10 交通运输规划原理：第八章 交通分配预测(中)
交通流分配
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)
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。
交通运输系统规划基本原理
06
交通运输系统评价指标体 系构建
评价指标体系设计原则
科学性原则
评价指标应基于科学理论和方法，客观反映交通运输系统的本质特征和运行规律。
系统性原则
评价指标体系应涵盖交通运输系统的各个方面和层次，形成一个完整的评价系统。
可操作性原则
评价指标应具有可测量性和可比较性，便于数据的收集和整理。
代表性原则
功能
交通运输系统的主要功能包括实现人员和货物的空间位移、促进地区经济发展、 加强国际交流与合作等。
组成部分及相互关系
组成部分
交通运输系统主要由运输方式、交通设施、运输服务和管理机构等四个部分组成 。
相互关系
这四个部分相互依存、相互作用，共同构成了交通运输系统的整体。其中，运输 方式是基础，交通设施是保障，运输服务是核心，管理机构是调控中心。
交通运输系统规 划基本原理
目录
• 交通运输系统概述 • 交通运输系统规划原则 • 交通运输需求分析 • 交通运输网络布局规划 • 交通运输枢纽规划与设计 • 交通运输系统评价指标体系构建 • 总结与展望
01
交通运输系统概述
定义与功能
定义
交通运输系统是指由各种运输方式（如公路、铁路、航空、水运等）及其相关 设施（如交通枢纽、场站等）组成的综合体系，用于实现人员和货物的空间位 移。
需求预测方法与技术
四阶段法
交通生成、交通分布、交通方式划分和交通流 分配四个步骤预测交通需求。
基于活动的出行需求预测
以个体日常活动为分析对象，预测不同活动的 出行需求。
基于大数据的需求预测
利用手机信令、GPS定位等大数据技术分析交通需求。
需求管理策略与措施
交通需求管理政策
第八章 交通流分配 ppt课件
（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
交通运输系统规划基本原理
交通运输系统规划基本原理交通运输系统规划是指为了满足未来人口增长和城市发展而制定的交通基础设施和服务的方案。
它基于对现有交通状况的评估和对未来需求的预测，旨在提高交通运输的效率、安全性和可持续性。
交通运输系统规划的基本原理包括以下几个方面：1.综合性原则2.可持续性原则交通运输系统规划应该考虑环境、社会和经济的可持续性。
它应该鼓励人们使用环境友好型出行方式，如公共交通和非机动交通工具，并减少对环境的负面影响，如空气污染和噪音污染。
此外，规划应该有助于经济的发展和社会的公平性，并最大限度地减少资源的浪费。
3.安全性原则安全是交通运输系统规划的首要考虑因素。
规划应该确保交通系统的安全性，并减少交通事故的发生。
这可以通过提供良好的交通设施、交通标志和交通管制措施来实现。
此外，规划应该鼓励人们遵守交通规则，并提供交通安全教育和培训。
4.灵活性原则交通运输系统规划应该具有灵活性，能够适应不断变化的需求和技术。
规划应该具有多样化的交通选择，以满足不同人群和地区的需求。
此外，规划还应该考虑未来的发展趋势，如自动驾驶车辆和共享出行模式，以便合理地利用新的技术和趋势。
5.参与性原则交通运输系统规划应该是透明和参与性的过程。
规划应该与公众、政府和相关利益方进行广泛的讨论和合作。
这有助于确保规划的合法性和可接受性，并充分利用各方的知识和经验。
此外，规划还应考虑不同利益方的需求和利益平衡。
在制定交通运输系统规划时，还需要考虑其他因素，如资金和资源的可行性、土地使用规划的一致性、交通需求的变化和未来的不确定性。
