考虑交叉口之间的物理关联和交通流的路径关联,综上所述采用将静态划分与动态划分相结合的方法作为其逻辑约束条件,而交叉口的关联度研究则作为交通小区划分软件实现的理论基础。其中静态划分可根据道路物理参数以及历史交通数据得到划分结果,动态划分则利用采集到的数据获取实时的关联度信息,通过动态

的关联度变化得到划分结果。

2.3基于区内出行比例的交通小区划分方法。划分交通小区的主要目的是为了描述不同性质出行的流量以及交通源的流向状况,而区内出行则无法反映交通源的流向,因此需要通过确定科学合理的交通小区半径,将区内出行比例控制在适当范围内,以满足交通调查、分析、预测的精度要求。基于以上原因,提出了一种基于居民出行距离的分布,以区内出行比例为约束条件的交通小区半径计算方法。首先提出此种方法的假设前提是各出行的起讫点位置是随机的,即在区内的所有出行均随机分布,出行方向也是随机的;在居民出行中,假设各距离分段内的各种出行距离比例是相等的;为简化计算,先设定交通小区半径为R。基于交通小区半径和出行距离的不同组合,推导出相对应的区内出行比例的计算模型,再利用Excel软件的VBA编程功能,进行了上述三者之间的数量关系计算。由此可以通过对区内出行比例的控制,得出交通小区半径的合理范围。[7]

2.4对手机话务量的聚类分析方法。对手机话务量的聚类分析方法是利用手机话务量的时间分

利布特征来分析及划分城市活动及土地利用特性。

用划分出的土地利用特性进一步映射出交通小区,并利用手机移动过程中基站信号的切换来得到手机用户的基本信息,即交通OD信息。然后,在传统方式划分交通小区的基础上,采用类似于“四舍五的策略,将基站覆盖的范围映射到交通小区之入”

上,使基站的覆盖范围与交通小区相融合,最终得到更为精确的基于基站的交通小区划分。最后,利用基站、手机与使用者之间的关系得出各交通小区间某一时段的OD矩阵。[8]

2.5扇形分割方法。常用的扇形分割方法分割交通小区,首先是找出可以利用的城市道路节点,然后为每个节点划分扇形势力圈,每个势力圈就是一个细分的交通子区。在地理信息系统(GIS)的支持下,利用Voronoi图对交通小区进行几何分割,可以更好的刻画道路节点的势力圈。Voronoi图是对空间细分后形成的多边形子区集合,每一多边形区域对应一个点目标,其区域内的任何一个点到与之对应的点目标之间的距离是最近的。其次,每个交通小区除了表现为一个空间区域外,还具有很多属性数据,如人口以及各类土地利用特征等。为使小区的属性数据和空间信息保持一致,在进行交通小区空间分割时,也需要对相应的属性数据进行分割。常用的属性数据分割方法为加权平均法,既按照各小区的权重分割属性数据。此外,还可以借助GIS的空间聚合分析功能分割相应的属性数据,然后利用MCI(Multiplicativecompetitiveinteraction)模型推算出新的OD矩阵。[9]

3各种交通小区划分方法的优缺点

划分交通小区的主要目的是为了描述不同性质出行的流量以及交通源的流向状况,而交通源的

一(下转269页流向则主要由小区出行决定。)

为弹性接触网和刚性接触网。很多地区为了不影响城市美观都取消了接触网的供电方式而选择地面供电方式,此种供电方式不仅与接触网有相同的特性,并且在安全性、便捷性和环境协调性等方面更加完善。

3.3运行系统。根据运行系统的不同,现代有轨电车主要分为钢轮钢轨和胶轮+导轨两种。钢轮钢轨式有轨电车在地面的两条U型钢轨既承担钢轮的重量,又对钢轮起导向限制作用,一般情况下钢轨顶面与城市道路路面平齐。胶轮+导轨式有轨电车轨道由类似道路的行车道和一条引导车辆运行的特殊导轨组成,车辆走行系统与汽车一样为橡胶轮胎,导向轮在导轨的限制下引导车辆运行。

3.4车辆型号。结合各个国家和地区现有的现代有轨电车使用状况,主要有以下几种:3.4.1Citadis系列有轨电车。由法国阿尔斯通公司制造的Citadis系列有轨电车,使用最为广泛的为Citadis300和Citadis-Dualis两种,除此之外还包

