交通分配软件设计.doc

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1、本科学生毕业设计交通分配软件设计 黑 龙 江 工 程 学 院二一二年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of Traffic Distribution Software黑龙江工程学院本科生毕业设计摘 要随着我国城市化进程和经济发展，机动车拥有量和出行量迅速提高，随之而来的是日益严峻的交通拥堵问题。而解决复杂的城市交通问题离不开交通规划理论的指导。做好不同层次的交通规划，尤其是加强区域交通规划、城市综合交通规划和交通管理规划的制定和实施，对于建立可持续发展的交通环境和综合交通体系具有重要意义。如何利用现有的公路运输资源，尽可能地提

2、高运输效率来缓解这一矛盾，已经成为人们关注的问题。而交通分配是交通规划理论中重要的一部分，合理的交通分配可以作为解决这个问题的一个方法。因此，研究交通分配理论及交通分配软件具有重要的现实意义。本设计运用AoutCAD软件绘制虚拟路网图，并结合Access软件建立虚拟路网基本数据库，用VB语言对交通分配算法进行编程，从而实现交通量分配。主要是对全有全无分配法、改进的多路径Logit模型和Dail算法、单路径增量加载分配法进行编程，并结合案例对交通分配方法进行性能比较。本设计可以实现输入路网阻抗、流量等数据后，方便的查询各点之间的最短路径、各路段之间的流量分配，从而可以方便进行交通量分配，提高交通

3、量分配的精度，为交通规划参考提供参考依据。关键词：Access数据库；VB；全有全无分配法；Logit模型；Dail算法；增量加载分配法ABSTRACTWith Chinas urbanization process and economic development, and motor vehicle ownership and travel quantity increased rapidly, and with it the increasingly serious problem of traffic congestion. And solve complex urban transp

4、ortation problem without transport planning theory guidance. Do the different levels of transportation planning, especially the regional transportation planning, strengthen comprehensive urban transportation planning and traffic management planning and implementation, to build the sustainable develo

5、pment of the traffic environment and integrated transportation system has important significance. How to use the existing road transport resources, as far as possible to improve transport efficiency to ease this contradiction, has become a concern of the people. And the traffic distribution transpor

6、t planning theory is an important part of the, the reasonable traffic assignment can be as one solution to this problem. Therefore, the traffic distribution theory and traffic distribution software has the important practical significance.This design uses AoutCAD software rendering virtual network d

7、iagram, and combined with Access software based on the virtual network basic database, VB language to traffic assignment algorithm programming, so as to realize the traffic distribution. Is mainly to the all-or-nothing assignment, improved many path Logit model and Dail algorithm, single path-increm

8、ental load distribution method on programming, and combination of case of traffic distribution method for performance comparison. This design can realize the input impedance and flow rate on the network data, convenient inquires between each point of the shortest path between sections, each of the f

9、low distribution, thus can be convenient for traffic distribution, improve the precision of the traffic flow distribution, traffic planning for reference to provide the reference.Key words：the Access database；VB；all-or-nothing assignment；Logit model；Dail algorithm；Incremental load distribution metho

10、dIII目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 课题研究目的及意义11.1.1 课题研究目的11.1.2 课题研究意义11.2 国内外研究现状21.2.1 国内研究现状21.2.2 国外研究现状31.3 课题研究主要内容及技术路线41.3.1 研究主要内容41.3.2 技术路线4第2章 交通分配理论及方法62.1 交通分配概述62.2 基本概念62.2.1 路径与最短路径62.2.2 交通阻抗62.2.3 交通网络的表示72.3 交通分配的基本原理82.3.1 交通均衡问题82.3.2 非均衡模型92.4 交通分配的方法92.4.1 全有全无分配法92.4.2 阻抗可变单路径