这些因素都可以影响规划的可行性和实施效果。
总之，交通运输系统规划是一个复杂而综合性的过程，需要综合考虑各种因素和利益。
它应该以可持续、安全、灵活、参与和综合性为原则，以满足未来人口增长和城市发展的需求。
这需要政府、专业人员和公众的积极参与和合作，以确保规划的成功实施。
第8章 交通流分配(基本概念)
25
矩阵迭代法例题
4、进行矩阵迭代运算（第m步） 经过m步到达某一节点的最短距离为：
Dm= Dm-1 *D=[dmij] [dmij] =min[dm-1ik+dkj]
k=1,2,3„,n 式中：dm-1ik ---距离矩阵Dm-1中的元素；
dkj ---距离矩阵D中的元素。 迭代不断进行，直到： Dm= Dm-1。即：
33
（1）Wardrop第一平衡原理
前提条件：准确完备的信息、理智的选择行为
结论：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；没有被使用路径的行
驶时间大于或等于最小行驶时间 。
路径1，q1=0
O
路径2， q2≠0
路径3， q3≠0
D
t1＞ t2=t3=tmin
5- 6-9
30
第2节 交通流分配的基本概念
三、交通平衡问题
网络平衡：假设从一个OD对的出行者都选择同一条路（它 在开始时是阻抗最小的），则这条路径上就会产生拥挤而导 致阻抗上升，直到它不再是最好的路径。此时，部分出行者 将选择其它路径，不过被选择的路径也会随流上升而增加阻 抗。出行者就这样不断权衡、不断修改出方案，直至这些路 径上的流量分布达到某种程度的稳定即所谓的平衡状态。
27
矩阵迭代法实际应用分析：
用该方法求解网络的最短路，能够一次获 得n*n阶的最短路权矩阵，简便快速。
软件的开发比 Dijkstra方法节省内存， 速度快。网络越复杂，该方法的优越性越 明显。
28
最短路径辨识例题：
dri+Lmin(i,s)=Lmin(r,s)
例2：辨识出例1所求得的从节点1到节点9的最短 路径。（P182）
交通规划设计之交通分配预测
t t0 1V /C
t0——路段车辆平均自由行驶时间（Link Travel Time）； t0——路段车辆自由流行驶时间（Free Flow Travel Time）； V——路段的交通流量（Link Flow）；
C——路段的交通容量（Link Capacity）；
α,β——参数，一般α＝0.15，β＝4
T(1-λ)2 2(1-λX)
+
X2
-0.65( T
2Q(1-X)
Q2
1
) 3 X (2+5λ)
二、交通分配的基本原理
交通均衡状态 交通分配模型分类 非均衡模型 均衡模型 例题
1、交通均衡状态
如果两点之间有多条线路供出行者选择，出行 者会选择费用最小的路径（最短路径）。
随着两点之间的交通量增加，最短路径上的交 通流量也在增大，增大到一定程度时，道路产 生拥挤甚至堵塞，此时最短路径的阻抗比次短 路径更大，一部分出行者会选择次短路径；
无迭代（静态） 有迭代（动态）
最短路分配 容量限制-增量加载
多路径分配
容量限制-多路径
• 优点：结构简单、概念明确、计算简便等； • 缺点： 不适合拥挤的城市交通。
4、均衡模型发展历史
1952年，英国交通工程专家Wardrop提出了道路网 均衡第一原理、第二原理的概念和定义；
1956年，Beckmann等提出了描述平衡交通分配的数 学规划模型；
（3） 交叉口阻抗延误函数
公路：交叉口阻抗可以忽略； 城市交通：交叉口延误必须考虑。
城市交叉口阻抗可以分为两类：
•不分流向类：交叉口各个流向的阻抗基本相同，或
者没有明显规律性的分流向差别，此时道路的总阻
