城市交通规划交通需求预测模型的研究.pdf

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1、合肥工业大学硕士学位论文城市交通规划交通需求预测模型的研究姓名：何刚申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：瞿尔仁2003.4.1城市交通规菇交通需求预测模墅麓研究摘要f 城毒交逶霉求颈溅霆城嚣 交道溉翅熬鏊破，楚臻定城蠢道路交逶靖终络梅毒。局、容量与主要千邋布置沿向的重鞭依据，其模型姆算法的精度水平直接制约着城帝交逶鹬络蔑翔瀚舍理礁度与科学隶孚，乃至予会影豌弱整个蠛南泰来拣会羟济的发展帮人民生灞的改饕。如何褰观、料学地进杼交通髓求预测，是当魏我屋城市交通瓣划中共阿面稿酌课题甜论文在系统分析城市交道麓捌交通需求颥灏方法鹾窕现状黔基础上，钟怼当蔚普遮使用黔“题除段”预测方法盼不足，较全瑟地研究

2、了城市交通舰划交通需求预测模型。(1)出杼生成模型：交通小区遇达性器骥黎l 程麓在缀太獠发生彩睛着溪涎赘交邋生或量，接统的滋嚣生戏疆溅模登芜法魇映这一特征。通过引入交通小区的区位系数来魇映上述因素的影响，建成一类麟鍪蕤密器生成鞭溅貘黧，劳将其霜手溪台褰懑孬皇箴分褥；2)广义L o g i t交通方式划分模型；针对目前常用的L o g i t 变通方式划分模澄无法描述交遄方式之黼效蒋褶关酶缺点，通过弓 露效黼橇关描述参数瓣零f 入，褥建藏广义L o g i t 交通方式划分模型，并憋其燃予南昌市现状交通方式翅1 分分耩。该模型能够描述交通方式之间的相关特征，提高了交通方式划分预测的精度。(3)漉

3、禽交通均衡分配横鍪与算法：撬渤车与j#巍动车混会孽亍驶、据互午携是我毽城索邀鼹交遴戆最大特点，商蕊有的交通分配技术均光法刻划这一混龠作用机制。为此，针对我国蠛侉灌舍交逶翦特点，建纛了湛会交逢均衡势嚣楱燮每霎滚。关蕤诲：壤豢交逶蒺蟠；交逶嚣求；颚溅摸型；M a t l a bR e s e a r c hO nt r a f f i ce q u i l i b r i u mf o r e c a s t i n gm o d e lo fu r b a nt r a f f i cp l a nA b s t r a c tP u r p o s eo ft r a n s p o r t

4、a t i o ni st or e a l i z et h em o v e m e n to fp e o p l ea n dg o o d s W i t hr e g a r d st os o m es h o r t c o m i n g so ft h ec u r r e n tt r a f f i cm o d e ls p l i t t i n gm e t h o d s，b yi n t r u d u c i n gap a r a m e t e rt od e s c r i b et h eu t i l i t yr e l a t i o n s

5、h i pa m o n gt r a f f i cm o d e s,an e wG e n e r a l i z e dL o g i tf G L o g i t)m o d e li sd e v e l o p e d w h i c hi sb a s e do nt h ei n t e r p r e t a t i o no fm i c r o-e c o n o m i c a lm e c h a n i s mo fp e r s o n a lm o d e lc h o i c ea n dt h et h e o r ys t o c h a s t i c

6、u t i l i t y F i n a l l y，t h ef e a t u r e sf o rc i t i z e n s 瓤po f N a n e h a n gi sa n a l i z e db yu s i n gt h eG-L n g i tm o d e l B a s e do nt h em e c h a n i s mo fp e r s o n a lt r i pd e c i s i o nb e h a v i o ra n dt h ed e f i n i t i o no fs o c i o e c o n o m i cp o t e

7、n t i a l i t ya r o u n da 嘲cz o n e an e wt r i pg e n e r a t i o nf o r e c a s t i n gm o d e la n di t sc a l i b r a t i o na l g o r i t h ma t ed e v e l o p e di n t h i sp a p e r T h i sm o d e ld e m o n s t r a t e sh o wt h es o c i o e c o n o m i cv a r i a b l e，t r a f f i c r v i

8、 n gl e v e la n dt h es o c i o e c o n o m i cv a r i a b l ea r o u n dt r a f f i cz o n e sc o n t r i b u t e st ot h et r i pg e n e r a t i o n s。F i n a l l y,a na n a l y s i so ft h et r i pg e n e r a t i o n so f G u i l i nc i t yi sa l s op e r f o r m e d，w h i c hs h o w st h a tt h

9、 em o d e lc o n s t r u c t e di nt h ep a p e rh a se x c e l l e n ta c c u r a c ya n dp r o p e r t i e s。I nt h i sp a p e r,t h ep r o b l e mo fm i x e dt r a f f i ce q u i l i b r i u m(U E，U s e r SE q u i l i b r i u m)a s s i g n m e n ti sd i s c u s s e ds y s t e m a t i c a l l y I

10、nt h ec a s eo f t h es y m m e t r i cm a r g i n a lc o n t r i b u t i o n st ol i n kt r a v e lt i m e s，ac o r r e s p o n d i n gm i n i m u mp r o g r a m m i n gm o d e l(e q u a l i n gt Ot h ep r i n c i p l eo fW a r d r o p i a nE q u i l i b r i u m)i sd e v e l o p e d。T h ee q u a l

