交通規劃軟件課程教學探討

摘要：隨著計算機技術的快速發展，許多工程技術工作都借助先進的計算機軟件來實現，交通規劃是城市總體規劃中的重要部分，借助先進的交通規劃模型進行城市交通需求預測，可以達到事半功倍的效果。本文以交通規劃軟件中常用的TransCAD軟件教學為例，分析交通規劃軟件教學的特點和教學內容，提出了與工程項目相結合設計教學內容、任務驅動法培養實踐能力、屏幕錄像法的應用的教學方法，以期通過這些方面來提高交通規劃軟件教學的效果，提高學生的實踐能力。

關鍵詞：交通規劃軟件；TransCAD軟件；工程項目；任務驅動法；屏幕錄像法

隨著計算機技術的快速發展，許多工程技術工作都借助先進的計算機軟件來實現。交通規劃是城市總體規劃中的重要部分，其通過大規模的居民出行調查，借助先進的交通規劃模型預測城市規劃年的交通需求，進而提出城市交通規劃方案，為城市交通設施建設、交通規劃管理和交通政策制定提供依據。由于交通規劃涉及城市用地規劃、城市經濟、人口現狀分析、交通現狀分析等各個方面，是一項復雜的而又不可缺少的工作。借助先進的交通規劃軟件提供不同的分析模塊，可以方便快捷的進行各種交通需求預測，達到事半功倍的效果。目前。各教學科研單位及城市交通設計規劃管理單位都在使用交通規劃軟件，主流的交通規劃軟件包括TransCAD、Emme/3、Trips、Vissim等，每款軟件都具有其各自的特點，其中，TransCAD把地理信息技術和交通規劃技術較好地結合在一起，可以方便地對各類交通運輸及相關數據進行存儲、提取、分析和可視化，Emme/3具有強大的數學計算功能，Trips是以程序群的形式來進行交通規劃的，每個獨立的程序的輸入輸出都具有相似性，對數據要求都有嚴格的格式規定，并且都需要大量的控制參數說明。為了適應社會快速發展對人才需求的變化，在交通規劃教學中有必要加入交通規劃軟件實踐教學環節，讓學生掌握使用應用軟件進行交通規劃的過程，提高學生的實踐能力。本文以交通規劃軟件中常用的TransCAD軟件教學為例，分析交通規劃軟件教學的特點和教學內容，提出相應的教學方法。

一、交通規劃軟件教學特點

交通規劃軟件課程的理論基礎性、實踐性、應用性非常強，其教學具有以下特點：（1）理論基礎性強。交通規劃軟件教學是屬于工程應用層面的內容，需要學生首先掌握交通規劃的理論基礎知識，了解交通規劃的過程，一般包括交通規劃目標的確定、交通數據調查、交通分析預測、交通方案設計、交通方案評價和調整，需要重點掌握交通分析預測核心模塊使用的交通規劃模型，交通發生模型包括回歸模型、交叉分類法等，交通分布模型包括增長系數法、重力模型法等，交通方式劃分包括回歸模型、離散選擇模型等，交通分配模型包括全有全無法、用戶均衡模型、隨機用戶均衡模型等，要掌握各個模型的適用性和需要輸入的參數。具備了扎實的理論基礎知識，才能較快的理解軟件各個模塊的功能，提高軟件應用學習的效果。（2）實踐操作步驟多。整個交通規劃軟件的操作有多個菜單命令、輸入和輸出參數及選項設置，程序操作步驟多且繼承性強[1]，如在TransCAD軟件中，繪制期望線：tools→geographic analysis→desire lines，運用重力模型進行交通分布預測planning→trip distribution→gravity application。

交通生成階段輸出的小區的產生和吸引交通量是交通分布預測階段的數據輸入，而交通分布矩陣又是交通分配的數據輸入，最后得到路網上分配的路段流量、V/C等指標，作為交通方案制定的依據，整個交通規劃預測過程又是一個連續復雜的流程。因此，學生不容易記住每個操作的命令和過程，提高了軟件教學的難度。教學內容更新快：隨著交通規劃理論的發展，應用軟件也具有發展性特點，不斷進行軟件的升級更新，加入新的模塊功能，使得軟件教材的編制很難跟上軟件的發展步伐。在實際教學中教師需要不斷的了解軟件的發展動態，不斷補充更新教學內容。（3）軟件應用靈活性強。交通規劃軟件教學不僅僅讓學生掌握軟件操作過程，還需要讓學生能夠根據實際項目的前期資料情況，靈活運用軟件的各個模塊，來處理和解決實際問題。如，在路網創建過程中，對于大型路網，屬性數據的單個錄入是一項比較耗費時間的工作，如果有Excel或者其他數據文件，就可以導入到TransCAD中，建立其與路網屬性數據表的鏈接，快速進行路網屬性數據的填充。

