动态OD估计方法研究综述

Key words： dynamic OD estimation; stationary source data; moving source data
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控制中， 系统地探讨交通控制系统中的人性（人的 性质）问题；
交通工程 Traffic Engineering
动态OD， 北京 100082）
摘要： 根据动态OD估计所利用的数据特性， 将动态OD估计模型划分为基于固定源数据的OD估计模型和考虑移动源数据
的OD估计模型， 开展国内外研究现状分析， 在此基础上， 提出今后动态OD估计研究的发展方向。
Dixon [18] 在 2000 年 提 出 了 基 于AVI数 据 的 动 态OD估计模型， 即 从AVI数 据 中 获 得 路 段 流 量 、 路段选择概率等信息， 利用广义 最小二乘法和卡尔曼滤波模型开 展 了OD估 计 。 该 方 法 的 应 用 具 有局限性， 主要适用于安装有较 多AVI数据检测设备的路网， 例 如高速公路等干道的OD估计。 2.2 基于移动源和固 定 源 数 据 开展OD估计的模型 2.2.1 放 大 基 于 移 动 源 数 据 的 OD矩阵获得全路网OD矩阵
本文通过对基于固定源数据 的OD估 计 模 型 和 考 虑 移 动 源 数 据 的OD估 计 模 型 研 究 现 状 的 介 绍 和 分 析 ， 提 出 了 今 后 动 态 OD 估计的发展方向。 1 基 于 固 定 源 数 据 的 动 态 OD 估计模型
估计的主流模型， 尤其在实时 在 线OD估 计 方 面 的 应 用 最 为 广 泛。 1.1 极大熵模型
b） 将 现 有 的 交 通 控 制 系 统 中 针 对 人 和 车 辆 的 “运动”控制， 细化到针对行人和驾驶员的行为控制 上；
c）系统的分析各种交通信息在行为控制中的作 用， 并根据信息对交通行为控制作用能度， 评价交 通信息效能；
d）在道路交通系统这样一个特定的工程系统中 探讨对人的行为影响的关键因素及作用过程；
测设备对移动的车辆进行交通参 数检测获得的数据， 主要采集的 信息包括： 断面交通量、 速度、 占有率等信息， 其中交通量信息 是 开 展 OD 估 计 最 基 本 的 信 息 ， 常用的检测设备有线圈检测器、 微波检测器、 红外检测器、 视频 检测器等。 移动源数据是指运用 移动的车辆检测固定的标识物来 采集的交通参数或者利用移动手 机采集交通参数， 主要采集的信 息包括： 位置信息、 行程速度、 行程时间等信息， 常用的检测方 法 包 括 基 于 GPS 的 浮 动 车 检 测 法、 车辆电子标签检测法、 汽车 牌照识别检测法、 手机采集法 等。
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128 交通标准化
Traffic Engineering 交通工程
0 引言 OD出 行 矩 阵 是 城 市 交 通 规
划、 交通管理控制措施制定及评 估工作的数据基础。 鉴于传统的 OD矩 阵 获 取 方 法 需 要 开 展 大 规 模的交通调查， 耗费大量的人 力 、 物 力 和 财 力 的 问 题 ， Van Zuylen和Willumsen在1978年提出 了 由 路 段 流 量 反 推OD矩 阵 的 方 法 ， 称 为OD反 推 ， 在 本 文 中 也 称为OD估计。 它经历了静态OD 估 计 和 动 态OD估 计 两 个 发 展 阶 段 。 与 静 态OD矩 阵 相 比 ， 动 态 OD矩 阵 能 够 更 好 地 满 足 时 效 性 和精度均要求较高的城市交通
e）调度、 配置、 优化道路交通环境的各种因 素， 实现对交通行为的控制， 有效检测和评价交通 行为控制的效果。 4 结论
人的行为与物体的运动和能量的变化有着本质 的差别， 相应的控制方法必然有所不同。 交通行为 控制的对象是人， 控制应从研究人的特性入手。 交 通行为发生在特定道路交通系统中， 但交通行为控 制方法却不能限制在这个特定系统中。 可以许多方 法控制交通行为， 但最主要的方法是信息方法。 本 文从交通行为控制对象的角度， 对交通行为控制的