Citadis300属于混合低地括Coradia型电动车组。

宽度及性能可以根据板面有轨电车,其车辆长度、

需要进行多种选择,车内地板面距轨面高度有350mm,贯通式低地板面或350mm和600mm混合地板面两种,贯通低地板面的Citadis300型有轨电车车体长度可达22m,车辆的总容量以4人/m2为单位可达205人。该车型有三大优点:二次损

便于维修保养、安静低噪声(见图1)。3.4.2伤保护、

由加拿大庞巴迪公司生产的Flexity系列有轨电车。

Flexity系列有轨电车在德国地区受到广泛的青睐,除了秉承传统的结构设计外,车辆在转向架的走行性能上也有所改进,提高了车辆在通过小半径曲线

宽上的平稳性同时降低了轮轨磨损。列车长45m,

程科技

(见图4)的Combino型有轨电车。

现代有轨电车车辆技术参数如表1所示。结束语

随着我国经济建设的快速发展,许多城市的空间布局都在发生转变,而现代有轨电车在众多城

现代有轨电市交通运输工具中无疑是更好的选择。

车不仅可以根据不同的客运需求制定编组计划,也可根据不同需求提供不同的运输功能。我国现阶段社会经济还处于发展阶段,现代有轨电车的建设运营还只适用于大型城市,其功能定位于城市内部的主体交通以及城市其他公共交通系统在周边城镇的延伸;随着经济的不断发展,现代有轨电车将会与城市其他轨道交通形成更加丰富的综合交通运输体系。

参考文献

[1]卫超,顾保南.欧洲现代有轨电车的发展及其启示[J].城市轨道交通研究,2008,(1):11-14.

[2]刘晓艳.法国波尔多市Citadis有轨电车[J].国

2006,(5):27-29.外铁道车辆,

过秀成,杨洁.现代有轨电车应用模式及[3]訾海波,

2009,(2):地区适用性研究[J].城市轨道交通研究,

46-49.

[4]谢琨.现代有轨电车与城市建设[J].城市轨道交通研究,2000,(1):62-64.[5]薛美根,杨立峰,程杰.现代有轨电车主要特征与国内外发展研究[J].城市交通,2008,(6):88-91.

[6]方力.大连市DL8000型四轴式有轨电车的技术

1999,(2):66-68.特点[J].城市轨道交通研究,

作者简介:余平(1985~),女,湖北武汉人,硕士研究生,研究方向为交通运输规划与管理。

责任编辑:王明荣

2.3m,牵引功率104kw,总载客量160人。车厢地板

和通过台是低地板结构设计,车内设有残疾人和带小孩旅客活动区域,车内安装了空调系统、视频监控系统及旅客信息服务,提高了旅客乘车的舒适性

)。3.4.3DL系列有轨电车。我国自行研制的(见图2

20世纪第一种有轨电车是DL1001型有轨电车,

80年代初期,DL7000型四轴式有轨电车和DL621型六轴式有轨电车又相继在大连电车工厂制造完

由大连市公共电车公司成。20世纪90年代后期,

除自行研制生产的DL8000型有轨电车正式运营。

采用由我国自行研制的车辆外,我国还使用了法国

(见图3)。3.4.4劳尔公司的Translohr导轨电车系统

其他系列的有轨电车。德国一些交通公司在较早时期使用了GT6-80C型城轨列车,之后在此基础上进行改进产生了GT6N型低地板城轨电车,其中包

该车型有电括GT6-70D/N型低地板城轨电动车,

阻制动、液力制动以及磁轨制动三种方式。该系列中的GT6-80C和GT8-80C型城轨电动车也很相似,只是在通过台的入口处略有不同。GT8-70D/N则以GT6-70D/N型为基础,增加了一辆铰接式中间车辆及乘客室,整个车列的长度增加了10m。德国Duewag公司也开发了重量轻、易于维修的MGT6DBochum型双端关节式低地板有轨电车,该车的人性化的设计更便于老年人及残疾人上下车。日本国家虽小,但是在很多地区都有有轨电车的身影,且样式各异极具地区特色,系统选用的有轨电车为TLR0600型超低地板有轨电车。在瑞士苏黎世,当地运输管理局与加拿大庞巴迪公司和法国阿尔斯通公司合作,采用了总长度为37m,车辆进出口地板高度距地面350mm的Cobra型有轨电车,瑞士的日内瓦采用的则是由德国西门子公司生产

