8.交通分配模型(Assignment)

8.1基本概念

所謂交通分配是指將各分區(qū)之間出行分布量分配到交通網(wǎng)絡(luò)的各條邊上去的工作過程。主要有以下工作內(nèi)容:①可以是將現(xiàn)狀OD量在現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)上的分配，以分析目前交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，如果有某些路段的交通量觀測值，還可以將這些觀測值與在相應(yīng)路段的分配結(jié)果進(jìn)行比較，以檢驗四階段預(yù)測模型的精度。②也可以是規(guī)劃年OD分布預(yù)測值在現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)上的分配，以發(fā)現(xiàn)對規(guī)劃年的交通需求來說，現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)的缺陷，為后面交通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計提供依據(jù)。③還可以是規(guī)劃年OD分布預(yù)測值在規(guī)劃交通網(wǎng)絡(luò)上的分配，以評價交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的優(yōu)劣。8.交通分配模型8.1基本概念

說明:1)由于道路的主要承載對象是車輛，交通分配中的出行分布量一般是指機(jī)動車，以pcu為單位。2)由于公共汽(電)車是按固定路線行駛的，不能自由選擇行駛路徑，故交通分配不包括這部分車輛，交通分配的對象只是走行線路不固定的機(jī)動車輛分布量。3)本章所討論的分配方法也適用于人員對固定線路的公共交通路徑和工具的選擇。8.交通分配模型8.1基本概念

交通阻抗：交通阻抗是指交通網(wǎng)絡(luò)上路段或路徑之間的運(yùn)行距離、時間、費(fèi)用、舒適度，或這些因素的綜合。對城市道路網(wǎng)一般指出行時間，公路網(wǎng)較多指距離。交通阻抗有兩部分組成：路段上的阻抗、節(jié)點(diǎn)處的阻抗。8.交通分配模型8.1基本概念

路徑與最短路徑:1）路段：交通網(wǎng)絡(luò)上相鄰兩個節(jié)點(diǎn)之間的交通線路稱作路段。2）路徑：交通網(wǎng)絡(luò)上任意一對OD點(diǎn)之間，從產(chǎn)生點(diǎn)到吸引點(diǎn)一串連通的路段的有序排列叫作這對OD點(diǎn)之間的路徑。一對OD點(diǎn)之間可以有多條路徑。3）最短路徑：一對OD點(diǎn)之間的路徑中總阻抗最小的路徑叫“最短路徑”。一對OD點(diǎn)之間的最短路徑也可能不止一條，用M(r,s)表示點(diǎn)對(r,s)間的最小阻抗。8.交通分配模型8.1基本概念

8.1.1交通分配與平衡

如果道路利用者總選擇走行時間最短的道路，最終兩點(diǎn)之間被利用的各條路的走行時間會相等。沒有被利用的道路的走行時間會更長。——道路網(wǎng)的平衡狀態(tài)。稱為Wordrop平衡（Wordropequilibrium）

定義：若道路網(wǎng)的利用者都知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)并試圖選擇最短路徑時，網(wǎng)絡(luò)會達(dá)到平衡狀態(tài)。（在考慮擁擠對行走時間影響的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到平衡狀態(tài)時）此時，每組OD的各條被利用的路徑的走行時間小于或等于未選擇路徑的走行時間.

——稱為Wordrop平衡第一原理。

8.交通分配模型8.1基本概念

8.1.1交通分配與平衡

Wordrop第一原理：網(wǎng)絡(luò)上的交通分布滿足所有使用的路線都比沒有使用的路線費(fèi)用小（個體最優(yōu)）。Wordrop第二原理：車輛線路在網(wǎng)絡(luò)上的分布，使得網(wǎng)絡(luò)上所有車輛的總出行時間最小（總體最優(yōu)）。第二原理在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)，利用者都希望自己達(dá)到第一原理，第二原理供規(guī)劃者對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化（如列車編組計劃）。思考題：為什么有的城市的出租車的費(fèi)用不僅計距離，而且還計時間？8.交通分配模型8.1基本概念

