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第八章交通分配基础长沙理工大学交通运输工程学院

8.1交通分配的概念v交通分配是“四阶段”交通需求预测法的最后一个环节，所谓交通分配就是将各种出行方式的空间OD量分配到具体的交通网络上，通过交通分配所得到的路段、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。v进行交通分配的前提条件是已知OD交通量、网络图和网络中各路段的走行时间（或走行时间函数）。v对于各种出行方式的OD量的获取已在“Chap04～Chap07章”中获得了很好的解决，本章主要讨论交通网络的计算机表示方法、交通阻抗分析和路网最短路算法道路等交通分配的基础问题。下章再讨论交通分配的模型和算法。长沙理工大学交通运输工程学院

8.2交通网络的计算机表示v交通网络的抽象即是把交通网络抽象为点（交叉口）与边（路段）的集合，节点一般代表道路网络中道路的交叉点以及交通小区的形心，边则代表在两点之间存在一条道路。v对交通网络进行计算机处理，常用的方法有：关联矩阵法、邻接矩阵法、权矩阵法、边编目录法和邻接目录表法5种。长沙理工大学交通运输工程学院

8.2.1关联矩阵法v关联矩阵表示的是节点和边之间的关联情况。v关联矩阵的每一列仅有两个元素为1，其余元素全部为0。因此，利用此种方法来存储网络信息，效率不高，浪费的计算机内存空间大。长沙理工大学交通运输工程学院

8.2.2邻接矩阵法v邻接矩阵是一个方阵，其元素表示的是网络中节点与节点之间的一般邻接关系。v有效元素（非零元素）的比例在提高，但矩阵中绝大部分的元素仍为0，是个稀疏矩阵，存储时要浪费大量的计算机内存空间。长沙理工大学交通运输工程学院

8.2.3权矩阵法长沙理工大学交通运输工程学院

8.2.4边编目录法长沙理工大学交通运输工程学院

8.2.5邻接目录表法长沙理工大学交通运输工程学院

8.3道路交通阻抗分析v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、费用或这些因素的综合。v交通阻抗通常由两部分组成：路段上的阻抗、节点处的阻抗。v在诸多交通阻抗因素中，时间因素是最主要的。v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；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，此时应选用时间作为阻抗。v道路交通阻抗分析就是确定路段走行时间（交叉口延误）与路段（交叉口）交通负荷之间的函数关系。长沙理工大学交通运输工程学院

8.3.1常用的路段特性函数?路段特性函数的一般形式v当流量充分小时，行程时间接近于平均“零流量”行程时间。v在流量远小于道路的通行能力时，流量的缓慢变化导致行程时间的缓慢变化。v在“稳态”系统状态下，曲线变成饱和流量纵坐标的渐近线。v另外，在函数的构造上，还要求其满足单调递增、连续可微性，同时对模型参数也要求易于标定。长沙理工大学交通运输工程学院

?常用的路段特性函数模型v模型1（BPR模型）长沙理工大学交通运输工程学院

v模型2（Davidson模型）v模型3（TRRL模型）长沙理工大学交通运输工程学院

v模型4（中国交通部模型）v模型5v模型6长沙理工大学交通运输工程学院

8.3.2常用的交叉口延误模型?信号交叉口延误计算模型v模型1长沙理工大学交通运输工程学院

v模型2v模型3v模型4长沙理工大学交通运输工程学院

v模型5（Webster延误）v模型6长沙理工大学交通运输工程学院

?其它类型交叉口延误计算方法长沙理工大学交通运输工程学院

8.3.3路权的计算v交通分配中的路权等于路段行驶时间与交叉口延误之和。8.3.4节点带权路网的描述v当存在交叉口转向延误或交叉口转向限制时，对于路网的连通性要重新进行描述，常用的方法有增设虚拟边法和对偶图法。长沙理工大学交通运输工程学院

?增设虚拟边法v基本思想是将每个交叉口扩展为一个子网络，即增加虚拟节点和虚拟边。一个虚拟节点对应到交叉口的一个进口或出口方向，连接虚拟节点的一条虚拟边对应到交叉口的一个可能转向，其边权则对应到相应的转向延误。v优点：能解决转向延误和转向限制问题，可以利用现有的最短路算法。v缺点：要增加大量的虚拟节点和虚拟边，而大量虚拟节点和虚拟边的增加又导致问题规模的剧增，对于大型网络这种存储空间和运行时间上的额外开销是无法承受的。长沙理工大学交通运输工程学院

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?对偶图法v对偶图法的实质是进行节点和边的相互转化来表达网络的连通性。在进行边转化为节点时，原图中的一条边就转化为对偶图中的一个节点；而在节点转化为边时，则需要根据网络的连通性而定。v通过转化得到的对偶图有2个主要特性。n对偶图中的对偶节点代表了原图中的边，并保持了原图中边的所有特性