11、分配方法112.4.3 阻抗为常数的多路径分配方法122.4.4 阻抗可变的多路径分配方法162.5 本章小结17第3章 数据库的建立与调用183.1 Access数据库介绍183.1.1 概括183.1.2 Access的六种对象183.2 选择Access的理由193.3 数据库的建立和调用193.3.1 数据结构193.3.2 数据库的建立203.3.3 数据库的导入213.4 本章小结23第4章 程序设计244.1 模块设计的总体思路及流程244.1.1 设计总体思路244.1.2 程序操作流程的基本步骤244.2 虚拟路网建立模块264.2.1 绘制虚拟路网264.2.2 虚拟路网的

12、链接264.3 各部分模块具体设计274.3.1 登录模块274.3.2 虚拟路网模块274.3.3 数据输入模块284.3.4 模型选择模块284.4 本章小结29结 论30参考文献31致 谢33附 录34第1章 绪 论1.1 课题研究目的及意义随着我国城市化进程和经济发展，机动车拥有量和出行量迅速提高，随之而来的是日益严峻的交通拥堵问题。而解决复杂的城市交通问题离不开交通规划理论的指导。做好不同层次的交通规划，尤其是加强区域交通规划、城市综合交通规划和交通管理规划的制定和实施，对于建立可持续发展的交通环境和综合交通体系具有重要意义。而交通分配是交通规划理论中重要的一部分，因此，研究交通分配

13、理论及交通分配软件具有重要的现实意义。1.1.1 课题研究目的传统的交通规划都是采用四阶段法，即交通量的生成、分布、出行方式的选择和交通量的分配四个阶段来确定路段交通量。首先划分不同的交通小区，预测出未来年各个交通小区的交通发生量和吸引量，再用重力模型或增长系数法推断各个交通小区之间的交通出行，再根据交通组成，计算出各个小区之间利用公路出行的交通量，最后通过不同的交通分配方法，将这些公路出行交通量分配到各种出行路径上，再把所有交通小区间的交通量进行叠加，即得到设计道路上的路段交通量。这一方法的核心就是交通量的分配模型。交通分配，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

14、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，并据此对城市交通网络的使用状况做出分析和评价。交通分配的理论的基础，实际上就出行者的路径选择行为，它是根据出行者的选择行为将交通分布矩阵合理地分配到路段上，路段交通量是分配到的小区出行的叠加。交通分配可以将现状OD量在现状交通网络上分配，以分析目前交通网络的运行状况；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4步骤预测模型的精度。也可以是规划年OD分布预测值在现状交通网络上的分配，以发现对规划年的交通需求，现状交通网络的缺陷，为后面交通网络的规划设计提供依据。还可以是规划年OD分布预测值在规划交通网络上的分配，以

15、评价交通网络规划方案的优劣。1.1.2 课题研究意义在传统交通规划中交通分配曾是四阶段交通预测的最后一步，在现代交通规划中它是方案设计的理论基础，它可以用来分析交通路网的合理性。交通分配模型是用来预测未来规划方案的路网流量，估算路段的出行时间和相关的属性，是估算路网规划相关项目经济效益的基础。交通分配模型还用于有关路网性能的估算，为很多模型中方式选择和出行分布等阶段的模型提供依据。研究交通分配软件可以方便进行交通量分配，用计算机对交通最短路及交通量计算，从而减少计算量，并减少工作的失误，提高交通量分配的精度。1.2 国内外研究现状在道路规划和设计过程中，交通量的预测一般都采用四阶段法。在众多研

16、究者的共同努力下，交通量的分配是研究最为成熟的一个阶段。人们根据不同的交通行为的假设，选择不同的交通抗阻和离散选择模型，推出了不同的交通分配模型，例如全有全无分配模型、按比例分配模型、均衡分配模型等，其中全有全无模型是其他模型的基础。对于交通分配，国内外均进行过较多的研究，数学规划方法、图论方法及计算机技术的发展，为合理的交通分配模型的研制及应用提供了坚实的基础。常见的交通分配模型有平衡模型与非平衡模型两大类 均以Wardrop第一、 第二原理作为划分依据。根据分配手段的不同交通分配模型可分为静态与动态两类，就路径的选择又可分为单路径型与多路径型两类1。 1.2.1 国内研究现状国内外出现了许