8.1.1交通分配與平衡

交通分配理論發(fā)展過程：實(shí)際道路網(wǎng)的均衡狀態(tài)是非常復(fù)雜的問題。1952年Wardrop提出道路網(wǎng)均衡的概念和定義1956年Bechmann等提出了描述這個均衡問題的一個數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。1975年LeBlanc等學(xué)者設(shè)計出了求解Bechmann模型的算法。Wardrop原理——Bechmann模型——Leblanc算法這三點(diǎn)突破是交通分配問題研究的三個里程碑，也是現(xiàn)在交通分配理論的基礎(chǔ)。8.1.2走行時間——交通流量函數(shù)（路阻函數(shù)）求交通分配（各路段的流量）必須知道各條道路的走行時間，而走行時間一般又是流量的函數(shù)，是隨著該路段上的交通流量的增加而增加的（為簡化，忽略其它道路的影響）。其中ta為路段a走行的時間，qa為路段a的交通流量。求fa(qa)，滿足：1）

單調(diào)增:fa(qa)隨流量的增大而增大2）

連續(xù):fa(qa)的變化是逐漸增大3）自由走行時間

fa(0)=t0t0為當(dāng)流量為0時段路a的走行時間.4）路段的容量當(dāng)qa>=Ca(a段的容量)fa(qa)增大很快8.1.2走行時間——交通流量函數(shù)（路阻函數(shù)）常見的路阻函數(shù)有：1）Smock(1962)Ca為道路a可通過的最大車輛數(shù)2）Overgard(1967)

α、β需標(biāo)定3）BPR(BureauofPublicRoad)美國道路局過去：α=0.15,β=4Ca為道路實(shí)用交通容量現(xiàn)在：α=2.62,β=5Ca為道路穩(wěn)定交通容量(steadystatecapacity)qtt0Caf(q)SmockOvergardBPR8.1.2走行時間——交通流量函數(shù)（路阻函數(shù)）常見的路阻函數(shù)有：4）

英國交通部：分段函數(shù)先考慮速度與流量的曲線V(q):其中:V0——自由流速度V1——道路流量等于容量時的速度F1——自由流情況下的最大流量；F2——容量時的流量；d——路段的距離或長度；8.1.2走行時間——交通流量函數(shù)（路阻函數(shù)）常見的路阻函數(shù)有：4）

英國交通部：分段函數(shù)然后再考慮時間與流量的關(guān)系t(q)：英國典型的速度-流量系數(shù)：類型V0(km/h)V1(km/h)F1(輛/h)/道F2(輛/h)/道單向雙車道63554001400雙向雙車道797016002400市內(nèi)單向雙車道45255001000qtt0Caf(q)F1F28.1.2走行時間——交通流量函數(shù)（路阻函數(shù)）5）

我國城市公路，回歸路阻模型

或式中q1,q2為機(jī)動車和非機(jī)動車路段交通量（輛/小時）C1,C2為機(jī)動車和非機(jī)動車路段容量（通過能力）（輛/小時）k1,k2,k3,k4——回歸系數(shù)8.1.2走行時間——交通流量函數(shù)（路阻函數(shù)）6）

交叉口處的阻抗

或8.2交通分配的準(zhǔn)備工作8.2.1交通網(wǎng)絡(luò)的抽象與簡化

一個交通網(wǎng)絡(luò)由一些交通節(jié)點(diǎn)（OD點(diǎn)）、交叉點(diǎn)和邊組成。網(wǎng)絡(luò)圖：

節(jié)點(diǎn)：交通節(jié)點(diǎn)與交叉點(diǎn)連線：兩點(diǎn)之間存在的一條道路（不代表形狀和長度）。簡化原則：1）

窄而容量小的道路可不予考慮；2）

小的道路交叉節(jié)點(diǎn)不作節(jié)點(diǎn)考慮（相關(guān)道路和走行時間函數(shù)中恰當(dāng)考慮其影響）；3）

可將幾條平行道路合并一條道路，并修改其容量；4)分級構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)（主要干線，細(xì)部子網(wǎng)絡(luò)）8.2交通分配的準(zhǔn)備工作8.2.1交通網(wǎng)絡(luò)的抽象與簡化