二、交通規劃軟件教學內容

交通規劃軟件基本操作：對于TransCAD軟件來說，包括地圖的Map、數據表Dataview、矩陣Matrix、屬性和定位Selection、輸出文件Layout、網絡和最短路徑Networks/paths等基本操作。每部分都有相應菜單命令，完成一定的功能。軟件基本操作是對軟件的菜單命令進行熟悉的過程，進而為進行更高層次的應用操作奠定基礎。交通需求預測：經典的基于四階段法的交通需求預測是是交通規劃軟件的核心部分，包括進行交通路網和小區的創建，進行交通發生預測、交通分布預測、交通方式劃分和交通分配。OD（Origin-Destination）反推：進行交通出行調查獲得交通是進行交通規劃的基礎，然而進行大規模調查需要投入大量的人力和物力，因此，選取一些關鍵路段進行流量調查，通過OD反推得到小區之間的出行分布量是一種行之有效的方法。借助軟件進行OD反推，需要創建路網和小區、特征路段流量輸入、創建種子矩陣等。公交需求預測：在TransCAD軟件教學中，需要根據公交現狀創建公交路線系統，錄入線路和站點屬性數據，創建交通小區和公交網絡，運用一定的需求預測模型進行公交流量分配，得到線路斷面流量、各個站點的上下客流量等輸出結果。交通影響評價：主要包括創建路網和小區、交通分布預測、交通分配，在沒有初始交通小區交通量調查數據的情況下，還需要進行OD反推預測，進而得到項目開發前后目標年的交通預測結果，并進行對比分析。

三、交通規劃軟件教學方法

根據交通規劃軟件教學特點，結合實際教學過程的經驗總結，對于交通規劃軟件的主要教學方法總結如下。工程項目結合法：應用軟件的教學主要是培養學生運用理論基礎知識應用于實際工程的能力[2，3]，采用與工程項目相結合的教學方法，就是根據教學內容和教學目的，選擇合適的工程項目，進行教學設計和開展教學活動，交通規劃軟件教學過程中的實踐性性強的特點要求其與實際項目結合，利用與交通規劃、設計研究院進行的城市交通規劃課題，如城市綜合交通規劃、公交專項規劃、交通影響評價、高速公路可行性評價等，進行教學內容的設計，使得軟件教學既能貼近實際情況，又能夠適合課堂教學，也有利于學生學習。任務驅動法培養實踐能力：任務驅動是建構主義理論中的一種教學模式。在交通規劃軟件教學中，要給學生布置軟件訓練任務，如給定某個城市一個小區域的公交路網和前期公交出行調查數據，讓學生完成從路線系統搭建到公交規劃方案制定的整個過程，這些任務讓學生分組獨立完成，調動了學生在學習中的主觀能動性，培養了學生相互協作進行處理問題、解決問題的能力，避免了灌輸式教學存在的弊端。屏幕錄像法的應用：屏幕錄像法是指在操作計算機軟件的過程中，利用專用錄像軟件將操作步驟、鼠標動作、鼠標移動軌跡及動態變化的屏幕信息記錄下來，制作成圖文并茂的多媒體課件，然后用于教學的一種方法。其具有操作過程的真實性、屏幕信息的動態性、教學過程的可控性、教學方式的靈活性等特點[4]。減少了對教學環境的依賴性，也有利于學生自主學習。由于交通規劃軟件操作步驟比較多，一方面要將操作流程步驟發給學生參考，因為學生在課堂上一邊記錄操作步驟，一邊進行軟件操作，跟不上教學進度，另一方面結合屏幕錄像法，將過程記錄下來，方便學生回顧課堂教學內容，快速掌握教學內容。

交通規劃軟件教學是培養學生交通規劃實踐能力的重要部分，本文總結了交通規劃軟件教學的特點和交通內容，提出了與工程項目相結合設計教學內容、任務驅動法培養實踐能力、屏幕錄像法的應用的教學方法，以期通過這些方面來提高交通規劃軟件教學的效果。

參考文獻：

[1]秦煥美.交通規劃軟件實驗教學研究[J].實驗室研究與探索，2007，26（2）：50-53.

[2]劉曉紅，廖信斌.CAD/CAM軟件課程教學方法探討[J].湖南工業職業技術學院學報，2007，7（4）：143-144.

[3]黃清.高職常用工具軟件課程教學研究與探討[J].太原城市職業技術學院學報，2010，（11）：51-52.

[4]陳代武，郭廣軍，劉明珍，彭智朝.“屏幕錄像法”在計算機操作類軟件課程教學中的應用[J].計算機時代，2010，（4）：46-47.