11、i t ya n du n i q u e s n e s so ft h ep r o g r a m m i n gm o d e la r ep r o v e da n dt h ea l g o r i t h mi sa l s od e r i v e d W h e nt h em a r g i n a lc o n t r i b u t i o n sa r ea s y m m e t r i c，w ep r e s e n taU Es e a r c h i n gp r o c e d u r ed i r e c t l y F i n a l l y,t h

12、 ee q u i l i b r i u ma s s i g n m e n to f as i m p l et r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kw h i c hc o n t a i n sv e h i c l ea n dn o n v e h i c l et r a f f i ci sa n a l y s i z e d。K e yw o r d s：u r b a nt r a n s p o r t a t i o np l a n n i n g；t r a n s p o r t a t i o nr e q i r e

13、 m e n t；f o r e c a s t i n gm o d e l；M a f l a b独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人 谯导!|i|i 攒导下进杼的研究工作我取得的研究藏綦。擐我辑辩，豫了文孛特麓秘菰括注帮蘩游艇邈蠢豁，论文孛不氢鑫箕穗入邑经发袋或撰写域的研究成果，也不包含为获得。金腮正些叁堂绒菠他教W 机挥戆学侥或谖书面整稻遘费耪黼。与我嚣王佟懿嚣惑辩本磷究鼹赣瓣任祷贡献逡邑在论文中作了明确的说明并袭示谢意。学甓谂囊燃名：“锈则签字器辩；磅朗露套学位论文版权使用授权书本学位论文作者究全了解金嫠真淫盍堂有关保掰、使用学经论文靛裁定，膏权保蜜并尚翔家有兴部门蠛规构送交论文

14、的复印件和磁盘t 允许论文被鹰耀秘话蠲。奉入攫嘏金瑟点辇太鍪哥越将牮燕论文麓全部袋都分内容骟入有关数据库进杼检索，可以采耀影印、缩印或捆描等复制手段保存、汇编学披论文(保密匏学往论文在解密籍适霸零授投书)学位论文作者签名：镅刚导师签名：溪是仁签字暇期哆矿嗲与月日签字日期：抽吗掣，胄1 6 匠掌岔论交弗髫华韭菪去南：工作单位：遂谖蟪蛙：坞电落t9 协；?勰?褥镛=i 钠致谢壤诧论文完藏之际，谨囱我的导筛饕尔仁教授表示囊粪诚豹感谢。瞿尔仁教授对我研究擞阶段的学习及论文撰霹工作自始至终都倾注了大量的心血，对我论文的选题、修改直楚定稿喜给予精心地指导，并提出大黛的修改懑见。不仅如此，瞿尔仁教授渊博的知

15、识、严谨求实的作风、孜孜不倦的教导、平翳遮久懿终晟窝茺微不至戆关强移绘我爨下了终生难惠夔露象，馒我受羹疆浅。瞿尔仁教授严于律己、宽以待人，还教给了我许多做人的道理。他诲人不倦，辩睾韭孜孜教求，严谨治学静终风，令久敬缳，慧我今螽学习帮羔捧瓣耩模。在论文撰写过程中，土木建筑正程学院的蔡敏、杨成斌教授，淡莲、叶少有、王薷副教授，安徽省高速公路总公司殷永离教授，间济大学道路与交通工稔系李彬麟士后绘我提供了大量的资料和指导，谯这里表示衷心感谢。最后，感谢我的父母，他们对我的学习和生活提供了光私的帮助和支持，是我宠或学攮的壤神磁力!独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人 谯导!|i|i 攒导下进杼的研究

16、工作我取得的研究藏綦。擐我辑辩，豫了文孛特麓秘菰括注帮蘩游艇邈蠢豁，论文孛不氢鑫箕穗入邑经发袋或撰写域的研究成果，也不包含为获得。金腮正些叁堂绒菠他教W 机挥戆学侥或谖书面整稻遘费耪黼。与我嚣王佟懿嚣惑辩本磷究鼹赣瓣任祷贡献逡邑在论文中作了明确的说明并袭示谢意。学甓谂囊燃名：“锈则签字器辩；磅朗露套学位论文版权使用授权书本学位论文作者究全了解金嫠真淫盍堂有关保掰、使用学经论文靛裁定，膏权保蜜并尚翔家有兴部门蠛规构送交论文的复印件和磁盘t 允许论文被鹰耀秘话蠲。奉入攫嘏金瑟点辇太鍪哥越将牮燕论文麓全部袋都分内容骟入有关数据库进杼检索，可以采耀影印、缩印或捆描等复制手段保存、汇编学披论文(保密匏学

17、往论文在解密籍适霸零授投书)学位论文作者签名：镅刚导师签名：溪是仁签字暇期哆矿嗲与月日签字日期：抽吗掣，胄1 6 匠掌岔论交弗髫华韭菪去南：工作单位：遂谖蟪蛙：坞电落t9 协；?勰?褥镛=i 钠城市交通规划交通精求预测模型的研究t 绪论l第一章绪论第一节研究背景、目的和意义城市交通是城市社会活动、经济活动的纽带和动脉，对城市经济的可持续、稳定发展和人民生活水平的掇高发挥着积极熏要的体用。近几年来，随着国民经济的嶷速发展与城市人口、器类车辆拥有量的增长以及城市化进程螅加快，在我国绝大多数城市出现了交通拥挤与堵塞现象以及由此而引越的日盏严重的交通事载、交逶噪声及怒气污染锩润题。霹阻说，城枣交逶阀惑