17、多关于交通分配的方法，其中Logit模型以其直观易懂、算法简洁、有较强的可解释性等优点得到广泛应用，而Dail算法较好地实现了Logit模型的求解，但是该算法在实际应用中仍存在一定的缺陷。河海大学交通学院的陈扶皂、吴中在原有Logit模型与国内外学者研究基础上。对Logit模型进行了改进，修改了Dail算法中关于有效路径的定义条件，并结合算例给出了具体改进Dail算法的分配过程，说明改进的方法分配速度快且比较符合实际情况2。中山大学工学院李军、聂佩林、余志在全路径Logit交通分配模型的求解方法中分析了求解Logit模型的现有算法的不足，根据路网的连通特征提出了一种新的求解全路径Logit分配

18、模型的迭代算法。给出了Dail算法和Logit模型的等价性证明，并和经典的Dail算法进行了比较3。华南理工大学的温惠英、王晓、曹更永、黄永刚提出了一个基于Logit方法的动态交通随机分配模型，该模型通过最短路算法和随机分配来解决动态均衡交通分配中的出行选择问题，避免了以往动态交通均衡分配中解凸规划或非线性规划问题，同时不需要路径枚举，而使本模型更适合于大型路网的动态交通分配4。对于交通分配的研究多注重交通分配本身以及交通分配和交通控制一体化的算法研究及成果较多，而对于交通分配中路网模型的研究则较少，作为路线优化的基础，必须对其进行深人的研究。昆明理工大学交通工程学院的刘小兰、成卫在对路线选择

19、进行较为深入的理论研究和应用分析的基础上，考虑到路线优化问题的特殊性和基本特点，提出了改进的路网表示法5。刘小艳、金宝辉、黄新建通过运用决策理论的思想对现有的两类静态多路径交通分配方法进行对比分析，提出决策系数的概念，将出行者个人行为引入交通分配模型，建立了一种新的静态多路径交通分配模型，可使交通需求预测的结果更加精确，具有一定的实际意义6。静态多路径交通分配法由于效果较好，算法清晰，易于在计算机上实现等特点，因而在实际交通分配中得到了普遍的采用。但该方法在计算中，存在输入输出数据量大，结果不易保存等问题。潘鲁萍、潘山、李乐荣针在VB编程实现静态多路径交通分配中对此问题，采用VB软件编程，通过

20、算法和设计新颖的输入输出界面，有效解决了该问题7。陈斌研究了多路径容量限制交通分配方法的计算模型，编制了准确快速实用的程序8。邓应军、李明顺讨论了多路径交通分配的计算模型与方法，提出基于广义费用最小的Logit模型，并对其计算方法详细阐述9。秦鸣、姜培根据有效路径的不同定义，进行相应的交通流分配确定了合理的有效路径10。黄文、刘润有、练象平、程海波在前人研究的基础上，对不同的交通分配模型进行分析，根据它们不同的机理，阐明了不同分配模型的应用条件11。1.2.2 国外研究现状近半个世纪以来，国内外学者对交通分配问题进行了大量的研究，提出了不少交通流分配模型与软件。总体来看这些模型可以分为两大类:

21、平衡分配模型和非平衡分配模型。然而以往的研究成果无论是平衡模型还是非平衡模型基本上都属于静态模型的范畴，不能反映交通流的时变特性动态交通分配12。为解决这个问题，国内外在动态交通流分配领域进行了很多研究。动态交通分配理论模型自1978年提出后至今的三十多年里，国外学者对动态交通分配理论模型进行了较多的研究，主要有数学规划方法、计算机模拟方法、最优控制理论方法和变分不等式（VI）方法等，这些方法的发展，为动态交通分配模型的研究提供了坚实的理论基础13。在数学规划方法上，Ziliaskopoulos引入了一个单一终点的基于单元传播的SO-DTA（系统最优动态分配）线性规划模型，该模型可以用于交通流

