4-道路交通网络分析
路网改善方案分析
路网改善方案分析随着城市化进程的加速和交通需求的增加，现代都市中的路网往往出现拥堵、瓶颈等问题。
为了提高交通运输效率、缓解交通压力，各地广泛采用路网改善方案进行整体梳理和优化。
本文将对路网改善方案进行分析，并探讨其优势和可能面临的挑战。
一、问题分析城市交通的拥堵主要有以下几个方面的原因：道路狭窄、交叉口拥堵、信号控制不合理、道路管线施工等。
针对这些问题，改善路网成为解决拥堵的重要途径。
路网改善的目标是提高交通通行效率、缩短出行时间、减少交通事故等。
二、路网改善方案的主要措施1. 扩建道路：- 通过扩宽既有道路或新建道路，增加道路通行能力；- 引入分流道、过街天桥等交通设施，分散道路交叉口的交通流量；- 合理设置道路引导标志，提高道路通行的安全性和流畅性。
2. 优化信号控制：- 利用智能信号控制系统，根据交通流量动态调整信号灯的等待时间，提高信号控制的效果；- 引入全向行人信号，减少行人过马路所占用的车辆通行时间。
3. 改善交通拥堵节点：- 对关键节点进行改造，拓宽路口、增设加速减速车道等，提高交通通行能力；- 配置路网监控设备，实时监测交通流量，进行交通决策，缓解拥堵。
4. 提高公共交通的服务水平：- 增加公共交通的运力，优化线路布局，提高公交车辆的发车频率，吸引私家车主选择公共交通；- 引入跨线站点、无人值守售票机等自助服务设施，提高公共交通的服务效率。
5. 鼓励非机动车出行：- 建设完善的非机动车道路网络，提供安全、便捷的骑行环境；- 设置非机动车停车点、充电设备等基础设施，方便非机动车主。
三、路网改善方案的优势1. 提高交通效率：通过路网改善能够缓解交通拥堵，减少交通事故，提高社会交通运输效率。
2. 促进经济发展：畅通的路网为城市经济的发展提供了良好的交通条件，吸引了更多投资和人才。
3. 改善居民生活质量：改善路网能够减少出行时间，提高出行效率，方便居民的日常生活。
四、路网改善方案面临的挑战1. 投资成本高：路网改善需要大量的资金投入，涉及到土地征用、建设和维护等方面的费用。
4道路交通网络分析
路段路阻函数
常用模型 美国联邦公路局路阻函数模型 回归路阻函数模型
t t0[1 (V / C) ]
容量限制分配方法优缺点
优点—— 路权可以更新，考虑了路权与交通负荷的关
系，比较符合实际 缺点—— 每一次OD分表仍采用最短路分配
3 多路径交通分配
多路径概率交通分配
改进模型与Dial模型的区别？
m
P(r, s, k) exp t(k) / t / exp t(i) / t i 1
P(k) exp( Tk ) / exp( Ti )
i
1、有效路段和有效路线的引入 2、参数的改进，可以稳定在3～3.5之间
例：已知节点1到9之间的交通量为1000，用改进 的多路径分配方法求解路段分配到的交通量。
、分配手段
形态 单路径型
无迭代分配 最短路(全有全无)分配
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
根据分配形态和分配手段将分配方 法分为：
1、最短路（“全有全无”）分配 2、容量限制分配 3、多路径分配 4、容量限制－多路径分配
“网络加载”（Network Loading)
有效路线: 由有效路段组成 有效路线长度: L(I-j,s)=d(I,j)+Lmin(j,s)
等于有效路段的路段加上有效路段终点离出行 目的地的最短路权
改进的多路径交通分配模型
m
P(r, s, k) exp t(k) / t / exp t(i) / t i 1
第四章 道路交通网络分析 （核心——交通分配）
交通网络分析研究在特定的外部环境（道路基础设 施、交通管理措施、交通控制方案等）和交通需求 （不同交通方式的OD表）条件下道路交通流的分布 情况。（交通供给与交通需求的综合作用）
《道路网络分析》课件
实验操作
组织学生进行实验操作， 运用相关软件进行实际数 据的分析和处理，提高实 践能力。
小组讨论
引导学生进行小组讨论， 分享学习心得和经验，促 进相互学习和交流。
02 道路网络基础知识
道路网络定义
道路网络是由节点（交叉路口）和边 （道路段）组成的网络系统，用于连 接不同的地点和区域，以实现交通流 动和运输。
道路网络是交通系统的重要组成部分 ，是城市和地区发展的重要基础设施 。
道路网络组成
节点
交叉路口、交通枢纽等， 是连接不同路段的关键点 。
边
道路段，连接节点，形成 交通路径。
属性
包括道路等级、宽度、长 度、通行能力等。
道路网络分类
按功能分类
01
交通性道路、生活性道路、商业性道路等。
按等级分类
02
高速公路、主干道、次干道、支路等。
《道路网络分析》ppt课件
目录
• 引言 • 道路网络基础知识 • 道路网络分析方法 • 道路网络优化设计 • 道路网络评价与决策 • 道路网络发展趋势与展望
01 引言
课程介绍
课程背景
介绍道路网络分析在交通工程、物流 、城市规划等领域的应用背景和重要 性。
课程目的
阐述本课程的目标，即帮助学生掌握 道路网络分析的基本概念、方法和技 能。
绿色化发展
低碳出行
鼓励人们采用步行、自行车、公共交通等低碳出行方式，减少私 家车出行，降低碳排放。
新能源车辆
推广新能源汽车，减少燃油车的数量，降低机动车排放的污染物。
生态道路建设
采用生态友好的道路设计，减少对环境的破坏和污染，同时提高道 路的景观效果。
综合化发展
01
多模式交通系统
道路交通运输网络分析技术-道路运输系统工程
§ 6.1
如图6-2 a和图6-2 b
引言
§ 6.1
在生产实际中，我们要了 解某地区的公路交通状况， 要了解公路分布状况和公 路长度，还有与节点或枝 线（弧）相关的数量指标。
引言
§ 6.1
引言
网络，网络理论，网络分析技术
我们带有某种数量指 标的图称为网络图或 称网络
网络
撇开各种图的具体 内容来讨论这种由 点、线段构成的抽 象形式的图，从中 研究其一般规律。
( vi , v j )A
f ij
( vi ,v j ) A
f
ji
0
对于发点vs，记 对于收点vt，记
( vs ,v j )A
f sj
( v j ,vs )A
f
js
V( f )
( vt , v j )A
f tj
( v j ,vt )A
f
jt
V ( f )
11
• 定义每条边与顶点的顺序无关，边都没有方向的 图称为无向图
在无向图中,有(vi , v j ) (v j , vi ). • 如果边是用顶点的有序对来定义，即令其一个 顶点是始点，另一个顶点是终点，那么称该边 为有向边，全部由有向边构成的图称为有向图。 • 有向图中的边称为弧。 • 从有向图中 D (V , A)去掉所有弧上的箭头,就成为无向 图,称为D的基础图. • 图中既有边又有弧, 称为混合图.
