五 交通分配预测
交通分配预测用户均衡交通分配模型，相关公式为： minz(x)?s.t.
??axa0ta(?)d?
?kijijfk?tij
fk?0
xa????ijkfk?a,k
ijij式中：xa——路段a的车辆数；
ta(xa)——路段a的广义出行时间；
fk——小区i到小区j的第k条路径上的车辆数； tij——小区i到小区j的机动车出行量；
ijij?a,k——常系数，?a,k?1，当路段a属于从小区i到小区j的第k条路径时，否则?a,k?0。
ijij利用transcad软件进行分配得到的网络流量图2.4如下
图2.4 网络流量图
六 社会经济发展预测
社会经济发展预测是开展弹性系数法预测的基础，本次设计主要针对GDP数据开展预测，要注意对
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GDP数据开展组合预测，如可以采用指数 、回归分析法、增长率法、灰色预测法等方法进行。
表2.8 长沙市历年GDP发展变化
年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
在这里我们按照按回归分析法预测得到以后几年的GDP发展变化趋势及相关数据根据长沙市经济发展历史资料，进行线性回归得到从1998年开始的回归方程：y?306.8x?613116，相关系数为0.8424，x为年数，y为GDP,得到2020年的经济总量为6620亿元，2033年的经济总量为10608.40亿元。 按回归分析法得到历年GDP发展变化趋势图2.5
图 50004000GDP总值（亿元） 542.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 GDP总值（亿元） 1519.90 1790.66 2190.25 3000.98 3744.8 4500 GDP发展线性预测 y = 306.8x - 613116 2R = 0.8424 GDP（亿元）30002000 100001996 1998 2000200220042006200820102012
-1000时间（年）图2.5 GDP 发展趋势图
按回归分析法计算出预测期经济指标的数值，计算结果如表2.9
表2.9 线性回归-历年GDP总值
年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
GDP总值（亿元） 542.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 1519.9 1790.66 年份 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 GDP总值（亿元） 2190.25 3000.98 3744.8 4500 3858.8 4165.6 4472.4 4779.2 5086 15
年份 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 GDP总值（亿元） 5392.8 5699.6 6006.4 6313.2 6620 6926.8 7233.6 7540.4 7847.2 年份 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 GDP总值（亿元） 8154 8460.8 8767.6 9074.4 9381.2 9688 9994.8 10301.6 10608.4 另外，采用平均增长律法可以预测未来几年长沙市GDP的数值，具体的算法为长沙市历年GDP增
长率以1999年到2010年的平均增长率为准，即Ri?(Gi?Gi?1)/Gi?1，R?表2.10 平均增长率法-历年GDP总值
年份 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 GDP总值（亿元） 542.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 1519.9 1790.66 年份 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 GDP总值（亿元） 2190.25 3000.98 3744.8 4500 5382.49 6438.05 7700.6 9210.76 11017.07 年份 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 GDP总值（亿元） 13177.62 15761.87 18852.92 22550.14 26972.43 32261.97 38588.83 46156.45 55208.14 1N?Ri，所以由预测期经济
指标的年平均增长速度为0.196109, 2020年GDP为26972.43亿元，目标年2033年GDP为276655.91亿元
GDP总值（亿元） 66034.96 78985 94474.67 113002.01 135162.72 161669.34 193374.16 231296.57 276655.91 年份 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 由于回归预测的可靠性比较高，故采用加权平均，回归法取系数0.95，平均增长率法预测取0.05，得到2020年经济总量为7637.62亿元，而2033年经济数据为23910.78亿元。由式子
7637.62(1?x)13?23910.78，其中x为年平均增长系数，得到经济年平均增长率为9.1757%。
3.4.8、弹性系数法
交通量是社会、经济和技术发展对交通需求的具体反应，交通量的增长和经济发展互为因果关系，交通制约经济，反过来，经济又影响交通。交通量的规模和增长速度与国民经济水平和增长速度紧密相关，因此可采用弹性系数法开展预测，相关公式为：
X?X0(1?ER)
n式中：X——预测目标年的交通量；
X0——预测基年的交通量；
R——预测期经济指标的年平均增长速度；
E——交通量相对于经济指标的弹性系数（取0.30左右）；
n——预测期年数。
采用弹性系数法开展预测的关键是对弹性系数的确定，预测期弹性系数应以现状弹性系数为基础，并考虑未来国民经济和社会发展与交通运输之间的相互作用综合确定，如可以采用时间序列方法确定弹性系数的取值，此处取0.35。
由社会经济发展预测得到长沙市经济年平均增长速度为9.1757%，而2020年的交通量为3655.27pcu/h，
由于其弹性系数为0.35，故可得到2033年的交通量为5512.954pcu/h.
