《交通分配基礎(chǔ)》ppt課件

《《交通分配基礎(chǔ)》ppt課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、8.1概述8.2交通流分配的基本概念8.3路網(wǎng)最短路算法8.4路段和交叉口的通行能力第八章交通分配基礎(chǔ)交通分配是“四階段”交通需求預(yù)測法的最后一個環(huán)節(jié)。所謂交通分配就是將各種出行方式的空間OD量分配到具體的交通網(wǎng)絡(luò)上。本課程的重點、難點、核心問題之一基礎(chǔ)知識：最優(yōu)化理論、圖論、計算機技術(shù)8.1概述通過交通分配所得到的路段、交叉口交通量資料是檢驗道路規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)是否合理的主要依據(jù)之一。進行交通分配的前提條件是:已知OD交通量，高峰期OD交通量或年平均日交通量（AADT）；網(wǎng)絡(luò)圖；路徑選擇原則，分為線路固定類型和線路不固定類型；網(wǎng)絡(luò)中各路段的走行時間（或走行時間函數(shù)）。兩種機制：系

2、統(tǒng)用戶試圖通過在網(wǎng)絡(luò)上選擇最佳行駛路線來達(dá)到自身出行費用最小的目標(biāo)；路網(wǎng)服務(wù)水平與系統(tǒng)被使用的情況密切相關(guān)，道路上的車流量越大，用戶遇到的阻力越高，運營方試圖通過服務(wù)使得系統(tǒng)資源利用效率最高。交互作用結(jié)果：路網(wǎng)上的流量分布系統(tǒng)用戶運營方路網(wǎng)服務(wù)水平選擇反饋平衡平衡交通流分配問題=網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的徑路選擇問題交通流分配理論的產(chǎn)生與發(fā)展全有全無0-1(All-or-Nothing)的最短路徑方法Dail(Multi-Route)的多徑路選擇方法基于Logit模型(Multi-Route)的多徑路選擇方法J.G.Wordrop：第一、第二平衡原理(1952)Beckmann：數(shù)理規(guī)劃

3、表示(1956)LeBlanc：將Frank-Wolfe法用于求解數(shù)理規(guī)劃模型(1975)Daganzo,Sheffi(1977)：隨機一、路阻函數(shù)或交通阻抗函數(shù)(CostFunction)1.路段上的阻抗路段：ta=f(qa)美國聯(lián)邦道路局(BureauofPublicRoad，BPR)開發(fā)的BPR函數(shù)：式中：ta—路段a上的阻抗；t0—零流阻抗，即路段上為無流量狀態(tài)時車輛自由行駛所需要的時間；qa—路段a上的交通量；ca—路段a的實際通過能力，即單位時間內(nèi)路段實際可通過的車輛數(shù)；α、β—阻滯系數(shù)，在美國公路局交通分配程序中，α、β參數(shù)的取值分別為α=0.15、β=4。也

4、可由實際數(shù)據(jù)用回歸分析求得。8.2交通流分配的基本概念理想的路段阻抗函數(shù)應(yīng)該具備下列的性質(zhì)：(1)真實性；(2)單調(diào)遞增；(3)連續(xù)可微；(4)允許一定的“超載”；(5)阻抗函數(shù)應(yīng)該具有很強的移植性。2、節(jié)點處的阻抗1958年英國TRRL（TransportandRoadResearchLaboratory）研究所式中：T—信號周期長度；λ—進口道有效綠燈時間與信號周期長度之比，即綠信比；Q—進口道的交通流量；X—飽和度，X=Q/S，S為進口道通行能力。上式由F.V.Webster提出(公式適用范圍X<0.67)。在具體分配過程中，由路段行駛時間及交叉口延誤共同組成出行交通

5、阻抗。Wardrop第一平衡原理：每個OD對的各條被使用的徑路具有相等而且最小的行駛時間；沒有被使用的徑路的行駛時間大于或等于最小行駛時間。用戶平衡(UserEquilibrium，UE)前提條件：準(zhǔn)確完備的信息、理智的選擇行為Wardrop第二平衡原理：在系統(tǒng)平衡條件下，擁擠的路網(wǎng)上交通流應(yīng)該按照平均或總的出行成本最小為依據(jù)來分配。系統(tǒng)最優(yōu)原理（SystemOptimization，SO）二、交通平衡問題（一）徑路與最短徑路定義1.路段：交通網(wǎng)絡(luò)上相鄰兩個節(jié)點之間的交通線路稱作“路段”。2.徑路：交通網(wǎng)絡(luò)上任意一OD點對之間，從發(fā)生點到吸引點一串連通的路段的有序排列叫做這

6、一OD點對之間的徑路。3.最短徑路：一對OD點之間的徑路中總阻抗最小的徑路叫“最短徑路”。三、徑路與最短徑路徑路1徑路2徑路1OD一、Dijkstra法二、矩陣迭代法三、最短徑路辨識8.3路網(wǎng)最短路算法Dijkstra在1959年首先提出，也稱為標(biāo)號法（Label-correctingMethod）。常用于計算從某一指定點（起點）到另一指定點（終點）之間的最小阻抗。Dijkstra法可以同時求出網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點到某一節(jié)點的全部最小阻抗。一、Dijkstra算法（標(biāo)號法）(1)算法思想①首先從起點O開始，給每個節(jié)點一個標(biāo)號,分為T標(biāo)號和P標(biāo)號兩類；T標(biāo)號是臨時標(biāo)號，表示從起點O

7、到該點的最短路權(quán)的上限；P標(biāo)號是固定標(biāo)號，表示從起點O到該點的最短路權(quán)。②標(biāo)號過程中，T標(biāo)號一直在改變，P標(biāo)號不再改變，凡是沒有標(biāo)上P標(biāo)號的點，都標(biāo)上T標(biāo)號。③算法的每一步把某一點的T標(biāo)號改變?yōu)镻標(biāo)號，直到所有的T標(biāo)號都改變?yōu)镻標(biāo)號。即得到從始點O到其他各點的最短路權(quán)，標(biāo)號過程結(jié)束。(2)算法步驟Step1，初始化：給起點1標(biāo)上P標(biāo)號P(1)=0，其余各點均標(biāo)上T標(biāo)號T1(j)=∞，j=2,3,…,n。即表示從起點1到1的最短路權(quán)為0，到其他各點的最短路權(quán)的上限臨時定為∞。標(biāo)號中括號內(nèi)數(shù)字表示節(jié)點號，下標(biāo)表示第幾步