54、《交通规划理论与方法》课程教学大纲——张勇.docx

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1、交通规划理论与方法课程教学大纲英文名称Transportationp1anningtheoryandmethodo1ogy课程代码17217048课程性质交通规划与管理研究生学位课授课对象交通运输专业研究生、本科生学分3.0学时54主讲教师张勇修订日期选用教材黄海军，城市交通网络平衡分析理论与实践，人民交通出版社.一、课程性质交通规划理论与方法是交通运输规划与管理方向的核心课程，是该方向研窕生知识结构体系中最重要，也是最基础的学位课程。该课程主要介绍了交通运输网络平衡分析理论与实践的国内外前言研究最新成果。课程的主要内容包括：交通网络分析、交通运量配流与数学模型、标准平衡配流问题的求解、需求变

2、动的平衡配流模型、组合模型与算法、非对称阻抗矩阵的平衡配流问题、超级网络和超级模型、离散选择模型、网络随机加载模型、随机平衡配流问题。该课程是一门兼具理论性和基础性特点的交通运输规划与管理核心课程。二、课程目标交通规划理论与方法是一门必修的交通运输规划与管理专业的学位课程。课程总目标是旨在帮助学生掌握交通运输网络平衡分析理论。通过本课程的教学,使学生了解交通规划的基本理论与方法，学会运用相关理论分析交通网络现象,了解当前交通规划与管理学科的发展趋向。通过本课程的学习，提高学生的交通运输网络的理论分析水平，发展本专业的交通规划模型建模及求解技能，为交通规划实践提供理论基础，为其进一步学习和研究打

3、下基础。本课程的分目标如下：分目标1：掌握交通平衡理论的基本概念及假设条件，建立城市模型的方法，掌握交通网络及其交通均衡的数学描述方法；分目标2:掌握交通分布、交通方式选择、交通配流的基本模型及其求解算法;分目标3:掌握考虑弹性需求、路段相互影响等各种因素的均衡配流扩展模型及其求解方法；掌握运量-配流、多方式-配流、运量-多方式-配流等组合模型的求解；掌握交通网络随机加载模型及随机均衡配流模型及其求解算法。表1：毕业要求、课程目标与课程内容的对应关系毕业要求课程目标对应关系说明维度二级观测点2-问题分析2-2能基于数学、自然科学和工程科学的科学原理和数学模型方法正确表达交通运输复杂工程问题。分

4、目标11、通过第一章的学习，帮助学生掌握城市交通网络数学模型的方法，了解交叉口、交通供需的数学描述方法；掌握交通均衡的概念及数学描述方法。2、通过第二章的学习，帮助学生掌握BeCkinan模型、等价性证明的思路及概念、理解平衡配流结果唯一性的意义，用户最优和系统最优。3、通过第三章的学习，帮助学生掌握交通均衡模型的OT分配方法、WF分配方法、MSA求解方法，掌握网络最短路的求解方法。2-4能运用交通运输的基本原理，借助文献研究，分析交通运输领域各环节的影响因素，获得有效结论。分目标21、通过第四章的学习，帮助学生掌握交通需求弹性的概念及数学描述方法、弹性需求的交通网络均衡模型的唯一性证明方法，

5、两种交通模式条件下的弹性需求交通网络均衡模型。揭示交通需求弹性对交通规划方案的影响。2、通过第五章的学习，帮助学生掌握重力模型、熠模型两种交通运量分布模型，掌握组合重力模型及交通分配均衡模型。并掌握交通分布模型对OD矩阵表的影响。3-设计/开发解决方案3：掌握交通运输规划、设计和运营管理各阶段的基本方法和技术，了解影响交通运输工程各阶段目标和技术方案的各种因素。分目标31、通过学习第六章-第十章的学习，帮助学生掌握路段相互影响的用户平衡配流、超级网络和模型、离散选择模型、网络随机加载模型、随机平衡配流模型，帮助学生理解交通需求选择、道路通行能力以及多种交通方式等对交通规划方案、交通网络流量分布

6、的影响。2、通过学习第十一章的学习，帮助学生掌握交通规划模型应用与方案评价方法，帮助学生理解交通建设项目经济、财务、国民经济等对交通规划方案的影响与制约作用。3-4在交通运输系统设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。6-工程与社会6-2能分析和评价交通运输工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。三、课程内容第一章城市交通网络分析教学要求1、掌握建立城市交通网络数学模型的方法，了解交叉口、交通供需的数学描述方法；2、掌握交通均衡的概念及数学描述方法，理解一些术语。教学内容1I城市交通系统1. 2网络描述2. 3城市交通网

7、络平衡教学方法：讲授法:城市交通网络数学模型的方法，了解交叉口、交通供需的数学描述方法；掌握交通均衡的概念及数学描述方法。教学评价：以本章要求编写存储操作城市交通网络的供需数据程序。第二章配流问题与数学规划第三章教学要求1、掌握BeCkn1an模型、等价性证明的思路及概念、理解平衡配流结果唯一性的意义；2、掌握用户最优和系统最优的差异性及关系，两个均衡的实现方法。教学内容1、交通均衡等价的数学规划模型2、等价性证明3、唯一性条件4、系统最优公式5、UE与SO之间的比较教学方法：讲授法：BeCkn1an模型、等价性证明的思路及概念、理解平衡配流结果唯一性的意义，用户最优和系统最优。教学评价：推导

