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四步骤交通需求预测模型(4.1)交通分配
4 交通分配
4.4 非均衡分配方法
(1)全有全无分配方法
32
9
7
10
6
2
3
8
1
5
4
8
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7
5
4
3
5
5
7
4
32
9
7
10
6
2
3
8 -1
+1 1
4
58
4 6
7
5 7
3
54
5
4 交通分配
4.4 非均衡分配方法 (2)阻抗可变的单路径分配方法
考虑道路交通量变化对阻抗的影响 流量越大,阻抗也越大 城市道路网中,路段上容量通行能力有限,路段 上行驶的车辆越多,拥挤程度加大,车辆速度降 低,从而行驶时间会增加
4.3 基本概念
(4)交通阻抗
A.路段阻抗的函数关系确定
车辆在公路或城市道路路段上所需走行时间是随 着该路段上交通流量的增加而增加,其走行时 间—交通流量的关系可表达为:
ta f (qa )
ta ——路段 a 的所需时间
qa ——路段 a 上通过的交通流量
4 交通分配
4.3 基本概念 (4)交通阻抗
(3)路段、路径与最短路径
1)路段:交通网络上相邻两个节 点之间的交通线路称作“路段”
2)路径:交通网络上任意一对OD 点之间,从产生点到吸引点一串连 通的路段的有序排列叫作这对OD 点之间的路径。一对OD点之间可 以有多条路径
3)最短路径:一对OD点之间路径
中总阻抗最小的路径叫“最衡分配方法 (1)全有全无分配方法
“All or Nothing”,又称“0-1分配法”、“最短 路径分配法”
路径1:5min
小区1
小区2 路径2:10min
4 交通分配
4.4 非均衡分配方法 (1)全有全无分配方法
方法假设和前提:
A. 假定阻抗为常数 B. 假定路段出行时间不受路段上流量的影响 C. 假定出行者对这个交通网络的结构和各条路段 的阻抗非常清楚 这是一种最简单的分配方法,是讨论其它分配方 法的基础
A.路段阻抗的函数关系确定 通过实测数据进行回归分析或者理论研究两种方 式对于公路走行时间函数研究 其中被广泛应用的是由美国道路局(BPR – Bureau of Public Road)开发的函数,被称为 BPR函数
4 交通分配
4.3 基本概念 (4)交通阻抗
A.路段阻抗的函数关系确定 时间-流量函数曲线变化特征猜想
4.3 基本概念 (4)交通阻抗
交通阻抗是指交通网络上路段或路径之间的运行 距离、时间、费用、舒适度,或这些因素综合 对不同交通网络其含义随关注点不同而有所偏重, 或为了简单起见可单指其中某个因素。如对城市 道路网,一般指出行时间;公路网较多地指距离
4 交通分配
4.3 基本概念
(4)交通阻抗
交通阻抗有两部分组成:路段阻抗、节点阻抗
4 交通分配
4.3 基本概念
(4)交通阻抗
B.节点阻抗问题
车辆在节点处也是要花费时间代价的,如机动车 在城市道路信号灯交叉口等待绿灯
但问题是在于目前图论等应用数学中没有关于节 点方位和路径走向的数学描述,因而在求最短路 径的算法中就不能一般地表达不同流向车辆在交 叉口的不同延误
这个问题多年来一直未能得到很好的解决,已有 的城市道路交通分配理论一直回避节点阻抗问题
4 交通分配
4.3 基本概念
(1)交通分配的单位
交通分配中的出行分布量一般是指机动车,以pcu 为单位
出行量的单位转换:人(交通生成预测)--车(方 式划分)
(2)交通分配的对象
线路不固定的机动车辆分布量
公共汽电车是按固定路线行驶的,不能自由选择 行驶路径,交通分配不包括这部分车辆
4 交通分配
4.3 基本概念
主要内容
交通分配的基本问题描述 交通分配作用 基本概念:
路径与最短路径、交通阻抗、交通均衡问题、非均衡 问题、交通网络的数学化表示
非均衡分配方法
如全有全无分配法、单路径分配法等
B-L均衡分配法(重点)
4 交通分配
4.1 基本问题 交通分配是指将各分区之间出行分布量分配到连 接交通小区的交通网络的各条边上去的工作过程
4 交通分配
4.3 基本概念
(4)交通阻抗
A.路段阻抗的函数关系确定
BPR函数形式:ta
(qa
)
ta
(0)1
qa ea
ea——路段 a 的交通容量,即单位时间里可通过的最大车辆数
ta(0)——道路 a 上的平均车辆自由走行时间 α 、β——待标定的参数,BPR 建议取
α=0.15, β =4
A. 路段阻抗的函数关系确定
以出行时间为主要因素考虑路段阻抗。有些交通 网络,路段上的走行时间与距离成正比,与路段 上的流量无关,如城市轨道交通网。用时间或距 离作为等价阻抗
有些交通网络,路段上的走行时间与距离不一定 成正比,与路段上的交通流量有关,如公路网、 城市道路网,仅就选用时间作为阻抗
4 交通分配
路径1
小区1
小区2
路径2 出行者会如何选择路径?会考虑哪些因素?
4 交通分配
4.2 交通分配的功用 (1)检验四阶段预测模型的精度
将现状OD量在现状交通网络上的分配,以分析目 前交通网络的运行状况,如果有某些路段的交通 量观测值,还可以将这些观测值与在相应路段的 分配结果进行比较,从而进行精度校验
4 交通分配
4.4 非均衡分配方法 (2)阻抗可变的单路径分配方法
方法:增量分配法
A. 将PA分布矩阵分成若干份(N份),各份比重 由大到小,具体比重值可以人为任意确定 B. 从大份开始,每次取一份进行全有全无分配, 每次分配前根据前一次的分配结果用走行时间公 式修正各路段的阻抗值
4 交通分配
4.4 非均衡分配方法
累加各路段从该步分配新得到的交通量,设为 wak ,
4 交通分配
4.2 交通分配的功用
(2)交通网络的规划设计提供依据
规划年OD分布预测值在现状交通网络上的分配, 以发现对规划年的交通需求来说,现状交通网络 的缺陷,为后面交通网络的规划设计提供依据
(3)评价交通网络规划方案
还可以是规划年OD分布预测值在规划交通网络上 的分配,以评价交通网络规划方案的优劣
(2)阻抗可变的单路径分配方法
方法:增量分配法—算法
步 1、初始化。将 PA 分布矩阵分解成若干份(N 份)
令 k=1, xa0 (0 路段a)
步
2、计算各路段阻抗:
t
k a
ta (xak1 )
a
步 3、按全有全无分配法将各 PA 点对(i. j)的第 k 份
出行分布量分配到它们之间的最短路径上;并累加各