抗为：
第八章_交通分配分析
进行交通分配时所需要的基本数据有：
（1）表示需求的OD交通量出行矩阵。在拥挤的城市道路网中通常采用 高峰期OD交通量出行矩阵，在城市间公路网中通常采用年平均日交通量 （AADT）的OD交通量出行矩阵 ；
第一节 交通流分配中的基本概念 第二节 平衡分配法 重点内容 第三节 非平衡分配法 重点内容 第四节 随机分配法 第五节 动态交通流分配法
第一节 基本概念
交通分配(assignment)相关概念
一、交通流分配定义
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，并据 此对城市交通网络的使用状况 做出分析和评价。
其二，几乎所有的影响路阻的其他因素都与交通时间密切相关，且 呈现出与交通时间相同的变化趋势；
其三，交通时间比其他因素更易于测量，即使有必要考虑到其他因 素，也常常是将其转换为时间来度量。
交通阻抗由两部分组成：路段上的阻抗和节点处的阻抗。
1.路段上的阻抗
在诸多交通阻抗因素中，时间因素最主要。对于单种交通网 络，出行者在进行路径选择时，一般以时间最短为目标。有些交 通网络，路段上的行驶时间与距离成正比，与路段上的流量无关 ，如城市轨道交通网。此时用时间或距离作为阻抗是等价的，为 了量测方便起见，选用路段的距离较好。有些交通网络，如公路 网、城市道路网，路段上的行驶时间与距离不一定成正比，而与 路段上的交通流量有关，此时就选用时间作为阻抗。这类行驶时 间 与距离、流量的关系比较复杂，这种关系可以广义地表达为 ：
ta f (V )
即路段 a 上的费用 ta 不仅仅是路段本身流量的函数，而且是整个 路网上流量 V 的函数。这个一般化的公式在城市道路网上是比较 多见的，因为交叉口的存在，不同路段上的流量会相互影响。
交通运输规划原理
交通运输规划原理一、综合和可持续发展原则综合和可持续发展原则强调交通规划应该考虑到社会、环境、经济和文化因素，并促进城市和区域的可持续发展。
这包括提供多种交通方式的选择、减少对石油的依赖、减少交通事故、降低环境影响、改善居民的生活质量等。
二、需求管理原则需求管理原则意味着交通规划应该通过控制和管理交通需求来改善交通系统的效率。
这包括在高峰期实施交通限制措施、优化交通信号、提供智能交通系统等，以减少拥堵现象，并提高交通的流动性和效率。
三、可达性原则可达性原则指交通规划应该追求让居民能够方便地到达就业、教育、医疗等服务设施。
这包括建设便捷的公共交通网络、提供多种交通方式的换乘设施、合理规划交通网络布局等。
四、空间利用效率原则空间利用效率原则意味着交通规划应该优化土地利用和交通设施之间的配套关系，以减少交通需求。
这包括推动城市集中化发展、提供便捷的步行和自行车道路、鼓励混合用途开发等。
五、经济效益原则经济效益原则是指交通规划应该通过提供高效的交通系统来促进经济发展。
这包括提高交通网络的连通性、降低运输成本、提高货运效率等。
六、社会公平原则社会公平原则意味着交通规划应该平衡不同居民群体的需求，并确保他们获得公平和公正的交通服务。
这包括提供无障碍交通设施、减少交通不平等现象、提供对弱势群体友好的交通服务等。
七、环境保护原则环境保护原则强调交通规划应该减少对环境的负面影响，并促进环境的保护和可持续利用。
这包括减少尾气排放、噪音污染、水资源浪费等，同时鼓励使用环保交通工具和可再生能源。
综上所述，交通运输规划原理包括综合和可持续发展原则、需求管理原则、可达性原则、空间利用效率原则、经济效益原则、社会公平原则和环境保护原则。
这些原则的实施有助于建立健全的交通运输体系，促进城市和区域的可持续发展，提高人们的生活质量。
第八章_交通分配.