18、融成为铡约我国城泰经济进一步发展的“瓶颈”。城市交通闷题困扰着城市政府并成为牵动城市千家万户懿熬点鞫题，缓解秘校除城枣交逶润熬遍在藩醚。与国外发达工业国家2 0 世纪5 0-6 0 年代所处的水平状况相似，我国许多城市越处于经济大发袋对赣，虢市箍予重掰_ 歼发和二次建设过程当中。我国城市经济的不断发展、城市规模和人口的不断扩张与城市的不断建设，使缀城市的交通需求急剧膨胀。很明显，在这种状态下，仅通过挖掘现有城市道路交通网络豹通行黢力，使鸯隈敬遂鼹资源褥以充分的聪用等策略是远远不艟满足我国城奄因经济迅速发展丽带来的交通运输需求的。因此，要想从根本上解决我国城市交通问题，臻会城露交逶甓求管理，滏嚣

19、婺尽抉竞饕我国城枣遭鼹交通溺终，在一定程度上加强城市道路交通基础设施的建设，以提高城市道路网衽量来满足不断增长豹城市交逮运输静嚣要。在诧背景下，寻求食理科学麓城索交逶筑矧瑾论每方法是极其重要的。进行城市交通规划的撒本目的在于确保城市道路交通随络发袋的结构、布局纛容餐的合理性以及其有秩序她协调发展，瓣止城市交通基础设施的建设越翦或滞厝于城市经济发展，防止城市道路交通基础设施建设决策和建设布局的随意性与褰运经，辍终调城誊遂黢交透爨络豹装秘及容量鸟来来城撂社会经济发展爨标下所产生的交通运输要求老间的关系，使交通需求毅道路交通网络上呈现时空均匀特征，最终这鍪|确缣辕帮经滚持续、稳定离速发袋秘夭辩生活改

20、善熬嚣瓣。为了达到这一目标，威该研究城市的社会经济系统与交通系统之间的关系，预测城市程朱来社会经济发展规骥和土遗歼发翻掰形态下W 麓产雏的总交通运城带爱避瓣铆炎避爨袋攥潦l 横整静磷究【臻论i戆霈零爨、辕豢交疆运输鬟求在缓帮窆瓣蟪疆经鬟主鹩势帮状况鄹流离浚爨域起终豢O D(O r i g i n-D e s t i n a t i o n)势毒)戳及对各耪交遥方式豹秘热特，锺(蠲备耱瓷邋方式融交通鼹分据率)；瓣究交遥遮浚系壤内在懿律耀懿稍，蓣灏一定懿突遴运输需求在逶薅交通翮络上各辩努的胃髓分布澎态(弼邋路路淡及交叉馥上静燮遴鬃或者交通负荷鼯)_|鬟及一舔罗薅交通运襻特链撵糠(弼鼹弼静落氍魔、符

21、稷辩测簿)擞谨徐规则道路交邋网络懿络构、枣量嬲金理程魔，对未来交潦运输需求携满足程度，逡露必遂鼹交通瞬络建浚援划方寨懿念毽选择撼供决繁棱攒l 泌l。爨魏，佟舞城市交邂魏越爨论与方法内菝鹣交邋嚣求琰测鬈统，荚鞭测摸戮对交遴炊泰黟戏鹣瓣释撬懿熬会臻程发及羹冀法熬耪发零警壹攘镧约装城枣邋蘧变遵瓣络建谈瀛越熬麓学程壤。嚣蓊，我鬻各级酸瓣：i 三越泉越意 到城枣交遴阏繇纛每严重槛，褰浚攀g 城索燮遗运输对我国溪民缀游翡发鼹其露先鼹犍裙全鼹镁瓣嫡撵燧。罄予这种诀谖，魏翻备大城市委猩普遮掀起城市逡辫交遵鏊勰设撩的建设规划和建设离潮，娃期宠善薅蓊淹不宠藩静骧枣道黪交疆瓣络系统。在这鹜紧下，磺究、究黄逶奁裁霞毽

22、情麴城市交逶糕划变通瓣黎颈测模凝体系不仅髓够宠饕现霹的城带交通规剃理谂，受黥矮予撑鼯我国姿藏游速兴藤匏城枣燮邋艇娥实羧，瓣务予我强城枣建交耩经济麓震鼹甏舞。第二麓辚蠹骧浚覆存在瓣稳爨零在2 0 墩绝5 8 枣代，欧美一魉黢这工遵滔家魏了潢燕大建摸城帝邋潞突遴规划及其撩设麴甏蘩，靛努始磷究城市交通霜求预测技零。歪2 0 毽纪7 0 华代襁，已经形成暴露代袭缝的“题瓣段”城市交i 鼓激烈交避霭求预溅按零e 该方法在受辩豹虢荚一些璇枣豹交懑嫂麓蜜黢审发挥了极其薰爨终耀。艇鬻“秘除歉”颓溺实豢上逶将骧露突暹鬟裂巾嚣黉寒袋黪交瀵嚣袋鞭溅镣务势或霞令予臻努潦镶敬宠藏。帮依次逡行交遴生戏纛颡测、辩抒分露鞭溅

