交通需求预测四阶段法概述 (2)ppt课件
4 四步骤交通需求预测模型(2.1)出行分布预测
步 3:设 f(Fgi,Faj) 为增长函数,计算第(k+1)次预测值: qij
k 1
k 1 步 4:检验预测结果:计算新的产生量和吸引量 Pi k 1 qij ,
F
k 1 pi
P ki1 , Pi
F
k 1 aj
Aj
j
1 Ak j
2 出行分布预测
3 增长函数法 (3)平均增长率法 A. 方法原理:该方法认为qij的增长与i区产生量 的增长及j分区吸引量的增长同时相关,而且相关 的程度也相同,增长函数为 1 1 Fpi Fai f 平 F pi,Faj f 平 F Fai Fpi pi, aj 2 2 B. 特点评价:
该法比常增长率法合理,是一种最常用的方法
在实际运用时,因迭代步数较多,计算速度稍慢
2 出行分布预测
3 增长函数法
(4)底特律法(Detroit) A. 方法原理:此法认为,qij的增长与i分区产生 量增长率成正比,而且还与j分区吸引量增长率与 整个区域吸引量增长率的相对比率成正比
B. 特点评价:
A j A0 Pi j f D Fpi,Faj Fpi Q Q 0 Pi 0 A j A0 j Faj
2 出行分布预测
1 基本概念 (1)出行分布量 [例题]:分析两个交通小区i,j之间的出行分布 量
home factory home 小区i 5 6 小区j 1 2 3 4 factory home factory
qij=4 qji=2
2 出行分布预测
1 基本概念 (2)出行分布矩阵(PA矩阵)
0 0 0 q1 q (F F 13 13 p1 a3 ) / 2 4.0 (1.3786 1.3667) / 2 5.490
交通规划四阶段法预测第二阶段
j
j
该方法是Detroit(底特律)市1956年规划首次被开发利用, J.D.Carol提出的。
特点:
考虑的因素较平均增长率法全面;但同样是收敛速度慢,需 要多次迭代才能求得将来年的分布交通量。
求将来 OD 分布交通量(单位:万次)。设定收敛标准ε=3%
D O
1
2
3
现状值 将来值
1
4
2
2
8
20
2
3
2)阻抗问题:分区内的出行,阻抗不易确定。若Rij接 近于0,则出行分布量将产生偏大的估计;其解决方法是:
一是qii不用引力模型,用其他方法,作为第1次近似值。如 以分区规模和交通服务条件作自变量建立回归分析模型;
二是修改分布阻抗,采用更一般的函数关系f(Rij);
第三节 重力模型法
常见的交通阻抗函数有:
Rij a1twij a2ttij a3tvij a4tnij a5Fij a6 j
式中:twij-到达或离开车站的步行时间; ttij-在车站的等待时间; tvij-i到j在车旅行时间; tnij-i、j间发生的换乘时间; Fij-i、j间出行需要的费用; φj-i到j的节点费用(特别是停车); δ-随机变量,代表未被包含的属性,如安全、舒适和方便性等; a1,a2,…a6-各费用元素的权重;它们将各种属性转换成合适的度量单 位,如货币或时间。
R广义费用(又叫交通阻抗),可以是出行时间、距离、费 用、票价、油耗或指标的综合。
(模型构造上不能保证预测值满足交通守恒约束条件)
费用可以用距离、时间或货币来表示。一般地,可 通过一个统一的度量来表示,通常将这个度量称为出 行的广义费用。它是典型的出行属性的线性函数,该 函数的系数代表着属性的重要程度(权重)。如交通 方式k的广义费用的一种可能表达形式为:
20140926四阶段法
]
(4)熵模型
二、交通需求预测的一般原理
预测方法 优点 缺点
增长率
1. 构造简单易懂 1. 要求基准当年有 2. 不需要小区间距离 完整的OD表 3. 对各种交通目的、时 2. 当预测对象(交 间的OD预测都适用 通时间、土地性 4. OD表周边分布变化 质)发生较大改 较小时特别有效 变时不适用 5. 计算铁路旅客OD分 3. 现状交通量为0 布很有效 时不适用
