第8章 交通量分配(一)

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交通流分配

交通流分配
(Studies出版之后)
19586 Charnes & Cooper 1959 Charnes & Cooper
1963 Jorgensen
1965 1966
1968
Overgaard Jewell
Braess
除了 Studies之外的相关研究
Charnes and Cooper (1958) 按照总路段流的积分函 数形式,提出了固定需求下交通网络均衡配流模型。后 来,他们利用求解线性规划的方法,针对费用函数的分 段线性形式,给出求解小规模网络下的模型算法。
• 2005年9月, WorldCat List of Records 的研究表明,全 世界373个图书馆收藏了Studies ,13个图书馆拥有该书 的兰德版本。7个图书馆拥有该书的西班牙版本。
• 2005年10月通过Web of Science 搜索发现,321篇文章引 用了Studies
Studies出版之前有关 网络均衡的研究
Knight
1924
Duffin 1947
Nash Wardrop
Prager
1951 1952
1954
1956
相关研究
• Knight (1924) 描述了一个包含两条路径的路网中的均衡和有效性 条件,同时纠正了Pigou(1918)文中的一个错误。
• “Suppose that between two points there are two highways, one of which is broad enough to accommodate without crowding all the traffic which may care to use it, but is poorly graded and surfaced, while the other is a much better road, but narrow and quite limited in capacity. If a large number of trucks operate between the two termini and are free to choose either of the two routes, they will tend to distribute themselves between the roads in such proportions that the cost per unit of transportation, or effective returns per unit of investment, will be the same for every truck on both routes. As more trucks use the narrower and better road, congestion develops, until a certain point it becomes equally profitable to use the broader but poorer highway.”

第八章 交通流分配(Wardrop平衡原理)

第八章 交通流分配(Wardrop平衡原理)

思考习题

Braess悖论
1
qod=6
o 1 : t1 ( x1 ) 50 x1
o d
2 d : t2 ( x2 ) 50 x2 o 2 : t3 ( x3 ) 10 x3 1 d : t 4 ( x 4 ) 10 x 4
2
2 1 : t 5 ( x 5 ) 10 x 5
t 3 ( x3 ) 50 0.01x3
t 4 ( x 4 ) 0.1x 4
解:利用用户均衡分配法和系统均衡分配法得, 径路1(路段1+路段2) ,径路2(路段3+路段4) 的交通量:
h1 300 , h2 300 (辆)
径路1(路段1+路段2) ,径路2(路段3+路段4) 的旅行时间:
1
qod 6 o 1 : t1 ( x1 ) 50 x1 2 d : t2 ( x2 ) 50 x2
d
o
o 2 : t3 ( x3 ) 10 x3 1 d : t4 ( x4 ) 10 x4 co1d co2d 83
2
(1)求解用户均衡条件下的各路段流量及出行成本

反映内容不一样


一般情况下,平衡结果不一样
小结

Wardrop第一、第二平衡原理

考虑拥挤对路网的影响 能够解决一些实际分配问题 用户很难确切知道路网的交通状态 用户通过估计时间选择最短路径 某些用户在路径选择上存在偏好

Wardrop平衡原理也存在缺陷

思考习题

Braess悖论
堵——车辆选择最短、次短——Q继续增加——所有路径 都有被选择的可能。
交通平衡

交通运输规划第八章交通分配

交通运输规划第八章交通分配

交通运输规划第八章:交通分配1. 引言交通分配是交通运输规划中的重要环节之一,旨在合理分配交通资源,提高交通效率,减少交通拥堵,并确保交通运输系统的可持续发展。

本章将介绍交通分配的背景、目标、原则以及具体实施方法。

2. 背景随着城市化进程的加快,交通需求急剧增加,交通拥堵问题日益突出。

为了解决这一问题,交通分配成为必不可少的环节。

通过合理分配交通资源,可以提高交通的运行效率,减少交通堵塞,促进城市发展和居民生活质量的提高。

3. 目标交通分配的目标是实现交通资源的合理配置,优化交通运输系统的运行效率,并确保交通系统的可持续发展。

具体目标如下:•提高交通运输系统的运行效率;•减少交通拥堵,缓解交通压力;•优化交通分配方案,提高交通服务水平;•降低交通事故发生率,提高道路安全性;•保护环境,减少交通对环境的影响。

4. 原则在进行交通分配时,应遵循以下原则:•公平原则:确保交通资源的公平分配,不偏袒任何一方利益。

•高效原则:提高交通运输系统的运行效率,尽可能减少通行时间。

•可持续发展原则:坚持可持续交通发展的理念,注重环境保护和资源的合理利用。

•综合考虑原则:在交通分配时,要综合考虑各种因素,包括道路容量、交通需求、路段状况等。

5. 实施方法在实施交通分配时,可以采用以下方法:5.1 交通流分配交通流分配是指根据交通需求和道路容量,将交通流量按照一定的规则分配到各个路段或交叉口。

可以采用的方法包括:交通矩阵分配、交通模型分配等。

5.2 车辆限制措施为了缓解交通拥堵,可以采取车辆限制措施,如限制高峰时段车辆通行、实施交通限行等。

5.3 公共交通优先通过优化公共交通线路、提高公共交通的服务质量,鼓励居民使用公共交通,减少私家车的使用,从而减少交通堵塞。

5.4 道路改建与建设根据交通需求和道路容量,合理规划道路改建与建设,提高道路通行能力,减少拥堵。

5.5 交通信号控制通过优化交通信号控制系统,合理控制交通流量,提高交通信号的配时方案,从而提高交通运行效率。

pA第8章交通量分配一

pA第8章交通量分配一
❖ 对于城市之间非拥挤公路网的规划设计过程 中的交通流分配是比较合适的,但对于既有 的城市内部拥挤的交通网络,该方法的结果 与网络实际情况出入甚大。
❖ 2、1952 年,著名交通问题专家 Wardrop 提 出了网络平衡分配的第一、第二定理,人们 开始采用系统分析方法和平衡分析方法来研 究交通拥挤时的交通流分配,带来了交通流 分配理论的一次大的飞跃。
❖ 例题
四 、交通平衡问题
❖ (一) Wardrop平衡原理 ❖ 如果所有的道路利用者(即驾驶员)都准确知道
各条道路所需的 行驶时间 行走时间 并选择 走行时间 行驶时间 最短的道路,最终两点之 间被利用的各条道路的 走行时间 行驶时间 会相等。没有被利用的道路的 走行时间 行驶 时间 更长。这种状态被称之为道路网的平衡 状态。
❖ 确定性分配能够较好的反映网络的拥挤性, 随机性分配能够较好地反映出行选择行为的 随机性,但是要真正地符合路网实际情况, 还有更重要更基本的交通需求的时变性需要 反映出来。
❖ 也就是说,需要一种交通流分配方法能够将 路网上交通流的拥挤性、路径选择的随机性、 交通需求的时变性综合集成地刻画反映出来, 这正是研究交通问题的人们一直积极探索的 领域。
❖ 首先,人们进行了确定性的分配研究,其前 提是假设出行者能够精确计算出每条 路 径 路 的阻抗,从而能作出完全正确的选择决定,
且每个出行者的计算能力和水平是相同的。 可见确定性分配反映了网络的拥挤特性,反 映了路阻随流量变化的实际,该方法是一次 理论的进步。
❖ 但是,进一步研究实际网络中出行者的出行 行为发现,现实中出行者对路段阻抗的掌握 只能是估计而得。因为出行者的计算能力和 水平是各异的,对同一路段不同出行者的估 计值不会完全相同。
(二)最短径路算法

