5四步骤交通需求预测模型(4.1)交通分配详解

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
交通工程本科课程
交通规划理论与方法（4）——
“四步骤”交通需求预测模型
西南交通大学交通运输学院
杨 飞 （博士、讲师）
交通运输学院
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）
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
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4.4 非均衡分配方法 （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 路径2：10min
小区2
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4.4 非均衡分配方法
4 交通分配
4.3 基本概念 （4）交通阻抗
qa BPR函数形式： t a ( qa ) t a (0) 1 e a
A.路段阻抗的函数关系确定



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
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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
路径1 小区1 路径2 小区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
α 、β ——待标定的参数，BPR 建议取
α =0.15, β =4
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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ห้องสมุดไป่ตู้在交 叉口的不同延误
4.3 基本概念 （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“最短路径”
4 交通分配
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
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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 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
4.3 基本概念
（4）交通阻抗 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
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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
7
7 4
5
9 3 1 4 2 5 8 7 4 6 5 7 4 10 6 3 5 7 2 8
+1
-1
3
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
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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
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4.4 非均衡分配方法 （2）阻抗可变的单路径分配方法
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 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：
t a f (q a )
t a ——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 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
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（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
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4.4 非均衡分配方法 （1）全有全无分配方法
9 3 1 4 2 7 5 4 8 6 3 5 5 10 6 3 2 8