水取暖点相互连通，但总的线路长度最短。试求
最短的管道铺设方案。这类问题在网络分析中称 为最小生成树问题。
1、树的定义 无圈的连通图称为树。我们用了T表示树，树中 的边称为树枝
2、树的性质
道路交通网络分析课件
综合分析方法需要更复杂的模型和算法支 持，对数据质量和处理能力要求较高。
04
CATALOGUE
道路交通网络优化策略
道路交通网络规划
规划目标明确
确保道路交通网络满足城市发展需求，提高交通 效率，减少拥堵，降低环境污染。
需求预测
基于历史数据和未来发展预测交通需求，为规划 提供依据。
多模式交通协调
整合不同交通方式，如公共交通、自行车、步行 等，实现高效换乘和连续出行。
02
道路交通网络分析是交通工程学 科的核心内容，旨在通过定性和 定量分析方法，研究道路交通网 络的性能、优化和规划。
课程目标
01 掌握道路交通网络分析的基本概念、原理和方法 。
02 学会运用相关软件工具进行数据采集、处理和分 析。
03 培养解决实际交通问题的能力，提高综合素质。
02
CATALOGUE
多模式交通系统优势
多模式交通系统能够满足不同出行需求和出行距离的居民的出行需求，提高出行效率、降 低能源消耗和排放，同时促进城市和区域经济的可持续发展。
06
CATALOGUE
案例分析
城市道路交通网络分析
城市道路交通网络概述
01
介绍城市道路交通网络的特点、组成和功能，以及城市交通规
划的原则和目标。
智能交通系统应用
智能交通系统广泛应用于交通信号控制、车辆监控、紧急 救援、公共交通等领域，通过实时数据采集和信息共享， 实现交通流的高效管理和优化。
智能交通系统优势
智能交通系统能够提高道路交通的安全性、减少拥堵、降 低能耗和排放，同时提高公共交通的便利性和服务质量。
绿色交通系统
01 02
绿色交通系统概述
道路交通网络基础
道路网络分析
道路网络分析一、实验目的(1) 了解网络分析基本原理、方法。
(2) 熟练掌握ARCGIS 下进行道路网络分析的技术方法。
(3) 掌握利用网络空间分析方法解决实际问题的能力。
二、实验内容及步骤1.最佳路径分析：根据给定的停靠点，查找最佳路径（最省时的线路）（1）创建路径分析图层：在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［New Route］菜单项.此时在网络分析窗口[Network Analyst Window]中包含一个空的列表，显示停靠点(Stops), 路径（Routes），路障（Barriers）的相关信息。
同时，在TOC(图层列表）面板上添加了新建的一个路径分析图层［Route］组合。
（2）添加停靠点：在网络分析窗口[NetworkAnalystWindow]中点选Stops(0)；在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具；在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一个新的停靠点；依次添加4 个停靠点。
（3）设置分析选项（4）运行最佳路径分析得到分析结果：在网络分析工具栏［NetworkAnalyst］上点击“求解”[Solve]按钮；分析结果－最佳路径线状要素图层将在地图中显示，在“网络分析窗口”[Network AnalystWindow]中“路径”[Route] 目录下也会同时显示；在网络分析窗口[NetworkAnalyst Window]中点击Route树状结点左边的加号(+)显示最佳路径；在网络分析工具栏中点击方向[Direction]按钮打开“行驶方向”窗口；在行驶方向[Directions]窗口中点击“超链接”[Map]可以显示转向提示地图。
（5）设置路障(barrier)：通过在行驶路径步增加障碍，表示真实情况下，道路上无法通行的路障。
《道路交通网络分析》课件
交通网络拓扑结构
了解分析交通网络拓扑结构的方法和技术。
交通网络路权重计算
探索路权重计算在交通网络分析中的重要性。
交通网络中的交通流分析
1
交通流模型
了解不同类型的交通流模型及其应用。
2
交通流量预测
学习交通流量预测技术，以便更好地规划交通网络。
3
交通拥堵分析
研究交通网络中的拥堵问题以及应对策略。
基于GIS的交通网络建模与分析
交通网络中的时空分析技术
时空数据分析
使用时空数据分析技术来研究交 通网络中的时空关系。
交通密度热度图
通过创建热度图来可视化交通网 络的拥堵情况和流量分布。
交通仿真
运用交通仿真技术模拟交通网络 的运行情况和效果。
交通网络管理与控制
1
智能交通系统
2
研究智能交通系统在交通网络管理和控
制中的应用。
3
交通管理策略
3 交通调度问题
解决如何合理调度交通资源以降低交通拥堵 的问题。
