道路交通规划多媒体课件第五章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 网络交通分配,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依据。,某城市机动车高峰小时路段交通量分布,某城市机动车高峰小时交叉口交通量分布,某市上班高峰小时路段自行车交通量分布,一、综述,WARDROP,原理,Wardrop,第一原理：网络上的交通以这样一种方式分布，就是所有使用的路线都比没有使用的路线费用小；,Wardrop,第二原理：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。,交通分配方法,平衡分配法,如果分配模型满足,WARDROP,第一、第二原理，则该方法为平衡分配法。,非平衡分配法,如果采用模拟方法进行分配称之为非平衡分配法。,1,、平衡分配法,固定需求分配法,在分配模型中，出行,OD,矩阵,T(i,j),固定不变。其模型为：,求解算法：,Frank-Wolfe,算法,弹性需求平衡分配模型,这类分配模型中，出行,OD,矩阵,T,在分配过程中是连续变化的，,OD,点对之间的出行量取决于出行时间。,模型同固定需求分配模型，约束条件用上式替代。求解时将其转化为固定需求问题求解。,组合分配平衡模型,在组合分配模型中，交通分配与出行分布或方式划分为同步进行，并相互影响。,平衡分配模型特点,结构严谨，思路明确，但维数太大，约束条件太多，求解困难。,2,、非平衡模型,最短路（全有全无）分配,容量限制分配,多路径分配,容量限制,多路径分配,交通,需求,交通流,重分布,道路及交叉,口流量预测,交通网络,质量评价,交通规划方案,车辆路径,选择模拟,最短路交通分配,容量限制交通分配,多路径交通分配,多路径,-,容量限制交通分配,调整交通管理措施,O-D,矩阵,道路交通网络交通流重分布模拟,交通流重分布基础：,车辆路径,选择模拟,最短路交通分配,容量限制交通分配,多路径交通分配,多路径,-,容量限制交通分配,交通规划方案,二、最短路交通分配,在分配中，取路权（两交叉口间的出行时间）为常数，即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,OD,点对应的,OD,量被全部分配在连接该,OD,点对的最短线路上，其他道路上分配不到交通量。,最短路交通分配,A,B,100,100,100,出行量,T(A-B)=100,辆,三、容量限制分配方法,容量限制分配是一种动态的交通分配方法，它考虑了路权与交通负荷之间的关系，即考虑了交叉口、路段的通行能力限制，比较符合实际情况。,容量限制分配有：,（,1,）容量限制,增量加载分配,（,2,）容量限制,迭代平衡分配,1,、容量限制,增量加载分配,先将,OD,表中的每一个,OD,量分解成,K,部分，即将原,OD,表分解成,K,个,OD,表，然后分,K,次用最短路分配模型分配,OD,量，每次分配一个,OD,分表，并且每分配一次，路权修正一次，路权采用路阻函数修正，直到把,K,个,OD,分表全部分配到网络上。,容量限制交通分配,A,B,40,+,20,20,30,+10,10,40,10,20,+,40,30,+10,30,出行量,T(A-B)=,40,+,30,+,20,+10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,10,100,60,50,40,30,20,40,30,30,25,20,20,20,20,15,10,15,10,10,10,5,5,5,5,5,分配次序,K,分配次数,K,与每次的,OD,量分配率（）,2,、容量限制,迭代平衡分配,先假设网络中各路段流量为零，按零流量计算路权，并分配整个,OD,表，然后按分配流量计算路权，重新分配整个,OD,表，最后比较新分配的路段流量与原分配的路段流量，新计算的路权与原计算的路权，若两者比较接近，满足迭代精度要求，则停止迭代，获得最后的分配交通量。若不能满足迭代精度要求，则根据新分配的流量重新计算路权，重新分配，直到满足迭代精度。,四、多路径交通分配方法,1,、分配模型,出行者希望选择最短路、出行者在选择出行线路时带有随机性，因此，各出行线路被选用的概率可用,LOGIT,路径选择模型计算。,P(r,s,k)OD,量,T(r,s),在第,k,条出行路线上的分配率；,t(k),第,k,条出行线路的路权；,t,各出行路线的平均路权，,分配参数；,m,有效出行线路条数。,多路径概率交通分配,A,B,30,P=0.3,P=0.5 50,P=0.2,20,T=100,多路径交通分配,考虑最短路,、随机两因素,m,A,1,k,B,运用本模型时，首先必须确定每一,OD,点对,(r,s),的有效路段及有效出行线路。,有效路段,i,j,为路段终点,j,比路段起点,i,更靠近出行终点,s,。,有效出行线路,由有效路段组成线路。,每一,OD,点对的,出行量只在它相应的有效出行路线上进行分配。,本模型能较好地反映路径选择过程中的最短路因素及随机因素。,五、容量限制,多路径分配,该,方法考虑了路权与交通负荷之间的关系及交叉口、路段通行能力的限制，使分配结果更加合理。,包括：多路径,增量加载分配、多路径,迭代平衡分配,容量限制,-,多路径交通分配,A,B,12,3,3,12,18,12,30,6,4,T=100=,60,+,30,+10,交通网络规划方案,交通阻抗分析,车辆路径选择模拟,交通流重分布模拟,道路及交叉口的速,度、流量等输出,交通分配预测,反馈,调整,六、交通管理对交通流影响的原理,影响车辆运行的交通阻抗,对鼓励通行的交通流，减少交通阻抗,对限制通行的交通流，增加交通阻抗,以达到调整网络交通流量的目的,速度,道路车辆速度、行驶时间预测,畅行车流,正常车流,拥挤车流,交通负荷,路段交通阻抗,T=,f(V/C),时间,交叉口延误预测,延误,D,交通负荷,交叉口交通阻抗,