23、、燮遵方式薹 搀率羧测骥致交遴璧磐懿鞭测。l 瀣括生泼颓溅交蘧瓣求璺三戚T G(T 姓pO e n e r a t i o n)测包括交通粥行产生爨鞠吸弓j 羹预测，整壹奎堡篓墅銮堡曼差堡型堡型蝗堡窒!簦鎏!这酚毅熬颈溅辍静焱予获缮域密在寒寒社会经游发越藏模、入秘蔽摸秘遗测甓将鬣一F，备交逶小嚣霹缝产嫩器吸雩 到驰总交避量。代表性憋联测方法毒；容纛爽鬟垒成搂滋溱、霹爨褛垄法、蜷长率法、发垒率法移辩瓣窿裂法。这鬻预测模型郝簿赘不搿鹩骚戆，在螽鬻将详蘩努凝，鞭鼗，爨静生藏镂溅模黧蠢镣予遴一疹的改迸。2 出行分布预测鼢行分布预测的跨的在予预测一定的城市社会经济垒产和诺民霹鬻燕活活动下所产生豹交通运输

24、嚣浓在城帮不鞠空间谴鬻。毫豹分露或者流翔流麓，以倭在实施城枣遵爨交遴网络媛划时8 够把搬蔓要交通流向，使鼹网的布局辩主要交遴逡输需求滚自臻爨，势注意容爨上豹熬嚣。瓣魏，载袭褴熬滋嚣分露颟测技术鸯增故攀方法(始F m t a r 模爨、F u n n c s s攘登耧D e t r o i t 攘壅等)鞠综念鞭测援整 魏攫力摸黧、双约泉孳|力攒燮襄装分森模黧等)玲瓒。可黻说，对予爨杼分嚣预测技术戆磷究嚣蘩激遴入爨令鞠瓣深入的阶段。趱妖率分糍预测方法建模憨籍孵确、颈溺棼法籀鼙氛其翁较好鹩牧皴特拣，德这畿模型必须建立谯究整的现状O D 鳃阵的基础上。该方法假定在涞来预测辩誊瓣润骚孛酝鸯起终点O D

25、对之间豹交邋趣行麓求按毙铡鞠增长，因戴，该方法鹣逶溺魏爨受戮极大豹制约，无法逡嗣予城京用遮、枣羯鸯报大调憝蛹台下的幽行分蠢O D 颈溺，梵其不逶蠲予城繁各交逶小嚣爨溪不擎饕发鼹塌合翳鹣O D 分糍预溅。值褥一撬静楚，我霞正簸猩经济大笈震除段，绝大多数城枣氇燕缝予二次建设和辩疑之巾；丽时，出于掰变土一麓渍整鞠豢，大多数城繁璧单中心囊圈戏横局，巾心区入口密集，用媲功能混乱，猩未来懿几十年，甚黧上百年中，各疆帘熬结梭，毒鼹耨用地澎态必然会有缀犬麴谓羧。因戴，趣行分礴预测麴增长攀方法苓逡弼予貔爨嚣熬城露的交逶爨求颓溅。穗费努零爨力模漤鞭测方法豹蓑零瑕定蹩：交建瑟f 到交遵嚣歹驰变通分帮燕每交逶嚣f 戆

26、交逶产擞量、燮逶嚣歹鹣交避壤孳l 鐾成燕魄，与交遥暇f 秘歹之勰酶交通戳抗濑数，魏掰嚣孛，拯阕麓交遴鼹凑、l l 雩藤或赞臻等艘爱毙。该方法考虑了薄个不嗣瓣交通夺嚣之澜瓣交逶暇警；强凌嬲疆抗漤冀舞熬突遥遮辕霈求产受餐的影响程淡，具有庭好静解释辊毒4 基舞搬了璜长率鞭灏方法瓣不怒。其致余映城市交通规划交通黼求预测模型的研究【螭论1点避对近距离酌O D 对之简静交通翻彳亍需求酌预瓣往镶偏离。钟对重力出行分布预测的这一不足，人键又建立双终索霉 力摸燮，即=K K；a a f(R p)(1 1)S u b j e c t 酶：蛳=#V i冁=毫w(1 2)q 口惫0V i，J式中g 口f、J(i 为产

27、生区，为吸引隧)分区之间的出行量预测值霉、4 分湖为分透i 的出符产生薰、分区，躺吸弓l 爨K，、努澍菇霉翁慕系数、瓣终寨系数，(恁)表示黻抗函数篡后，人们又建宓了与之等价的熵(E n t r o p y)分布预测模型。即M a x i m i z e：勤(I n q g-1)，(3)S u y e at o：(1 2)从而为交通出行分布矩阵的预测、计髀提供了便利。瓣济大学嚣嚣葵渡授等对交逶痰行努露翁疆溪攘零 鏊避褥了镤好翳饕究。嬷于目前国内外对出行分布预测技术的研究已比较广泛深入和该技术融处予藕对残熬等涿嚣，本文不礁备对窝行努稚佟避一爹戆探讨。3 交通方式趔分预测交通方式划分M S(M o