4 交通路径规划
研究如何规划最优路径以实现快速、高效的 出行。
交通网络中的随机事件分析
随机事件模拟
使用随机事件模拟技术来分析 交通网络中的随机事件。
风险评估
评估交通网络随机事件对城市 交通系统的风险和影响程度。
紧急事件管理
探索交通网络紧急事件的应急 管理策略和方法。
交通网络政策制定的评估方法
介绍交通网络政策制定过程中的评估方法和指标体系，以便更好地决策和规 划。
总结
通过对道路交通网络分析的学习，我们能够更好地理解城市交通系统，并为城市规划与设计提供准确的数据和 决策支持。
GIS技术
探索使用GIS技术进行交通网络建 模和分析的方法。
合肥道路网现状分析报告
合肥道路网现状分析报告1. 引言道路网络是一个城市交通系统的重要组成部分，对城市的发展和居民的生活有着重要的影响。
本报告旨在对合肥市的道路网络现状进行分析和评估，以便更好地指导城市的交通规划和道路建设。
2. 道路规模截至目前，合肥市的道路总里程已经达到XXX公里，其中高速公路XXX公里，一级公路XXX公里，二级公路XXX公里，市区主干道XXX 公里，支路和背街小巷XXX公里。
道路密度约为XXX公里/平方公里。
3. 道路拥堵情况由于城市的快速发展，合肥市的道路拥堵问题日益严重。
根据交通管理部门的数据，平均交通拥堵指数达到XXX，高峰时段交通速度明显下降，往往只有原来的一半甚至更低。
拥堵现象主要集中在市区主干道以及连接市区和周边县城的交通要道上。
4. 道路承载能力合肥市的道路承载能力已经到达或接近饱和状态。
一些繁忙的路段在高峰时段交通量急剧增加，道路容量不足以满足需求。
这导致了交通拥堵和行车时间延长的问题。
5. 城市交通规划为了解决道路拥堵问题，合肥市已经制定了一系列交通规划。
其中包括扩大道路规模、优化道路布局、改善交通信号灯系统、加强公共交通建设等。
此外，合肥市还计划推行智能交通系统，通过利用现代科技手段提高交通管理的效率和减少拥堵。
6. 公共交通系统为了鼓励居民使用公共交通工具，合肥市已经建设了较为完善的公交网络。
目前，市区范围内有约XXX条公交线路，总长度达XXX公里。
此外，合肥市还计划进一步完善轨道交通网络，包括地铁和城市轻轨，以便提供更便捷的公共交通服务。
7. 自行车和步行道路为了减少机动车和公交车的使用，合肥市也鼓励居民骑自行车或步行。
市区内有大量自行车道和人行道，以方便居民的出行。
此外，合肥市还推行了共享单车服务，使得自行车出行更加便捷。
8. 道路安全道路安全是一个重要的社会问题。
合肥市已经采取了一系列措施来提高道路交通的安全性，包括提高交通管理水平、加强执法力度、加强道路监控等。
然而，由于交通拥堵和道路规划不合理，一些交通事故仍然频繁发生。
高中地理知识点：城市道路的交通网络
高中地理知识点：城市道路的交通网络
（1）主要特点
交通运输点、线、面紧密结合；行人和车辆流动方向和数量有一定变化规律；典型的混合型交通；城市道路交通设施和管理设施多。
（2）城市道路网
格局规划原则：满足人们的出行需要、节约用地、合理利用地形和水文条件、保护环境。
欧洲城市：环行?放射式道路网为主我国城市：方格?环行?放射式道路网为主。
（3）问题及改善
问题1：交通线路拥堵对策1：合理规划城市道路，合理的城市总体规划是最根本的措施。
问题2：交通环境污染对策2：实施减少汽车尾气污染的技术措施；绿化美化交通线路；合理规划城市道路。
- 1 -。
交通网络分析技术
多路径规划
考虑交通拥堵、道路状况等因素， 为用户提供多条可选路径，并根 据实时交通信息进行动态调整， 提高路线规划的灵活性和实用性。
实时交通信息融合
将实时交通信息，如路况、事故、 封路等，与路线规划算法相结合， 为用户提供更加准确、及时的路
线规划服务。
公共交通网络优化策略
实践案例：某城市交通网络优化项目
项目背景
某城市面临交通拥堵、出行不便等问题，政府决定启动交通网络优 化项目，改善城市交通状况。
优化策略
该项目采用了路线规划优化策略和公共交通网络优化策略，包括调 整公交线路和站点布局、增加地铁线路和站点、推广共享汽车等。
实施效果
经过优化后，该城市交通状况得到显著改善，公共交通使用率提高， 出行时间和换乘次数减少，城市交通运行更加高效和便捷。
新兴技术在交通网络分析中的应用前景
• 大数据技术：大数据技术能够处理海量的交通数据，提供实时分析和预测能力 ，为交通网络分析提供更准确、全面的数据支持。
• 人工智能技术：人工智能技术能够利用机器学习和深度学习等方法，对交通数 据进行智能分析和挖掘，发现隐藏在数据中的规律和趋势，为交通网络优化和 决策提供支持。
时空动态交通网络分析 研究交通网络在时间和空间上的 动态变化特性，揭示交通拥堵、 事故等事件的时空传播规律。