網(wǎng)絡(luò)圖的計算機(jī)表示：1）鄰接矩陣：二維數(shù)組D=(dij)174859632222221122222如：調(diào)用方便，太占空間2）鄰接目錄表：一維數(shù)組：R(i)，i的相鄰邊數(shù)二維數(shù)組：V(i,j),i連接的第j個結(jié)點(diǎn)號二維數(shù)組：d(i,j)，i到第j個結(jié)點(diǎn)的阻抗

如：iR(i)V(i,j)D(i,j)122,42,2231,3,52,2,2322,62,2431,5,72,1,2542,4,6,82,1,1,2633,5,92,1,2724,82,2835,7,92,2,2926,82,21748596322222211222228.2交通分配的準(zhǔn)備工作8.2.2最短路樹(構(gòu)造樹)

用Floyd或Moore或Dijkstra標(biāo)號算法求最短路樹，如下圖中各點(diǎn)到（1）點(diǎn)的最短路樹及距離為：174859632(1,0)(2,4)(1,2)(1,2)(4,3)(5,4)(4,4)(6,6)(5,5)174859632222221122222最短路樹在計算機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)C=(cij)——i到j(luò)的最短距離(最小阻抗矩陣)

V=(vij)——i到j(luò)的最短路中j前面點(diǎn)的序號(倒數(shù)第二個節(jié)點(diǎn)矩陣)8.2.2最短路樹

Floyd—Warshall求網(wǎng)絡(luò)最短路算法:第1步：令C=阻抗矩陣；對所有的節(jié)點(diǎn)i和j，令：vij=i。第2步：對所有的交叉點(diǎn)k，Do

對所有的節(jié)點(diǎn)（包括交叉點(diǎn)和PA點(diǎn)）i（i≠k），Do

對所有的節(jié)點(diǎn)j（j≠i，k），Do

若cik+ckj<cij，則cij=cik+ckj，vij=vkj。EndEndEnd算法結(jié)束。8.2.2最短路樹

一般我們?nèi)PR函數(shù)：8.2.3走行時間—交通流量函數(shù)f(qa)的標(biāo)定

除αβ外，需查定各路段的t0,Cat0=L/V0,L—路段長度，

V0——設(shè)計速度（公路受道寬、自行車修正）Ca——與車道數(shù)，等級，交叉口等有關(guān)，公路有較成熟的公式（參見《道路交通規(guī)劃》，李旭宏，東南大學(xué)）8.2.4確定高峰出行分布矩陣

8.3全有全無分配也稱為0-1分配、或有或無分配（all-or-nothingassignmentmethod）假設(shè)：1.所有路段的走行時間都是不隨路段上交通量的大小而變化的常數(shù)，即ta=t02.同一組OD的出行者都選擇相同的路線，即出行者對路徑的選擇和它們的權(quán)重都有相同的觀點(diǎn)。0-1分配算法：(已知交通分布T和網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用C)第一步：計算網(wǎng)絡(luò)中每個出發(fā)地O到每個目的地D的最短路徑；第二步：將O,D間的OD交通量Tij全部分配到相應(yīng)的最短路徑上。qa=0qa=qa+tij

對所有的i,j輸入PA矩陣、阻抗矩陣

計算最短路徑任取一對PA點(diǎn)做全有全無分配下一對PA點(diǎn)

