第八讲+交通流分配分析.ppt

第八讲 交通流分配(Traffic Distribution Forecast) 8.1 概述 交通流分配是交通需求预测四阶段法的第四阶段，任务是将各种出行方式的OD矩阵按照一定的路径选择原则分配到交通网络中的各条道路上，求出各路段上的流量及相关的交通指标，从而为交通网络的设计、评价等提供依据。 8.1 概述 交通量分配即是将已经预测得出的OD交通量，根据已知的道路网描述，按照一定的规则符合实际地分配到道路网中的各条道路上，进而求出路网中各路段的交通流量。 一般的道路网中，O与D之间有很多条道路，如何将OD交通量正确合理地分配到O与D之间的各条道路上即是交通分配模型要解决的问题。 交通分配涉及以下几个方面 1、将现状OD交通量分配到现状交通网络上，以分析目前交通网络的运行状况。若有某些路段的交通量观测值，还可以将观测值与分配结果进行比较，以检验模型精度。 2、将规划年OD交通量预测值分配到现状交通网络上，以发现对规划年的交通需求而言的现状交通网络的缺陷，为交通网络的规划设计提供依据。 3、将规划年OD交通量预测值分配到规划交通网络上，以评价交通网络规划方案的合理性。 交通分配所需基本数据 1、表示需求的OD交通量。在拥挤的城市道路交通网中通常采用高峰期OD交通量，在城市间公路网中通常采用年平均日交通量（AADT）的OD交通量。 2、路网定义，即路段及交叉口特征和属性数据，同时还包括其时间—流量函数。 3、路径选择原则。运行线路固定类型、运行线路不固定类型。 8.1 概述 交通网络的抽象与简化 交通分配中所使用的网络是图论中抽象的网络图，由节点和连线组成。节点一般代表道路网中道路的交叉点以及交通小区的重心，连线则代表在两点之间存在一条道路。 交通网络的抽象与简化 简化时主要考虑以下几点： ① 窄而容量小的道路可不予考虑； ② 小的道路交叉点不作节点考虑，而在与之 相关的道路的行驶时间函数中恰当地考虑其影响； ③ 可将几条平行道路合并成一条道路，并修 改其容量； ④ 分级构成网络。 交通阻抗（或者称为路阻）直接影响到交通流路径的选择和流量的分配。 道路阻抗在交通分配中可以通过路阻函数来描述。 路阻函数是指路段行驶时间与路段交通负荷、交叉口延误与交叉口负荷之间的关系。在具体分配过程中，由路段行驶时间及交叉口延误共同组成出行交通阻抗。 交通阻抗 交通网络上的路阻，应包含反映交通时间、交通安全、交通成本、舒适程度、便捷性和准时性等等许多因素。 交通时间常常被作为计算路阻的主要标准： （1）理论研究和实际观测表明，交通时间是出行者所考虑的首要因素，尤其在城市道路交通中； （2）几乎所有的影响路阻的其它因素都与交通时间密切相关，且呈现出与交通时间相同的变化趋势； （3）交通时间比其它因素更易于测量，即使有必要考虑到其它因素，也常常是将其转换为时间来度量。 路段阻抗 对于单种交通网络，出行者在进行路径选择时，一般都是以时间最短为目标。 有些交通网络，路段上的行驶时间与距离成正比，与路段上的流量无关，如城市轨道交通网络，可选距离为阻抗。 有些交通网络，如公路网、城市道路网，路段上的行驶时间与距离不一定成正比，而与路段上的交通流量有关，选用时间作为阻抗，可表达为： 路段阻抗 美国道路局BPR函数： 路段阻抗 理想的路段阻抗函数应该具备下列的性质： 1、真实性，用它计算出来的行驶时间应具有足够的真实性。 2、函数应该是单调调递增与连续可导的。 3、函数应该允许一定的“超载”，即当流量等于或超过通过能力时，行驶时间不应该为无穷大。应该反馈一个行驶时间，否则一个无穷大的数可能会导致计算机死机。。 4、从实际应用的角度出发，阻抗函数应该具有很强的移植性，所以采用工程参数如自由流车速、通过能力等就比使用通过标定而得到的参数要好些。 节点阻抗 节点阻抗——指车辆在交通网络节点处（主要指在交叉口处）的阻抗。 交叉口阻抗与交叉口的形式、信号控制系统的配时、交叉口的通过能力等因素有关。 在城市交通网络的实际出行时间中，除路段行驶时间外，交叉口延误占有很大的比重。高峰期间交叉口延误可能会超过路段行驶时间。 由于不同流向车辆在交叉口的不同延误在最短路径算法中的表达没能得到很好的解决，已有的城市道路交通流分配中一直忽略节点阻抗问题。 四、最短路径的计算方法 交通网络上任意一OD点对之间，从发生点到吸引点一串连通的