交通规划 第八章分配交通量

交通规划 第八章分配交通量

5
一、基本概念

交通阻抗 阻抗:路段上或节点处的运行时间或广义费用 路阻函数:交通阻抗与交通量的关系 路段上:流量与行驶时间的关系 节点处:交叉口的负荷与延误的关系 路段阻抗: 轨道交通:阻抗与客流量无关 (flow independent) 道路:阻抗与交通量曲线关系 (flow dependent) Q-V特性 或 路阻函数

q1
0
t1 ( )d t2 ( )d min
0
q2
E
s. t. q1 q2 q, q1 0, q2 0
q1
q2
21
三、平衡分配方法

Beckmann交通平衡模型:
min Z ( x) t a ( )d
xa a 0
各路段阻抗函数积分和最小化 交通流守恒:
19
三、平衡分配方法
c1 min(c1 , c2 ) c1 min(c1 , c2 )

if f1 0 if f1 0
c2 min(c1 , c2 ) c2 min(c1 , c2 )
if f k 0 if f k 0
if f 2 0 if f 2 0
f 2 100 f1

解联立方程 c1 c2 5 0.1 f1 (10 0.025f 2 ) 5 0.1 f1 [10 0.025(100 f1 )] 0.125f1 7.5 因为 c1 c2 ,即 c1 c2 0 ,
c1 c2 11 所以 f1 60 ,f 2 40 ,
9
一、基本概念
最短路径算法:Dijkstra法 初始化:给起点标上P标号0,其他节点标上T标号∞。 重复以下步骤,直到全部节点都得到P标号 →从刚得到P标号的节点出发,计算P标号与相连路段阻 抗之和,作为相邻节点的T标号备选; →如果备选T标号小于节点原有的T标号,则以备选T标 (s,5) 号作为该节点的T标号; a →对T标号最小的节点,将其 (s,0) (d,10) T标号定为P标号。 (s,4) b →需辨识最短路径时,P标号 中应附带路径信息。 c 最短路径辨识:按P标号及其路 d (s,2) 径信息,从终点反推。 (b,6)

第八章 交通流分配 ppt课件

第八章 交通流分配 ppt课件
位。 • 交通流分配的对象为走行线路不固定的机动车辆的分布量
(不包括不能自由选择线路公共电汽车等) • 方法适用于人员对固定线路的公共交通径路和工具的选择
13
第二节 交通流分配基本概念
二、交通阻抗 交通阻抗直接影响到交通流路径的选择和流量的分配。道 路阻抗在交通分配中可以通过路阻函数描述,所谓路阻函 数是指路段行驶时间与路段交通负荷,交叉口延误与交叉 口负荷之间的关系。在具体分配过程中,由路段行驶时间 及交叉口延误共同组成出行交通阻抗。(路段行驶时间与 路段交通负荷或者交叉口延误与交叉口之间的函数关系)
影响交通流分布的两种机制 • 系统用户即各种车辆试图通过在网络上选择最佳行
驶路线来达到自身出行费用最小目标 • 路网提供给用户的服务水平与系统被使用的情况相
关,车流量越大,用户遇到的阻力越高。 结果 :最佳出行路线和流量分布结果难以确定
9
第二节 交通流分配基本概念
一、交通流分配
交通流分配:将预测的 交通小区i和交通小区j之 间的分布交通量qij ,根据 已知路网描述,按一定规 则符合实际地分配到路网 中的各条道路上,进而求 出路网中各路段的交通流 量 xa
路段阻抗:
a:时间与距离成正比,与路段流量无关(城市轨道交通网) b:时间与距离不一定成正比,与路段流量有关 (公路网、
城市道路网)
广义定义
Ca= f (﹛V﹜)
16
第二节 交通流分配基本概念
美国公路局BPR函数 ta = t0 { 1 + α ( qa / ca )β }
ta —— 路段a的阻抗 t0 —— 零流阻抗,路段流量为零时车辆行驶所需时间 qa —— 路段a上的交通量
19
第二节 交通流分配基本概念

交通量分配

交通量分配

第二节 交通量分配方法
多路径概率法 容量限制-多路径概率分配法
第一节概述二wardrop均衡理论?wardrop第一原理useequilibrium?在起迄点中可以利用的路径当中各条实际被利用的路径的所需时间相等而且比没有被利用利用的路径的所需时间相等而的路径所需时间少
交通量分配
ห้องสมุดไป่ตู้
Trip Assignment
第一节 概述
一、基本概念 交通量分配
将OD交通量按照一定的规则,分配到道路网中 的各条道路上,并求出各条道路的交通流量。
交通量分配时路程最短?时间最短? 交通量和时间的关系; 均衡状态。
第一节 概述
二、Wardrop均衡理论 Wardrop第一原理(Use Equilibrium)
在起迄点中可以利用的路径当中,各条实际被 利用的路径的所需时间相等而且比没有被利用 的路径所需时间少。
Wardrop第二原理(System Equilibrium)
道路网中总的行驶时间最小。
第二节 交通量分配方法
非平衡模型 全有全无分配法 步骤:
寻找O、D间的最短路径; 将O、D交通量全部分配到该最短路径上。
第二节 交通量分配方法
容量限制-加载(增量)分配法(incremental assignment method) 步骤:
(1)将交通量n(通常,n=10)等分; (2)找O、D间的最短路径; (3)将1/n的O、D交通量全部分配到该最短路 径上; (4)返回(2)、(3),直至全部分配完毕。

交通流分配

交通流分配
在网络处于DUE平衡时,司机不能简单的通过改变路径 来减少出行时间,也就是说这时候从出行者角度来说, 网络的出行时间时最小的。
DUE问题的数学规划模型——
beckmann交通平衡分配模型
? 目标函数
? ? min Z(x) ?
? ? txa
0a
x dx
a
? 约束条件
?f
rs k
?
qrs ? r , s
时,网络将会达到平衡状态。在考虑拥挤对行驶时间影响的网络 中,当网络达到平衡状态时,每个OD对的各条被使用的路径具 有相等而且最小的行驶时间,没有被使用的 路径的行驶时间大于 或等于最小行驶时间。
Wardrop平衡原理
? Wardrop 第一原理,在实际交通流分配中也称为用户 均衡(User Equilibrium ,UE)或用户最优
平衡分配理论的发展
? 1.1952 年,Wardrop 提出了道路网平衡的概念和定 义
? 2.1956 年,Beckmann 提出了描述平衡交通流分配的 数学规划模型
? 3.1975 年,LeBlanc 设计出了求解Beckmann 模型的 算法
平衡分配理论在交通分配上占有重要的地位,大部分商业 软件的交通分配程序都是平衡分配程序。
r sk
?a? A
? c
rs k
?
? t rs a a ,k
a
? k ? Krs , ? r ? R, ? s ? F
DUE平衡的定义
DUE 定义:在平衡点,连接每个O -D对的所有被使用的路 径有相同的阻抗,且小于或等于任何未被适用的路径阻抗。
在平衡点,连接每个OD对的路径可以分成两类,一类路 径上有流量,对应的路径阻抗是相等的;另一类路径上 没有流量,其阻抗大于第一类路径的阻抗