累加交通量無剩余PA對？

結(jié)束8.3全有全無分配8.3全有全無分配例（p145例8-1)設(shè)有運(yùn)輸系統(tǒng)及小時車流量OD表如下圖和下表所示(其中弧上的權(quán)表示距離km):OD1234101200100211001300301400100411050900136974162514148661365108108解：最短路徑為OD對最短路OD對最短路1-21-5-23-23-9-7-5-21-41-6-3-9-43-43-9-42-12-5-14-24-8-22-32-5-7-9-34-34-9-313697425120260100100811011050503403302002001401401301308.3全有全無分配作業(yè):用全有全無分配法求網(wǎng)絡(luò)交通分配8.4增量分配法也稱為逐步加載分配(incrementalassignmentmethod)思路：將OD交通量分成若干等分，循環(huán)地分配每一等分的Tij到網(wǎng)絡(luò)中，每一次循環(huán)分配一等分的OD交通量到相應(yīng)的最短路徑上，重新計算并更新各路段的走行時間ta，然后按更新后的走行時間重新計算網(wǎng)絡(luò)各OD間的最短路徑。下一循環(huán)按更新后的最短路徑分配下一等分的Tij。P147/圖8-6：計算機(jī)框圖（流程圖）8.4增量分配法算法：第一步：初始化，n=1,對任意的a(路段),qa0=0,Tijn=Tij/N第二步：更新ta,對任意的a,更新tan=f(qa0)，由路阻函數(shù)更新走行時間(即費(fèi)用陣C)第三步：增量分配，調(diào)用0-1分配模型，根據(jù)tan，將Tijn分配到網(wǎng)絡(luò)中去，得到一組附加交通流量{Wan}第四步：累加，對任意的a,令qan=qan-1+Wan，即交通量累加。第五步：判定，如果n=N，停止，對所有的a,輸出qan否則令n=n+1,轉(zhuǎn)第二步。8.4增量分配法當(dāng)N=1為0-1分配當(dāng)N

∞，得到平衡分配算法精度可由N的大小調(diào)整，應(yīng)用較廣（許多商用軟件都用該方法）。但隨N的增大運(yùn)算次數(shù)成倍增加，而N較小時近似程度不高，有時會將過多的交通量分配到某些容量很小的路段上。一般得不到平衡解。有的軟件為加塊收斂速度，不將Tij分成N等分，而是按一定比例Pn分成若干分，∑Pn=1，如Pn可取0.4,0.3,0.2,0.1，四次循環(huán)，每次循環(huán)加載Ta*Pn的交通量，也稱為逐步加載分配。教材P146/表8-7:分配次數(shù)與分配率參考值表8.4增量分配法例2:A到B有兩條路徑已知：路徑1橫穿城鎮(zhèn)，C1=1000(輛/h)路徑2迂回城鎮(zhèn)，C2=3000(輛/h)（規(guī)劃）TAB=2000(預(yù)測)t1=10(1+α(q1/C1)β)=10+0.02q1

（簡化為線性函數(shù)）t2=15+0.005q2求：q1,q2,并討論當(dāng)TAB=3500時的情形解（一）根據(jù)Wardrop原理，t1=t2,q1+q2=T12得15+0.005q2=10+0.02(2000-q2),所以:q2=1400,q1=600,t1=t2=22(min)當(dāng)TAB=3500時,q1=900,q2=2600,t1=t2=28(min)城鎮(zhèn)AB8.4增量分配法解(二):取N=4,P1=0.4,P2=0.3,P3=0.2,P4=0.1,即800,600,400,200,迭代:NTABnq1t1q2t20001001518008002601526008002660018340080026100020420080026120021q1=800,q2=1200,t1=26(min),t2=21(min)不平衡，第一次加載量過大城鎮(zhèn)AB8.4增量分配法當(dāng)達(dá)到Wardrop平衡時，同組OD的各路徑費(fèi)用（時間）都相等，可用下公式衡量分配計算結(jié)果與Wardrop平衡的接近程度：其中是(i,j)中超出最小出行費(fèi)用（時間）的費(fèi)用δ越小，表示越近似，如上例δ=[800(26-21)+1200(21-21)]/(2000*21)=0.95為了使δ減少，需減小每次加載的比例Pn如取0.3,0.25,0.2,0.15,0.1，上例碰巧可得平衡解。8.5逐步（迭代）平衡法也稱為逐步平均法(methodofsuccessiveaverages)

