交通规划 第八章分配交通量教材课程.ppt

第八章 交通量分配 一、基本概念 二、非平衡分配方法 三、平衡分配方法 * 一、基本概念 交通量分配 将各种出行方式的OD交通量按照一定的路径选择原则分配到交通网络中，求出各路段上的交通流量等指标，为交通网络的规划、设计、评价等提供依据。 通常，轨道交通与道路交通分别进行分配 轨道交通 OD表 机动车 OD表 各站间客流量 各路段交通量 * 一、基本概念 轨道交通：以乘客为单位，直接使用交通分担阶段获得的轨道交通出行者OD表进行分配。 道路交通：以机动车为单位 客运车辆：将分担阶段获得的出行者OD表除以平均乘车人数，得到小汽车、大客车和出租车OD表 公交车与轨道交通类似，一般按固定线路另行分配，不包括在道路交通量分配中。 出租车往往合并到小汽车OD表中。 货运车辆：根据货物流量、流向预测结果，按大型及中小型货车的比例，除以平均载荷率，得到货运车辆OD表。 可分为小汽车、大客车、中小型货车和大货车等，几种车型同时分配，也可以换算成标准小汽车分配 * 一、基本概念 交通量分配的作用 OD交通量 交通网络 作用 现状 现状 确定分配模型参数 确认分配方法的现状再现性 将来(预测) 现状 研究今后交通网的建设方向 制定路网规划 将来(预测) 将来(预测) 对规划方案进行评价 现状 将来 * 一、基本概念 交通量分配的准备工作 交通网络模型 节点属性：编号、坐标，发生吸引点，换乘节点等 路段属性： 编号、起点编号、终点编号； 长度、最高车速； 通行能力、路阻函数（QV特性）、车道数； 通行方向（单向、双向、禁行、禁止转向、限行） 高速/普通，收费费率； * 一、基本概念 交通阻抗 阻抗：路段上或节点处的运行时间或广义费用 路阻函数：交通阻抗与交通量的关系 路段上：流量与行驶时间的关系 节点处：交叉口的负荷与延误的关系 路段阻抗： 轨道交通：阻抗与客流量无关 (flow independent) 道路：阻抗与交通量曲线关系 (flow dependent) Q-V特性 或 路阻函数 * 一、基本概念 BPR路阻函数 交通量(辆/h) 平均速度(km/h) Q-V特性 交通量(辆/h) 运行时间(min) Qc 和 Ca并非不能超越的通行能力，应视为表示一定服务水平的基准交通量 顺畅流 拥堵流 * 一、基本概念 节点阻抗：交叉口处的阻抗 → 延误 与交叉口形式、交叉口通行能力、信号配时有关 不分流向处理：各流向的阻抗基本相同。 采用统一的节点延误时间 分流向处理：交叉口延误时间计算公式 Webster公式：进口道饱和度X ≤0.67 预测分配时，很难事先确定各交叉口的控制方式 →忽略节点阻抗，只计算路段阻抗。 →平均交叉口间隔300米的城市道路，0.01小时/km * 一、基本概念 最短路径算法：Dijkstra法 初始化：给起点标上P标号0，其他节点标上T标号∞。 重复以下步骤，直到全部节点都得到P标号 →从刚得到P标号的节点出发，计算P标号与相连路段阻抗之和，作为相邻节点的T标号备选； →如果备选T标号小于节点原有的T标号，则以备选T标号作为该节点的T标号； →对T标号最小的节点，将其 T标号定为P标号。 →需辨识最短路径时，P标号 中应附带路径信息。 最短路径辨识：按P标号及其路 径信息，从终点反推。 a b c d (s,2) (s,4) (s,5) (d,10) (b,6) (s,0) * 一、基本概念 道路交通流的平衡问题 flow dependent 出行者希望选择阻抗最小的路径 道路上的阻抗随流量的增加而增大 路径1 路径2 t2 t1 q t t2 q t t2 q t t2 t1 q1 q2 q=q1+q2 q1 q2 如果出行者知道所有路径当前的阻抗 * 一、基本概念 Wardrop原理 Wardrop第一原理：等时间原理 假设：出行者确切知道网络上的交通状况，并选择最短路径出行 同一OD对之间所有被利用的路径的旅行时间均相等，且不大于其他未被利用的路径的旅行时间 用户平衡分配(Users Equilibrium, UE) Wardrop第二原理：总行驶时间最小化原理 道路上所有出行者的总行驶时间最小 系统优化分配(System Optimum, SO) * 一、基本概念 平衡分配与非平衡分配 平衡分配：完全满足Wardrop第一原理的平衡状态 1952年：同一OD对之间所有被利用路