交通规划分配交通量

交通规划分配交通量
3
一、基本概念
交通量分配旳作用 OD交通量 交通网络
现状
现状
作用
拟定分配模型参数 确认分配措施旳现状再现性
将来(预测)
现状
研究今后交通网旳建设方向 制定路网规划
将来(预测) 将来(预测) 对规划方案进行评价
现状
将来
4
一、基本概念
交通量分配旳准备工作 交通网络模型 节点属性:编号、坐标,发生吸引点,换乘节点等 路段属性: ➢ 编号、起点编号、终点编号; ➢ 长度、最高车速; ➢ 通行能力、路阻函数(QV特征)、车道数; ➢ 通行方向(单向、双向、禁行、禁止转向、限行) ➢ 高速/一般,收费费率;
15
二、非平衡分配措施
增量分配法(Incremental Assignment Method) 考虑交通量对路阻旳影响。 分配思绪:逐次分配部分OD交通量,根据路网流动情 况,决定下次分配旳最短途径 将OD表分为若干个份(等分或不等分),每次分配一份 每份OD表分配前,重新计算路网上各路段旳阻抗和 各OD正确最短径路 每份OD表均按全有全无法分配到相应旳最短途径上
→ 将q旳水量加入容器中
有流量旳途径,阻抗(旅行时间)相同
→有水旳容器,水面高度相同
系统旳势能总和最小
E g
xa 0
ta
(
)d
min
a
24
三、平衡分配措施
系统优化分配旳模型化
Wardrop第二原理:道路上全部出行者旳总行驶时间最小
路段a旳总行驶时间:xa ta (xa )
系统优化分配旳模型
18
三、平衡分配措施
顾客平衡旳模型化
c1=5+0.1f1 q=f1+f2=100辆

第8章 交通流分配(基本概念)

第8章 交通流分配(基本概念)

(2)矩阵迭代法算法思想:
1. 首先构造距离矩阵(以距离为权的权矩阵) 2. 矩阵给出了节点间只经过一步(一条边)到
达某一点的最短距离 3. 对距离矩阵进行如下的迭代运算,便可以得
到经过两步达到某一点的最短距离:
19
D2=D*D=[d2ij] [d2ij] =min[dik+dkj]
k=1,2,3,„,n 式中:
的路径选择原则分配到交通 O
径q路2 2
D
网络中的各条道路上,并求
径q路n n
出各路段上的流量及相关的
交通指标。
先决条件:
输出结果:
• •
交通需求函数; 交通网络;
• •
路段交通量 服务水平。

为交通网络的设计、评价、 优选、改进等提供依据
• 路阻函数。
2
第1节 概述——路径选择原则
路径选择原则是指出行者在选择出行路径时所 遵循的行为准则。
由流车速、通过能力等参数)
14
第2节 交通流分配的基本概念
二、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路线。 (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。 (3)最短路径 一对OD点之间的路径中总阻抗最小的路径。
第2节 交通流分配的基本概念
第2节 交通流分配的基本概念
(1)Dijkstra算法(P179)
第2节 交通流分配的基本概念
(1)Dijkstra算法实例
/fine/resources/FlashCo ntent.asp?id=105 /xinwen3/news/kj/flas h/2004/0426/1303.htm
路段上的 阻抗

交通规划原理-邵春福-课本重点

交通规划原理-邵春福-课本重点

第一章绪论1交通需求的分类:本源性交通需求,例如:上学、访友、观光、度假、看病。

派生性交通需求,例如:业务、工作。

2交通规划的定义:是有计划的引导交通的一系列行动,即规划者如何制定交通发展目标,又如何将发展目标付诸实施的办法。

3交通规划的分类:1按位移对象的分类:旅客交通规划、货物交通规划2按交通方式分类:综合交通规划、城市道路交通规划、公路交通规划、铁路交通规划、港湾交通规划、空港交通规划3按交通设施分类:交通网络规划、交通节点规划4按交通服务分类:公共交通规划、特定户交通规划、特定交通服务规划5按交通服务对象空间规模分类:国际交通规划、全国交通规划、区域交通规划、城市交通规划、地区交通规划6按规划目标时期分类:近/短期交通规划、中期交通规划、远/长期交通规划、远景交通规划4四阶段预测法:1交通发生与吸引2交通分布3交通方式划分4交通流分配5四阶段法中每一阶段的内容、作用、目的和常用方法?第一阶段交通生成预测:内容:求出对象地区的交通需求总量,然后在此量的约束下,求出各个交通小区的发生与吸引交通量。

目的:未来各小区的发生与吸引交通量。

常用方法:原单位法、增长率法、聚类分析法、函数法第二阶段分布交通量预测:内容:是把交通的发生与吸引量预测获得的各小区的发生与吸引交通量转化成各小区之间的空间OD量即OD矩阵。

目的:预测各小区之间的。

qij常用方法:增长系数法(常增长系数法、平均增长系数法、底特律法、福莱特法、佛尼斯法)综合法(重力模型法)第三阶段交通方式划分内容:将各小区间的全方式分布量划分为分方式分布量常用方法:全域模型、TI模型、出行端点模型、径路模型probit模型法、logit模型法第四阶段交通流分配内容:就是将预测得出的交通小区i和交通小区j之间的分布(或OD)交通量qij。