為克服在通過能力低的路段上一次加載太多交通量的問題，可調(diào)整已分配到該路段的交通流，調(diào)整方法可通過改變費(fèi)用（時間）的值。思路：每次都將全OD分布量按全有全無法分配到路網(wǎng)上去，得到的各路段上的分配量，叫“附加量”，這一次分配所得附加量與原路段上的交通量的加權(quán)平均值作為新的路段上的交通量，再由這個量計算出各路段的交通阻抗，作為下一次分配的依據(jù)。當(dāng)前后兩次分配的結(jié)果近似相等時，停止迭代。8.5逐步平衡法算法：第一步：按t0進(jìn)行一次0-1分配，得到qa0，令n=0第二步：令n=n+1,求ta=fa(qan-1)第三步：由ta和T（OD流），進(jìn)行一次0-1分配，得到Qa第四步：令qan=(1-φ)qan-1+φQa0<φ<1第五步：若qan與qan-1差值不大（或δ很小，或計算了n步）停止，否則轉(zhuǎn)第二步。其中權(quán)重系數(shù)φ可取常數(shù)如φ=0.5，也可取變數(shù)，如φ=1/nSmock(1962)研究表明：取φ=1/n

時，會使分配盡快接近平衡解。8.5逐步平衡法例2．與例1相同，TAB=2000,t1=10+0.02q1,t2=15+0.005q2qan=(1-φ)qan-1+φQa取φ=1/n用逐步平均法迭代:nt1t2Q1Q2φq1q201015

20000150150200010200021025200001/21000100033020020001/36671333423.321.65020001/4500150052022.5200001/5800120062621020001/66671333723.321.65020001/75721428821.422.1200001/8750125092521.25020001/966713331023.321.65020001/106001400

2222停

城鎮(zhèn)AB8.5逐步平衡法作業(yè)．用逐步平均法迭代求q1,q2其中:TAB=3500,t1=10+0.02q1,t2=15+0.005q2qan=(1-φ)qan-1+φQa取φ=1/n城鎮(zhèn)AB8.6居民隨機(jī)分配方法前面介紹的方法假定出行者對這個交通網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和各條路段的阻抗非常清楚，因此在假定阻抗為常數(shù)的前提下，每對OD點(diǎn)之間的出行者都同時選擇該點(diǎn)對之間的最短路徑。但實(shí)際上，由于交通網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和路段上交通狀況的多變性，以及各個出行者主觀判斷的多樣性，某OD點(diǎn)對之間不同出行者所感知的最短路徑將是不同的、隨機(jī)的，因此這些出行者所選擇的“最短路徑”不一定是同一條，從而出現(xiàn)多路徑選擇的現(xiàn)象。關(guān)于它的交通分配叫做“多路徑分配”，或“隨機(jī)加載”。阻抗為常數(shù)的多路徑分配方法有兩個：Logit方法和Probit方法。8.6居民隨機(jī)分配方法Logit路徑選擇模型：P(i,j,a)—從i到j(luò)的OD量tij中在第a條出行路線上的分配率t(a)—第a條出行路線的路阻8.6居民隨機(jī)分配方法假定各條路徑是彼此獨(dú)立的。Logit模型存在的兩個弱點(diǎn):1-d1-dd1ODBODB1-d1-d1d如圖從O到D共有三條路徑，四個路段，其中路段(B,D)是兩條路徑共用。由于三條路徑的阻抗值均為1.0，由Logit模型，這三條路徑被選中的概率均為1/3，它們的流量也相同。當(dāng)d很大，接近于1時,第一、第二條路徑重疊的路段占有很大的比例；在極限情況d→1時，第一、第二條路徑幾乎重合，原網(wǎng)絡(luò)幾乎變成了只有兩條路徑了，此時實(shí)際情況是，后面路徑的被選擇概率應(yīng)該接近1/2，前面兩條路徑的選擇概率都應(yīng)接近1/4。但Logit模型反應(yīng)不出這一點(diǎn)，它總是認(rèn)為三條路徑各有1/3的流量，從而重疊部分的路段上的流量為2/3。Logit模型之所以產(chǎn)生如此不合實(shí)情的結(jié)果，是模型本身沒能反映第一、第二條路徑的相關(guān)性（共有一個路段）。8.6隨機(jī)分配方法假定各條路徑是彼此獨(dú)立的。認(rèn)為路徑的選擇概率只由路徑之間的阻抗絕對差來決定。如下圖，司機(jī)選擇“5min”路徑的概率為0.993（取b=1），選擇“120min”路徑的概率也為0.993，Logit模型存在的兩個弱點(diǎn):125120105盡管Logit模型有上述缺陷，但它表達(dá)式簡單，易于計算，仍是交通分配中被廣泛運(yùn)用的模型。應(yīng)用時，只要深入認(rèn)識到它的缺陷的機(jī)理，在實(shí)際中對網(wǎng)絡(luò)做些變換，有時也是可以避免這些缺陷的。8.7系統(tǒng)最優(yōu)化的交通分配