22、传播模型14。在计算机模拟方法方面，VanAerde与Yagar对基于计算机模拟的动态网络交通流分配模型的算法进行了改进15。目前国内外在交通分配方面的研究主要表现为，静态交通流领域己经有了成熟的理论和方法，并有相关的中外学术专著问世，但在动态交通分配方面的学术专著还没有成熟。国内外在动态交通流分配领域的研究都在积极的进行当中，表现为国外在理论、方法和应用的研究较之国内要超前，国内还处于初级阶段；同时无论国内外在理论方面的研究居多，而在实际应用上还有待进一步发展16。能够进行交通分配的软件多为交通规划软件。交通规划软件于20世纪60年代末首先在美国开始尝试，经历了从大型计算机时代的诞生期，伴随

23、个人电脑普及而来的发展期，以及Windows系统与地理信息系统和交通模型成功结合带来的成熟期，推广日渐广阔，功能日趋完善,操作更为便捷。从20世纪80年代中期，国内大专院校和交通规划单位开始引进交通规划软件，国内也出现一些自己开发的软件，如东南大学的Tran2Star、建设部交通中心的TranSolution等。随着计算机技术的应用，有很多交通软件可以进行交通分配。目前国内使用的交通分配软件有TRANSCAD、EMME2、TRANSTAR、CUBE/TRIPS、VISUM等。1.3 课题研究主要内容及技术路线 1.3.1 研究主要内容本课题主要研究交通分配的理论及方法，运用Access建立虚拟

24、路网基本数据库，并用VB语言对交通分配算法进行编程，从而实现对交通量的分配。本课题的主要内容如下：（1）论证并建立比较通用的数据库结构，完成对数据库的调用；（2）实现全有全无算法，多路径分配方法（改进的Dail方法和Logit模型），单路径增量加载分配法的VB编程；（3）实现交通分配软件的设计，并结合案例对算法进行性能比较。1.3.2 技术路线技术路线如图1.1所示资料查询，文献总结确定交通分配方法全有全无分配方法多路径分配方法（Dail方法和Logit模型）增量加载分配法建立虚拟路网进行交通量分配建立路网数据库，并与VB连接确定最短路径输出交通量分配结果用VB对分配方法进行编程结合实际案例，

25、对各分配算法进行性能比较完成交通分配软件设计图1.1 设计技术路线图50第2章 交通分配理论及方法2.1 交通分配概述交通分配是指将各分区之间出行分布量分配到交通网络的各条边上去的工作过程。具体包括以下内容：（1）可以是将现状OD量在现状交通网络上的分配，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，以检验四阶段预测模型的精度。（2）也可以是规划年OD分布预测值在现状交通网络上的分配，以发现对规划年的交通需求来说，现状交通网络的缺陷，为后面交通网络的规划设计提供依据。（3）还可以是规划年OD分布预测值在规划交通网络上的分配，以评价

26、交通网络规划方案的优劣。就交通分配的工作特点来说，可以分做两类：交通工具的运行线路固定类型和运行线路不固定类型。前者有：城市公共交通网、城市轨道交通网，这些是集体旅客运输；后者有：城市道路网、公路网、高速公路网，这一般是指个体旅客运输或货物运输，这类网络中，车辆是自由选择运行路径的。2.2 基本概念2.2.1 路径与最短路径（1）路段：交通网络上相邻两个节点之间的交通线路称作“路段”。（2）路径：交通网络上任意一对OD点之间，从产生点到吸引点一串连通的路段的有序排列叫作这对OD点之间的路径。一对OD点之间可以有多条路径。（3）最短路径：一对OD点之间的路径中总阻抗最小的路径叫“最短路径”。一对