大规模交通网络分析技术 针对超大规模城市交通网络，研 究高效的分析算法和计算技术， 以满足实时分析和决策的需求。
谢谢
T交通网络中拥堵现象的研究和分析，常用的拥堵分析方法包括基于 速度的分析方法、基于密度的分析方法等。这些方法可以帮助识别交通网络中的 拥堵区域和时段，为交通管理和规划提供决策支持。
第4章 道路交通网络分析
无锡市道路交通网络
道路网络计算机处理
无锡市道路交通网络
镇江市交通管理 方案模拟分析
交通阻抗分析方法
n
道路交通阻抗函数（简称路阻函数）是 指路段行驶时间（交叉口延误）与路段 （交叉口）交通负荷之间的函数关系， 它是交通网络分析的基础。
路段路阻函数
（ 1）美国联邦公路局路阻函数模型
t = t 1 + a ( V / C ) b ] 0 [
1 4 7
2 5 8
抽象的网络图
3 6 9
j I
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
0 1 0 1 0 0 0 0 0
2
1 0 1 0 1 0 0 0 0
3
0 1 0 0 1 0 0 0 0
4
1 0 0 0 1 0 1 0 0
3 ∞ 2 0 ∞ ∞ 2 ∞ ∞ ∞
4 2 ∞ ∞ 0 1 ∞ 2 ∞ ∞
5 ∞ 2 ∞ 1 0 1 ∞ 2 ∞
6 ∞ ∞ 2 ∞ 1 0 ∞ ∞ 2
7 ∞ ∞ ∞ 2 ∞ ∞ 0 1 ∞
8 ∞ ∞ ∞ ∞ 2 ∞ 2 0 2
9 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 2 ∞ 2 0
C = 1500 × r × r × r
1 1 2 3
路段通行能力提高值与交叉口间距基本上 呈线性关系。
m ìC — — — — — — — s £ 200 r = í . 0013 s + 0 . 73 ) — — s > 200 m îC (0
0 3 0
车道宽度影响系数r 的确定 2
) — — — — — —W . 5 . 5 m ì50 × (W 0 - 1 0 £ 3 r2 = í 2 - 16 W . 5 m 0 3 0 3 — —W 0 > 3 î- 54 + 188 × W
第4章道路交通网络分析.pptx
当交通负荷很小时，车流以道路允许的最大速度行驶，此时车速
与交通负荷无关；交通负荷在超过某个值后，车速基本上与交通 负荷（V/C）呈线性相关关系，车速随着交通负荷的增加而线性 下降；
自由车流
U max
车速U
正常车流
Umin
饱和车流
0
0.9
交通负荷 V/C
2 、回归路阻模型 针对我国的交通实际情况，建立以下回归关系 模型作为城市道路的路阻函数。
[ ] ( ) ( ) t = t 0 1 + k 1 V 1 C 1 K3 + k 2 V 2 C 2 k 4
或t = t 0 [1 + k (1 V 1 C 1 ) + k 2 (V 2 C 2 )]
n V1 、V2 分别为机动车、非机动车路段交通 量。
i
1010100000
2101010000
4
5
6
3 4
0 1
1 0
0 0
0 0
0 1
1 0
0 1
0 0
0 0
5011101010
6000010001
7000100010
7
8
9
8 9
0 0
0 0
0 0
0 0
1 0
0 1
1 0
0 1
1 0
抽象的网络图
邻接矩阵
邻接目录法
i 该示方与法节采点用相两连组接数的组边表的示条网数络，的另邻一接i组关为系二，维一数组组为V一(ij,维j) ，数表组示R(与i) ，节表
n ① 道路路段可以抽象为七个等级：
n 城市高架道路 n 城市快速路 n 城市主干道 n 城市次干道 n 城市支路 n 郊区一般公路 n 郊区高速公路
4 道路交通网络分析
j
1
2
3
4
5
6
7
8
9
i
1
0
1
0
？
0
0
0
0
0
2
1
0
1
0
1
0
0
0
0
3
0
1
0
0
0
1
0
0
0
4
？
0
0
0
1
0
1
0
0
5
0
1
0
1
0
0
0
1
0
6
0
0
1
0
1
0
0
0
1
7
0
0
0
1
0
0
0
1
0
8
0
0
0
0
1
0
1
0
1
9
0
0
0
0
0
1
0
1
0
3、邻接目录表
采用两组数表示网络的邻接关系，
一组为一维数组R(i)，表示与i节点相连接的边的条数；
什么是网络交通分配？ 就是把各种出行方式的OD矩阵按照一定的 准则分配到交通网络中的各条道路上，求 出各路段（交叉口)的交通流量及相关的 交通指标，为交通网络的规划设计与评价 提供依据。
TranStar软件进行交通分配的演示
交通分配可以归纳为问题形式：
已知：1.道路交通网络（有向图表示形式）； 2.路段特性函数（即路段阻抗函数）； 3. OD矩阵。
——平衡分配与非平衡分配(?)