根据已知的道路网描述,按照一定的规则符合实际的分配道路网中的各条道路上去,进而求出路网中各路段a的交通量xa。

目的:求出径路交通量和路段交通量。

第八章_交通分配

第八章_交通分配
多个OD对,每个OD 对之间的各条路径都是由很多路段组成,这些路段又可排列 组合成无数条不同的路径,这样每个OD对间都有多条径路。 而且每个OD对之间的路径又互相重叠。由于这些原因,使得 实际道路网的平衡远远比上述描述的要复杂。正是由于这种 复杂性,人们一直探索能够严密定义这种平衡并能进行数学 表示的途径。
( 2)由于公共电汽车是按固定路线行驶的,不能自由选择行 驶路径,故交通分配不包括这部分车辆, 交通流分配的对象 只是走行线路不固定的机动车辆的分布量。
( 3)本章所讨论的分配方法也适用于出行者对固定线路的公 共交通路径和工具的选择。
二、交通阻抗(路阻)
交通阻抗它直接影响到交通流路径的选择和流量的分配。道路阻抗 在交通分配中可以通过路阻函数来描述,所谓路阻函数是指路段行 驶时间与路段交通负荷,交叉口延误与交叉口负荷之间的关系。在 具体分配过程中,由路段行驶时间及交叉口延误共同组成出行交通 阻抗。
理主要是建立每个道路利用者使其自身出行成本最小化的行为 模型,而第二原理则是旨在使交通流在最小出行成本方向上分 配,从而达到出行成本最小的系统平衡。第二个原理是面向交 通规划和管理的。
第一原理反映了道路用户选择路线的一种准则。按照第一原 理分配出来的结果应该是路网上用户实际路径选择的结果。而 第二原理则反映了一种目标,即按照什么样的方式分配是最好 的。在实际网络中很难出现第二原理所描述的状态,除非所有 的司机互相协作为系统最优化而努力。这在实际中是不太可能 的。但第二原理为交通规划和管理人员提供了一种决策方法。
(2)路网定义,即路段及交叉口特征和属性数据,同时还包括其时间 — 流量函数;
(3)路径选择原则。就交通分配的工作特点而言,交通工具的运行线 路可以分为两类,即线路固定类型和线路不固定类型。线路固定类 型有城市公交线网和城市轨道交通网,这些是集体旅客运输;线路 不固定类型有城市道路网、公路网,这一般是指个体旅客运输或货 物运输,这类网络中,车辆是自由选择运行路径的。对于前者,虽 然交通工具(如公共汽车)的线路是限定的,但作为个体的旅客来说 ,如果某两点之间有多条线路或多种交通工具,他可以选择不同线 路上的交通工具、或同一线路上的运行速度或交通费用不同的交通 工具。因此,如果将旅客看作是交通元的话,这仍然是一个自由选 择运行路径的问题,只不过这时路径的意义也更广泛些,其中路径 选择包含对交通工具的选择。

交通工程学第二版 第8章 交通流理论.ppt

交通工程学第二版 第8章 交通流理论.ppt
ix i!
8.1 交通流的概率统计分布
均值和方差
P( X x) (m) x em x!
x 0,1,2,
在实际应用中:
n
n
xi fi
xi fi
m i1
i1
n
fi
N
i 1
E(X )
m xem x
m
m x1e m
m
x0
x!
x1 (x 1)!
Var( X ) (x m)2 m xem m
计数间隔较小时,也会出现大流量时段与小流 量时段,可用负二项分布拟合观测数据。
S2 1 时,可考虑使用负二项分布拟合观测数据。
m
8.1 交通流的概率统计分布
连续型分布
交通工程中,车头时距的分布也可被作为描述 车辆到达随机特性的度量。
连续型分布
负指数分布 移位的负指数分布 M3分布 爱尔兰分布
8.1 交通流的概率统计分布
8.1 交通流的概率统计分布
二项分布
P( X
x)
C
x n
p
x
(1
p) n x
x 0,1,2,
Cnx
n! x!(n
x)!
p, n ——二项分布参数,0<p<1,n为正整数。
E(X ) np
Var(X ) np(1 p)
Var( X ) np(1 p) (1 p) 1
E(X )
np
车头时距H≧t的概率曲线(T=1)
0
t / T 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
车头时距H<t的概率曲线(T=1)
8.1 交通流的概率统计分布
负指数分布广泛地被应用于描述车头时距分布。 但其往往适用于车流密度不大,车辆到达随机性较大 的情况。

交通量分配一课件

交通量分配一课件

02
交通量分配模型
静态模型
静态模型定义
静态交通量分配模型是在固定的 路网结构、交通需求和交通供给 条件下,根据交通网络上的交通 流分布,求解最优路径或最短路
径的模型。
静态模型特点
静态模型不考虑时间因素,假设 交通流在时间上分布均匀,适用 于路网结构和交通需求相对稳定
的情况。
静态模型应用
静态模型广泛应用于交通规划、 路网设计、交通控制等领域。
动态模型
动态模型定义
动态交通量分配模型是在考虑时 间因素的情况下,根据实时交通 流信息和路网结构,求解最优路
径或最短路径的模型。
动态模型特点
动态模型考虑时间因素,能够反映 交通流的实时变化,适用于交通需 求和供给随时间变化的复杂情况。
动态模型应用
动态模型广泛应用于实时交通控制 、智能导航系统、动态路径规划等 领域。
铁路车站改扩建
根据车站周边地区的交通量变化情况,适时进行 车站改扩建,提升铁路运输服务质量。
05
交通量分配的未来发展
大数据与人工智能在交通量分配中的应用
大数据技术
通过收集和分析海量交通数据,挖掘 交通规律,预测交通流量和流向,优 化交通量分配。
人工智能算法
利用人工智能算法,如机器学习、深 度学习等,对交通数据进行处理,实 现自适应、智能化的交通量分配。
了解高速公路上的交通量分配情况, 可以针对性地加强安全设施建设和维 护,提高道路安全水平。
高速公路扩容
根据交通量增长趋势,合理规划高速 公路扩容方案,满足日益增长的交通 需求。
铁路运输优化
列车运行计划制定
通过分析各线路的交通量分配情况,合理制定列 车运行计划,提高铁路运输效率。

《交通量分配》课件

《交通量分配》课件

05
交通量分配的实践应用
城市交通规划中的应用
交通量调查
通过调查城市各区域之间的交通需求,了解不同路段的交通流量 和流向。
交通模型建立
根据调查数据,建立交通分配模型,预测不同路段上的交通量。
优化交通布局
根据交通分配结果,优化城市道路网络布局,提高道路使用效率 。
高速公路建设中的应用
高速公路建设规划
详细描述
随机用户均衡法假设用户对路径的选择是随 机的,基于概率分布将总交通量分配到各个 路径上。这种方法适用于不确定性和随机性 较大的交通情况,能够提供一种概率意义上 的最优解。
03
交通量分配模型
平衡分配模型
平衡分配模型是一种经典的交通量分配模型,它 假设所有路径上的交通量都相等,即各路径上的 流量达到平衡状态。
共享出行
鼓励共享单车、共享汽车等共享出行方式的发展,提高出行效率, 减少交通拥堵和排放。
多模式交通信息平台
建立多模式交通信息平台,提供多种交通方式的查询、预订和支付服 务,方便用户选择最合适的出行方式。
绿色出行和低碳交通的考虑
绿色出行宣传
加强绿色出行理念的宣 传和教育,鼓励市民选 择公共交通、步行、骑 行等低碳出行方式。
自动驾驶车辆
通过人工智能技术,实现自动驾驶车辆的研发和 应用,减少人为驾驶错误和交通拥堵。
3
智能停车系统
利用大数据和人工智能技术,实现停车位预约、 导航和自动泊车等功能,提高停车效率和便利性 。
多模式交通一体化考虑
综合交通枢纽
建设集多种交通方式于一体的综合交通枢纽,实现不同交通方式之 间的无最优的原则,通过迭代 算法来分配交通量。
VS
详细描述
用户均衡法考虑了用户对路径的选择和偏 好,通过迭代计算每条路径的效用(如行 程时间)和用户选择概率,最终达到用户 最优的交通量分配结果。这种方法能够反 映实际交通情况,但计算复杂度较高。