(上接270页)

般来说,影响小区出行生成的主要居民的平均出行次数、小区的因素是小区人口数、

交通区位以及小区内各种土地利用的面积等。交通

分小区的划分及规模都将直接影响到交通调查、

析、预测的工作量及精度,从而影响到整个城市的

基于聚类分析的交通小区划分使交通规划和布局。

交通调查、分析与预测的工作量和成本都大大减少,同时也能满足精度要求。由于聚类分析时,计算比较复杂,使得数据的统计工作量较大。但是聚类分析步骤较固定,结合MATLAB编成程序,利用计算机进行运算,则能减少计算工作量。面向控制的交通小区划分是从整个交通小区划分系统的控制管理目的角度出发的,充分考虑了交叉口之间的物理关联和交通流的路径关联,有效的将静态划分与动态划分相结合,将其作为其逻辑约束条件,结合路网的拓扑结构进行了交通小区划分软件开发与研究,虽然在对交通小区影响因素分析上有缺漏,但是为道路路网协调控制的研究以及控制系统的进一步开发提供了有效的理论和实践基础。基于区内出行比例的交通小区划分方法通过确定科学合理的交通小区半径,将区内出行比例控制在适当范围内,从而有效的反映了交通源的流向状况,但是上述研究均是在理想的假设情况下进行的,并为考虑到其他因素对交通小区划分的影响。然而,在实际中交通小区的划分还会受到如行政区划、资料获取、自

用地性质、区位位置等因素的影响,在其实然屏障、际运用过程中,应以理论计算值为基础,综合考虑各

项因素的影响,使交通小区划分的平均面积更趋于实际化。对手机话务量的聚类分析方法是基于手机信息映射交通小区与预测OD的方法,为交通小区划分提出了新的思路和研究方法。但同样是基于若干假设展开,在未来的研究中还有其发展空间,待对具体数据进行统计分析与研究后,结合划分小区的具体影响因素,会有进一步的理论可行性与实用价值。

扇形分割方法主要是针对交通影响分析评价中将宏观分析数据与微观分析数据进行有效衔接

该方法借助Voronoi图的势这一必要条件而提出。

力圈特性,使得划分出的每个交通小区区域对应一个点目标,从而提高交通网络分析的精度。该方法还充分考虑了交通小区中如人口以及各类土地利用特征等属性数据,在进行交通小区空间分割时对相应的属性数据也进行了分割,有效的使小区的属性数据和空间信息保持一致,使其分割方法更具有实际运用性。

结束语

交通小区划分是有效降低了城市交通系统控制与管理的复杂性,同时也提高城市交通系统的效能和可靠性。基于交通小区划分原则上产生的以上了几种较为成熟且有效的交通小区划分方法,动态的交通小区划分方法有效的避免了单一的静态划分方法的弊端,但是由于很多方法的提出是基于其

假设前提的,所以仍存在改进的空间,在交通控制领域仍然是值得进一步研究的方向。

参考文献

[1]李晓丹,杨晓光,陈华杰.城市道路网络交通小区概念解析[J].计算机工程与应用,2009,45(5):19~22.

[2]于慧杰.交通小区在交通规划中若干技术问题的研究[D].西安电子科技大学,2008.

[3]杨波,刘海洲.基于聚类分析的交通小区划分方法的改进[J].交通与运输,2007,7.

[4]王建军,严宝杰.交通调查与分析[M].北京:人民

157-158.交通出版社,2004:

[5]孙松伟.浅论城市轨道交通客流预测四阶段法[J].四川建筑,2008,10,28(5),62-63.

[6]钟章建,黄玮,马万经等.面向协调控制的交通小区划分算法设计与实现[A].2008第四届中国智能交通年会论文集[C],2008.

[7]马超群,王瑞,王玉萍等.基于区内出行比例的城市交通小区半径计算方法[J].交通运输工程学报,2007.2,7(1):68-72.

[8]周为钢,董秀军,徐巍等.基于手机信息的交通小区映射方法研究初探[A].2008第四届中国智能交通年会论文集[C],2008.