Wardrop第一原理:也稱為利用者平衡(UEuserequilibrium),利用者都試圖選擇最短路徑而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)平衡，此時被利用的各條路線的走行時間相等并最小。Wardrop第二原理：在考慮擁擠對走行時間影響的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的交通量應(yīng)該按某種方式分配以使網(wǎng)絡(luò)中交通量的總走行時間最小SO(Systemoptimization)。第一原理為選擇路線的一種準(zhǔn)則，是實(shí)際路徑選擇的結(jié)果。第二原理是系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化目標(biāo)，即按什么樣的方式分配是最好的。實(shí)際不可能出現(xiàn)第二種狀態(tài)，除非附加一定的政策。如限制某種車牌走某段路，或提高某一路口的收費(fèi)。因此第二原理為規(guī)劃管理人員提供了一種決策方法。

8.7系統(tǒng)最優(yōu)化的交通分配數(shù)學(xué)模型：其中fkij為i到j(luò)是第k徑路的流量。上式稱為系統(tǒng)最優(yōu)模型SO(Systemoptimization),可用Frank-Wolfe算法（F-W法）線性規(guī)劃逐步逼近非線性規(guī)劃的方法求解。討論題：（UE和SO的意義）如圖（簡化）四條路段組成二條路徑，各路段的路阻函數(shù)為：t1(q1)=50+q1,t2(q2)=50+q2,t3(q3)=2+10q3,t4(q4)=2+10q4,顯然平衡時兩條路徑上的交通流量相等:f1OD=f2OD=3,qi=3,i=1,,…,4則t1=53,t2=53,t3=32,t4=32,C1=C2=85,滿足UE準(zhǔn)則，系統(tǒng)總走行時間為85*6=510q=6OABD2134江討論題：（UE和SO的意義）在A，B間再建一條路，t5=8+q5O到D有三條路徑，即OBD,OAD,OABD,平衡時，三條路徑的走行時間相等，此時：q1=q2=2,q3=q4=4,q5=2,t1=t2=52,t3=t4=42,t5=10,f1=f2=f3=2,C1=C2=C3=94,系統(tǒng)總走行時間為94*6=564無論是系統(tǒng)總走行時間還是個人走行時間都增大了，這不是模型問題，而事實(shí)就是如此.結(jié)論：增加一個路段并不一定改善原交通狀況，合理規(guī)劃的重要性。q=6OABD2134江討論題：（UE和SO的意義）問1：為什么系統(tǒng)總走行時間和個人走行時間都增大了?答：3，4路段（小路）的流量增大會使路徑1，2的費(fèi)用快速增長，而路段5促使3，4路段的流量增大。SO的最優(yōu)解為q5=0q=6OABD2134江討論題：（UE和SO的意義）問2：在實(shí)際什么時候會發(fā)生這種情況？答：1，2路段距離長，而通過能力大(如高速公路，市內(nèi)高架等），受交通量的影響不大.3，4路段受交通量影響十分敏感。q=6OABD2134江討論題：（UE和SO的意義）問3：有何解決方案？答：1）提高3，4路段的通過能力（會降低1，2的利用率）實(shí)際問題往往返過來提：即先有路段5，后建路段1，2，為發(fā)揮路段1，2的作用，限制一些車輛從5經(jīng)過。2）

改變路段5的路阻值為達(dá)到SO，可附加一些政策，如限制某些車輛通過路段5（大型貨車不允許通過），或增加路段5的交通收費(fèi)，其措施的目的均為改變路段5的路阻函數(shù)。q=6OABD2134江8.8交通分配模型存在的問題對交通流量的近似假定未考慮動態(tài)交通流量