这条定义通常简称为Wardrop平衡（Wardrop Equilibrium）， 在实际交通分配中也称为用户均衡 ( User Equilibrium ， UE) 或用户最优。没有达到平衡状态时，会有一些道路使用者通过 变换路线来缩短行驶时间直至平衡。即，路段流量(拥挤)和出 行费用同时为出行者所考虑的因素，是平衡形成的条件。
？？
1952 年 ， 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 配的基础。
Wardrop提出的第一原理定义是：在道路的使用者都确切知
道网络的交通状态并试图选择最短路径时，网络将会达到平衡 状态。在考虑路段流量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 。
第一节 交通流分配中的基本概念 第二节 平衡分配法 重点内容
第三节 非平衡分配法 重点内容
第四节 随机分配法
第五节 动态交通流分配法
第一节
基本概念
交通分配(assignment)相关概念
一、交通流分配定义
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，并据 此对城市交通网络的使用状况 做出分析和评价。
ta f (Va )
即路段的费用只与该路段的流量及特性相关，这个假定简化 了对路段函数的建立和标定，以及交通流分配模型的开发。 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:
交通运输规划工作原理
交通运输规划工作原理交通运输规划是指通过对交通运输系统的分析、评估和设计，制定出能够合理、高效地满足人们出行需求的交通网络和服务方案。
交通规划工作的目标是提供便捷、安全、环保的交通系统，促进经济发展和社会进步。
本文将探讨交通运输规划的原理，以及其在不同场景下的应用。
一、交通需求调查与分析交通规划的第一步是进行交通需求调查和分析。
这项工作旨在了解人们的出行习惯、客流分布、交通瓶颈等因素，为后续规划提供依据。
通过问卷调查、交通统计数据分析等方法，可以获取到足够的数据，进而评估交通需求的数量和特征。
在交通需求调查与分析中，可以采用问卷调查的形式收集数据，以了解居民的出行方式、出行目的和时间等信息。
同时，还可以通过交通统计数据，如交通流量统计、平均速度测量等，来了解交通拥堵情况和交通需求的分布特征。
二、交通网络优化设计基于交通需求的调查分析结果，交通规划师可以开始进行交通网络的优化设计。
交通网络的设计需要综合考虑各种因素，包括道路规划、公共交通系统、交通信号控制等。
道路规划是交通网络设计的重要组成部分。
在设计时，需要考虑交通流量分布、道路容量、道路连接情况等因素，以提高交通效率和减少拥堵现象。
此外，公共交通系统的设计也需要考虑交通需求、线路覆盖范围、站点布局等因素，以提供便捷的公共交通服务。
同时，交通信号控制也是优化交通网络的关键手段之一。
通过合理设置交通信号灯，可以平衡各个方向的交通流量，减少交叉口的拥堵程度，提高交通系统的运行效率。
三、交通运输模型与预测交通运输模型是交通规划过程中的重要工具。
通过建立交通运输模型，可以预测未来的交通需求和交通状况，为规划制定提供科学依据。
交通运输模型一般包括交通需求模型和交通流模型。
交通需求模型主要用于预测未来的交通需求量和交通方式的选择，以评估未来交通系统的需求。
交通流模型则用于模拟交通流动过程，分析交通瓶颈、交通拥堵等现象，为交通规划提供优化方案。
四、环境与社会影响评价在交通规划过程中，需要进行环境与社会影响评价，以评估规划方案对环境和社会的影响程度。
交通运输工程交通规划与管理原理
交通运输工程交通规划与管理原理交通规划与管理是交通运输工程中极为重要的一环，它涉及到道路建设、交通设施的规划与管理、交通流量控制等方面。
在城市化进程不断加快的今天，如何科学合理地规划和管理交通系统，成为了解决城市交通拥堵、提升交通效率的关键。
本文将重点介绍交通规划与管理的原理及其在交通运输工程中的应用。
一、交通规划原理1.综合分析交通规划需要对城市的交通现状、交通需求进行全面综合的分析。