27、OD点之间的最短路径也可能不止一条，用M(r, s)表示点对(r, s)间的最小阻抗。最短路径和最小阻抗的求法是这个交通分配的基本问题，它们的求法将在后面专门讨论。2.2.2 交通阻抗交通阻抗是指交通网络上路段或路径之间的运行距离、时间、费用、舒适度，或这些因素的综合。具体到不同交通网络其含义随人们的关注点不同而有所偏重，或为了简单起见，干脆单指其中某个因素。如对城市道路网，一般指出行时间，公路网较多地指距离。交通阻抗有两部分组成：路段上的阻抗、节点处的阻抗。2.2.3 交通网络的表示为了方便对交通网络的数学处理，首先必须把交通网络抽象化。一般地，用图论中的“图”表示交通网络比较方便。此时，把

28、交通网络中的出行生成点、线路交叉点看作是图的节点，把任意两个节点之间的交通线路看作是图的边。一般地，将一些次要的路段和交叉点忽略掉，以简化交通网络图。如果某条交通线路是单向的，则用一条带箭头的有向边表示它，而无箭头的边则表示双向的交通线路。关于交通网络的数学描述方法很多，这里介绍常用的三种。1、邻接矩阵邻接矩阵L是一个n阶方阵（n是节点的数目），其中的元素lij表示交通网络中节点的邻接关系，定义为： （2.1）2、邻接目录表邻接矩阵中有绝大部分的元素为0，是个稀疏矩阵，对一个实际的交通网络，如含100个节点的城市道路网，只有约400个元素为1，其它10000-400个元素为0，占96%，要浪费

29、大量的计算机内存空间。邻接目录表就可以克服这个缺点。所谓邻接目录表也是一个矩阵V，是nk阶的，此处k表示图中街道最多邻接的节点数，如对一个没有四支以上的城市道路网，可取k=4。元素表示第i个节点的第j个邻接的节点，不足的用虚拟节点0表示。3、阻抗矩阵邻接矩阵和邻接目录表都只能表达节点之间是否相邻，而没能表达相邻节点之间交通线路的阻抗。阻抗矩阵则可以弥补这个缺陷。在交通网络图上，标上各边的阻抗值，就得带阻抗的交通网络图。针对带阻抗的交通网络图可定义阻抗矩阵：，其中，矩阵中的元素 （2.2）2.3 交通分配的基本原理2.3.1 交通均衡问题如果两点之间有很多条路线可供出行者选择，那每个出行者自然都

30、选择最短路径。但随着这两点之间交通量的增大，其最短路径上的交通流量也会随之增加，增加至一定程度之后，这条最短路径的走行时间就会因为拥挤或堵塞而变长，以至长过次短路径的走行时间，于是就有一部分道路利用者会选择次短的道路。随着两点之间的交通量继续增加，两点之间的所有道路都有可能被利用。如果所有的道路利用者都准确知道各条道路所需的行走时间，并选择走行时间最短的道路，最终两点之间被利用的各条道路的走行时间会相等。没有被利用的道路的走行时间会更长，这种状态被称之为道路网的均衡状态。1952年Wardrop给这种均衡状态下了准确定义。实际道路网中一般有很多对OD点，每对OD点之间的各条路径都是由很多独立的

31、路段组成，由这些独立的路段又可以组合成许多条不同的路径。因此实际道路网的每对OD点都有很多条路径。另外，各对OD点的路径也互相重叠。因此，实际道路网的均衡状态是非常复杂的。由于这种复杂性，从1952年Wardrop提出道路网均衡的概念和定义之后，如何数学描述和求解这个均衡问题成了一个难题。1956年，Bechmann等提出了描述这个均衡问题的一个数学规划模型。经过20年之后即1975年才由LeBlanc等学者设计出了求解Bechmann模型的算法，从而形成了现在的实用解法。Wardrop原理Bechmann模型Leblanc算法这三点突破是交通分配问题研究的三个里程碑，也是现在交通分配理论的基

