交通流分配分解说课材料.ppt

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1、交通流分配（TrafficAssignment）交通流分配是本课程的重点和难点之一。最优化理论、图论、计算机技术的发展，为交通流分配模型和算法的研究及开发提供了坚实的基础，通过几十年的发展，交通流分配是交通规划诸问题中被国内外学者研究得最深入、取得研究成果最多的部分。本章主要讲述交通流分配的基本概念、基本原理和基本方法，交通流分配的非平衡分配、平衡分配的模型和算法等内容。概述两种机制相互作用直至平衡：一种机制是：各种车辆试图通过在网络上选择最佳行驶路线来达到自身出行费用最小的目标；另一种机制是：道路上的车流量越大，用户遇到的阻力即

2、对应的行驶阻抗越高。用一定的模型来描述这两种机制及其相互作用，并求解网络上交通流量在平衡状态下的合理分布，即交通流分配。就是将预测得出的OD交通量，根据已知的道路网描述，按照一定的规则符合实际地分配到路网中的各条道路上去，进而求出路网中各路段的交通流量、所产生的OD费用矩阵，并籍此对城市交通网络的使用状况做出分析和评价。交通配流路径n路径1路径2ODOD最初的交通流分配研究，多采用全有全无方法。该方法处理的是非常理想化的城市交通网络，即假设网络上没有交通拥挤，路阻是固定不变的，一个OD对间的流量都分配在“一条径路”，即最短径路上。但

3、对于既有的城市内部拥挤的交通网络，该方法的结果与网络实际情况出入甚大。交通配流的发展阶段在1952年，著名交通问题专家Wardrop提出了网络平衡分配的第一、第二定理，人们开始采用系统分析方法和平衡分析方法来研究交通拥挤时的交通流分配。确定性的平衡配流：其前提是假设出行者能够精确计算出每条径路的阻抗，从而能作出完全正确的选择决定，且每个出行者的计算能力和水平是相同的。现实中出行者对路段阻抗的掌握只能是估计而得。对同一路段，不同出行者的估计值不会完全相同，因为出行者的计算能力和水平是各异的。交通配流的发展阶段在1977年，对交通流分配

4、理论研究最积极、活跃的美国加州大学伯克利分校的Daganzo教授及麻省理工学院的Sheffi教授提出了随机性分配的理论。随机性分配的前提是认为出行者对路段阻抗的估计值与实际值之间的差别是一个随机变量，出行者会在“多条路径”中选择，同一起迄点的流量会通过不同的径路到达目的地。随机性分配理论和方法的提出，在拟合、反映现实交通网络实际的进程中又推进了一大步。交通配流的发展阶段路网上的拥挤性、路径选择的随机性、交通需求的动态性是同时存在并交互作用的，其机理是纷繁复杂的。真正地符合路网实际情况，还有更重要更基本的交通需求的时变性（即动态性）需

5、要反映出来。需要一种交通流分配方法能够将路网上交通流的拥挤性、路径选择的随机性、交通需求的时变性综合集成地刻画反映出来，这是研究交通问题的学者一直积极探索的问题。交通配流的发展阶段基本概念(1)将现状OD交通量分配到现状交通网络上，以分析目前交通网络的运行状况，如果有某些路段的交通量观测值，还可以将这些观测值与在相应路段的分配结果进行比较，以检验模型的精度。(2)将规划年OD交通量预测值分配到现状交通网络上，以发现对规划年的交通需求来说，现状交通网络的缺陷，为交通网络的规划设计提供依据。(3)将规划年OD交通量预测值分配到规划交通网

6、络上，以评价交通网络规划方案的合理性。交通流分配的几种模式（1）表示需求的OD交通量。在拥挤的城市道路网中通常采用高峰期OD交通量，在城市间公路网中通常采用年平均日交通量（AADT）的OD交通量；（2）路网定义，即路段及交叉口特征和属性数据，同时还包括其时间—流量函数；（3）路段阻抗函数。交通流分配的基本数据从交通流分配的特点来说，可以分为两类:交通工具的运行线路固定类型和运行线路不固定类型。线路固定类型有公共交通网和轨道交通网，这些是集体旅客运输；线路不固定类型有城市道路网、公路网，这一般是指个体旅客运输或货物运输，这类网络中，车

7、辆是自由选择运行径路的。交通阻抗（交通费用）交通阻抗或者称为路阻是交通流分配中经常提到的概念，也是一项重要指标，它直接影响到交通流路径的选择和流量的分配。道路阻抗在交通流分配中可以通过路阻函数来描述。所谓路阻函数是指路段行驶时间与路段交通负荷，交叉口延误与交叉口负荷之间的关系。交通网络上的路阻（费用），应包含反映出行时间、出行费用、安全、舒适程度、便捷性和准时性等等许多因素。经过大量的理论分析和工程实践，人们得出影响路阻的主要因素是时间，因此出行时间常常被作为计量路阻的主要标准。交通阻抗有两部分组成：路段上的阻抗、节点处的阻抗。出行

8、时间与流量的关系比较复杂，可以广义地表达为：即路段a上的费用不仅仅是路段本身流量的函数，而且是整个路网上流量V的函数。对于公路网而言，由于路段比较长，大部分出行时间是在路段上而不是在交叉口上，费用和流量的关系可以简化为：即路段的费用只