一、交通网络的计算机表示方法
路网分析研判报告
路网分析研判报告一、背景介绍在城市规划和交通管理中，路网分析是一项重要工作。
通过对道路网络的分析，可以帮助我们了解交通流量、路况状况以及交通拥堵情况，从而为交通规划和交通管理提供科学的依据。
本文将介绍如何进行道路网络分析和研判，以及如何利用分析结果进行决策。
二、数据收集在进行路网分析之前，首先需要收集相关的数据。
可以通过城市交通管理部门提供的交通流量数据、道路拓扑关系数据以及交通事件数据等来进行分析。
这些数据可以帮助我们了解道路的通行情况、拥堵状况以及交通事故发生的频率和地点等信息。
三、路网分析工具进行路网分析需要使用专门的软件工具。
常见的工具包括ArcGIS、QGIS等地理信息系统软件，以及MATLAB、Python等编程语言。
这些工具可以帮助我们对道路网络进行可视化、分析交通流量、计算交通拥堵指标等。
四、路网可视化在进行路网分析之前，可以先对道路网络进行可视化。
通过地理信息系统软件，可以将道路网络绘制成地图，并标注出各个交通节点和道路段的属性。
这样可以直观地了解道路的分布情况，以及交通节点和道路段之间的连接关系。
五、交通流量分析交通流量是衡量道路交通情况的重要指标之一。
可以利用收集到的交通流量数据，对道路网络进行分析。
通过计算各个道路段上的平均交通流量和峰值交通流量，可以了解道路的通行能力以及交通拥堵的情况。
六、交通拥堵研判通过分析交通流量数据，可以研判道路的交通拥堵情况。
可以计算道路的平均拥堵指数，判断道路是否存在拥堵问题。
同时，还可以利用交通事件数据，分析交通事故和交通管制对交通拥堵的影响，进一步评估道路的通行状况。
七、交通规划和决策通过对道路网络的分析和研判，可以为交通规划和决策提供科学的依据。
例如，可以根据交通拥堵情况，调整道路的通行方向、增设交通信号灯等，以改善交通状况。
同时，还可以通过分析交通流量，确定交通需求较大的区域，合理规划交通设施，提高城市的交通运输效率。
八、总结路网分析是城市规划和交通管理中不可或缺的一项工作。
城市路网现状分析报告
城市路网现状分析报告1. 背景介绍城市路网是一个城市交通运输系统的重要组成部分，它直接影响着城市的交通效率、出行便利以及环境质量。
对城市路网的现状进行深入分析，有助于了解当前交通状况、发现问题及优化空间，并为城市规划和交通管理提供科学依据。
2. 数据来源本次路网现状分析报告所使用的数据来源于城市交通管理部门提供的交通流量调查数据、道路规划数据以及交通信号灯控制数据等。
3. 主要指标3.1 道路网络密度道路网络密度是指单位面积内道路的总长度，反映了城市中道路的分布情况。
通过计算各区域的道路总长度占据的面积比例，可以衡量道路网络的密度情况。
3.2 交通流量通过交通流量调查数据，我们可以得到各主要道路的交通流量，从而了解道路的交通压力以及交通拥堵状况。
3.3 交通信号控制交通信号控制是城市交通管理的重要手段之一，通过分析交通信号控制数据，我们可以评估交通信号的效果及优化空间。
3.4 交通事故状况交通事故对城市路网的影响不容忽视，通过统计交通事故数据，可以了解事故热点区域，并针对性地进行交通安全改善。
4. 分析结果4.1 道路网络密度分析通过对城市的道路规划数据进行分析，我们发现城市中心区道路密度较高，道路网较为复杂；而城市远郊区域道路密度较低，道路网较为简单。
这反映了城市交通规划的特点，也是城市功能分布及人口密度分布等因素的结果。
4.2 交通流量分析通过交通流量调查数据的分析，我们发现城市主干道交通流量较大，交通压力较大，特别是上下班高峰时段。
部分交通流量较小的街道并未充分利用，存在交通资源浪费的问题。
针对交通流量较大的路段，可以考虑采取交通管理措施，如增设公共交通线路、优化信号灯控制等，以减缓交通压力。
4.3 交通信号控制分析通过交通信号控制数据的分析，我们发现部分交通路口的信号灯配时存在不合理的情况，导致交通拥堵。
针对这些问题，可以进行信号灯配时优化，如根据实时的交通流量情况进行动态调整，以提高交通效率。
交通运输系统中的交通网络分析与优化
航空交通网络优化案例
案例背景：某航空 公司面临航班延误、 成本增加等问题
优化目标：提高航 班准点率、降低运 营成本
优化方法：采用大数 据分析、人工智能等 技术，优化航班调度 、航线规划等
优化效果：航班准 点率提高20%，运 营成本降低15%
未来交通网络发 展趋势与挑战
智能交通系统的发展与应用