x?x0(1?ER)n?3655.27(1?0.35*0.091757)1313?5512.954
N?(1?0.35*0.09175)
?1.508221
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由计算结果得到增长系数为1.508221，在TransCAD软件的操作界面里，找到路网+交通分配数据窗口，把2020年的机动车高峰小时流量乘以1.508221得到目标年2030年机动车高峰小时流量，标注得到目标年2033年路网流量图，分配结果如图2.6所示
图2.6 2033年路网流量
第三章 过江隧道建设规模分析论证
由于建的是过江通道，其速度一般在50km/h,城市主干道，根据《城市道路设计规范》提供的每条车道可能通行能力为1690pcu/h,经折算后其单车道设计通行能力为1352 pcu/h。《城市道路设计规范》建议的一条机动车道理论通行能力如表3.1所示： 表3.1
设计速度（km/h） 通行能力（pcu/h）
20 1380 30 1550 40 1640 50 1690 60 1730 一 方案分析
2033年机动车高峰小时交通量V=5512pcu/h;
两车道：双向设计通行能力C=1352*2=2704 pcu/h,饱和度V/C= 2.038462，根据王炜《交通工程学》提供的服务水平分级参数，得到其服务水平为F级，说明交通需求继续增大，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰更加严重，交通流处于不稳定流状态，驾驶员已无自由选择速度的余地，交通流变成强制状态。 六车道: 双向设计通行能力C=1352*4=5408 pcu/h, 饱和度V/C= 0.679487，得到其服务水平为C级，驾驶者选择车辆运行速度的自由度受到较大限制，行驶车辆受别的车辆或行人德尔干扰很大，交通流处于稳定流的中间水平，在交通异常时段，极易出现交通拥挤，应变能力不足，容易造成驾驶员情绪不稳定。
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八车道: 双向设计通行能力C=1352*6=8112 pcu/h, 饱和度V/C= 0.509615,其服务水平为B级，随着交通量的增大，车速下降，造成少量延误，行驶车辆受别的车辆或行人的干扰较小，驾驶员选择行车速度的自由度受到一定限制，交通流状态处于稳定流的上游部分，有少量延误，交通状况良好。
十车道：双向设计通行能力C=1352*8=13520 pcu/h，饱和度V/C= 0.407692，其服务水平为A级，畅行车流，基本上无延误，交通状况好，有利于高峰时段车流量的快速疏散。
二 结果分析
根据王炜著.《交通工程学》提供的服务水平分级参数，通过分析可得，
a`八车道的服务水平为A级，隧道在此情况下服务能力高；
b`六车道的服务水平为B级，达到了城市道路的服务水平，能够很好的满足目标年的交通需求； c`四车道的服务水平为C级，在此交通环境下，交通干扰严重，延误时间高，不利于长沙市东西方向的交通组织。
d`两车道的服务水平为F级，该通道交通严重阻塞，车辆时停时开。
由此可知，从道路服务水平的角度考虑，选择修建八车道，但从经济方面考虑，最好修建四车道。 道路建设，不仅要从道路的服务水平考虑，还要从道路的经济性出发，做到充分利用资源，合理布置道路设施条件。综上所属建议采取六车道建设方案。
第四章 总结
通过学习这个功课，使我对交通规划有了一点的了解和掌握，以前一直听说交通规划与设计但是不知道具体是什么，有什么作用。经过这学期的学习让我了解到了交通规划的作用与意义，同时还初步的学习了交通规划的具体内容与步骤。虽然这门课程有点难，但是上课的时候经过老师的细心讲解与近期通过这次课程设计的实际操作，让我慢慢的理解与消化了课本里的知识。通过这次课程设计，我也能够运用transcad这个专业软件来解决基本的问题，对于刚开始那段时间还是有相当困难的，经过同学们的相互帮助，困难一点点的被化解，但是对于我来说这个英文版的软件还是有好多的地方不懂，这就要求我在以后的时间里自己探索与继续学习了。总的来说这学期的课程设计与规划课程让我收获颇丰。
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附录
附录1：灰色预测模型的求解程序
clc,clear;
x0=[542.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 1519.90 1790.66... 2190.25 3000.98 3744.8 4500]; n=length(x0);
lamda=x0(1:n-1)./x0(2:n) range=minmax(lamda) x1=cumsum(x0) for i=2:n
z(i)=0.5*(x1(i)+x1(i-1)); end
B=[-z(2:n)',ones(n-1,1)]; Y=x0(2:n)'; u=B\\Y
x=dsolve('Dx+a*x=b','x(0)=x0');
x=subs(x,{'a','b','x0'},{u(1),u(2),x1(1)}); yuce1=subs(x,'t',[0:n-1+23]); digits(6),y=vpa(x) yuce=[x0(1),diff(yuce1)] epsilon=x0-yuce delta=abs(epsilon./x0)
rho=1-(1-0.5*u(1))/(1+0.5*u(1))*lamda
附录2：进行回归预测求解程序
clc,clear
x=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13]';
y=[542.85 588.44 656.41 728.08 812.9 928.22 1108.85 1519.90 1790.66 2190.25 3000.98 3744.8 4500]'; x=[ones(13,1),x]; plot(x,y)
b=regress(y,x) [m,n]=size(b)
y1=b(1,1)+20*b(2,1) y2=b(1,1)+33*b(2,1)
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