8、Beckman模型与均衡条件的等价性证明、解得存在性及唯一性证明。第三章求解平衡配流问题教学要求1、掌握交通均衡模型的OT分配方法、WF分配方法、MSA求解方法，掌握网络最短路的求解方法；2、能够编制交通均衡求解的计算机程序。教学内容1.1 启发式方法1.2 方向搜索法3. 3最短路径教学方法：讲授法：交通均衡模型的OT分配方法、WF分配方法、MSA求解方法，掌握网络最短路的求解方法。教学评价：编制交通均衡求解的计算机程序。第四章需求变动的用户平衡配流教学要求1、掌握交通需求弹性的概念及数学描述方法、弹性需求的交通网络均衡模型的唯一性证明方法，两种交通模式条件下的弹性需求交通网络均衡模型；2、

9、掌握双模式交通网络均衡的求解方法，能够编制计算机求解程序；教学内容4.1等价的极小值问题4. 2算法I4.3算法II4. 4选择运输工具教学方法：讲授法：交通需求弹性的概念及数学描述方法、弹性需求的交通网络均衡模型的唯一性证明方法，两种交通模式条件下的弹性需求交通网络均衡模型。教学评价：编制求解需求变动的交通均衡模型的计算机程序。第五章运分布与平衡配流的组合模型教学要求1、掌握重力模型、燧模型两种交通运量分布模型，掌握组合重力模型及交通分配均衡模型；2、掌握运量分布及平衡配流的组合模型求解算法。教学内容4.1 一般组合模型和算法4.2 有终点需求函数的组合模型和算法5. 3双约束运量分布模型5

10、. 4求解HitChCoCk运输问题教学方法：讲授法：掌握重力模型、端模型两种交通运量分布模型，掌握组合重力模型及交通分配均衡模型。教学评价：编制求解运量分布与平衡配流的组合模型的计算机程序。第六章路段相互影响的用户平衡配流教学要求1、掌握路段相互影响的数学描述方法，求解结果的唯一性及等价性的证明方法;2、非对称阻抗函数与平衡配流的求解方法及解的特征性分析。教学内容6. 1双向交通的简单问题6.2非对称阻抗函数与平衡配流教学方法：讲授法:路段相互影响的数学描述方法,求解结果的唯一性及等价性的证明方法。教学评价：编制求解路段相互影响的用户平衡配流模型的计算机程序。第七章超级网络和模型教学要求1、

11、掌握混合交通网络的分离与合并的基本概念，掌握公交网络的非平衡配流方法；2、理解超级网络的构建方法及数学模型，掌握超级网络的求解方法。教学内容7. 1混合交通与配流问题7. 2超级网络与超级模型教学方法：讲授法：超级网络的构建方法及数学模型，掌握超级网络的求解方法。教学评价：编制求解超级网络模型的计算机程序。第八章离散选择模型教学要求1、掌握效用选择函数、多项1Ogit模型、多项式概率模型；2、掌握随机路径选择的概率论方法，理解交通诡异现象成因。教学内容7.1 离散选择模型简述8. 2随机选择路径教学方法：讲授法：效用选择函数、多项1ogit模型、多项式概率模型；随机路径选择的概率论方法。教学评

12、价：研读计量经济学中的离散模型计量方法。第九章网络随机加裁模型教学要求1、掌握SToCH算法的分配思路、有效路径的概念及求解方法、对数加载模型的缺点2、掌握路径阻抗的概率分布形式，概率加载模型的求解方法，理解概率加载模型中信息的影响结果。教学内容9.1对数加载模型9. 2概率加载模型9. 3有趣的算例教学方法：讲授法：SToCH算法、有效路径、路径阻抗的概率分布、概率加载模型的求解方法。教学评价：编制STOCH算法的计算机程序。第十章随机平衡配流问题（SUE）教学要求1、掌握SUE模型的等价关系、解的唯一性证明方法、求解算法；2、了解SUE求解算法性能，掌握FiSk的SUE模型的路径列出方法、

13、参数校正方法及求解算法。教学内容10. 1与SUE等价的极小值问题10. 2算法10.1 SUE的其他问题10.2 FiSk的SUE模型教学方法：讲授法：SUE模型的等价关系、解的唯一性证明方法、求解算法。教学评价：编制求解随机平衡配流模型的计算机程序。第十一章交通规划模型应用与方案评价教学要求1、综合交通网络整合规划的必要性及关键问题；2、掌握交通规划模型在道路网络、轨道、公共交通、交通枢纽、停车及道路交通管理规划方面的应用。3、规划方案的评价主体及方法，以及交通建设项目经济、财务、国民经济的评价方法。教学内容11.1 综合交通网络整合规划的必要性及关键问题11.2 交通规划模型在道路网络、

14、轨道、公共交通、交通枢纽、停车及道路交通管理规划的应用11.3 交通规划评价主体、评价指标及其方法11.4 交通建设项目经济、财务、国民经济的评价方法教学方法：讲授法:综合交通网络整合规划的必要性及关键问题；交通规划模型在道路网络、轨道、公共交通、交通枢纽、停车及道路交通管理规划方面的应用；规划方案的评价主体及方法，以及交通建设项目经济、财务、国民经济的评价方法。教学评价：研读我国大城市综合交通规划报告，掌握交通规划模型在实践中的应用思路，以及规划方案的评价。四、学时分配表2：各章节的具体内容和学时分配章序号章内容学时数城市交通网络分析3二配流问题与数学规划6三求解平衡配流问题6四需求变动的用户平衡配流6五运量分布与平衡配流的组合模型6六路段相互影响的用户平衡配流3七超级网络和模型3八离散选择模型6九网络随机加载模型6十随机平衡配流问题6十一交通规划模型应用与方案评价3总计54五、教学进度表3:教学进度表授课顺序周次日期章节名称内容提要讲授课时数作业及要求备注一1第一章城市交通网络分析第一节城市交通系统第二节网络描述第三节城市交通网络平衡3作业：以本章要求编写存储操作城市交通网络的供需数据程序。要求：通用程序。2-3第二章配流问题与数学规划第一节交通均衡等价的数学规划模型第二