智能交通系统的定义： 利用先进的信息技术、 通信技术、控制技术等， 实现交通系统的智能化、 自动化、网络化
智能交通系统的应用： 智能交通信号控制、 智能交通信息服务、 智能交通安全管理等
智能交通系统的发展 趋势：大数据、云计 算、人工智能等技术 的应用，提高交通系 统的效率和安全性
智能交通系统的挑战 ：技术研发、基础设 施建设、法律法规完 善等方面的挑战
绿色交通系统的推广与实践
绿色交通系统的定义：以环保、节能、减排为目标的交通系统 推广原因：应对气候变化、改善空气质量、降低能源消耗 实践措施：推广公共交通、发展新能源车辆、建设绿色基础设施 挑战：技术瓶颈、成本问题、政策支持不足
交通网络分析与优化
汇报人：
目录
添加目录标题
01
交通网络概述
02
交通网络分析方法
03
交通网络优化策略
04
交通网络优化实践案 例
05
未来交通网络发展趋 势与挑战
06
添加章节标题
交通网络概述
交通网络定义
交通网络：由各种 交通设施和交通工 具组成的网络系统
交通设施：包括道 路、桥梁、隧道、 港口、机场等
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汇报人：
高速公路交通网络优化案例
案例背景：某高速公路交通拥堵严重，影响出行效率 优化目标：提高通行效率，减少拥堵 优化措施：增加车道数量，优化交通信号灯设置，实施限速措施 优化效果：拥堵情况得到明显改善，通行效率提高
交通运输网络分析
交通运输网络分析随着城市化进程的加速以及人口的迅速增长，交通拥堵问题日益突出，交通运输网络的优化成为了一个紧迫的任务。
交通运输网络分析通过对交通路线、节点和流量等因素进行研究，可以帮助我们更好地理解和改善交通运输系统。
本文将介绍交通运输网络分析的概念、方法和应用，以及未来可能的发展方向。
一、交通运输网络分析概述交通运输网络分析是指对整个交通系统进行综合评估和优化的过程。
它包括对交通路网、交通节点和交通流量等各个方面进行建模和分析，以便更好地利用有限的资源，提高交通效率和减少拥堵。
在交通运输网络分析中，我们首先需要建立一个交通路网模型。
这个模型包括了道路、铁路、水路等各种交通线路的地理信息以及各个节点之间的关系。
通过对交通路网进行分析，我们可以了解到不同路段的交通状况，例如拥堵程度、平均速度等。
这些信息可以帮助我们合理规划交通线路，优化道路布局。
其次，在交通运输网络分析中，我们还需要对交通节点进行建模和分析。
交通节点是指交通路网中的关键位置，例如交叉口、火车站、机场等。
通过对交通节点进行分析，我们可以了解到不同节点的交通流量、转换时间等信息。
这些信息可以帮助我们合理设置交通信号灯、站点等设施，减少交通冲突，提高交通效率。
最后，交通运输网络分析还需要对交通流量进行建模和分析。
交通流量是指交通线路上的运输数量，通常以车辆流量或旅客流量来衡量。
通过对交通流量进行分析，我们可以了解到不同路段、节点和时间段的交通压力情况。
这些信息可以帮助我们合理规划交通运输资源，提供更好的交通服务。
二、交通运输网络分析方法在进行交通运输网络分析时，常用的方法包括网络图模型、图论算法和仿真模拟等。
网络图模型是一种将交通路网抽象成图的方法。
在网络图模型中，节点表示交通节点，边表示交通线路。
通过对网络图进行建模和分析，我们可以得到各个节点和边的属性信息，例如节点的交通流量、边的拥堵程度等。
图论算法是一种用于解决图相关问题的数学算法。
交通网络分析PPT课件
✓ 避圈法
“避圈加小边，连通为止”。即先选择图中权 最小的边，以后每步从未选的边中，选一条权 最小的边，使与已选的边不构成圈，直到图中
所有的点都连通（即不存在孤立点）为止。
.
33
第三节 无向赋权图优化－最小树问题
例1：某城市有六个居民点，道路交通图G如图 所示，现要沿道路铺设煤气管道，将六个居民 点连成网，已知每条道路长度，求使管道长度 最短的铺设方案。
.
31
第三节 无向赋权图优化－最小树问题
2.最小树的充要条件
若T*是图G的一棵树，则当且仅当对T*外的每 条边[vi,vj]有
w ij mw a i1j,w x j1j2 { , w jk }j
时，它是最小树，其中 {wi1j,wj1j2,wjk}j
是树T*内连接点vi和点vj的唯一的链。也就是
说，如果将最小树T*外任意一条边[vi,vj]加入T*
内，得到了唯一的一个圈，那么[vi,vj]是这个圈
上权最大的边。
.