Willumsen[2]于1984年 将 极 大 熵 模 型 应 用 于 动 态OD估 计 。 其 基本思路是借鉴了化学中熵的概
念， 熵越大， 系统越稳定。 通过 熵的最大化， 实现在各种约束条 件 下 得 到 最 近 似 的 OD 矩 阵 解 。 基 于 此 ， 陈 森 发 [3]、 李 杰 [4] 等 人 利用改进的极大熵法进行了动态
基 于 固 定 源 数 据 的 动 态 OD 估计模型， 是指利用动态的路段 流 量 信 息 获 取 OD 矩 阵 的 方 法 。 多 数 模 型 是 主 流 静 态OD估 计 模 型 在 动 态 OD 估 计 领 域 的 推 广 ， 代表性的模型包括极大熵模型、 广义最小二乘模型、 双层规划模 型 等 ， 此 外 状 态 空 间 模 型— —— 卡 尔 曼 滤 波 模 型 也 成 为 动 态 OD
随着检测器技术的发展， 移 动源检测器由于其分布范围广、 能 够采集点对点的信息等特点， 成 为了固定源数据的有效补充。 针对 于此， Ashok[15]、 Van der Zijpp[16]、 Asakura[17]、 Dixon[18]、 Zhou[11]、 董 敬欣和吴建平[19]、 赵慧[20]、 White[21]、 杨 飞 [22]等 人 开 展 了 考 虑 移 动 源 数 据 进 行 动 态OD估 计 建 模 的 相 关 研究。 主要分为三类研究模型， 具体内容如下。 2.1 仅基 于AVI数 据 开 展OD估 计的模型
该方法的建模过程分为三 步： 第一步是获取基于移动源数 据 的OD矩 阵 ； 第 二 步 是 计 算 放 大比率， 该放大比率是市场占有 率的倒数， 市场占有率是指安装 有移动源设备的车辆占路段车辆 总数的比率， 市场占有率可以是 针对全路网车辆而言的， 也可以
关键词： 动态OD估计； 固定源数据； 移动源数据
中图分类号： U491.14
文献标识码： A
文章编号： 1002-4786（2011）22-0128-04
Summary on Dynamic OD Estimation Models
ZHAO Hui
（Beijing General Municipal Engineering Design & Research Institute, Beijing 100082, China）
Abstract： According to the characteristics of data used in dynamic OD estimation models, the paper synthesizes state-of-the-art from dynamic OD estimation models based on stationary source data and moving source data. On this basis, it proposes the research direction of dynamic OD estimation models.
方法进行了初步探索， 给出了交通行为控制三类方 法及相关目标手段。 如何综合应用这些方法， 有效 配置， 适时调整系统物质、 能量和信息资源， 实现 在大尺度道路交通系统中有效的交通控制， 值得进 一步研究。 参考文献
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2011年11月 第22期 129
交通工程 Traffic Engineering
Okutani[12]于 1984 年 首 次 提 出 了 基 于 卡 尔 曼 滤 波 的 全 路 网 OD 估计模型。 随后又有多名学者在 卡尔曼滤波模型应用方面提出改 进模型， 如Ashok和Ben-Akiva[13]、 林 勇 [14]等 人 。 2 考 虑 移 动 源 数 据 的 动 态 OD 估计模型
OD估计的研究。 1.2 广义最小二乘模型
Cremer 与 Keller [5] 以 及 Nihan 与 Davis[6]提 出 由 最 小 二 乘 方 法 和 广义最小二乘方法对交叉口或小
路 网 进 行 动 态 OD 估 计 的 方 法 。 其 基 本 思 路 是 以 交 通 量 和 OD矩 阵的观察值与估计值在某种权下