32、础。Wardrop的道路网交通均衡的准确定义是：在道路网的利用者都知道网络的状态并试图选择最短路径时，网络会达到这样一种均衡状态，每对OD点之间各条被利用的路径的走行时间都相等而且是最小的走行时间，而没有被利用的的路径的走行时间都大于或等于这个最小的走行时间。这条定义通常称为Wardrop的第一原理。Wardrop的第二原理：在系统平衡的条件下，考虑拥挤对走行时间影响的网络中，网络中的交通量应按某种方式分配，以使网络中的交通量的总走行时间最小。在交通规划中，把使用Wardrop原理的模型称为“均衡模型”，不使用Wardrop原理的模型叫“非均衡模型”。2.3.2 非均衡模型目前已提出许多非均衡

33、模型及其解法，这些模型都不用数学表达式描述，根据分配手法可分为容量限制与容量不限制两类，就路径选择可分为单路径与多路径两类，综合起来，可以分以下四类，见表2.1。表2.1 非均衡交通分配模型分类容量不限制分配方法容量限制分配方法单路径最短路（全有全无）分配容量限制单路径分配多路径多路径分配容量限制多路径分配2.4 交通分配的方法2.4.1 全有全无分配法设路段的阻抗为常数，即假定走行时间不受路段上流量的影响，一次将一个OD点对的出行分布量全部分配到它们这间的最短路径上去的方法叫做“全有全无分配”法。该法又叫“最短路径分配法”，和“0-1分配法”。这是一种最简单的分配方法，是其它分配方法的基础。

34、在进行全有全无分配之前，首先要介绍最短路径算法。最短路径算法是交通分配的最基本的算法，几乎所有交通分配方法都要以它作为一个基本子过程反复调用。最短路径算法的设计问题是图论、运筹学、交通规划等领域的学者们广为关注的问题，因此已设计出了多种算法。其实，这个问题包含两个子问题：两点间的最小阻抗，和两点间的阻抗最小的路径最短路径，前一个子问题是解决后一个子问题的前提。许多方法都是将这两个子问题分开考虑，设计出来的算法是分别单独求出最小阻抗或最短路径。我们这里介绍Floyd和Warshall于1962年设计的算法（当时他们是各自独立设计出来的），Floyd-Warshall方法同时能求出最小阻抗和最短路

35、径。首先把交通网络中的节点分成OD点和交叉点两类，OD点产生或吸引交通量，而交叉点不会。现定义两个矩阵：最小阻抗矩阵：，其中表示节点对（i，j）间的最小阻抗。倒数第二个节点矩阵：，其中表示节点i到节点j的最短路径上倒数第二个节点。根据最后求得的矩阵V，可以找出任意两点之间的最短路径。如：，则节点i到节点j的最短路径上倒数第二个节点是k；若，则节点i到节点j的最短路径上倒数第三个节点是l；依次类推，可以从j点逐步上溯，一直到i点为止，找出最短路径上的各个节点。因此，剩下的问题就是求出矩阵C和V。FloydWarshall算法：步1：初始化。令C为阻抗矩阵；对所有的节点i和j，令：。步2：对所有的

36、交叉点k，作：对所有的节点（包括交叉点和OD点）i（ik），作对所有的节点j（ji，k），作若，则。算法结束。可以发现，FloydWarshall算法非常简练。设网络中交叉点数为m，总节点数为n，则该算法的计算量为次判断和赋值运算。广泛使用的寻找最短路的基本算法还有两个：一个是Moore算法，另一个是Dijkstra算法。我们将讨论更方便的节点标注法：网路中AB之间的路段长度表示为d路径或道路定义为一系列联结的节点，比如A-C-D-H,而路径的长度是路径中相应路段长度的代数和，令d表示从出发点S到节点或质点A的最短距离；P是A的“前点”，那么路段（P，A）就是从S到A的最短路中的一部分。构造一