利用者路徑選擇方法的假定

路徑選擇與交通量分配的研究一直各自獨(dú)立互不相干地進(jìn)行著，沒有很好地結(jié)合在一起交通網(wǎng)絡(luò)的簡化假定

在網(wǎng)絡(luò)中簡化掉狹小道路有可能使干線道路的分配交通量大于實(shí)際交通流量

OD交通量不應(yīng)是從一個區(qū)域的某一點(diǎn)到另一個區(qū)域的某一點(diǎn)的交通量

走行時間不僅是路段交通量和交通容量兩種因素的函數(shù)8.9動態(tài)交通分配模型簡介動態(tài)交通分配(dynamictrafficassignment)是指以時時刻刻變動的交通需求為對象的交通量分配。在構(gòu)造上有如下特征：①從時間、空間上對非定常交通流作出描述有必要將道路網(wǎng)分成更小區(qū)間(小段),時間間隔要取得很短。時間和空間的劃分方法取決于所研究問題精度的要求。②路徑或路段(section)上的交通狀態(tài)量的時間變動將用交通量守恒準(zhǔn)則或連續(xù)方程式這種表現(xiàn)方式的交通流模型來記述。作為此交通流模型的狀態(tài)變量，一般來說可用交通密度、車輛臺數(shù)、排隊臺數(shù)等來表示。③動態(tài)交通分配將適用于自由流、擁擠流8.9動態(tài)交通分配模型簡介作用：①道路網(wǎng)上的擁擠長度、擁擠時間的預(yù)測；②擁擠時的旅行時間的預(yù)測；③速度管制、工事管制等各種交通管制的影響評價；④并行路徑間的路徑誘導(dǎo)的評價；⑤城市高速道路的入口流入控制的評價；⑥一般道路網(wǎng)的信號控制的評價；⑦時差出勤、彈性工作制的影響評價。靜態(tài)交通分配是以交通網(wǎng)規(guī)劃為目標(biāo)開發(fā)出來的需求預(yù)測法，而動態(tài)交通量分配模型則是以道路網(wǎng)交通流為對象，以交通控制管理為目標(biāo)開發(fā)出來的需求預(yù)測法。8.9動態(tài)交通分配模型簡介分類：從研究方法分類:

(1)計算機(jī)模擬方法(2)數(shù)學(xué)規(guī)劃建模方法(3)最優(yōu)控制理論建模方法(4)變分不等式理論建模方法從出行者路徑選擇行為假定分類:(1)動態(tài)用戶最優(yōu)模型(2)動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)模型8.9動態(tài)交通分配模型簡介分類：從模型分類:(1)動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)模型DSO(dynamicsystemoptimumtrafficassignmentmodel)8.9動態(tài)交通分配模型簡介分類：從模型分類:(1)動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)模型DSO動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)分配模型是路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是動態(tài)用戶最優(yōu)分配模型的基礎(chǔ)交通管理者的控制目的：①使總旅行時間最小化；②使總旅行費(fèi)用最小化；③使平均擁擠度最小化；④使總延誤時間最小化。動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)的定義：在[0,T]時段中，出行者各瞬時通過選擇出行路徑，相互配合，使得系統(tǒng)的總出行費(fèi)用最小。由上定義可建立動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)分配數(shù)學(xué)模型(最優(yōu)控制理論)，并用最小值原理求解該模型。

8.9動態(tài)交通分配模型簡介分類：從模型分類:(1)動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)模型DSO(2)動態(tài)用戶最優(yōu)模型DUO(dynamicuseroptimumtrafficassignmentmodel)動態(tài)用戶最優(yōu)的定義(Wieetal．1990):交通網(wǎng)絡(luò)中的每一時刻，每一OD對之間被使用的路徑中瞬時單位期望旅行費(fèi)用相等，且等于最小瞬時單位期望費(fèi)用，這時相應(yīng)的隨時間變化的交通流形態(tài)稱為動態(tài)用戶最優(yōu)。由上定義可建立動態(tài)用戶最優(yōu)分配數(shù)學(xué)模型(規(guī)劃理論)，并設(shè)計算法求解模型。8.9動態(tài)交通分配模型簡介分類：從模型分類:(1)動態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)模型DSO(2)動態(tài)用戶最優(yōu)模型DUO(3)聯(lián)合模型(同動態(tài)交通需求分析的其它組成部分結(jié)合)動態(tài)交通出發(fā)時刻與路徑選擇聯(lián)合模型動態(tài)交通出行方式、出行時間與路徑選擇聯(lián)合模型參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)（聯(lián)線和節(jié)點(diǎn)）能力（容量）路阻（時間與流量）

