交通规划供需平衡与优化实验
（本文件仅提供模版，请同学们根据自己的
实验过程适当添加部分内容）
1、实验目的
(I) 了解Transcad软件工作的基本原理。
(2) 掌握使用Transcad软件建立路网文件和进行路网编辑的基本操作方法。 (3) 掌握使用Transcad软件表达交通需求的基本方法。 (4)掌握使用Transcad软件进行网络交通分配的基本操作方法。
(5)掌握使用Transcad软件通过对交通出行方式进行优化从而缓解交通拥堵的基本操作方法。 2、实验器材
Transcad软件，计算机 3、实验步骤
（1） 了解transcad
TransCAD是目前普遍应用的交通规划软件之一。随着计算机技术的发展，在交通规划的调查数据的管理、分析和交通需求建模等工作中，GIS技术被越来越广泛的应用。而TransCAD是第一个供交通专业人员使用而设计的地理信息系统，用来存储、显示、管理和分析交通数据；亦可可应用于任何交通模式，任何地理比例尺寸，和任何细节程度。且TransCAD所提供的交通规划方法包括四阶段模型、快速响应、基于出行链的模型、货运模型和组合模型，形成一套先进的公交规划和需求预测方法。TransCAD以矩阵式进行数据存储和处理，包括载流矩阵、出行时间矩阵和费用矩阵；TransCAD用户可以直接使用以各种地理信息格式和表列文件格式存储的数据，无需导入，方便了传统数据和企业数据的使用。
（2） 建立路网文件和进行路网编辑 1） 新建路网文件
①打开TransCAD软件后，选择菜单中的“File → New”，在弹出的对话框中选择“Geographic File”，点击“OK”。
②在弹出的“New Geographic File”对话框中选择“Line Geographic File”，在“Layer Settings”下输入“路段”，在“Endpoint Layer Settings”下输入“节点”；选中“Create a Table for endpoint data”，点击“OK”。 ③在弹出的“Attributes”对话框中点击“Add Field”，在“Name” 中输入“零流时间”；再次点击“Add Field”，在“Name” 中输入“通行能力”，点击“OK”。 ④在弹出的“Attributes”对话框中点击“Add Field”，在“Name”中输入“小区编号”，点击“OK”。
⑤在弹出的“Save As”对话框中保存建立的路网文件，注意一定要保存在D盘事先建好的文件夹内，文件名称可以选择“路网”。 2） 路网编辑
①选择菜单中的“Tools → MapEdting → Toolbox”，点击
按钮删除路段等；编辑完成后，点击“创建和编辑地理文件”帮助文件。 ②点击工具栏中的
按钮，在弹出的“Dataview” 对话框中输入每条路段的
按钮添加路段，
按钮保存数据。详细操作可以参考
零流时间和通行能力数据。
③选择菜单中的“Map → Layers”，或点击工具栏中的
按钮，在弹出的
“Layers”对话框中，将当前图层更换到“节点”图层，点击“Close”。 ④点击工具栏中的编号。
⑤选择菜单中的“File → Save”，保存当前的路网地图（与路网文件在同一个目录下）。
（3） 使用Transcad软件表达交通需求
①将当前图层定位至“节点”图层，点击工具栏中的
按钮，选择所有类型为
按钮，在弹出的“Dataview” 对话框中输入相应的小区
小区的节点。（按住Shift 键为添加要素，按住Ctrl 键为删除要素，颜色变红说明节点被选中。）
②选择菜单中的“File → New”，在弹出的对话框中选择“Matrix”，点击“OK”。
③在弹出的“Create Matrix File”对话框中，在“Name”后输入“出行分布矩阵”，在“IDs are in”后选择“小区编号”，在“Rows from” 后选择“Selection”，在“Columns from” 后选择“Selection”，点击“OK”。
④在弹出的“Save As”对话框中保存建立的矩阵文件，命名为“出行分布矩阵”，与路网文件在同一目录下。
⑤在弹出的表格中输入预测的出行分布量数据。