37、个从S到网络中任何其他节点的最短路树的过程可以描述如下：初始化：令所有d=(在计算机上设置一个合适最大值)，d=0。建立表L来容纳已开始被算法计算但并没有作为其他节点的前点的点，这是构造树的技巧，使其分枝可以到达所有节点，设所有L中的节点L为0，所有P设一个合适的缺省值。过程：起点S作为“当前”节点的A：（1） 逐个检验路径（A,B），如果d+d，Bd，那么令（2） 将A从L中除去，若L为空表，那么停止计算，否则转向步骤3。（3） 选择表L中的另外一个节点作为A，回到步骤。在这个过程中有两点需要说明，第一，Moore算法和Dijkstra算法的区别在于从L中选择节点，Moore选择最前面的节点

38、，也就是表中“最老”节点，Dijkstra选择与起点最近的节点，也就是选择d值最小的节点L。这种方法需要额外的计算，但可以保证每个路段只被检验一次，所以可以认为Dijkstra算法优于Moore算法，特别是在大的网络中。全有全无分配法的基本步骤：（1）确定各OD点对之间的最短路径。（2）将各OD点对的出行量全部分配到相应的最短路径上。（3）累加各路段上的出行分配量，得最后分配结果。2.4.2 阻抗可变单路径分配方法全有全无分配方法认为出行时间与流量没有关系，即交通流量对阻抗没有影响。对于一些交通网络，由于路段上容量（通行能力）是有限的，路段上行驶的车辆越多，拥挤程度加大，车辆速度降低，从而行驶

39、时间就会增加。这样一来，流量越大，阻抗也越大。本小节我们来研究交通流量对阻抗存在影响时的交通分配问题，这类问题称为“阻抗可变分配”问题。有两种分配方法：增量加载分配法、迭代加权法。1、增量加载分配法将OD分布矩阵分成若干份（N份），各份比重由大到小，具体比重值可以人为任意确定；从大份开始，每次取一份进行全有全无分配，每次分配前根据前一次的分配结果用走行时间公式修正各路段的阻抗值。算法如下。在本章中，要借用一个数学符号：，它表示“任意的”意思。步1：初始化。将OD分布矩阵分解成若干份（N份）。令k=1, 。步2：计算各路段阻抗：步3：按全有全无分配法将各OD点对（i. j）的第k份出行分布量分配

40、到它们之间的最短路径上；并累加各路段从该步分配新得到的交通量，设为。步4：令： 步5：判定k=N，若是，停止计算；否则令k=k+1,返回到第2步。算法结束。从以上算法可以看出，全有全无分配法是增量分配法的基础，当N=1时，增量分配法蜕化全有全无他配法。2、迭代加权法每次都将全OD分布量按全有全无法分配到路网上去，得到的各路段上的分配量，叫“附加量”，这一次分配所得附加量与原路段上的交通量的加权平均值作为新的路段上的交通量，再由这个量计算出各路段的交通阻抗，作为下一次分配的依据。当前后两次分配的结果近似相等时，停止迭代。具体算法如下。步1：初始化。按照各路段的自由走行时间进行第一次全有全无分配，

41、得各路段的交通量，令k=0。步2：令k=k+1，按当前路段上的交通量计算路段上的走行时间。步3：按新的走行时间再将全OD分布量用全有全无法作一次分配，得各路段的附加交通量。步4：加权平均计算各路段新的交通量。步5：若 (是预先确定的精度临界值)，则停止计算，即为最终求得交通网络上个路段的分配量；否则返回到第2步。2.4.3 阻抗为常数的多路径分配方法全有全无分配法假定出行者对这个交通网络的结构和各条路段的阻抗非常清楚，因此在假定阻抗为常数的前提下，每对OD点之间的出行者都同时选择该点对之间的最短路径。但实际上，由于交通网络的复杂性和路段上交通状况的多变性，以及各个出行者主观判断的多样性，某OD