二、交通需求预测的一般原理
1、交通产生预测 交通产生预测即是建立交通小区内居民出行或货物 发生量与吸引量与小区土地利用、社会经济等特征 变量之间的关系,预测未来小区的交通产生量、吸 引量。常用的方法包括:增长率法、聚类分析法、 回归分析法。
二、交通需求预测的一般原理
增长率法 增长率法是根据预测对象(如人口、客货运量 、经济指标等)的预计增长速度进行预测的方 法。 ������������ = ������0 1 + ������ ������ 增长率法的关键在于确定增长率,但增长率 随着选择年限的不同及计算方法的不同而存在较 大的差异。特点是计算简单,但预测结果粗略, 较适于近期预测。
将来OD
1 T 2 3 合计 20 20 25 65
25
18
22
1 2 3 1 10.5 4.3 5.0 2 6.7 8.7 8.2 3 5.9 7.4 8.3 合计 23.1 20.4 21.5
20 / 8 25 / 9 T11 4( ) 2
二、交通需求预测的一般原理
B、 Fratar模型 Fratar模型考虑了OD量起点与终点区 之间的吸引强度,预测结果优于平均增长系数模型, Fratar模型的具体形式为 ������������������
交通需求预测四阶段法概述
基础数据: 基础数据:
未来年各小区间的全方式交通分布量; 未来年各小区间的全方式交通分布量; 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 方式选择的样本数据(标定模型参数用) 方式选择的样本数据(标定模型参数用)
常用方法: 常用方法:
转移曲线法 概率模型
P = e / ∑e
现状年各小区的发生与吸引交通量; 现状年各小区的发生与吸引交通量; 社会经济与土地利用基础资料。 社会经济与土地利用基础资料。
常用方法: 常用方法:
s ∑ Oi = ∑ D j 原单位法 i =1 j =1 D j = ∑ cs x js 交叉分类法 s 回归分析法 Y = a + m a X ∑ i i 0
交通需求预测四阶段法
石家庄铁道大学 交通运输学院 闫小勇 kaiseryxy@
提纲
1 2 3 4 5 交通生成预测 交通分布预测 交通方式划分 交通分配 总结
1 交通生成预测
预测目的: 预测目的:
未来年各小区的发生与吸引交通量。 未来年各小区的发生与吸引讲到此结束
谢谢各位网友! 谢谢各位网友!
k ij k
Vijk
Vijk
Vijk = α ⋅ Tijk + β ⋅ Fijk + γ k
4 交通分配
预测目的: 预测目的:
将各种方式的分布量分配到交通网络上, 将各种方式的分布量分配到交通网络上,求出各路 段上的交通流量等。 段上的交通流量等。
基础数据: 基础数据:
未来年各小区间某种交通方式的分布量; 未来年各小区间某种交通方式的分布量; 交通网络拓扑结构与阻抗函数; 交通网络拓扑结构与阻抗函数; 现状年路段观测流量(标定模型参数用) 现状年路段观测流量(标定模型参数用)
交通需求预测
有迭代分配 容量限制分配
多路径型
多路径分配
多路径--容量限制分配
交通分配完成后,应得到以下成果
• 道路路段交通量 • 道路交叉口交通量 • 道路路段服务水平 • 道路交叉口服务水平 • 道路路段平均车速 • 道路交叉口平均延误
因素(如人口、劳动力资源数、就业就学岗位数等指标)相 关关系的基础上,得到回归预测模型。一般采用的是一元线 形回归。 总量分摊法:为简化,可以考虑以土地使用性质作为交通的
产生点和吸引点。各小区的高峰高峰时段交通出行产生量= 小区人口数×出行人口比例×日平均出行次数×高峰小时系数。
城市居民出行量发生预测
“四阶段”方法工作思路
➢ 确定交通的源及交通源之间的交通流 ➢ 交通源一般是大量的,难以对每个交通源单独研究 ➢ 将交通源合并成若干小区(交通区) ➢ 将交通区之间的交通流代表交通源之间的交通流
“四阶段”法一般过程