32
第三节 无向赋权图优化－最小树问题
三、最小树问题
求最小树方法：
✓ 破圈法
“找圈去大边，无圈为止”。即在图中作找一 圈，去掉其中权最大的一条边，在余下的图中，
重复这个步骤，直到无圈为止。
起始节点 F_node
终止节点 T_node
是否联通 Impedance
禁行时段 ForbidTime
1
503
1
4
1
2
501
2
4
1
3
502
3
4
1
4
501
4
3
3
7:00-22:00
5
503
路网分析报告
路网分析报告引言本路网分析报告旨在通过分析特定地区的路网结构和交通流量等数据来评估路网的负载情况和瓶颈位置，以及提出一些改进措施以优化交通流量。
本报告将使用交通网络分析的方法来探讨以下几个方面：1.路网拓扑结构的分析2.交通流量的测量和分析3.瓶颈位置的识别4.路网优化建议路网拓扑结构分析路网拓扑结构是指路网中各条道路之间的连接方式和关系。
通过分析路网拓扑结构，可以了解路网的重要性和纵横关系，在进行进一步的路网分析之前，我们需要获取地理信息系统（GIS）数据，并进行以下操作：1.数据预处理：通过GIS数据处理软件，导入原始地图数据，裁剪和清洗不必要的数据。
确保地图数据的准确性和一致性。
2.路网拓扑构建：根据地图数据，使用专业的路网拓扑构建算法，构建路网中道路之间的连接关系。
生成道路相互连接的节点和边。
通过路网拓扑结构分析，可以获取以下信息：•路网节点数量：可以通过节点数量初步评估路网的规模。
•路网边数量：通过边的数量，可以了解路网中实际的道路数量。
•节点度分布：通过节点的度分布，可以了解路网中节点连接的数量和质量。
•网络连通性：通过路网节点之间的连接关系，可以判断路网的连通性和鲁棒性。
交通流量测量和分析交通流量是指在特定时间段内通过道路的车辆数量。
了解交通流量的情况对于评估路网负载和瓶颈位置非常重要。
为了测量和分析交通流量，我们需要进行以下步骤：1.交通流量数据采集：通过安装交通流量监测器和摄像头，收集特定地区道路上的交通流量数据。
可以使用自动化的交通流量监测设备，也可以进行人工调查。
2.交通流量数据处理：对采集到的交通流量数据进行预处理，包括数据清洗、数据标准化和数据聚合等操作。
确保数据的准确性和一致性。
3.交通流量分析：通过对处理后的交通流量数据进行统计和分析，可以得到交通流量的一些指标，如平均流量、峰值流量、流量密度等。
通过交通流量测量和分析，可以获取以下信息：•路段交通流量分布：可以通过交通流量热力图来展示特定时段内不同路段交通流量的分布情况。
第4章道路交通网络分析
第五节 非平衡交通流分配
分配形态 固定路阻
分配方式
单路径
全有全无
多路径
静态多路径
变化路阻
容量限制 容量限制多路径
一、全有全无分配方法
All-or-Nothing Assignment Method，简称0-1 分配法
最简单，不考虑路网的拥挤效果。在芝加哥城交 通规划中，首次获得应用。
算法思想：
平衡模型的发展已有几十年的历史，尽管平衡型交通分配方法 种类繁多，但绝大部分平衡分配模型都可归结为一个维数很大 的凸规划问题或非线性规划问题。在理论上，这类模型结构严 谨、思路明确，比较适合于宏观研究。但由于维数大、约束条 件多，这类模型的求解比较困难。尽管人们提出了一些近似方 法，但计算仍很复杂，在实际工程中难以应用。相比之下，非 平衡模型具有结构简单、概念明确、计算简便等特点，因而在 工程实践中得到了广泛应用，效果良好。非平衡模型根据其分 配手段可分为无迭代（静态）与有迭代（动态）两类；根据其 分配形态可分为单路径与多路径两类。表4-6为非平衡模型的具 体分类形式。
实际交通网络分析中的计算量很大，一般通过 计算机实现。在处理交通网络时，首先必须把 交通网络抽象化，即把交通网络抽象为点（交 叉口）与边（路段）的集合，使计算机能够识 别、存储与处理。 交通网络的计算机表示方法很多，常采用的有 邻接矩阵、权矩阵、邻接目录表等方法。其 中，采用邻接目录表最为有效。
道路网络信息化处理
点相邻接的第 个节点的节点号。
1
2
3
节点i
R（i）
V（i，j）
1
2
4
5
6
3 4
5
6
7
7
8
9
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4、计算有效路段分配量
5、转入下一个节点
（前提：该节点上游的所有节点均已分配完毕）
课堂练习
写出路段5-8之间分配流量的计算公式
注：先写出路段2-5之间分配流量的计算公式
多路径与单路径相比的优点
优点—— 克服了单路径分配中流量全部集中于最短路 的不合理现象，使得各条可能的路线都能分 配到交通量 考虑了出行者在复杂交通网络中选择出行路 径的随机因素
累加交叉口及路段交通量
最后一O-D 点对?
否
是
输出各路段及交叉口总分配交通量
转入下一 O-D点对
最短路交通分配优缺点？
优点—— 原理简单、计算简便 缺点—— OD出行量全部集中于最短路，其他路线分配 不到出行量，致使出行量分布不均匀
2 容量限制交通分配
分配原理？ -P90
将OD表分解成K个部分，逐次加载，并逐次更新路权
A
20
10 哪些路径能分配到流量？ 各条路径分配多少流量？
40
10
30 30+10
20+40
B
出行量T(A--B) = 40+30+20+10
交通分配方法
交通分配的原理 模拟出行者对出行路径的选择
交通需求量
（OD表）
交通网络
道路交通流分布
（路段、交叉口 交通量等）
“网络加载”（Network Loading)
分配次数K与 每次的 O-D量分配率（%）
K 分配次序
1 2 3 4 5 10
1 100 60 50 40 30 20
2 40 30 30 25 20
3
4
6
7
8
9 10
20 20 10 20 15 10 15 10 5 5
5
5
5
路段路阻函数
常用模型 美国联邦公路局路阻函数模型 回归路阻函数模型
改进的多路径交通分配模型
P(r , s, k ) exp t (k ) / t / exp t (i) / t
i 1
m
改进模型与Dial模型的区别？
P(r , s, k ) exp t (k ) / t / exp t (i) / t