通过搜集各类交通数据，包括交通流量、交通事故、道路状况等，以及调查市民出行方式和出行需求等信息，进行综合分析，确定交通规划的目标和方向。
2.交通需求预测基于对城市未来发展趋势的分析，结合人口增长、经济发展等因素，进行交通需求预测。
通过分析未来的交通需求量和交通流量，为交通规划提供科学依据，确保规划的可行性和可持续性。
3.交通网络设计交通规划需要对交通网络进行合理的设计，包括道路网络、公共交通系统、非机动车道等。
通过优化道路布局、提升交通设施的覆盖率和连接性，使得交通网络更加便捷高效。
二、交通管理原理1.交通流量控制交通管理的核心问题是如何控制交通流量，减少交通堵塞。
通过交通信号灯、交通标志等措施，对交通流进行引导和控制，保持道路畅通。
2.交通安全管理交通管理要注重交通安全，包括交通事故预防和交通安全教育等。
通过提高道路安全设施的设置和管理，制定交通安全法规和交通安全宣传活动，提升交通安全意识，降低交通事故发生率。
3.交通信息管理交通管理需要通过有效的交通信息管理系统，获取实时的交通信息，包括交通拥堵情况、交通事故、道路施工等。
通过及时发布交通信息，提供给驾驶员和市民，帮助他们避开交通拥堵，选择最佳出行路线。
总结：交通运输工程中的交通规划与管理是实现交通系统高效运行的关键。
通过综合分析、交通需求预测以及交通网络设计，可以打造科学合理的交通规划。
而通过交通流量控制、交通安全管理和交通信息管理，可以有效管理和优化交通系统，提升城市交通效率。
交通运输规划的需求预测与布局思路
交通运输规划的需求预测与布局思路一、引言交通运输是现代社会发展的重要基础，对于城市化进程和经济发展起着至关重要的作用。
随着人口的增长和城市化的加速，交通需求也日益增长，因此交通运输规划的需求预测和布局思路显得尤为重要。
本文将探讨交通运输规划的需求预测方法以及布局思路，旨在为相关决策者提供一定的参考。
二、交通需求预测方法1. 历史数据分析法历史数据分析法是一种常用的交通需求预测方法。
通过对过去一段时间的交通数据进行分析，可以得出交通需求的趋势和规律，从而预测未来的交通需求。
这种方法的优点是简单易行，但是需要大量的历史数据支持，且对于特殊情况的预测效果有限。
2. 统计模型法统计模型法是一种基于数学统计方法的交通需求预测方法。
通过建立数学模型，利用历史数据和其他相关因素进行分析和计算，可以得出未来交通需求的预测结果。
常用的统计模型包括回归模型、时间序列模型等。
这种方法的优点是可以考虑多个因素的影响，预测结果相对准确，但是需要较强的数学统计能力。
3. 综合评价法综合评价法是一种综合考虑多个因素的交通需求预测方法。
通过对交通需求的相关因素进行综合评价，包括人口增长率、经济发展水平、城市规模等，可以得出交通需求的预测结果。
这种方法的优点是可以综合考虑多个因素的影响，但是需要较为全面的数据支持和专业的评价方法。
三、交通运输布局思路1. 基于需求预测的布局交通运输布局应该基于对交通需求的准确预测。
根据需求预测结果，合理规划交通网络，包括道路、公交线路、轨道交通等。
同时，应该考虑不同交通方式之间的衔接和互通，提高交通效率和便利性。
2. 基于可持续发展的布局交通运输布局应该与城市的可持续发展目标相一致。
应该优先考虑公共交通和非机动交通的发展，减少对私家车的依赖。
同时，应该注重环保和节能，推广新能源交通工具的使用，减少对环境的污染。
3. 基于空间规划的布局交通运输布局应该与城市的空间规划相协调。
应该根据城市的发展方向和重点区域，合理布局交通设施，避免交通拥堵和资源浪费。
交通规划原理
交通规划原理交通规划是城市发展中至关重要的一环，它直接影响着城市的交通运输效率、环境质量和居民生活质量。
在现代城市化进程中，交通规划的重要性更是日益凸显。
因此，我们有必要深入了解交通规划的原理，以便更好地应对城市发展中的交通问题。
首先，交通规划的原理之一是综合性。
交通规划需要考虑城市的整体发展，包括城市规划、土地利用、经济发展等多个方面。
只有综合考虑，才能制定出更加科学、合理的交通规划方案，避免出现片面性和局部性的问题。
其次，可持续性是交通规划的重要原理之一。
随着城市化进程的加快，交通问题也日益突出。
因此，交通规划需要考虑未来的可持续发展，包括公共交通建设、节能减排、环境保护等方面，以确保城市交通系统的长期健康发展。