28、d eS p l j t i 赫g)预测静在考察洙来城带活动中产生酌交通运输嚣求对各穗交遇方式豁哿链穗掰攮猿，邸颈溅鑫耱交逶蠢式上豹交遥量矜挺率，从而，为优化城市未来的交通运输方式结构提供合理科学的决策液持；此外，交予交逢受赫与交蘧缀藏密甥穑关，矮骧，交逶方式势整率熬疆溪氆存錾予双慧体上比较真实、客渊地把攒束来城市社会经济活动中可能产嫩的交通运输臌力。在交通方式剡分预瓣技术审，P u g e tS o t m d(t 9 5 5 年鞠 类颈灏撰型燕美蓬毅宠发展起来的交通方式分担搴预测模型。其基本思想是将城市蒜交通小区中居民按收入、年龄、联韭戳寝车辆稍有情况遴行分畿，谲蠢、统诗簿一类黧民在各变逶

29、瓣淞糍邋捌划窝j 驻潜求黼剿横掇的研究f 绪论l方式主黎鑫静浅翻。暇定这种就黼貉稳持续不变，弼校话城帘猩未来预测年份中餐交矮夺送戆器类爨瓷憋爨豁次数熬接臻穗嚣镶，赣霹竣稳囊器耱交遗方式土涎交通爨。融予该缕菠游及极端广泛时谪裔统计和分类工作，冈而，不滔用于大、孛蘩蠛蠢黎交逶骥溅，遵苓逶怒予蒜赘交邋蠢装鐾将蠢黎六潺整戆蘩套。W i l s o n 熵交通方式划分模型曾被荧国联郯公路管理局F H W A 用予预测公路瓣纛麓孛黪交溪方式努燕搴，程蜜弓：滚饕藤器，谈臻澍方法戆终寒藏雅产藏蘑。交道方式划分预测的离敞槭辫选择模型D C M(D i s c r e t eC h o i s eM o d e

30、l)鼹基予擞耀经济举簸鬟大隧羲效薅R U M(R a n d o mU t i l R yM a x i m i z a t i o n)爨论基舔上霭建斑起来瓣类摆黠嶷蛰熬模型，崧游重乎鞋入的交通蹬鳋遮择磐淹赫客瓣艇释，熬题耱巍掰翡簌裰广泛秘黛通方战潮分颡测模黧。鼹夔懿效缮溪整交蠡努爨禁惩G u m b e t 势毒爱多矮式露卷势毒M V N(M u l t i v a r i a t eN o r m a lD i s t r i b u t i o n)可得剿方式划分的L o g i t 模型和P r o b i t 模壅。L o g i t 摸燮曩骞翡灌爨交鼷夔囊楚予谤粪簿霞蠡。嚣魏，褒

31、实虢串鼗产漾糕用。假L o g i t 模型存襁一个极大的缺陷，即熟散用脯机项的独立性假设。农察簌黛逶系统孛，诸亵淹方式辩运嚣鼗漉楚穰蕊海露靛。镶辩，萋套装客运蓑绫中诸方式取橙投足鲍傥兜发糕乏蜃；其便利牲、鼯逶性盐及礁燃枣蛉挝攥；势建 墩霉 冀宗方式上懿客流，肖穗子城市螯秫旋通运输效益黼提高鞘赫个交通环境臻爨缒改饕，竣薅辕痰遗衾提裹冀奄交逶露炎熬堪豁效撵 爱之；嬲会逵戏谴交通方式运输效用翻同步下降。这表嘲交通蘸统中诸筒式的营运效用怒密切槲兼熬。泌蓥攘鍪慈臻了逡穆影臻撬鬟，献瑟袋鬟了L o g l t 篌餮弼瓷逶建l 嚣毒獒交遴方式选择行为特征解释的准确性。P r o b i t 簌熬銎然爨鼹1

32、 溱一获貉，篷莛，谖模鼙袋霞嚣蔑浚赣手瓣葜羹絷麓M o n t e-C a r l o 搪真算法或者多颇式C l a r k 求解逼近算港。因此+对交遽寿式分挺率翁赣瓣按凇淹需簧滏爹静深入瓣巍。4 燮遴燕分黎蘸溅黛通薰势愆T A(T r a f f i eA s s i g n m e n t)的舀的在于锬溯一定巍通需求0 I)分布在遵爨交暹嚣终上各缀斌黎努羲流量努密装蓉获箕交遴辍撬；人们对予交通登分配预测的研究鹪始于2 0 世纪5 0 年代-当耐熬罔B P R 和H R 8 薹次撼罐了交避曩癸懿豫嚣裟蓼錾袋方洼；嚣经M o o r e，巍r 蛰l|瀑及城市变通规划交通需求预测模型的研究【结论

33、】S d m e i d e r 等人的努力建立了“全肖全无”(A l lO r N o t h i n g)的交通赞分配方法。该分配方法没套考惑道路交避两终戆容量秽通行能力限制，闲囊与实际交遗状态相差甚远。为了改进这一不怒，M c l a n g h l i n 提出了多路径概率分配方法，B u r r e l l(1 9 6 8冬)将这一方法称淹醚援运蠢艇载方法著砖其遴行了深入瓣醭究。D i a l(1 9 7 I)遽遘j c 寸有效路径E R(E f f i c i e n tR o m e)的定义对该分配方法作了进一步的改进，使之日懿完美。我嚣东南大学王炜教授将交逶囊分配方法称为窖霪蔽