9

交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及參數(shù)標(biāo)定

9

交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及參數(shù)標(biāo)定

9.1路網(wǎng)運(yùn)輸能力分析

路段能力車站能力9

交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及參數(shù)標(biāo)定

9.1路網(wǎng)運(yùn)輸能力分析

9.1.1鐵路運(yùn)輸能力分析

單位時間通過的列數(shù)或噸數(shù)如：（線路）萬噸/年，（區(qū)段或車站）列/晝夜，（城市軌道交通）列（輛）/小時

單線（1000萬t/年）、雙線（2000-4000萬t/年）、區(qū)段（平行/非平行，追蹤間隔時間）、車站（中間站/編組站/樞紐站，發(fā)送量，客運(yùn)站、貨運(yùn)站） 鐵路運(yùn)輸能力取區(qū)段和車站能力的最小者.(主要是車站,折返站,車輛數(shù)等的限制)。9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析在一定的道路和交通狀態(tài)下，單位時間內(nèi)（氣候條件良好的情況下），一條行車道或某一斷面上能通過最大車輛或人數(shù)量，亦稱道路容量。單位:輛/h其中我國城市道路:當(dāng)量小汽車,公路:當(dāng)量解放牌汽車

9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力理想（基本）通行能力在理想條件下,一條車道在單位時間內(nèi)通過的最大交通量.

C=行車速度/最小頭間隔距離9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力可能通行能力

C=基本通行能力*N*K1*K2*…*Km

，其中N為車道數(shù),K1,K2,…,Km為修正系數(shù),由車道數(shù)、車道寬(3.75m-4m)、側(cè)向凈空、視距（不足）、路旁條件（行人或非機(jī)動車）、縱向坡度、交通條件（車輛的組成）等因素組成（乘積）。實(shí)際（用）通行能力：結(jié)合交叉口和路網(wǎng)能力。

9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力

(2)平面交叉口通行能力

有信號控制無信號控制高速公路匝道、合流、分流和交織區(qū)

9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力

(2)平面交叉口通行能力

交織區(qū)9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力

(2)平面交叉口通行能力

9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力

(2)平面交叉口通過能力

(3)公路網(wǎng)能力

道路間的相互影響，理論上沒有很好解決，目前一般可用仿真或模擬計算.

由于信號燈等原因，并不一定是路網(wǎng)越密，能力越大

9.1.2公路(道路)運(yùn)輸能力分析

(1)

路段通行能力

(2)平面交叉口通過能力

(3)公路網(wǎng)能力

設(shè)計能力負(fù)荷率=實(shí)際服務(wù)數(shù)/設(shè)計能力

(4)場站能力9.1.3水路運(yùn)輸能力分析航道港口碼頭裝卸設(shè)備渡口對航道的干擾鐵路渡輪航線長江流向鐵路航道1航道3江陰靖江9.1.4航空運(yùn)輸能力分析機(jī)場等級跑道數(shù)跑道長等9.2交通網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)定9.2.1區(qū)劃原則

1)社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合；2）經(jīng)濟(jì)中心與其吸引范圍相結(jié)合；3）綜合運(yùn)網(wǎng)布局與交通流量相結(jié)合；4）區(qū)劃與行政區(qū)域相適應(yīng)；5）充分考慮自然地理特征；6）城市交通運(yùn)輸規(guī)劃，由于考慮居民出行因素，小區(qū)的范圍應(yīng)盡可能小些。

9.2交通網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)定9.2.1區(qū)劃原則

1)

境內(nèi)節(jié)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)中心、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的交匯點(diǎn)；2)境外節(jié)點(diǎn)：該區(qū)域主要物質(zhì)和人經(jīng)由地或到發(fā)地。

9.2.2節(jié)點(diǎn)選取

9.2交通網(wǎng)