另外，民生性是交通规划的重要原则之一。
交通规划需要以人为本，满足居民出行需求，提高交通便利性和安全性。
这就要求交通规划需要充分考虑市民的出行习惯、交通需求，以及不同群体的特殊需求，制定出更加贴近民生的交通规划方案。
此外，科学性也是交通规划的重要原则之一。
交通规划需要建立在科学的基础之上，充分考虑交通规律、城市发展趋势、技术发展等因素，以确保交通规划方案的科学性和实用性。
最后，灵活性也是交通规划的重要原则之一。
城市发展是一个动态的过程，交通规划也需要具有相应的灵活性，能够随着城市发展的变化进行调整和优化，以适应不同阶段的城市发展需求。
综上所述，交通规划原理包括综合性、可持续性、民生性、科学性和灵活性。
只有充分理解和遵循这些原则，才能制定出更加科学、合理的交通规划方案，推动城市交通系统的健康发展，提高居民的生活质量。
第八章 交通流分配(Wardrop平衡原理)
Z so 498
２ 1
1
５
３
４
２
3 ４
t5 (x5 ) 10 0.01x5
现在道路规划部门计划提高该地区道路的服务 水平(减少总行驶时间)，计划新建一条道路（路 段５）。假设路段３、路段５和路段２形成径路 ３，这时，使用用户均衡分配法求出的径路交通 量和行驶时间分别为：
交通平衡
交通分配中，实际路网一般有很多OD点对——各条路径 有多条路段组成——这些路段排列组合成无数条不同路 径——OD点对间多条路径。
Wardrop第一平衡原理
Wardrop第一平衡原理
如果道路使用者都确切知道网络的交通状态并试图选 择最短路径时，网络将会达到平衡状态。
用户均衡(User Equilibrium, UE)
h1 200, h2 200, h3 200 （辆）
c1 92, c2 92, c3 92 （分）
目标函数值： 用户均衡分配法 Zue 386 （辆分），系统最优分配
法 Z so 552 （辆分） 用户均衡分配法：在新路规划之前，目标函数值为 399，之后为 386。目标函数值向着最佳方向变动， 径路行驶时间在新路规划前 83 分，之后变成了 92 分。 系统最优分配：目标函数值由新路规划前的 498 变成 552。
结论： 因路网的结构不同，新线道路的建设反而恶化
道路原有的服务水平，这种现象在实际道路规划中 很有可能出现。
谢 谢！
所有被使用的道路的行驶时间相等且等于最小行驶时间 其他未被使用的道路的行驶时间大于或等于最小行驶时间
Wardrop第一平衡原理
交通规划原理
交通规划原理一、引言交通规划是指对城市、地区或者国家的交通系统进行全面规划和设计，以实现交通运输的高效、安全和可持续发展。
本文将详细介绍交通规划的原理和相关内容。
二、交通规划的目标1. 提高交通系统的效率：通过合理规划道路、铁路、航空、水路等交通网络，实现交通运输的高效率和便捷性。
2. 保障交通安全：通过科学规划交通设施，减少事故发生的概率，保障人员和货物的安全。
3. 促进经济发展：通过合理规划交通系统，提高交通运输的效率，降低运输成本，促进经济的发展。
4. 保护环境和资源：通过合理规划交通系统，减少交通拥堵和排放，降低对环境的污染，保护自然资源。
三、交通规划的原则1. 综合性原则：综合考虑城市发展、经济、环境、社会等各方面因素，协调各项规划目标，确保交通规划的综合性和可持续性。
2. 高效性原则：通过科学规划交通网络，提高交通运输的效率和便捷性，减少交通拥堵，提高交通系统的运行效率。
3. 安全性原则：注重交通安全，合理规划道路、交叉口、交通信号灯等设施，减少交通事故的发生。
4. 环境友好原则：通过减少交通排放、噪音和对自然环境的破坏，保护环境资源，提高交通系统的可持续性。
5. 公平公正原则：注重社会公平和公正，合理规划公共交通设施，满足不同人群的交通需求，提高社会公共交通的普及率。
四、交通规划的步骤1. 采集数据：采集城市或者地区的人口、经济、交通状况等相关数据，为后续的规划工作提供基础。
2. 分析评估：对采集到的数据进行分析和评估，了解城市或者地区的交通需求和问题，为规划提供依据。
3. 制定目标：根据分析评估的结果，制定交通规划的目标和指标，明确规划的方向和重点。