交通量车型分配

交通量车型分配

这些参数并非摘自规范中,因为我在规范中没有找到,本人是根据老师让我下载的道路设计软件中摘录下来的。

(梁国栋)交通量车型分配:车型分为:单后轴货车、双后轴货车、单后轴客车、双后轴客车四类。

我们将根据同学们的序号对应车型的序号进行分类。

比如:陈凯君,序号为2。

因此她分配的车型为:单后轴货车(每同学分配2种):车型序号为02和38(36+2=38所得)。

双后轴货车(每同学分配1种):车型序号为02。

单后轴客车(每同学分配2种):车型序号为02和38(36+2=38所得)。

双后轴客车(每同学分配1种):车型序号为02从而每位同学可以分配到6种车型,同学们可以从自己的6种车型中只选出5种进行计算,如果想要多一些车型,那么也可以在这6种车型的基础上,随意的选择另外其他车型。

只要满足任务书要求即可。

车辆数根据自己的车型,自行决定。

单后轴货车(车型大类编码01)车型序号(m)车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距_01 标准轴载BZZ-100 00.00 100.00 1 2 002 北京BJ130 13.55 27.20 1 2 003 成都CD130 13.60 27.20 1 2 004 金杯SY132 12.80 27.60 1 2 005 金杯SY450 11.80 28.00 1 2 006 菲亚特50NC-A 21.80 35.00 1 2 007 跃进NJ131 20.20 38.20 1 2 008 江淮HF140A 18.90 41.80 1 2 009 跃进NJ 134A 13.30 43.10 1 2 010 奔驰LPK709 22.00 44.00 1 2 011 五十铃NPR595G 23.50 44.00 1 2 012 切贝尔D350 24.00 48.00 1 2 013 三菱T653B 29.30 48.00 1 2 014 喀什布阡131 18.00 50.25 1 2 015 三菱FR415 30.00 51.00 1 2 016 切贝尔D420 28.20 54.80 1 2 017 交通SH141 25.55 55.10 1 2 018 五十铃FSR113N 36.00 55.50 1 2 019 依维柯7913 29.00 56.50 1 2 020 解放CA340 22.10 56.60 1 2 021 雷诺JN75 30.50 58.50 1 2 022 吉尔130 25.75 59.50 1 2 023 解放CA10B 19.40 60.85 1 2 024 解放DD341 21.80 61.00 1 2 025 扶桑T653ZD 31.00 63.00 1 2 026 东风LZ341 29.50 64.50 1 2 027 东风LZ340 27.00 64.60 1 2 028 奔驰LPK913 27.00 66.00 1 2 029 解放SP3101 26.00 67.10 1 2 030 东风KM340 24.60 67.80 1 2 031 布切奇5BR2N 24.55 67.95 1 2 032 东风SP3090 24.50 68.00 1 2 033 东风DD347 24.00 68.10 1 2 034 解放DD349 26.00 68.20 1 2 035 解放CA50 28.70 68.20 1 2 036 东风 AS141DL 25.00 68.30 1 2 037 解放 AS141DL 25.00 68.30 1 2 038 东风 XQD3090 24.60 68.40 1 2 039 解放CA141 24.50 68.60 1 2 040 山西SX341 23.70 68.70 1 2 041 解放 CA/CQ340 23.30 68.80 1 2 042 切贝尔D45.01 32.00 69.00 1 2 043 东风LZ141 26.00 69.10 1 2 044 东风EQ140 23.70 69.20 1 2 045 东风KM140C 23.60 69.30 1 2 046 依发 W50L/K3SK5 30.00 70.00 1 2 047 解放CA390 35.00 70.15 1 2 048 解放CA15 20.97 70.38 1 2 049 东风EQ340 24.20 70.40 1 2 050 东风ZQ3090 24.20 70.40 1 2 051 解放CA141 24.20 70.40 1 2 052 依发W50L/K 25.60 70.40 1 2 053 日野FC164 23.90 71.00 1 2 054 菲亚特650E 33.00 72.00 1 2 055 丰田 FDA110L 35.00 75.00 1 2 056 星牌 STAR2000 37.00 76.00 1 2 057 尼桑CK10G 39.25 76.00 1 2 058 依士兹TD50 42.20 80.00 1 2 059 依发H6 45.50 86.50 1 2 060 斯柯达706R 50.00 90.00 1 2 061 斯柯达706RTS 45.00 93.00 1 2 062 黄河QD352 49.80 95.80 1 2 063 江淮 HFF3150C07 49.20 96.30 1 2 064 依士兹TD50D 46.55 96.40 1 2 065 黄河QD351 48.50 97.15 1 2 066 江淮HF352 46.30 97.20 1 2 067 南阳351 48.70 97.30 1 2 068 黄海DD352 46.90 99.90 1 2 069 菲亚特682N3 40.00 100.00 1 2 070 菲亚特68N3 48.00 100.00 1 2 071 尼桑CK20L 49.85 100.00 1 2 072 奔驰 LN-1514-42 50.00 100.00 1 2 073 扶桑FP101 54.00 100.00 1 2 074 切贝尔D750.0 60.00 100.00 1 2 075 延安SX1160 60.00 100.00 1 2 076 罗曼 R10215F 60.00 100.00 1 2 077 黄河JN151 48.30 100.30 1 2 078 玛斯200 36.00 101.00 1 2 079 嘎斯200 36.10 101.20 1 2 080 江淮HF150 45.10 101.50 1 2 081 黄河JN150 49.00 101.60 1 2 082 日野KB222 50.20 104.30 1 2 083 南阳 NY151JC 51.00 104.60 1 2 084 耶尔奇315MD3 57.00 107.00 1 2 085 黄河JN163 58.60 114.00 1 2 086 黄河JN162 59.50 115.00 1 2 087 黄河JN162A 62.28 116.22 1 2 088 沃洛沃N8648 55.00 120.00 1 2 089 斯堪尼亚L760 70.00 120.00 1 2 090 齐齐哈尔QQ560 56.00 121.00 1 2 091 黄河JN362 63.00 127.00 1 2 0双后轴货车(车型大类编码02)车型序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)01 东风EQ240 25.50 25.90 2 2 202 星牌660M2 34.00 32.00 2 2 203 东风EQ245 32.70 33.60 2 2 204 解放CA30A* 26.50 36.70 2 2 205 解放CA30A 29.50 36.75 2 2 206 东风EQ155 26.50 56.70 2 2 207 黄河JN253 55.00 66.00 2 2 208 东风EQ144 25.70 70.10 2 2 209 长征XD250 37.80 72.60 2 2 210 长征XD980 37.10 72.65 2 2 211 太脱拉111 38.70 74.00 2 2 212 尼桑CWA52 74.00 75.00 2 2 213 太脱拉111R 37.40 75.50 2 2 214 太脱拉111S 38.50 78.20 2 2 215 五十铃CXZ187 83.00 78.50 2 2 216 日野KF300D 40.75 79.00 2 2 217 太脱拉138 51.40 80.00 2 2 218 尼桑CD50 35.10 83.70 2 2 219 长征CA160 45.20 83.70 2 2 220 扶桑FU102N 44.00 85.00 2 2 221 长征XD160 42.60 85.20 2 2 222 红岩CQ261 70.10 87.30 2 2 223 尼桑 6TW(1)13SD 44.35 87.75 2 2 224 太脱拉130S 50.60 88.90 2 2 225 太脱拉138S 45.40 90.00 2 2 226 长征CZ361 47.60 90.70 2 2 227 延安SX161 54.64 91.25 2 2 228 贝利埃GCH6 X 6 73.00 92.50 2 2 229 尼桑 CW(L)40HD 50.00 93.80 2 2 230 三菱 FV413JDL 54.00 100.00 2 2 231 扶桑FV102N 54.00 100.00 2 2 232 日野ZM440 60.00 100.00 2 2 233 大力SH1261 