[9]杨忠振,王璐,陈刚.交通影响评价中的交通区分割方法研究[J].公路交通科技,2007.6,24(6):102-105,117.

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浅析交通小区划分问题

郭峤枫

(西南交通大学交通运输学院,四川成都610031)

摘要:通过对国内外交通小区划分现状进行了解与资料收集,对交通小区的划分进行系统的分析,交通小区的划分方法目前主要有基于聚类分析的交

通小区划分方法、面向控制的交通小区划分、基于区内出行比例的交通小区划分方法、对手机话务量的聚类分析方法、扇形分割方法等五种方法。

关键词:交通小区;划分原则;划分方法前言

交通小区是具有一定交通关联度和交通相似

关联度和相似度度的节点或连线的集合,随时间、

的变化而变化,反映了城市道路路网交通的时空变化特性[1]。交通小区主要以道路或住宅群分界,是进

搜集交通数据的基本单元。交通小区行出行调查、

划分最早是在交通规划领域中提出的,其目的主要是为了定义城市路网中交通起讫点的位置,然后使用需求预测模型对各交通小区间的交通出行量进行预测。交通小区的面积大小和具体边界划定会直

分析、预测的工作量及精度。接影响到交通调查、

1交通小区划分的原则与注意事项1.1交通小区划分目的。交通小区是研究交通分布的基本空间单位,因此交通小区的划分生成、

交通小区的划分是交通调查和规划的最基本工作。

和规模都将直接影响到交通调查、分析、预测的工作量及精度,从而影响到整个城市的交通规划和布局。交通小区划分的目的主要是在满足精度要求的情况下,增强交通调查的实际可操作性,尽可能的减小交通调查的工作量,降低交通分析与预测的难度;通过交通小区的交通分布图将交通需求在空间上的流动表现出来,可以直观的反应交通需求分布;为城市道路网络的交通流提供数据,从而通过交通分配理论模拟道路网上的交通流。由此可见,交通小区的划分应充分考虑OD调查工作的目的和区域的交通出行特征,另外,还应该考虑所调查区域的交通出行规律,使交通小区的范围与其所辖区

在满足OD调查目的的域的交通出行特征相符合。

和调查精度的前提下,以达到尽量减少交通小区数目的目的。[2]

1.2交通小区划分原则。对于交通小区的划分

[2-5]

1.2.1应保证交通小区内土普遍应遵循以下原则:

地利用、经济、社会等特性尽量一致,划定范围内的土地利用特征应尽可能简单,尽量不打破城市行政区的划分;1.2.2尽量以铁路、河川等天然屏障作为分区界限,尽可能避免小区内存在自然或人为的障碍线;1.2.3小区应尽可能规则,避免狭长形状;1.2.4充分考虑城市道路网的构成,尽可能使小区划分与道路网协调一致,尽可能使交通小区出行形心位于路网节点(交叉口和干道)上;1.2.5考虑到城市道路干道是汇集交通的渠道,因此一般不以干道作为划定小区的界线,尽可能使道路两侧同在一个交通小

1.2.6划定区内的出行区,由此便于资料收集整理;

次数尽可能不超过全区域内出行总数的10%~15%。

1.3交通小区划分注意事项。交通小区的划分要考虑的因素有很多,基于传统划分原则上还应有注意以下几项[4]:1.3.1交通小区的大小是依据所调

人口密度、调查目的以及数据项目查的区域面积、

决定的。通常情况下,城市中心区和交通密集地区小区面积较小;城市周边近郊或交通稀疏地区小区面积较大。国外通常规定小区范围应以驾驶时间在3~5min为界;1.3.2考虑到大城市较强的辐射功能,

城市周边近郊的交通小区所划分的区域除其本身

外,还应考虑其辐射范围。而中小城市中城市近郊的交通小区划分则应包括有较多过境交通经过城

1.3.3考虑到城市人口、面积以及经济等市的区域;