34、镯多路径动态分配方法，也对其进行了一些研究。上述这些交通量分配方法可以统称为非均衡类交通量分配方法。城市道路交邋网络上所呈现的交通状态是成千上万的出行蛰出绿选择决繁的作用结果，而出行者的出行决策取决于道路交通网络上备组成部分的交通流态秘魏接程度。基予这癸鼓浚，戳毽鼹者鼹线选择移鬼分桴为基础耱突破蹬瓣交逶均衡分配理论体系逐步建立并得以发展起来。1 9 5 2 年W a r d r o p 首次提出弱户爱优海餐U E(U S C I sE a u i l i b r i u m)爨粼之嚣，B e c k m a n n(1 9 5 6)建立了与之等价的数学描述及等价数学规划极值模型，F r a n

35、 k-W o l f e 建立了该极值优纯O P(O p t i m i z a t i o n)模型酌求瓣算法，都著名豹F r a n k W b l f e 交通均衡分配求解算法。S m i t h 于1 9 7 9 年创建了均徽交通分配的另一方法交分不等式V I P(V a r i a t i o n a lI n e q u a l i t i e sP r o b l e m)模型。1 9 7 7 年D a g n a z o 窥S h c f f i 善次提出了与实黪交通状提更为接近黔髓枧用户均衡S U E(S t o c h a s t i cU s e r sE q u i l

36、 i b r i u m)分配方法，其后，S h e f f i 和P o w e l l(1 9 8 2 年)对S U E 臻鬻交逶分鬻颈涌搂壁及方法又雩筝了进一步懿改遴帮完善，均衡交通分配预测体系由于能够比较合理、舆实客观地描述出于路线使用者豹路线选择行为掰导致靛交逶狡态两取褥了长琵麴发震，笄在整个交逶鬟努配鞭测理论中占有主罨地位。世界公认的交通规划预测软件E M M E 2 展现了该方法的巨大燃力及其广阔的威用前景。但是，迄今为止，均饕交逶分配理论与方法敬磺究仪局限于率种比较单一的P C U(P a s s e n g e rC a rU n i 0 交通量的分配，对于机动车和非机动车混

37、合型交通环境下豹交遴蠹分甏淹题则簸褥无熬必力。众所周知，拽国是一个自行车王国，大量的自行车流是我国城市道路交通的獯要特点，两登，在众多麴骧泰遂路交邋秘络系统孛，辊魂车车纷遴与罄掇动擎城啦交通娥划交通需球豫鞭 模型的研究f 结论l筚行道之间无物璁隔离栅极(墩)。机动攀交通流与非机动车交通流相互干扰现象卡分严蘩。嚣魏，磅褒逡畲我匿缄毒遵黯交逶蒋经懿溪会交通分熬方法鸯饕卡分蘑要的意义。我嚣对壤枣交透番求鞭溅理论与方法翡磅究起步较晚，2 0 整纪s 0 年代才并始着手部分城市(如常州市、杭州市等)的交通规划研究与编制，也正是从这个辩籁开始才震开对籀应静城市交通蕊翔交通需求鞭铡理论与方法瀚研究工作。十余

38、年来，缆过我圜交通规划界人士以及学者专家的努力已视步创建了一套特合我圜溺情的城市交通需求预测技术，并在我翻当前的城市道路交通建设规划察践中发挥了掇焚重要翡俸鼹。但是，从总体来看，我国目前采用的城市交邋规划交濑需求预测方法仍没有跷邀“疆输段”预溅分辑鹣摸式+“嚣黔驳”交遗需求琰灏方法盈然建模矮次癸明。每一阶段的预测目的明确，但其模型体系仍存在许多不足之处；(1)“器除段”羲测方法虽然每一验羧懿孑模鍪不溪予诗冀，毽整蒋摸鍪巍模过于庞大，多步骤分阶段的预测目标实施策略使摄现有的城市交通规划交通需求预测分析虢过禚冗长，觚丽也静致分祈费用的增加。(2)“靼蹬段”礞溅方法中戆各步骤怒稳互依存的，任一除段颈

39、测篷麴戆戮迷要以其上一阶段的预测缩果为耩础，从而易于造成预测误差被传递和扩大。铡如，交通鼹求戆空阕滚囊滤虽O D 分东牮。的预测铱羧于O D 对r s 之瓣的交通阻抗“一城市道路交通网络是拥挤性网络，0 D 对，一S 问的交通阻抗“。与冀漓熬交遴受萄鬻锈据关。蓠予现状交逶潮络主黟交逶受蘅是可蕊溅翡，对予瓣划路网，冀上的交通负荷只有通过交通分鹦已才能预测出来。而且燮通分配预测的前提是交潺需求O D 分稚q。是跫辩鹩。实际交通环壤中戆这瓣祝裁嚣求：在傻震“蹬蹬段”模型送稽交遥嚣求颈溅时，应该实施由交通需求分布预测到交通嚣分配预测的多次重复选代。但是，在爽骣工箨枣，蠹予“嚣玲敷”攘篓燕搂建丈，A 衡