60.00 100.00 2 2 234 三菱PV413 49.70 101.00 2 2 235 太脱拉81553 62.00 102.00 2 2 236 长征 T815VE26 56.40 104.80 2 2 237 黄河JN360 50.00 110.00 2 2 238 日野ZM4430 60.00 110.00 2 2 239 交通SH361 60.00 110.00 2 2 240 红岩 CQ30290 62.00 119.00 2 2 2单后轴客车(车型大类编码03)车型序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)01 三湘CK6560 13.00 25.60 1 2 002 江淮AL6600 17.00 26.50 1 2 003 风潮HDF650 13.50 27.00 1 2 004 亚洲ZQ6560 15.70 27.00 1 2 005 亚洲ZQ6600 15.50 27.50 1 2 006 红旗CA630 19.30 27.90 1 2 007 四平 SPK6650 18.00 33.30 1 2 008 红桥HQ630 20.80 36.10 1 2 009 三湘CK6640 20.50 37.50 1 2 010 会客HK6670 19.00 39.00 1 2 011 贵州GZ661A 41.40 45.20 1 2 012 宇通 ZK6820G 30.00 55.00 1 2 013 常州 GJ800GIQ 37.50 56.50 1 2 014 哈尔滨HK384 36.60 58.00 1 2 015 常州 GJ680GIQK 38.00 58.00 1 2 016 新疆XJ644 31.20 61.40 1 2 017 鞍山 AK642-11 36.30 61.80 1 2 018 鞍山AK662 36.30 61.80 1 2 019 宇通 ZK6890HG 43.00 62.00 1 2 020 武汉WH644A 30.60 62.10 1 2 021 太湖XQ640 32.60 62.40 1 2 022 豫牌ZQ643T 30.00 62.50 1 2 023 成都CD644J 34.50 63.70 1 2 024 会客JT6910 31.00 64.00 1 2 025 驼铃 TLK6900 35.10 64.50 1 2 026 新疆 XJ-662A 32.70 64.70 1 2 027 驼铃 TLK6910A 33.50 64.70 1 2 028 珠江CZ660 28.50 65.50 1 2 029 会客JT6912 31.20 65.60 1 2 030 驼铃 TLK6910 29.60 66.50 1 2 031 上海 SK6102TA3 38.20 66.70 1 2 032 太湖XQ641 33.00 67.00 1 2 033 瓦房店WK340 33.00 67.00 1 2 034 远征DK6892 34.00 68.00 1 2 035 武汉WH644B 31.00 68.50 1 2 036 江淮HK6911 28.30 69.30 1 2 037 驼铃 TLK6930 31.80 69.70 1 2 038 衡山HS663 30.00 70.00 1 2 039 三湘CK6891 30.00 70.00 1 2 040 三湘CK6892 30.00 70.00 1 2 041 长鹿HB6912 30.00 70.00 1 2 042 豫牌ZQ643C 30.00 70.00 1 2 043 黄海DD640 32.00 70.00 1 2 044 驼铃 TLK6920 35.00 70.00 1 2 045 长鹿HB6913 35.00 70.00 1 2 046 新疆 XJ-95DION 34.50 70.60 1 2 047 瓦房店WK341 35.60 71.40 1 2 048 常州 GJ680GIQ 38.00 72.00 1 2 049 四平 SPK6970 32.00 72.20 1 2 050 鞍山 AK6980H 36.60 72.30 1 2 051 沈飞SF662 38.00 72.80 1 2 052 会客HK6960 32.00 73.00 1 2 053 三湘 CK6960HK 33.00 73.30 1 2 054 鞍山AK340H 34.30 73.50 1 2 055 镇江ZJ662 33.50 74.50 1 2 056 瓦房店WK141 39.50 76.10 1 2 057 四平 SPK6900 37.80 77.40 1 2 058 上海 SKC6841A3 39.90 79.90 1 2 059 宇通 ZK6105H 40.00 80.00 1 2 060 太湖XQ643 24.50 80.50 1 2 061 宇通 ZK6105HG 43.00 82.00 1 2 062 衡阳HY681 47.60 88.40 1 2 063 黄海DD650 49.00 91.00 1 2 064 黄海DD680 49.00 91.50 1 2 065 上海 SK5105GP 39.80 91.60 1 2 066 衡阳HY680 49.20 91.70 1 2 067 新疆XJ680 48.80 93.20 1 2 068 衡阳HY682 53.40 93.60 1 2 069 黄海 DD6111CS 51.80 96.40 1 2 070 四平 SPK6120 43.50 97.00 1 2 071 北京BK651 48.00 97.00 1 2 072 四平 SPK6100PM 48.00 97.00 1 2 073 黄海DD652 49.00 98.00 1 2 074 依卡露斯256 58.90 98.10 1 2 075 合肥 HF6100BK 61.40 98.60 1 2 076 黄海 DD6113HK 50.50 100.00 1 2 077 山西 JT6121A 54.00 100.00 1 2 078 长鹿HB6121 54.00 100.00 1 2 079 京华 BK611CNG 48.80 101.20 1 2 080 上海申沃SWB 52.80 101.90 1 2 081 上海 SK6115KHP 50.50 103.30 1 2 082 上海 SHC6112CH 55.00 105.00 1 2 083 宇通 ZK6116HG 60.00 105.00 1 2 084 依卡露斯266 53.00 107.00 1 2 0双后轴客车(车型大类编码04)车型序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)01 金陵 JL6121S 48.30 50.20 2 2 402 会客JT692A 28.40 67.70 2 2 403 鞍山AK682 33.70 68.30 2 2 404 北京 BK6150A 48.50 71.20 2 2 405 瓦房店WK173A 29.00 75.00 2 2 406 华龙SK171A 35.30 76.60 2 2 407 四平 SPK6150 38.00 77.80 2 2 408 瓦房店WK174A 37.00 78.00 2 2 409 北京BK661 70.00 90.00 2 2 410 黄海DD690 56.00 104.00 2 2 411 北京BG660 84.50 108.35 2 2 4--------拖挂车(车型大类编码05)-------- --------车型序号(m) 车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数--------后轴距12 交通SH-141 23.00 63.50 2 2 413 东风CS938 24.00 70.00 2 2 414 东风 DEZ-140A 24.10 71.90 2 2 415 东风SP9135 20.20 72.30 2 2 416 解放SP9134 24.90 72.30 2 2 417 东风 SP9135B 20.10 72.60 2 2 418 解放 SP9134B 24.80 72.60 2 2 419 湘江HQP40 23.10 73.20 2 2 420 东风XQD5170TGC 29.00 75.20 2 2 421 解放SP9133 26.90 77.20 2 2 422 东风 YCY-900 25.00 78.20 2 2 423 鞍山AS9170 23.50 80.40 2 2 424 耶尔奇316 52.00 83.00 2 2 425 东风EQ140K 23.00 84.00 2 2 426 解放SP9200 31.30 78.00 3 2 427 五十铃EXR181L 60.00 100.00 3 2 428 罗曼SQ9251 50.00 111.30 3 2 429 东风SP9250 50.70 113.30 3 2 4序号为31、32、33、34、35、36的同因为双后轴客车车型有限,因此再重新分对应1、2、3、4、5、6、7序号的车型)注:1.本表摘自〃公路水泥混凝土路面设计规范"JTJ012-94 P52附录A和辽宁省交通厅资料;2.前轴一律默认为单轴和单轮组;3.后轴重为单个后轴的重量.不是后轴总重;_______ 4.后轴轮组数为实际轮组数.其中1表示单轮组,2表示双轮组,4表示四轮组;_______ 5.后轴距是象征性轴距,单后轴时为0(寓意无轴距),后轴距<3m时为2(寓意轴距<3m),后轴距>3m时为4(寓意轴距>3m)。