社会经济发展指标
交通小区 土地利用性质
现状及规划 交通设施布局
现状客运交通特征
居民出行吸引预测
TRANSPAS GRAPHICS
8
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沈阳2020年交通大区全日客运OD分布图
• 通常情况下,城市近期发展变化有限,因此, 近期出行预测中,可更多地采用增长系数法。
• 通常情况下,城市远景发展变化较大,因此, 远景出行预测中,可更多地采用重力模型法。
吸引
产生
回程 弹性 上学 上班
• 说明1:大量典型城市调查结果表明,城市暂住
人口的出行特征与城市居民相似。因此,一般不 单独预测暂住人口的出行生成量,而将其纳入城
交通需求预测四阶段法概述
交通需求预测四阶段法概述1. 引言交通需求预测是城市规划和交通规划中至关重要的一环。
准确预测未来交通需求可以帮助决策者做出科学合理的交通规划和决策,优化城市交通系统的效率和可持续性。
在交通需求预测的过程中,常用的方法之一是四阶段法。
本文将介绍交通需求预测中常用的四阶段法,包括旅行方式选择、路线选择、出行目的选择和交通模式选择四个阶段。
每个阶段都有其独特的特点和方法,通过这四个阶段的组合,可以较为全面地预测未来的交通需求。
2. 旅行方式选择旅行方式选择是交通需求预测的第一个阶段,其目的是确定人们在出行时选择何种交通方式。
在旅行方式选择阶段,常用的方法包括调查问卷调查、出行意向模型、交通需求模型等。
调查问卷调查是一种常见的数据收集方法,通过向居民或出行者提问,了解他们的出行习惯和偏好,从而得到一定的信息。
出行意向模型和交通需求模型则是通过数学建模的方式,分析人们的行为决策过程,预测不同出行方式的选择概率。
通过旅行方式选择阶段,可以得到不同交通方式的选择概率,为后续的路线选择和出行目的选择提供输入。
3. 路线选择路线选择是交通需求预测的第二个阶段,其目的是确定人们在选择了交通方式后,选择何种路线。
在路线选择阶段,常用的方法包括路径选择模型、交通网络分析等。
路径选择模型是一种基于数学模型的方法,通过分析交通网络中的各条路径,结合出行者的个人特征和信息,预测人们选择不同路线的概率。
交通网络分析则是通过对交通网络的拓扑结构和流量分布进行分析,推导出不同路线的通行能力和拥挤程度,进而影响路线的选择。
通过路线选择阶段,可以得到不同路线的选择概率和交通网络的通行能力分布,为后续的出行目的选择和交通模式选择提供输入。
4. 出行目的选择出行目的选择是交通需求预测的第三个阶段,其目的是确定人们在出行时的出行目的。
在出行目的选择阶段,常用的方法包括出行目的调查、模拟人群行为等。
出行目的调查是一种收集数据的方法,通过向出行者询问他们的出行目的,了解不同出行目的的分布情况。
公路网规划 交通需求预测四阶段法教材课程106页PPT
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 Байду номын сангаас多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
公路网规划 交通需求预测四阶段法
特点:
1.构造简单,利用现状OD推算未来的OD分布量 2.需要有完整的基准年的OD表,不需要标定参数 3.预测年限内,小区的土地利用状况,交通系统状况
不能发生较大变化,否则预测精度下降 (1 交通设施新建或改建;2 大规模的住宅建设;3商
场建设等)
预测模型
二、重力模型 重力分布模型(Gravity Model)主要是用来研究当网络 中出现了比较大的变化时,未来年的交通分布预测、它的 理论基础源于出行发生的行为会受到外部因素影响的假设。 重力模型是国内外交通规划中使用非常广泛的模型,该模 型综合考虑了影响出行分布的地区社会经济增长因素和出 行空间、时间阻碍因素,是一种借鉴万有引力定律的空间 互动关系模拟分析模型。
是不合理的。
特点:
1.不需要完整的OD表也能进行预测 2.考虑土地利用对交通的影响 3.交通阻抗趋于0时,交通量无限大,与实际不符 4.对于内内交通而言,出行时间费用等指标确定
比较困难
预测模型
三、介入机会模型 把从某一小区发生的出行,选择某一小区作为目的 地的概率进行模型化,属于概率模型范畴
四、熵模型 概率熵模型、直接熵模型
单位发生率法只能考虑单一因素,如人口或用 地面积等对交通生成的影响,如有多个因素影响 交通,则生成率法会有较大的误差,因此,生成 率法只可用于较为粗略的交通生成预测。
类别发生率法是考虑对交通产生或吸引影响较 大的某些因素,如人口、职业结构、用地面积、 不同性质用地的结构等,由这些因素组合成有 不同生成率的类别,根据现状调查资料、统计 不同类别单位指标的交通产生、吸引量,进而 进行交通生成预测。
重力模型的基本假定是:交通区i到交通区j的交通分布量 与交通区i的交通产生量、交通区j的交通吸引量成正比, 与交通区i和j之间的交通阻抗(如两交通区间的距离、时
4 四步骤交通需求预测模型(3.2)交通方式划分预测 PPT课件
3 方式划分预测
3.7 Logit模型
实际例题
(1)模型参数标定
PBus ij
exp(ViBj us ) exp(ViBj us ) exp(ViCj ar )
PCar ij
exp(ViCj ar )
PBus ij
exp(ViBj us )
ln
PCar ij
PBus ij
ln
exp(ViCj ar exp(ViBj us
VCar ij
t
Car ij
cCar ij
3 方式划分预测
3.7 Logit模型
q Bus ij
qij
P Bus ij
实际例题
Байду номын сангаасqCar ij
q
ij
PCar ij
(4)计算规划年不同交通方式出行分布矩阵
预测公共汽车PA
预测小汽车PA
3 方式划分预测
3.8 Probit模型
(1)模型推导
(V1V2 )
P1
(V1 V3 ) xx23 / 22
x 2
22
x3
33
j2
x3
33
dxn dx2
这是一个不能解析化的多重积分式,当维数J较高
3 方式划分预测
3.8 Probit模型 (3)模型讨论
m1
3 方式划分预测
MS MS
3.10 集计模型
交通规划课程设计——四阶段需求预测
交通规划课程设计——四阶段需求预测随着城市化的不断发展,交通规划成为了一个不可忽视的重要领域。
为了满足城市居民的出行需求,交通规划师需要进行四阶段的需求预测,以便有效地规划和管理城市交通系统。
本文将介绍这四个阶段,并探讨它们在交通规划中的重要性。
第一阶段是数据采集与分析。
在这个阶段,交通规划师需要采集大量的数据,包括人口统计数据、交通流量数据、交通事故数据等。
通过对这些数据的分析,交通规划师可以了解城市的交通状况,发现问题和瓶颈,并为后续的需求预测提供依据。
第二阶段是需求预测模型的建立。
在这个阶段,交通规划师需要根据已有的数据和统计方法,建立需求预测模型。
这些模型可以基于历史数据进行建模,也可以基于其他城市的类似情况进行参考。
通过这些模型,交通规划师可以预测未来的交通需求,包括交通流量、出行模式等。
第三阶段是交通规划方案的设计。
在这个阶段,交通规划师需要根据需求预测的结果,设计合理的交通规划方案。
这些方案可以包括道路扩建、公共交通改善、交通信号优化等。
通过科学的规划和设计,可以有效地提高城市的交通效率,减少交通拥堵和事故发生的可能性。
第四阶段是交通规划方案的评估与调整。
在这个阶段,交通规划师需要对已实施的交通规划方案进行评估,并根据评估结果进行必要的调整。
评估可以包括交通流量的监测、交通事故的统计等。
通过评估和调整,可以不断改进交通规划方案,使其更加符合实际需求。
这四个阶段相互关联,缺一不可。
数据采集与分析为需求预测模型的建立提供了基础,而需求预测模型又为交通规划方案的设计提供了依据。
交通规划方案的设计需要经过评估和调整,以确保其有效性和可行性。