i 1
1-2-4-3
1-4-5-3
答案：可行 那么对于复杂网络如何确 定可行路线的总体？
是否可采用按照路段和节点逐个判别的方式来求解交通 分配问题呢？ 怎样判断哪些路段和节点能够分配到交通量？ 怎样确定路段和节点的分配概率？
r
i j
s
有效路段： Lmin(j,s) <= Lmin(I,s) 路段的终点j比讫点i更靠近出行目的地s 有效路线: 由有效路段组成 有效路线长度: L(I-j,s)=d(I,j)+Lmin(j,s) 等于有效路段的路段加上有效路段终点离出行 目的地的最短路权
交通分配方法按分配形态来分：
单路径
多路径
单路径型
出行量 T(A--B)=100辆
A
100
100 100
B
多路径型
A
40+20 30+10
20
10
40
10
30 30+10
20+40
B
出行量T(A--B) = 40+30+20+10
交通分配方法按分配手段来分：
无迭代 有迭代
无迭代（一次加载）
什么是网络交通分配？
就是把各种出行方式的OD矩阵按照一定的
准则分配到交通网络中的各条道路上，求 出各路段（交叉口)的交通流量及相关的
交通指标，为交通网络的规划设计与评价
提供依据。
每一OD对之间有很多条路径，如何将OD量正确、合理 地分配到这些路径上？这是交通分配问题的核心。 40+20 30+10
其思路——？ 取路段阻抗（路权）为常数，然后仅执行一次AON网
络加载过程
最短路交通分配原理
在分配中，取路权（两交叉口间的出行
时间）为常数
假设车辆的路段行驶车速、交叉口延误
不受路段、交叉口交通负荷的影响
每一O-D点对应的O-D量被全部分配在
连接该O-D点对的最短线路上
最短路交通分配
出行量 T(A--B)=100辆
根据分配形态和分配手段将分配方 法分为：
1、最短路（“全有全无”）分配 2、容量限制分配 3、多路径分配 4、容量限制－多路径分配
“网络加载”（Network Loading)
1 最短路交通分配
又称“全有全无”分配（All or Nothing,简称AON)： 利用 AON网络加载机制模拟平衡分配的最简单形式
4 容量限制 － 多路径 交通分配
容量限制--多路径交通分配
T=100 = 60 + 30 + 10
33
P 0.3 1
18
P 0.4 2 40
30 P2 0.2 6
P3 0.3
12
3
A
P 0.2 1
P 0.5 1
P3 0.4
4 3
B
P3 0.3
27
12
A
100
100 100
B
目标?
——寻找最短路！
最短路算法——？ 《道路交通工程系统分析》
Dijkstra算法（标号法）
实例：已知交通节点1、3、7、9分别为A、B、C、D四个交通区 的形心，并给定交通区的OD矩阵，用最短路进行交通分配。
A 1
4.20
2
4.20
B
3
4.20
4 1.96 5
出行量 T(A--B)=100辆
A
100
100 100
B
有迭代分配方法
K 分配次序
1 2 3 4 5 10
1 100 60 50 40 30 20
2 40 30 30 25 20
3
4
6
7
8
9 10
20 20 10 20 15 10 15 10 5 5
5
5
5
交通分配方法分类
、分配手段 无迭代分配 形态 单路径型 多路径型 最短路(全有全无)分配 多路径分配 有迭代分配 容量限制分配 多路径--容量限制分配
的具体表现；
从微观角度看，道路交通流量是大量出行者对 出行路径选择的结果。
道路交通流分布是出行者对出行路径选择的结 果，出行者对出行路径选择的分析主要是通过 网络交通分配来实现的。
交通分配可以归纳为问题形式：
已知：1.道路交通网络（有向图表示形式）；
2.路段特性函数（即路段阻抗函数）；
3. OD矩阵。 求解：道路网络中各路段（交叉口）的交通量及 阻抗值。 Sheffi Y. Urban transportation networks: equilibrium analysis with mathematical programming methods. Englewood Cliffs: Prentice-Hall Inc,1985
P(k ) exp(Tk ) / exp(Ti )
i
假设从交通区1到2比较可行的线路有三条：
1－2－3
1－4－3 1－5－3 交通区1到2之间的出行量为1000辆 求三条路线上分配到的交通量？
P(k ) exp(Tk ) / exp(Ti )
i
5
5
如下两条路线是否可行？
P2 0.4
12
0
总结
一般有迭代优于无迭代 无迭代适用非拥挤网络 有迭代适用拥挤网络（高峰小时）
作 业——
P99 第四章 复习思考题第5题
m
P(k ) exp(Tk ) / exp(Ti )
i
1、有效路段和有效路线的引入 2、参数的改进，可以稳定在3～3.5之间
例：已知节点1到9之间的交通量为1000，用改进 的多路径分配方法求解路段分配到的交通量。
多路径分配方法步骤
1、从起点开始逐个判别与之相邻的有效路段
2、计算有效路线长度
3.93 1.96
4.20 6
4.20
4.20 7
3.93
4.20
4.20
9
C
8
D
找A-D之间的最短路（A-D出行量500）
课堂练习
假设C-B之间的OD为500， 用最短路算法分配C-B之间的OD， 并写出A-D、C-B分配叠加后路网上各路段的流量
最短路交通分配方法框图
输入O-D矩阵及网络几何信息 计算路权 计算最短路权矩阵 辩识各O-D点对间的最短路线并分配该O-D量
第四章 道路交通网络分析 （核心——交通分配）
交通网络分析研究在特定的外部环境（道路基础设 施、交通管理措施、交通控制方案等）和交通需求 （不同交通方式的OD表）条件下道路交通流的分布
Байду номын сангаас
情况。（交通供给与交通需求的综合作用）
从宏观角度看，我们所看到的道路交通流量是
交通需求在既有道路系统和交通管理系统条件下
t t0 [1 (V / C) ]
容量限制分配方法优缺点
优点—— 路权可以更新，考虑了路权与交通负荷的关 系，比较符合实际 缺点—— 每一次OD分表仍采用最短路分配
3 多路径交通分配
多路径概率交通分配
P=0.3
P=0.5
30
50
A