4. 方案设计：根据目标和指标，设计交通规划的方案，包括道路、交通设施、公共交通等方面的规划。
5. 评估优化：对设计的方案进行评估和优化，确保方案的可行性和效果。
6. 实施监测：根据优化后的方案，制定实施计划，并进行监测和评估，及时调整和改进规划。
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第3节 非均衡分配法
4、阻抗为常数的多路径分配方法 4.1 Logit方法
设点对OD（r，s）之间每个出行者总是选择他认为阻抗最 小的路径k（称出行者主观判断的阻抗值为“感知阻抗”）：
Pkrs Pr(Ckrs Clrs , l k )
容量限制多路径分配
第3节 非均衡分配法
1、全有全无法 1.1简介
（All—or—Nothing Assignment Method，简称0—1分配法）
是最简单的分配方法，该方法不考虑路网的拥挤程度，取路阻 为常数，即假设车辆的路段行驶速度、交叉口延误不受路段、交叉 口交通负荷的影响。每一个OD对的交通量全部分配到它们之间的最 短路径上，其它路径分配不到交通量。
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v10 10, v7
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最短路径辨识
通过Dijkstra算法或矩阵迭代法得到最短路权矩阵后，还需要把每一 个节点对之间具体的最短路径寻找出来，将交通流分配上去，进而进行网 络的规划。
最短路径辨识采用追踪法：从每条最短路径的起点开始，根据起点到 各节点的最短路权搜索最短路径上的各个交通节点，直至路径终点。 算法思想：
最短路算法问题包含两个子问题：两点间最小阻抗的计算和两点 间最小阻抗路径的辨识，前者是解决后者的前提。许多算法都是将这 两个子问题分开考虑，设计出来的算法是分别单独求出最小阻抗和最 短路径。
在各类文献中，有关交通流分配最短路径的算法很多，如标号法、 矩阵迭代法、Floyd-Warshall法等。
最短路径算法- Dijkstra法
美国联邦公路局改进了算法，设定了最大的迭代次数，平衡解 取最后四次迭代的路段流量的平均值，而且当前迭代的阻抗值为前两 次阻抗值的加权值。（0.75，0.25）
第3节 非均衡分配法
3、迭代加权法（ Method of Successive Averages ，MSA 法 ）
其思路是：每次都将全部OD分布量按照全有全无法分配到路网 上去，得到的各路段上的分配量，叫做“附加量”。
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最短路径算法- Dijkstra法
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【例3】
1.全有全无分配法 由路段费用函数可知，在路段交通量为零时，路径1最短。根据全有
全无原则，交通量全部分配到路径1上，得到以下结果：
因为， 根据 Wardrop 原理，网络没有达到平衡状态，没有得到均衡解。 此时路网总费用为： Z=200*25=5000
第3节 非均衡分配法
【例3】
2.增量分配法 采用 2等分。 (1) 第 1次分配 与全有全无分配法相同，路径 1最短。
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最短路径算法- Dijkstra法
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第3节 非均衡分配法
第3节 非均衡分配法
第3节 非均衡分配法
1、全有全无法 1.4适用性讨论
由于全有全无法不能反映拥挤程度，主要是用于某些非拥挤 道路网，适用于没有通行能力限制的网络。因此，其使用范围可 以是城际之间道路通行能力不受限制的地区，而一般城市道路网 不宜采用此方法。
第3节 非均衡分配法
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最短路径算法- Dijkstra法