情况,交通小区划分的均匀性是由中心向外逐渐增大。在城市中心区,交通小区面积宜取小值,但在城市近郊,交通小区宜取大值。

2交通小区划分方法

2.1基于聚类分析的交通小区划分方法。基于前述的交通小区划分的基本原则与方法,扩展出基

根据交通小区内于聚类分析的交通小区划分方法。

的用地性质、土地利用等特性,运用系统聚类的方法,选取科学的分类指标,将性质相近的归为一类,使得同类的个体具有高度的同质性,不同类之间的个

进行数据处理时运用极差体则具有高度的异质性。

标准化或标准差标准化两种方法进行数据分析,可以用相关系数来衡量各个对象的相关程度。[3]其主

基于要算法可以分为以下几类:基于密度的方法、

网格的方法、基于模型的方法、划分法、层次法等。

2.2面向控制的交通小区划分。面向控制的交通小区划分主要是对同一小区内的交叉口进行协调控制,以提高城市道路网络的整体效益。在交通路网拓扑结构特点的分析基础上,采取动态划分与静态划分相结合的交通小区划分策略,以形成小区

[6]

首先,在长度较长的道路路段上,车队在划分算法。

行驶过程中会发生离散现象,交通关联度也会随之变小。同时,由于道路沿线支路交叉口及单位车辆出入口驶入驶出车流的影响,下游停车线车辆的到达会呈现随机的状态,也将影响交通关联程度。因此,在划分交通小区范围时,需要考虑道路网络的特性,即路段长度等因素对交叉口关联度的影响。另一方面,考虑到城市网络交通流的状态变化具有一定随机性,相邻交叉口之间的关联性是随时间变化而变化,即具有动态性。上游交叉口各流向流入交通流、车流在路段上的平均速度和路段长度等因素

因此可以采用影响均影响着交叉口之间的关联性。

美国《交通控制系统手册》推荐的相邻交叉口之间路段关联度计算模型

I=0.5/(1+t)[nqmax/∑qi-1]式中:I———交叉口群连线间的关联度指数;n———来自上游交叉口的车流驶入的分支数;qmax———来自上游交叉口的主线方向的直行车流量,为qi中的最大值;t———车辆在两交叉口间的行程时间,单位为分钟,等于交叉口间距L除以车辆的平均速度V;∑qi———到达下游交叉口的交通量总和。对于普通四路交叉口而言,n=3。

划分交通小区应充分考虑交叉口之间的物理关联和交通流的路径关联,综上所述采用将静态划分与动态划分相结合的方法作为其逻辑约束条件,而交叉口的关联度研究则作为交通小区划分软件实现的理论基础。其中静态划分可根据道路物理参数以及历史交通数据得到划分结果,动态划分则利用采集到的数据获取实时的关联度信息,通过动态

的关联度变化得到划分结果。

2.3基于区内出行比例的交通小区划分方法。划分交通小区的主要目的是为了描述不同性质出行的流量以及交通源的流向状况,而区内出行则无法反映交通源的流向,因此需要通过确定科学合理的交通小区半径,将区内出行比例控制在适当范围内,以满足交通调查、分析、预测的精度要求。基于以上原因,提出了一种基于居民出行距离的分布,以区内出行比例为约束条件的交通小区半径计算方法。首先提出此种方法的假设前提是各出行的起讫点位置是随机的,即在区内的所有出行均随机分布,出行方向也是随机的;在居民出行中,假设各距离分段内的各种出行距离比例是相等的;为简化计算,先设定交通小区半径为R。基于交通小区半径和出行距离的不同组合,推导出相对应的区内出行比例的计算模型,再利用Excel软件的VBA编程功能,进行了上述三者之间的数量关系计算。由此可以通过对区内出行比例的控制,得出交通小区半径的合理范围。[7]

2.4对手机话务量的聚类分析方法。对手机话务量的聚类分析方法是利用手机话务量的时间分

利布特征来分析及划分城市活动及土地利用特性。

用划分出的土地利用特性进一步映射出交通小区,并利用手机移动过程中基站信号的切换来得到手机用户的基本信息,即交通OD信息。然后,在传统方式划分交通小区的基础上,采用类似于“四舍五的策略,将基站覆盖的范围映射到交通小区之入”

上,使基站的覆盖范围与交通小区相融合,最终得到更为精确的基于基站的交通小区划分。最后,利用基站、手机与使用者之间的关系得出各交通小区间某一时段的OD矩阵。[8]