交通量分配

交通量分配

条径路的选择率。
t
rs k
:O D

rs
间第 k
条径路的行驶时间。
:时 间 比 系 数 。
例:
辅助道路
1
现有道路
p1 1 (t1 / t2 )6
转换率曲线
时间比系数一般用实际交通量拟和求出,该系数还在交通量分配中
具 有 重 要 的 意 义 。 如 图 所 示 道 路 网 , 1 和 30 时 的 分 配 结 果 如
t
rs *
t
rs k
ij
ij
rs 其


t
rs *

的最短径路行驶时间。
1 : 路 段 ( i, j ) 被 径 路 k 包 含 时 。
rs k , ij
0,
j





k




表所示。
u
1 2
u
1 1
u
3 1
u
3 2
OD 交 通 2
OD 交 通 4
u
2 1
u
2 2
u
4 1
u
4 2
图 OD 交 通 和 径 路
OD 交通量 (辆) 径路
1
30
交通量 (辆) 行驶时间 (分) 交通量
(辆) 行驶时间
(分)
表 时间比系数对分配结果的影响
T1 2000 T1 6000 T1 5000
其先决条件:
( 1) 交 通 需 求 函 数 ( 2) 交 通 网 络 ( 3) 路 阻 函 数
输出结果为:
日单位、小时单位、连续体。 信号的有无,单向通行的有无,等。 确定型、随机型、模糊型。
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第八章 交通流分配
第1节 交通流分配理论的产生与发展 第2节 交通量分配中的基本概念 第3节 非平衡分配方法 第4节 平衡分配方法 第5节 随机分配方法 第6节 动态交通流分配 (重点) (重点) (重点) (重点)
第一节 交通流分配理论的产生与发展
城市交通网络上形成的交通流量分布是两种机制相 互作用直至平衡的结果。一种机制是:系统用户即 各种车辆试图通过在网络上选择最佳行驶路线来达 到自身出行费用最小的目标;另一种机制是:路网 提供给用户的服务水平与系统被使用的情况密切相 关,道路上的车流量越大,用户遇到的阻力即对应 的行驶阻抗越高。两种机制的交互作用使人们不易 找到出行的最佳行驶路线和最终形成的流量分布结 果。
从交通流分配的观点出发,理想的路段阻抗函数应该 具备下列的性质: (1)真实性,用它计算出来的 走行时间 行驶时间 应具 有足够的真实性。 (2)函数应该是单调递增的,流量增大时, 走行时间 行驶时间不应减少。 (3)函数应该是连续可导微的。 (4)函数应该允许一定的“超载”,即当流量等于或超 过通过能力时,行驶时间不应该为无穷大。 (5)从实际应用的角度出发,阻抗函数应该具有很强的 移植性,所以采用工程参数如自由流车速、通过能力 等就比使用通过标定而得到的参数要好些。
确定性分配能够较好的反映网络的拥挤性, 随机性分配能够较好地反映出行选择行为的 随机性,但是要真正地符合路网实际情况, 还有更重要更基本的交通需求的时变性需要 反映出来。 也就是说,需要一种交通流分配方法能够将 路网上交通流的拥挤性、路径选择的随机性、 交通需求的时变性综合集成地刻画反映出来, 这正是研究交通问题的人们一直积极探索的 领域。
交通网络上的路阻,应包含反映交通时间、 交通安全、交通成本、舒适程度、便捷性 和准时性等等许多因素。 经过大量的理论分析和工程实践,人们得 出影响路阻的主要因素是时间,因此交通 交通 时间常常被作为计量路阻的主要标准。 时间
交通阻抗由两部分组成路段上的阻抗和节点处 的阻抗。 1.路段阻抗 (8-1) 对于公路行驶时间函数的研究,既有通过实测 数据进行回归分析的,也有进行理论研究的。 其中被广泛应用的是由美国道路局(Bureau of Public Road,BPR)开发的函数,被称为BPR 函数,形式为:
(1)表示需求的OD 交通量出行矩阵 。 (2)路网定义,即路段及交叉口特征和属性 数据,同时还包括其时间 — - 流量函数。 (3) 径路 选择原则。
二、交通阻抗
道路阻抗在 交通分配 交通流分配 中可以通过 路阻函数来描述,所谓路阻函数是指路段行驶 时间与路段交通负荷,交叉口延误与交叉口负 荷之间的关系。在具体分配过程中,由路段行 驶时间及交叉口延误共同组成出行交通阻抗。
概括而言,交通流分配,就是将预测得出的 OD 交通量,根据已知的道路网描述,按照 一定的规则符合实际地分配到路网中的各条 道路上去,进而求出路网中各路段的交通流 量、所产生的 OD 费用矩阵,并据此对城市 交通网络的使用状况做出分析和评价。
理论发展进程: 1、全有全无的最短路径方法 非常理想化的城市交通网络,即假设网络上 没有交通拥挤,路阻是固定不变的,一个 OD 对间的流量都分配在“一条 路 径 ”, 即最短 路 径 路 上。 对于城市之间非拥挤公路网的规划设计过程 中的交通流分配是比较合适的,但对于既有 的城市内部拥挤的交通网络,该方法的结果 与网络实际情况出入甚大。
2、1952 年,著名交通问题专家 Wardrop 提 出了网络平衡分配的第一、第二定理,人们 开始采用系统分析方法和平衡分析方法来研 究交通拥挤时的交通流分配,带来了交通流 分配理论的一次大的飞跃。 首先,人们进行了确定性的分配研究,其前 提是假设出行者能够精确计算出每条 路 径 路 的阻抗,从而能作出完全正确的选择决定, 且每个出行者的计算能力和水平是相同的。 可见确定性分配反映了网络的拥挤特性,反 映了路阻随流量变化的实际,该方法是一次 理论的进步。
2.节点阻抗 节点阻抗是指车辆在交通网络节点处主要指在 交叉口处的阻抗。交叉口阻抗与交叉口的形式、 信号控制系统的配时、交叉口的通过能力等因 素有关。 在城市交通网络的实际出行时间中,除路段行 驶时间外,交叉口延误占有较大的比重,特别 是在交通高峰期间,交叉口拥挤阻塞比较严重 时,交叉口延误可能会超过路段行驶时间。