交通规划课程设计需要学生具备较强的数据分析和统计能力,同时还需要了解交通规划的相关理论和方法。
学生可以通过实践和摹拟来进行交通规划方案的设计和评估,以提高自己的实际操作能力。
总之,交通规划课程设计的四个阶段需求预测是交通规划中的重要环节。
通过数据采集与分析、需求预测模型的建立、交通规划方案的设计以及评估与调整,可以有效地规划和管理城市的交通系统。
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1
四阶段法: 1. 交通的发生
与吸引 2. 交通的分布 3. 交通方式划
分 4. 交通流分配
2
相关概述 交通发生与吸引的影
响因素 出行生成预测 出行发生和吸引预测
3
本阶段的任务
求出对象地区的交通需求总量,即生成交通量。然后再此 量的约束下,求出各个交通小区发生与吸引交通量。
步骤:
12
13
14
原理:模拟物理学中的牛顿的万有引力定律,认 为两个交通小区的出行吸引与两个交通小区的出 行发生量和吸引量成正比,与交通小区之间的交 通阻抗成反比。
分类: 1. 无约束重力模型 2. 单约束重力模型
① 乌尔西斯重力模型 ② 美国公路局重力模型(B.P.R.模型)
3. 双约束重力模型
TI模型 径路模型
特点:考虑各种交通方式径路的同时进行交通流分配的模型。
23
集计分析与非集计分析的区别 非集计分析的背景 模型分类 1. Probit模型 2. Logit模型
24
交通量分配的基本概 念,原理,方法
非平衡分配模型和算 法
平衡分配模型和算法 随机均衡分配模型 动态交通流分配
25
26
27
28
非平衡分配模型分类 非平衡分配模型方法
29
30
31
32
用户平衡最优模型及其求解算法 系统最优分配模型及其求解算法
33
7
聚类分析法
基本思想:把家庭按类型分类,从而求得不同类型家庭的 平均出行率。 需服从的假定: 1. 一定时期内出行率稳定 2. 家庭规模变化小 3. 收入与车辆拥有量总是增长的 4. 每种类型的家庭数量可用相应于该家庭收入,车辆拥有
量和家庭结构等资料所导出数学分布方法来估计 构造聚类分析模型的步骤: 1. 有关家庭横向分类 2. 家庭定位 3. 对每一分类计算其平均出行率 4. 计算各分区出行发生
8
预测方法 1. 原单位法 2. 增长率法 3. 聚类分析法 4. 函数法
9
分布交通量预测的基本 概念 增长系数法 重力模型 机会模型 最大熵法
10
分布交通量预测要解决的问题是在目标年各交通 小区的发生和吸引量一定时,求出各交通小区之 间将来的交通量。
OD表:
11
原理:假设在现状分布交通量给定的情况下,预 测将来的分布交通量。
15
16
17
18
19
交通方式划分的 影响因素
交通方式划分的 主要方法
交通方式划分模 型
20
交通特性 出行者属性 地区特性 出行时间特性
21
二元选择法:某阶段划分率的计算与前阶段独 立进行。
22
全域模型 出行端点模型
特点:此模型利用对象区域的固有性质说明其划分率, 从交通角度研究各交通小区的土地使用。
交通规划的重要性和迫切性
我国城市化和汽车化正在以前所未有的速度推进,带来了 城市土地的超强度开发和无秩序化,以及交通堵塞,环境 污染,交通事故等问题。针对这些问题,进行合理的交通 规划可以调整交通结构,均衡交通需求,适应和拉动土地 利用等重要手段。由此可见交通规划的重要性和迫切性。
交通规划的内容
4
1. 土地利用 2. 家庭规模和人员构成 3. 年龄性别 4. 汽车保有率 5. 自由时间 6. 职业工种 7. 外出率 8. 企业规模性质 9法 2. 增长率法 3. 聚类分析法 4. 函数法
6
原单位法
求得原则: 1. 个人原单位法:用居住人口或就业人口每人平均的交通生成量来进行推算。 2. 面积原单位法:以不同用途的土地面积或单位办公面积平均发生的交通量来预测。 其中人口单位出行预测法是进行生产交通量预测时最常用的方法之一。