道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2

道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章22023/12/27道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2某城市機(jī)動(dòng)車高峰小時(shí)路段交通量分布道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2某城市機(jī)動(dòng)車高峰小時(shí)交叉口交通量分布道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2某市上班高峰小時(shí)路段自行車交通量分布道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2一、綜述WARDROP原理Wardrop第一原理：網(wǎng)絡(luò)上的交通以這樣一種方式分布，就是所有使用的路線都比沒有使用的路線費(fèi)用??；Wardrop第二原理：車輛在網(wǎng)絡(luò)上的分布，使得網(wǎng)絡(luò)上所有車輛的總出行時(shí)間最小。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2交通分配方法平衡分配法如果分配模型滿足WARDROP第一、第二原理，則該方法為平衡分配法。非平衡分配法如果采用模擬方法進(jìn)行分配稱之為非平衡分配法。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章21、平衡分配法固定需求分配法在分配模型中，出行OD矩陣T(i,j)固定不變。其模型為：求解算法：Frank-Wolfe算法道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2彈性需求平衡分配模型這類分配模型中，出行OD矩陣T在分配過(guò)程中是連續(xù)變化的，OD點(diǎn)對(duì)之間的出行量取決于出行時(shí)間。模型同固定需求分配模型，約束條件用上式替代。求解時(shí)將其轉(zhuǎn)化為固定需求問(wèn)題求解。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2組合分配平衡模型在組合分配模型中，交通分配與出行分布或方式劃分為同步進(jìn)行，并相互影響。平衡分配模型特點(diǎn)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，，思路明確，但維數(shù)太大，約束條件太多，求解困難。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章22、非平衡模型最短路（全有全無(wú)）分配容量限制分配多路徑分配容量限制——多路徑分配道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2交通需求交通流重分布道路及交叉口流量預(yù)測(cè)交通網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)價(jià)交通規(guī)劃方案車輛路徑選擇模擬最短路交通分配容量限制交通分配多路徑交通分配多路徑--容量限制交通分配調(diào)整交通管理措施O-D矩陣道路交通網(wǎng)絡(luò)交通流重分布模擬道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2交通流重分布基礎(chǔ)：車輛路徑選擇模擬最短路交通分配容量限制交通分配多路徑交通分配多路徑--容量限制交通分配交通規(guī)劃方案道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2二、最短路交通分配在分配中，取路權(quán)（兩交叉口間的出行時(shí)間）為常數(shù)，即假設(shè)車輛的路段行駛車速、交叉口延誤不受路段、交叉口交通負(fù)荷的影響。每一OD點(diǎn)對(duì)應(yīng)的OD量被全部分配在連接該OD點(diǎn)對(duì)的最短線路上，其他道路上分配不到交通量。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2

最短路交通分配

AB100100100出行量T(A--B)=100輛道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2三、容量限制分配方法容量限制分配是一種動(dòng)態(tài)的交通分配方法，它考慮了路權(quán)與交通負(fù)荷之間的關(guān)系，即考慮了交叉口、路段的通行能力限制，比較符合實(shí)際情況。容量限制分配有：（1）容量限制——增量加載分配（2）容量限制——迭代平衡分配道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章21、容量限制——增量加載分配先將OD表中的每一個(gè)OD量分解成K部分，即將原OD表分解成K個(gè)OD表，然后分K次用最短路分配模型分配OD量，每次分配一個(gè)OD分表，并且每分配一次，路權(quán)修正一次，路權(quán)采用路阻函數(shù)修正，直到把K個(gè)OD分表全部分配到網(wǎng)絡(luò)上。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2

容量限制交通分配

AB40+202030+1010401020+4030+1030出行量T(A--B)=

40+30+20+10道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2

1234567891012345101006050403020

4030302520

20202015

101510

1010

5

5

5

5

5分配次序K分配次數(shù)K與每次的OD量分配率（％）道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章22、容量限制——迭代平衡分配

先假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中各路段流量為零，按零流量計(jì)算路權(quán)，并分配整個(gè)OD表，然后按分配流量計(jì)算路權(quán)，重新分配整個(gè)OD表，最后比較新分配的路段流量與原分配的路段流量，新計(jì)算的路權(quán)與原計(jì)算的路權(quán)，若兩者比較接近，滿足迭代精度要求，則停止迭代，獲得最后的分配交通量。若不能滿足迭代精度要求，則根據(jù)新分配的流量重新計(jì)算路權(quán)，重新分配，直到滿足迭代精度。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2四、多路徑交通分配方法1、分配模型出行者希望選擇最短路、出行者在選擇出行線路時(shí)帶有隨機(jī)性，因此，各出行線路被選用的概率可用LOGIT路徑選擇模型計(jì)算。P(r,s,k)—OD量T(r,s)在第k條出行路線上的分配率；t(k)—第k條出行線路的路權(quán)；t—各出行路線的平均路權(quán)，θ—分配參數(shù)；m—有效出行線路條數(shù)。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2多路徑概率交通分配AB30P=0.3P=0.550P=0.220T=100道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2

多路徑交通分配考慮最短路、隨機(jī)兩因素

mA1kB道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2運(yùn)用本模型時(shí)，首先必須確定每一OD點(diǎn)對(duì)(r,s)的有效路段及有效出行線路。有效路段—[i,j]為路段終點(diǎn)j比路段起點(diǎn)i更靠近出行終點(diǎn)s。有效出行線路—由有效路段組成線路。每一OD點(diǎn)對(duì)的出行量只在它相應(yīng)的有效出行路線上進(jìn)行分配。本模型能較好地反映路徑選擇過(guò)程中的最短路因素及隨機(jī)因素。道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2五、容量限制——多路徑分配該方法考慮了路權(quán)與交通負(fù)荷之間的關(guān)系及交叉口、路段通行能力的限制，使分配結(jié)果更加合理。包括：多路徑——增量加載分配、多路徑——迭代平衡分配道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2

容量限制--多路徑交通分配AB12331218123064T=100=60+30+10道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案交通阻抗分析車輛路徑選擇模擬交通流重分布模擬道路及交叉口的速度、流量等輸出交通分配預(yù)測(cè)反饋調(diào)整道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2六、交通管理對(duì)交通流影響的原理影響車輛運(yùn)行的交通阻抗對(duì)鼓勵(lì)通行的交通流，減少交通阻抗對(duì)限制通行的交通流，增加交通阻抗以達(dá)到調(diào)整網(wǎng)絡(luò)交通流量的目的道路交通規(guī)劃多媒體課件第五章2速度

道路車輛速度、行駛時(shí)間預(yù)測(cè)

暢行車流

正常車流

擁擠車流