42、点对之间不同出行者所感知的最短路径将是不同的、随机的，因此这些出行者所选择的“最短路径”不一定是同一条，从而出现多路径选择的现象。关于它的交通分配叫做“多路径分配”，或“随机加载”。首先，本小节研究阻抗为常数的多路径分配方法。1、Logit方法设某OD点对(r, s)之间每个出行者总是选择他认为阻抗最小的路径k（称出行者主观判断的阻抗值为“感知阻抗”）： （2.3）根据关于“效用”的定义，可以用路径的感知阻抗的负值来表示选择的效用： （2.4）式中，Uk路径k（作为选择）的效用；阻抗越大，效用值越小，被选择的概率越小 Ckrs路径k的感知阻抗； ckrs路径k的实际阻抗； k随机变量。那么这就

43、是一个多项选择中挑选效用最大的选择枝的问题了。当假定k是独立服从相同的Gumbel分布（此时可以用一个表示所有的k）时，选择概率 （2.5）式中，b参数，与的方差有关，可以证明：。称模型（2.5）为Logit模型。用这个模型求路径选择概率需要把点对(r, s)间所以的路径都找出来，这其实是个非常困难的工作，例如对一个含有100个节点的交通网络来说，当r与s离的较远的时，就存在上千条路径。因此直接根据它设计算法是不切实际的。1971年Dail发明了一个算法，其特点有二：一是，假定出行者不是在起点r就决定选择哪条路径，而是在出行过程的每个节点都做一次关于下步选择哪条路段的选择，即真正选择的不是：路

44、径，而是：路段；二是，出行者在一个节点处选择路段时，并不是以该节点为起点的每条路段都是被选择的对象，只有那些所谓的“有效路段”才可能被选择到。有效路段的定义是：当路段(i, j)的上游端点i比下游端点j离起点r近，而且i比j离终点s远，则称该路段为有效路段。由有效路段组成的路径叫“有效路径”。所幸的是，后人证明，Dail算法计算出的结果正好与模型所描述的路径选择概率完全相同。2、Dail算法Dail算法的步骤如下：步1：初始化。找有效路段和有效路径。（1）计算从起点r到所有节点的最小阻抗，记之为r(i)；计算从所有节点到讫点s的最小阻抗，记之为s(i)。（2）设Oi为离开节点i的路段另一个端点

45、的集合，I为进入点i的路段的另一个端点的集合。对每条路段(i, j)计算“路段似然值”： （2.6）式中，t(i, j)为路段(i, j)的实际阻抗；“r(i)s(j)”表示“i比下游端点j离起点r近，而且i比j离终点s远”。其中，L(i, j)=0的(i, j)是非有效路段，有效路径不应该包含它们；L(i,j)0的(i, j)是有效路段；而所包含的所有路段的L(i, j)=1的路径必是最短路径。步2：向前计算路段的权重（假定参数b=1.0）。从r点开始，按r(i)的上升顺序依次考虑每个节点，计算离开它的所有路段的权重，对节点i，路段（i, j）的权重为 （2.7）当i=s时，停止计算。步3：

46、向后计算路段流量。从s点开始，按s(j)的上升顺序依次考虑每个节点j，计算进入它的所有路段的流量，对路段（i，j），它的流量为 （2.8）当j=r时，停止计算。可以证明，以上算法产生的流量与Logit模型（2.5）的配流的结果完全一致，即Dail算法与Logit模型是等价的。3、改进的模型和算法将Logit模型改为（王炜，1992） （2.9）在改进的模型中，参数b无量纲，与感知阻抗无关，仅与可供选择的路径数有关，通过模拟发现，它的变化范围相当稳定，在3.004.00之间，对于一般的城市道路网，b在3.003.50之间，一般我们建议取b=3.3。为了减少Dail算法的计算量，可以降低有效路段的评定标准。仍