2.5扇形分割方法。常用的扇形分割方法分割交通小区,首先是找出可以利用的城市道路节点,然后为每个节点划分扇形势力圈,每个势力圈就是一个细分的交通子区。在地理信息系统(GIS)的支持下,利用Voronoi图对交通小区进行几何分割,可以更好的刻画道路节点的势力圈。Voronoi图是对空间细分后形成的多边形子区集合,每一多边形区域对应一个点目标,其区域内的任何一个点到与之对应的点目标之间的距离是最近的。其次,每个交通小区除了表现为一个空间区域外,还具有很多属性数据,如人口以及各类土地利用特征等。为使小区的属性数据和空间信息保持一致,在进行交通小区空间分割时,也需要对相应的属性数据进行分割。常用的属性数据分割方法为加权平均法,既按照各小区的权重分割属性数据。此外,还可以借助GIS的空间聚合分析功能分割相应的属性数据,然后利用MCI(Multiplicativecompetitiveinteraction)模型推算出新的OD矩阵。[9]

3各种交通小区划分方法的优缺点

划分交通小区的主要目的是为了描述不同性质出行的流量以及交通源的流向状况,而交通源的

一(下转269页流向则主要由小区出行决定。)

为弹性接触网和刚性接触网。很多地区为了不影响城市美观都取消了接触网的供电方式而选择地面供电方式,此种供电方式不仅与接触网有相同的特性,并且在安全性、便捷性和环境协调性等方面更加完善。

3.3运行系统。根据运行系统的不同,现代有轨电车主要分为钢轮钢轨和胶轮+导轨两种。钢轮钢轨式有轨电车在地面的两条U型钢轨既承担钢轮的重量,又对钢轮起导向限制作用,一般情况下钢轨顶面与城市道路路面平齐。胶轮+导轨式有轨电车轨道由类似道路的行车道和一条引导车辆运行的特殊导轨组成,车辆走行系统与汽车一样为橡胶轮胎,导向轮在导轨的限制下引导车辆运行。

3.4车辆型号。结合各个国家和地区现有的现代有轨电车使用状况,主要有以下几种:3.4.1Citadis系列有轨电车。由法国阿尔斯通公司制造的Citadis系列有轨电车,使用最为广泛的为Citadis300和Citadis-Dualis两种,除此之外还包

Citadis300属于混合低地括Coradia型电动车组。

宽度及性能可以根据板面有轨电车,其车辆长度、

需要进行多种选择,车内地板面距轨面高度有350mm,贯通式低地板面或350mm和600mm混合地板面两种,贯通低地板面的Citadis300型有轨电车车体长度可达22m,车辆的总容量以4人/m2为单位可达205人。该车型有三大优点:二次损

便于维修保养、安静低噪声(见图1)。3.4.2伤保护、

由加拿大庞巴迪公司生产的Flexity系列有轨电车。

Flexity系列有轨电车在德国地区受到广泛的青睐,除了秉承传统的结构设计外,车辆在转向架的走行性能上也有所改进,提高了车辆在通过小半径曲线

宽上的平稳性同时降低了轮轨磨损。列车长45m,

程科技

(见图4)的Combino型有轨电车。

现代有轨电车车辆技术参数如表1所示。结束语

随着我国经济建设的快速发展,许多城市的空间布局都在发生转变,而现代有轨电车在众多城

现代有轨电市交通运输工具中无疑是更好的选择。

车不仅可以根据不同的客运需求制定编组计划,也可根据不同需求提供不同的运输功能。我国现阶段社会经济还处于发展阶段,现代有轨电车的建设运营还只适用于大型城市,其功能定位于城市内部的主体交通以及城市其他公共交通系统在周边城镇的延伸;随着经济的不断发展,现代有轨电车将会与城市其他轨道交通形成更加丰富的综合交通运输体系。

参考文献

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作者简介:余平(1985~),女,湖北武汉人,硕士研究生,研究方向为交通运输规划与管理。