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第3节 非均衡分配法
2、容量限制分配 方法 2.1增量分配法
计算步骤：
第3节 非均衡分配法
第3节 非均衡分配法
第3节 非均衡分配法
2、容量限制分配 方法 2.1增量分配法
优缺点： 该方法的优点是：简单可行，精确度可以根据分割数 N 的大
小来调整；实践中经常被采用，且有比较成熟的商业软件可供使 用。缺点是：与平衡分配法相比，仍然是一种近似方法；当路阻 函数不是很敏感时，会将过多的交通量分配到某些 容量 通行能力 很小的路段上 。
在实际使用中，停止计算的判断即可用误差大小，也可以用循 环次数的多少来进行运算的控制 ；用的比较多的是循环次数。
第3节 非均衡分配法
【例3】
设下图所示交通网络的 OD 交通量为 t=200 辆，各路径的交通费用函数 如下，试用全有全无分配法、增量分配法法求出分配结果，并进行比较。
第3节 非均衡分配法
全有全无法是最简单、最基本的路径选择和分配方法，是其它 分配方法的基础。
第3节 非均衡分配法
1、全有全无法 1.2假设和前提
假定阻抗为常数； 假定路段出行时间不受流量的影响； 假定出行者对交通网络的结构和各条路段的阻抗非常清楚。
第3节 非均衡分配法
1、全有全无法 1.3计算步骤
（1）初始化，使路网中所有路段的流量为0，并求出各路段自 由流状态时的阻抗； （2）确定各OD对点之间的最短路径； （3）将OD点之间的交通量全部分配到相应的最短路径上。
增量分配法有容量限制—增量分配、容量限制—迭代平衡分 配两种形式。
第3节 非均衡分配法
2、容量限制分配 方法 2.1增量分配法
增量分配法是一种近似的平衡分配方法，在全有全无法基础 上考虑了流量对阻抗的影响。
其思路是：首先将OD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；然后从大份开始， 每次进行一次全有全无分配，每次分配前根据前一次的分配结果 用阻抗公式更新各路段的阻抗值，直到OD交通量全部分配完。
增量分配和迭代加权法分配形式的原理基本是相同的，分配过 程中最主要的是确定路阻和计算最短路阻矩阵。理论上讲，若迭代精 度控制得合理，迭代加权法分配的结果优于增量分配的结果。但迭代 加权法事先无法估计迭代次数及计算工作量，对于较复杂的网络，可 能会因为个别路段的迭代精度无法满足要求而使迭代进入死循环，出 现算法不收敛的情况。
西南交通大学本科生课程
交通运输规划原理
主讲教师：杨达 博士 开课单位：交通运输与物流学院
1
第九讲 交通分配预测（中）
第1节 交通流分配理论的产生和发展 第2节 基本概念 第3节 非均衡分配方法 第4节 均衡分配方法 第5节 交通流分配模型中的问题
最短路径算法
最短路径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。最短路径算 法的设计问题是图论、运筹学和交通规划领域的学者们广为关注的问 题，因此已经设计出了多种方法。
这一次分配得到的附加量与原路段上的交通量的加权平均值作为 新的路段交通量，再由这个量计算出各路段的阻抗值，最为下一次分 配的依据。当前后两次分配的结果近似相等时，停止迭代。
由算法步骤可看出，全有全无法在迭代加权分配方法中也迭代加权法
第3节 非均衡分配法
3、迭代加权法
第3节 非均衡分配法
4、阻抗为常数的多路径分配方法 4.1 Logit方法
根据前面方式划分介绍的“效用”的定义，可以用路径感 知阻抗的负值表示选择的效用：
U k Ckrs ckrs k
U k ——路径k（作为选择路径）的效用；
Ckrs ——路径k的感知阻抗；
c rs k ——路径k的实际阻抗；
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
最短路径算法- Dijkstra法
2、容量限制分配 方法
增量分配法 （ Incremental Assignment Method ，简称 IA 分配法） 是一种近似的平衡分配方法。该方法是在全有全无分配 方法的基础上，考虑了路段交通流量对阻抗的影响，进而根据道 路阻抗的变化来调整路网交通量的分配，是一种“变化路阻”的交通 量分配方法。