⑥进行矩阵索引转换。选择菜单中的“Matrix → Indices”，在弹出的“Matrix Indices”对话框中点击“Add Index”；在弹出的“Add Matrix Index”对话框中，上边的“Field”选择“小区编号”，下边的“Field”选择“ID”，在“Selection”选择“Selection”，点击“OK”。
⑦在“Matrix Indices”对话框中，“Rows”选择“New”， “Columns”选择“New”，点击“Close”。 （4） 进行交通分配
①将当前窗口切换至地图窗口，选择菜单中的“Networks/Paths → Create”，在弹出的“Create Network”对话框左侧，按住Ctrl键选中“零流时间”和“通行能力”；点击“Ignore Link Directions”，点击“OK”。在弹出的“Save Network As”对话框中，保存建立的网络文件，命名为“网络”，与路网文件在同一个目录下。
②选择菜单中的“Planning → Traffic Assignment”，在弹出的“Traffic Assignment”对话框中，“Time”后选择“零流时间”，“Capacity”后选择“通行能力”，点击“OK”。
③在弹出的“Store Flow Table in”对话框中，将分配结果文件“ASN_LINKFLOW.BIN” 与路网文件保存在同一个目录下。弹出的表格即为交通分配的结果，可以将其另存为“*.dbf”类型的文件，并在Excel中打开进行编辑。
④分配结果的图形显示。选择菜单中的“Map → Scaled-Symbol Theme”，在弹出的“Scaled Symbol Theme”对话框中选择“AB_FLOW”，点击“OK”，显示流量专题地图。选择“AB_VOC”，则显示饱和度专题地图。可以用菜单中的“File → Save as”，将地图另存为“*.bmp”格式的图片文件。
⑤如果在分配时软件提示“No OD Matrix Open”，说明没有打开矩阵文件。选择菜单中的“File → Open”，在“Files of type”中选择“Matrix (*.mtx)”，找到矩阵文件并打开；选择菜单中的“Matrix → Indices”，在弹出的“Matrix Indices”对话框中，“Rows”选择“New”， “Columns”选择“New”，点击“Close”。
（5） 交通优化设置
通过优化交通出行方式的方法优化交通运行情况。假设以上分配是每人都单独乘坐小汽车出行。由以上分配结果可知，多处道路处于过饱和状态，道路的拥堵现象严重，需要进行道路交通优化。假设目前路网由于用地等条件限制通行能力无法提升，现拟采取优化交通出行方式的方法优化交通。按每辆公交车满载为50人，且每辆公交车按3个标准车计算。设公交车分担率分别为20%、30%、40%，计算出相应的出行分布量，数据如表6-1所示，将该数据分别填入交通需求所建的出行分布矩阵中，并依次进行交通分配，绘制饱和度专题图。
表5-1 公交分担下的小汽车量转换
初始出行分布量 公交分担率 小汽车出行量 公交出行量 公交车数 公交车转换为标准车 转换后的出行分布总量 500 20% 400 100 2 6 406 500 30% 350 150 3 9 359 500 40% 300 200 4 12 312 (1)对公交分担率为40%的情况进行交通优化设置。①修改交通需求OD量。将“出行分布矩阵.mtx”设置为当前活动窗口，依照步骤4中的交通需求设置方法，填入出行分布量312。②进行交通分配。将“路网.dbd”置为当前活动窗口，按照步骤5所述的交通分配方法，进行分配，得到图6-1与图6-2所示的分配结果，并将专题图保存为“40%公交分担下ASN_LINKFLOW”。
(2)对公交分担率分别为20%和30%的情况，按照步骤（1）所述方法，通过交通分配获得流量分配表和饱和度专题图。
(3)比较公交分担率分别为20%、30%和40%的情况。发现当公交分担率为40%时，能够保证道路饱和度均小于0.8。使道路交通处于非拥挤的稳定流状态。
交通规划供需平衡与优化实验报告模板