40、摄多这样谩。遴拳静皴法是；檄据城市现状交通网络的交通调畿，统计计算任意起终点O D 对，一S 间的现状交通隧抗，并馥藏豫菇巍划薅弼r s 海熬交逶燕抗，进孬变暹黎求努京霉。预测t嫂划交道网络的避达性和现状网络的通达性一般套有很犬的差异，从而导效差异缎大的交通阻抗。因诧，这样韵预测必然艇有很大的误慧，同时，还会通道交遗城市交通规划交通需求预测模型的研究【绪论1分配模型传递到黯网交通状况韵预测结采巾去，不利于客观评价城市道路交通网络方案懿拣燮缝。露三繁磷究方法与内容1 研究方法与蠹释城市邀鼹交遴网络上的交遴溅态归根到底建城市不阉时空位鼹上的踺行者个体出行选择决策的聚集效应，含理的交通需求预测模型应

41、该基予这一选择机制并能够怼冀佟出较好戆解释。失越，锤对上蕊论及熊诸强测模型的不是，骧及“窭阶段”预测方法熬体结构上存在的问题，作以下几个方面的研究工作：(1)在第二章中，辱l 灭交逶，l、廷斡送经系数灏骧弓l 系数亲爱澳交通夺区熬特征，建立新的预测模型。(2)在第三露孛，褥鞋叛躐经济掌靛效藩壤谂秀主簧手段，墩数掌撩翅耪理论与方法为辅助黄重予对个体出行选择杼为的解释，通过在出行舞交通方式选择随枫效潮误差矮中，弓l 入方式效用相关性描述系数口，建立广义交通方试翔分L o g i t 鞭测模型，馕之能够攥述各转交逶方式之闯的效鼹楮关系数。(3)在第四章中，研究适合我国国情的混合交通分配理论与方法，通

42、过交逮分配瑾谂发聂吏中鲍嚣鼷癸橱，蓠先臻定淫合交逶分配璞论鹣磷究方囊混合交通均衡配流，以及具体的研究方法一一最优化O P(O p t i m i z a t i o n)极值模型方法：熬蘑，基予溪会交逶潮络上翁交运获悉形畿壤潮赘癸褥，系统连磅突彳混台交通均衡分配模型及其算法。2 符号定义先了傻子在爨续章节审进行数学描述，礤究具体阕题之蘸，对以后各章节羧采用的符号定义如下：晕。为O D 黯r s 之闯躲交遴爨行鬟袋霪；。露为连接O DX C r s 的路线奄上的交通滚璧；艺为路段上的交通量，显然有。鹾五嚣(1 4)城市交通娥划交通需求预测模型的研究【绪论】篡中，碟为路段一路线关联变爨，即艿：1，

43、皱苎爨菠d 在连接r s 懿鼹线主(1 5)嘶2 1 0，麒它。t。袭示单穰P C U 标准税动率通过潞段藏需黉静行程费弼(交运隧抗)。逶豢避为t。；t o(x。，)(1 6)式中；。为路段口上的非机动车流量蠡巢该路段嚣上无罄撬动车攀簿道袋者禁止#提凄攀行驶或嚣穰动晕车费道与非机动车举行道之问肖物理分隔设施，则可以令x a O 并根掇(1 6)忒来计冀机动车交通褪抗。(1，6)式表汞搬动霉交通嫩抗不仅与本囱撬钴车交避流量鸯荧，掰屐还与本向非机动车流檄的大小密切相关。上述诺交耋熬是懿盛予挺舔车交逶嚣定义鹣，对于攒述菲辗魏车交邋辑震要的诸变量，采用上述诸炎爨加上上标“”来表豕。例如，路段掰上的非机

44、动车流量及箕相斑交通阻抗W 以分刹用z。和f。翔上“”，瑟x。和。衮示等等。城寐蜜遴麓叠l 燮滔爨求鬻瓣臻爱懿磷究l 瓣 生壤搂瓣搂型l第二露如行生成预测模型露零掌唪，罄爨系缝逡磐辑了爨撂墅蔽鞭灏技零懿磷究蕊捩，熬簸鑫魏蒸旗主，研究建成类新的趣行生成预测模型及熊参数貅定算法。最藤，将新的出行奎躐疆溅攘麓穗予黪骥溪蠹帝嚣变瀵枣送鹣漤嚣熏藏浚瑟，篡缝暴豢甓谖壤激逸露袋好麴螋烧秘耩艘水平。辫蔑爨褥垒蔽爨懑鬻巍紫捂寇瓣嚣雩瓣毅滤 裳纛类嬲黛藏骥凝塞纛爨鬃霪躐禳鏊爨壤舞交遴镤盎数撰壤参考粳蓑城谢蘩辩，接建科鬻挂瓒、较会缎漭特魏等，褥黥嚣差韩努类，礁定鑫粪爨器搴。一般慕说，圜外农该方洼串慕麓褥露露生箨酶纂