责任编辑:王明荣

2.3m,牵引功率104kw,总载客量160人。车厢地板

和通过台是低地板结构设计,车内设有残疾人和带小孩旅客活动区域,车内安装了空调系统、视频监控系统及旅客信息服务,提高了旅客乘车的舒适性

)。3.4.3DL系列有轨电车。我国自行研制的(见图2

20世纪第一种有轨电车是DL1001型有轨电车,

80年代初期,DL7000型四轴式有轨电车和DL621型六轴式有轨电车又相继在大连电车工厂制造完

由大连市公共电车公司成。20世纪90年代后期,

除自行研制生产的DL8000型有轨电车正式运营。

采用由我国自行研制的车辆外,我国还使用了法国

(见图3)。3.4.4劳尔公司的Translohr导轨电车系统

其他系列的有轨电车。德国一些交通公司在较早时期使用了GT6-80C型城轨列车,之后在此基础上进行改进产生了GT6N型低地板城轨电车,其中包

该车型有电括GT6-70D/N型低地板城轨电动车,

阻制动、液力制动以及磁轨制动三种方式。该系列中的GT6-80C和GT8-80C型城轨电动车也很相似,只是在通过台的入口处略有不同。GT8-70D/N则以GT6-70D/N型为基础,增加了一辆铰接式中间车辆及乘客室,整个车列的长度增加了10m。德国Duewag公司也开发了重量轻、易于维修的MGT6DBochum型双端关节式低地板有轨电车,该车的人性化的设计更便于老年人及残疾人上下车。日本国家虽小,但是在很多地区都有有轨电车的身影,且样式各异极具地区特色,系统选用的有轨电车为TLR0600型超低地板有轨电车。在瑞士苏黎世,当地运输管理局与加拿大庞巴迪公司和法国阿尔斯通公司合作,采用了总长度为37m,车辆进出口地板高度距地面350mm的Cobra型有轨电车,瑞士的日内瓦采用的则是由德国西门子公司生产

(上接270页)

般来说,影响小区出行生成的主要居民的平均出行次数、小区的因素是小区人口数、

交通区位以及小区内各种土地利用的面积等。交通

分小区的划分及规模都将直接影响到交通调查、

析、预测的工作量及精度,从而影响到整个城市的

基于聚类分析的交通小区划分使交通规划和布局。

交通调查、分析与预测的工作量和成本都大大减少,同时也能满足精度要求。由于聚类分析时,计算比较复杂,使得数据的统计工作量较大。但是聚类分析步骤较固定,结合MATLAB编成程序,利用计算机进行运算,则能减少计算工作量。面向控制的交通小区划分是从整个交通小区划分系统的控制管理目的角度出发的,充分考虑了交叉口之间的物理关联和交通流的路径关联,有效的将静态划分与动态划分相结合,将其作为其逻辑约束条件,结合路网的拓扑结构进行了交通小区划分软件开发与研究,虽然在对交通小区影响因素分析上有缺漏,但是为道路路网协调控制的研究以及控制系统的进一步开发提供了有效的理论和实践基础。基于区内出行比例的交通小区划分方法通过确定科学合理的交通小区半径,将区内出行比例控制在适当范围内,从而有效的反映了交通源的流向状况,但是上述研究均是在理想的假设情况下进行的,并为考虑到其他因素对交通小区划分的影响。然而,在实际中交通小区的划分还会受到如行政区划、资料获取、自

用地性质、区位位置等因素的影响,在其实然屏障、际运用过程中,应以理论计算值为基础,综合考虑各

项因素的影响,使交通小区划分的平均面积更趋于实际化。对手机话务量的聚类分析方法是基于手机信息映射交通小区与预测OD的方法,为交通小区划分提出了新的思路和研究方法。但同样是基于若干假设展开,在未来的研究中还有其发展空间,待对具体数据进行统计分析与研究后,结合划分小区的具体影响因素,会有进一步的理论可行性与实用价值。

扇形分割方法主要是针对交通影响分析评价中将宏观分析数据与微观分析数据进行有效衔接

该方法借助Voronoi图的势这一必要条件而提出。

力圈特性,使得划分出的每个交通小区区域对应一个点目标,从而提高交通网络分析的精度。该方法还充分考虑了交通小区中如人口以及各类土地利用特征等属性数据,在进行交通小区空间分割时对相应的属性数据也进行了分割,有效的使小区的属性数据和空间信息保持一致,使其分割方法更具有实际运用性。

结束语

交通小区划分是有效降低了城市交通系统控制与管理的复杂性,同时也提高城市交通系统的效能和可靠性。基于交通小区划分原则上产生的以上了几种较为成熟且有效的交通小区划分方法,动态的交通小区划分方法有效的避免了单一的静态划分方法的弊端,但是由于很多方法的提出是基于其

假设前提的,所以仍存在改进的空间,在交通控制领域仍然是值得进一步研究的方向。

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