节点阻抗可分为两类: (1)不分流向类:在某个节点各流向的阻抗基 本相同,或者没有明显的规律性的分流向差别。 对这类问题比较好处理,用一个统一的值D i 表示车辆在节点i的延误。 (2)分流向类:不同流向的阻抗不同,且一般 服从某种规律。 一般服从规律:右转〈直行〈左转。
三、径路与最短径路
(一)径路与最短径路定义
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.径路 交通网络上任意一OD点对之间,从发生点到吸引点一 串连通的路段的有序排列叫做这一OD点对之间的径路。 一OD点对点之间可以有多条径路。 3.最短径路 一对OD点之间的径路中总阻抗最小的径路叫“最短径 路”。
(二)最短径路算法 最短径路算法是交通流分配中最基本也最重 要的算法,几乎所有交通流分配方法都是以 它作为一个基本子过程反复调用。 在各类文献中,有关交通流分配最短径路的 算法很多,如Dijkstra法、矩阵迭代法、 Floyd-Warshaa ---- —路段a上的阻抗; t 0 ---- —零流阻抗,即路段上为空静状态时车辆自由行 驶所需要的时间; q a ---- — 路段a上的交通量; c a ---- —路段a的实际通过能力,即单位时间内路段实 际可通过的车辆数; a 、 b — ----- 阻滞系数,在美国公路局 交通分配 交通 流分配 程序中, a 、 b 参数的取值分别为 a =0.15、 b =4。也可由实际数据用回归分析求得。 可知:走行时间 行驶时间 是路段流量的单调递增函数。
第二节 交通流分配中的基本概念
一、交通流分配
i
小汽车
j
1、交通分配 交通流分配 涉及到以下
几个方面 :
(1) 可以是 将现状OD 交通量分配到现状交通 网络上,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,以 检验 四阶段预测 模型的精度。
但是,进一步研究实际网络中出行者的出行 行为发现,现实中出行者对路段阻抗的掌握 只能是估计而得。因为出行者的计算能力和 水平是各异的,对同一路段不同出行者的估 计值不会完全相同。
3、1977 年,美国加州大学伯克利分校的 Daganzo 教授及麻省理工学院的 Sheffi 教授 提出了随机性分配的理论。 其前提是认为出行者对路段阻抗的估计值与 实际值之间的差别是一个随机变量,出行者 会在“多条 路 径 路 ”中选择,同一起讫点 的流量会通过不同的 路 径 路 到达目的地。 随机性分配理论和方法的提出,在拟合、反 映现实交通网络实际的进程中又推进了一大 步。
(2) 也可以是将规划年OD 交通量分布 预测值 分配到现状交通网络上,以发现对规划年的 交通需求而言,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) 还可以是将规划年OD 交通量分布预测值 分配到 规划交通网络上,以评价交通网络规 划方案的合理性 。
2、进行 交通分配 交通流分配 时所需要 的基本数据有:
这条定义通常简称为Wardrop平衡,在实际 交 通分配 交通流分配 中也称为用户均衡或用户 用户均衡或用户 最优。容易看出,没有达到平衡状态时,至少 最优 会有一些 司机 道路利用者 将通过变换路线来 缩短 走行时间 行驶时间 直至平衡。所以说, 网络拥挤的存在,是平衡形成的条件。
Wardrop提出的第二原理 提出的第二原理定义是: 在 系统 提出的第二原理 平衡条件下, 在 拥挤的路网上交通流应该按 照平均或总的出行成本最小为依据来分配。 Wardrop第二原理, 在 实际 交通分配 交通 流分配 中也称为系统最优原理。
1. Dijkstra法 . 法 Dijkstra在1959年首先提出,也称为标号法 (Label-correcting Method)。常用于计算从 某一指定点(起点)到另一指定点(终点)之 间的最小阻抗。Dijkstra法可以同时求出网络中 所有节点到某一节点的全部最小阻抗。 例题
四 、交通平衡问题
(一) Wardrop平衡原理 如果所有的道路利用者(即驾驶员)都准确知道 各条道路所需的 行驶时间 行走时间 并选择 走行时间 行驶时间 最短的道路,最终两点之 间被利用的各条道路的 走行时间 行驶时间 会相等。没有被利用的道路的 走行时间 行驶 时间 更长。这种状态被称之为道路网的平衡 状态。
1952年著名学者Wardrop提出了交通网络平衡定义 的第一原理和第二原理,奠定了 交通分配 交通流 分配 的基础。 Wardrop提出的第一原理 提出的第一原理定义是:在道路的利用者 提出的第一原理 都确切知道网络的交通状态并 试图 选择最短 径路 时,网络将会达到平衡状态。在考虑拥挤对 行走 行驶 时间影响的网络中,当网络达到平衡状态时 , 每个OD对的各条被使用的 径路 具有相等而且最小 的 走行时间 行驶时间 ;没有被使用的 径路 的 走 行时间 行驶时间 大于或等于最小 走行时间 行驶时 间。
换个角度来说,第一原理反映了道路用户选 择路线的一种准则。按照第一原理分配出来 的结果应该是路网上用户实际 径路 选择的结 果。 而第二原理则反映了一种目标,即按照什么 样的方式分配是最好的。在实际网络中很难 出现第二原理所描述的状态,除非所有的司 机互相协作为系统最优化而努力。这在实际 中是不太可能的。但第二原理为 规划 交通管 理 人员提供了一种决策方法。
例题见电子版。 国际上通常将 交通分配 交通流分配 方法分 为平衡分配和非平衡分配两大类。 对于完全满足Wardrop原理定义的平衡状态, 则称为平衡分配方法; 对于采用启发式方法或其他近似方法的分配 模型,则称为非平衡分配方法。
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