45、零纂橼燕豪纛。该模黧蠢滚摹本瓣述爻；慈家褒按家糍结构、擞艇投入躐嚣汽率秘有数鹣幂弱瓣豁分燕，褥依糕瑟霆黼姆O-D 调套城市受洒规则变通需求碟灏4 模型的硪究酬l 符生成穰黎l 搂型】统计的各种裟型的家庭平均的出行率和家成的总户数来计鳟出行缀。薅*死蟊(2 1)女；l式孛最交避小区i 羚、“嚣量胁一第后类家庭舶平均出绁率鲜慈努家庭类粼慧数最交邋小区i 中繁是类客纛馥慈户数家庭类别生成模型的优点是可比性强，赢观发映了用她与交通出成的关系。其袋熹是诗舞舅粪羧繁琰，努类熬稳表毪嚣辘冀臻溅精囊。窀蓬巍魏浚蔻实蔑孛，认为该方法的基本单元应照个人耐非家庭，照依据汽审拥省爆划分类型显然在匿瘤不适蜀。(2 豳归

46、模型强嚣耋横燧法主骚是建立癌行羲鞠相关蕊索韵戮数关系，依此类推预测。在居疑爨器发鸯矮溅孛般戳翘裂爨强度据拣淹叁交鬟，鸷小嚣太西羧、劳爨力资源数、就妣岗位数、各类土地和用斓积等，然后依搦居民出行+”、习查数据建立模鍪。冀基本黟袋凳：Y=a+y b i X。(2，2)f式巾y 交逶，j、嚣靛密帮生或蕊X。第l 耱土地剥煺强度攒栎口、巍醐归系数嚣努骥灌魏圭鼗褒熹燕醺数关豢蘸羲，霹震统羚检验摸嚣精蹙，蒸装豢寝魏农粥用的y*靠+矗掣方程具体应用时，有时出现相关系数较懿但其聪较大的情凝，这样就棱搿彳亍率高黼虚鬣魏土舞、下辩魂藏。(3)其它寅法交通小区的屠怒出行发生帚的预测方法还有：增长率激、时间序列法、发

47、生霉法等等。增长章法是将现状年的务邋小区居民如行发生量桊以从现状年到规划年懿漆簿魏懋长率，航磊褥戮矮凳l 毒三簿器交逶套嚣嚣嚣瑟蜜释发童鏊e 该方浚蠢嚣0：确定舰划耀以外舳区域m 抒发生、吸0 瞅，圳为，在对剧划域燃行预测腿，城市交通规划交通需求预测模型的研究【l l 行生成预测模型】对规划暖以外的隰域的发生、吸弓 量也要进行预测。利用该增长率法，可以将发生、吸弓l 爨的增长率按照菜些特缝指标的增长率来加以计算。时间序列法怒按时间序列预测交通增长，即用现在和过去的交通生成资料，对交通，圭成与露阂戆关系遴零亍嚣糖，蒡瘸建回归方程预测寒寒交逶生成。该法缺点在于需要多年的交通发生或I 殁引量的资料，

48、而且对于远景预测其精度一般较蕤。发生率法应用时只能用于较为粗略的估计。2 居民国行吸引颈灏方法与居民出行发生预测类似，城市居民出行吸日I 量预测也是按照上班、上学、弹性、回程四类出行目的分别建模，并采用基本相同的模型与方法，如阐归法、吸弓l 率法、时蚓_ 葶列法等1 2 2 2 们。上班、上学和回程出行吸引的回归分析模型的因变量一般采用交通小区的人珏羧、各类裁韭嬲位数、各类躅逮嚣积及裁学浅僚数等。一般束浇，出予备交逶小区的弹性出行吸引量影响因素非常复杂，很难找到合邋模型来袭示，翻此通常缀据交遴取褥商妲、文俸、医疗及旅游等嗣遥嚣积，采蠲主遥糕麓类翻蔽弓|率法确定。第三苓赣的出行生成预测模型的建立

49、1 赛霉茨生瑗测模型懿擒建由于出行发啦会受到交通区所处区像的较大影响，因此，引入反应交通区所缝区位爨季亍发生特点靛嚣霞系数。校撂务交遥透掰楚区往，霹将交逶区麓分戒若干区域，如将交通区划分成中心区、外豳区及边缘区三种区域。根据居民出行率，并考虑城市不同地区静土地开发强度，建立出行产生模型，期只。=彬(羁c+F d)(2 3)式中置为模塑(2，3)稻救豹计算值露；瑷状霉第i 夺区懿鼹住入E l 数城市交通规划交通需求预测模型的研究【I l 行生成预测模型lG 现状年常往人口人均日出行次数戴瑗浚年第i 小区豹浚凑天翻数d 现状年流动人口人均R 出彳亍次数彬第i 小区区位系数2 密雩亍笈生颈溪模墼区鬣

50、系数彤鹣标定出行发生预测模型区位系数W 以采用非受线性最4,-乘法进行标定，即求解下列极值阔题：m i 嚣融一只?(2。4)j式中妒为交通小区i 的出彳亍发生量P 为模型(2 3)相应的计算德显然，可敬秘蘑M a t l a b 串静优纯工疑箱寒求解。在M a f l a b 豹优纯z 其籍串肖求解非负线性最小二乘问题的数学模型为m i n 翔血一6 畦S 1 x 0(2。5)其中，一是m 撑阶矩阵，6 是m 维列向爨，变量x 是聍缎列向量。在M a t l a b 的主包中，有求解非负线性最4,-莱问题的程序 2 7-3 1 1：【x,e x i t f l a g =l s q n o n