第三章交通网络分析技术

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rs a ,k
,
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rs k
1.交通网络分析技术概述
系统最优分配模型
min( Z ) x a t a ( x a )
a
s .t . k f krs q rs , r , s
f
rs k
0, r, s
x a
f
rs k
rs a ,k
,
a
rs k
1.交通网络分析技术概述
平衡模型一般都可以归结为一个维数很大 的凸规划问题或非线性规划问题。理论上 说，这类模型结构严谨，思路明确，比较 适合于宏观研究。但是，由于维数太大、 约束条件太多，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，实际工程中很难应用。
, ——参数，建议为0.15，4
3.道路交通阻抗分析
⑵ 回归路阻模型
tt01k1V 1C 1k3k2V 2C 2k4
或 tt01k1V 1C 1k2V 2C 2
V1、V2分别为机动车、非机动车路段交通量。 C1、C2分别为机动车、非机动车路段实用通行能力。 k1， k2， k3， k4，为回归参数，根据道路交通量、车速
例题((用户平衡分配模型）
从 O 到 D 的 OD 交通量为 2000 时，求道路 a，b 上的交通流量
行走时间 t a 15 0 . 01 q a t b 20 0 . 005 q b
当 OD 交通量小于 500 时，所有的 OD 交通量都沿道路 a 行走，当 OD 交通量大于 500 时，两条 道路上都有一定的交通量通过。平衡时两条道路的行走时间应该相等，则
平衡模型
非平衡模型
1.交通网络分析技术概述
Wardrop 第一原理指出：网络上的 交通以这样一种方式分布，就是使 所有使用的路线都比没有使用的路 线费用小。
用户平衡分 配模型
Wardrop 第二原理认为，车辆在网 络上的分布，使得网络上所有车辆 的总出行时间最小。
系统最优分 配模型
1.交通网络分析技术概述
第三章 交通网络分析技术
主要内容
1
第一节 交通网络分析技术概述
2
第二节交通网络的表示方法
3
第三节 道路交通阻抗分析
4
第四节 非平衡模型
1.交通网络分析技术概述
径路1
条件：
O
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径路2
① 交通需求函数 D
② 交通网络
径路n
③ 路阻函数 结果：
① 路段交通量
O
D
② 服务水平
1.交通网络分析技术概述
所 谓 交 通 分 配 就 是 把 各 种 出 行 方 式 的 空 间 OD 量分配到具体的交通网络上，通过交通分配所 得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划 网络是否合理的主要依据之一。
9
2
6,8
2.交通网络的表示方法
例2：
写出以下网络图的邻接目录表
1
2
节点i R(i)
1
3
2
2
3
3
2
4
3
4
5
5
2
V(i,j) 2,3,4 1, 5, 2,5 1,3,5 2,4
主要内容
1
第一节 交通需求预测概述
2
第二节交通网络的表示方法
3
第三节 道路交通阻抗分析
4
第四节 非平衡模型
3.道路交通阻抗分析
1.交通网络分析技术概述
非平衡模型具有结果简单、概念明确、计算简便等优 点，因此在实际工程中得到了广泛的应用。
分配手段 形态
单路径型
多路径型
无迭代 最短路 多路径
有迭代 容量限制 容量限制——多路径
主要内容
1
第一节 交通需求预测概述
2
第二节交通网络的表示方法
3
第三节 道路交通阻抗分析
4
第四节 非平衡模型
20 0.005 qb 15 0.01qa qa qb 2000
q aq b 10 ,ta0 tb 0 25
1.交通网络分析技术概述
用户平衡分配模型
min( Z )
x 0
a
t
a
(
w
)
dw
a
s
.t
.
k
f krs q rs , r , s
f krs 0 , r , s
x a
2.交通网络的表示方法
1
2
3
这个网络由9个交通节点（交
叉口）和24条边（单向路段）
组成。
两个交叉口之间的路段用双向
4
5
6
线表示，并且符合交通法规中
的右行规则。
7
8
9
2.交通网络的表示方法
例1
请将下面的交通网络用网络图表示出来
车站 城市A
车站 城市B
2.交通网络的表示方法
邻接目录表 邻接目录表采用两组数表示网络的邻接关系：
2.交通网络的表示方法
网络图是由节点集合N和有向连线集合L表示的网 络图（N,L)。简单的说，网络图是点和线的集合， 表示点和点之间的连接关系。点称为节点（node）， 线称为路段（link）。
交通网络是给连线赋予了交通量、距离、容量等属性的网 络图。 在交通网络中发生、吸引出行的点称为中心节点 （centroid），道路交叉口等本身不发生、吸引交通量，只 起分散交通作用的点为中间节点（intermediate node）。 连线分为具有方向的有向连线和没有方向的无向连线。
调查数据用最小二乘法确定。
3.道路交通阻抗分析
⑶ 路阻函数理论模型
Umax
车 速
U Umin
自由车流 正常车流
饱和车流
0 交通负荷V/C 0.9
3.道路交通阻抗分析
在有基础调查资料的情况下，可以根据实测的路段交通 量及车速数据标定上述3种情况下的车速-交通负荷关 系模型，当无调查资料时，建议用以下模型作为路阻 函数：
U U U0 0(/17 (.4 0V .9/V C 4)/ C ) V V//C C 00..99
U0——交通量为零时的行驶车速（Km/h）
3.道路交通阻抗分析
（4）零流车速的确定
交通量为零时的路段车速U0，可根据路段设计车速v0进行
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， 它是交通分配的关键。
3.道路交通阻抗分析
3.1路段路阻函数
⑴ 美国联邦公路局路阻函数模型
tt01 VC
t——两个交叉口之间的路段行驶时间（min) t0——交通量为零时的路段行驶时间（min） V——路段机动车交通量（辆/h） C——路段实用通行能力（辆/h）
一组为一维数组R(i)，表示与i 节点相连接的
边的条数；
另一组为二维数组V(i,j)，表示与i 节点相连 接的第j 个节点的节点号。
2.交通网络的表示方法
1
2
3
节点i R(i)
V(i,j)
1
2
2,4
2
3
1,3,5,
3
2
2,6
4
5
6
4
3
1,5,7
5
4
2,4,6,8
6
3
3,5,9
7
2
4,8
7
8
9
8
3
5,7,9