运输规划4交通分布5方式分担.ppt
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1、4.4.交通分布预测模型交通分布预测模型 交通分布表交通分布表(ODOD表,表,O-origin,D-destination)O-origin,D-destination)小区小区i i到小区到小区j j的交通量的交通量小区小区i i的的发发生交通量生交通量 小区小区j j的吸引交通量的吸引交通量满足:交通交通总总量量 双约束双约束条件条件约定约定:用小写字母记基年的数据,用大写字母记预测年的数据。4.1增长系数法增长系数法假设假设:预测年的预测年的ODOD分布形式与基年的分布形式与基年的ODOD表分布形式相同表分布形式相同已知已知:基年的基年的ODOD分布表分布表(t tijij),),预测
2、年的发生量预测年的发生量O Oi i和吸引量和吸引量D Dj j,求求:预测年的预测年的ODOD表(表(T Tijij)方法方法:确定一个增长系数确定一个增长系数ijij,使:使:T Tijij=ijijt tijij4.1.1 4.1.1 统一增长系数法统一增长系数法 若只预测了预测年的总运输量若只预测了预测年的总运输量T T,要求要求T Tijij可求出区域总运输量的增长率可求出区域总运输量的增长率:增长率增长率=预测年的总运输量预测年的总运输量T/T/基年的总运输量基年的总运输量t t 再令:再令:T Tijij=t=tijij即若所研究的区域只知道总交通的增长系数即若所研究的区域只知道
3、总交通的增长系数,则则:T Tijij=t=tijij例例:P107/6-1 P107/6-1 4.1.2 4.1.2 单约束增长系数法单约束增长系数法 若若已已知知当当前前的的运运输输需需求求量量T T,预预测测的的运运输输发发生生量量O Oi i(或或吸吸引引量量D Dj j),则则可可求求得得各各小小区区的的出出行行发发生生增增长长率率i i或或j j区区出出行行吸吸引引增增长长率率j j :T Tijij=i it tijij 或或 T Tijij=j jt tijij 由由于于统统一一增增长长系系数数法法和和单单约约束束增增长长系系数数法法的的计计算算结结果果不不满满足足双双约约束条
4、件束条件,在在实际实际中用的中用的较较少少 。4.1.3 4.1.3 平均增长系数法平均增长系数法 令令增增长长系系数数为为小小区区i i的的出出行行增增长长率率与与小小区区j j吸吸引引增增长长率率的的平平均均值,即:值,即:T Tijij=ijijt tijij 但在大多数情况下,所求得的但在大多数情况下,所求得的T Tijij不满足双约束平衡条件,不满足双约束平衡条件,共共n n2 2个个变变量量,2*,2*n n个个约约束束,有有无无穷穷多多个个解解。设设计计一一个个算算法法,经经多次迭代求近似解多次迭代求近似解 4.1.3 4.1.3 平均增长系数法平均增长系数法 平均增长系数法算法
5、:平均增长系数法算法:1)1)令:令:i,j=1,2,n i,j=1,2,n 2)2)令:令:3)3)若对所有的若对所有的i,j(=1,2,n),),都有:都有:停止。否则,令:停止。否则,令:i,j=1,2,n i,j=1,2,n(i,j=1,2,n i,j=1,2,n)转第一步。)转第一步。4.1.3 4.1.3 平均增长系数法平均增长系数法 例例:解:解:迭代迭代1010次得次得:O-D1234sum(j)Oi155010020035540025051003004554603501005100255400410020025020570702sum(I)2053554556201635Dj
6、26040050080219624.1.3 4.1.3 平均增长系数法平均增长系数法 例例:O-D1234sum(j)Oi15.3144.3899.04253.17401.894000.99528245.793.8185.05328.52463.174600.99315377.46131.477.32183.47399.714001.000714132.56223.00310.1931.47697.227021.00685sum(I)261.11402.66501.60796.631962.00Dj26040050080219620.995740.99340.996811.006741收敛速度
7、较慢!收敛速度较慢!4.1.4 4.1.4 弗尼斯弗尼斯(Furness)Furness)法法ijij应应与与i i区的区的发发生增生增长长率率i i和和j j区的吸引率区的吸引率j j成正比成正比,即即:其中其中A Ai i,B,Bj j是为了满足双约束条件的一个修正系数是为了满足双约束条件的一个修正系数.令令:得得:a ai i、b bj j分别为分别为i,ji,j区的发生和吸引的增长率的一个修正系数。区的发生和吸引的增长率的一个修正系数。T Tijij=a ai ib bj j t tijij 满足:满足:4.1.4 4.1.4 弗尼斯弗尼斯(Furness)Furness)法法 确定确
8、定a ai i、b bj j的的值值的迭代法的迭代法:1)1)令令bj=1.0,求求ai,满足发送约束,即满足发送约束,即i=1,2,n i=1,2,n 2)2)用最近的用最近的ai,求求bj,满足到达约束,即满足到达约束,即j=1,2,n j=1,2,n 3)3)再用再用bj求求ai,即即i=1,2,n i=1,2,n 重复第重复第2)2)、3)3)步,直到步,直到ai,bj的值变化变得足够小的值变化变得足够小(比如比如5%)为止。为止。4.1.4 4.1.4 弗尼斯弗尼斯(Furness)Furness)法法 例:例:O-D1234sum(j)Oi155010020035540025051
9、003004554603501005100255400410020025020570702sum(I)2053554556201635Dj2604005008021962解:解:由由bj=1.0开始迭代,得:开始迭代,得:4.1.4 4.1.4 弗尼斯弗尼斯(Furness)Furness)法法 例:例:a1=1.0706,a2=0.9239,a3=1.5713,a4=1.35029,b1=0.9806,b2=0.8241,b3=0.9176,b4=1.1874而由而由ai=1.0开始,迭代三次后得:开始,迭代三次后得:O-D1234sumOiai15.2279443.913897.82512
10、54.166401.1334000.99717245.06483.7853684.325328.637461.8124600.99607376.8911129.177.19391186.910400.174000.999574132.816223.126310.65532.2855698.8837021.00445Sun2604005008021962Dj2604005008021962bj1.173940.986091.098341.426844.1.4 4.1.4 弗尼斯弗尼斯(Furness)Furness)法法 例:例:计算结果不相同,但都满足比约束条件。方程组为:计算结果不相同,但都
11、满足比约束条件。方程组为:共有共有2*2*n n个方程,个方程,2*2*n n个未知参数个未知参数ai,bj,但因为但因为所以解不唯一。所以解不唯一。4.1.5 4.1.5 底特律(底特律(DetroitDetroit)法(法(D D法)法)DetroitDetroit认认为为增增长长系系数数不不仅仅与与各各小小区区的的交交通通出出行行发发生生量量、吸吸引引量量的的增增长长率率有有关关,还还应应与与整整个个区区域域预预测测年年的的交交通通出出行行发发生生量量和和吸引量的增长率有关。吸引量的增长率有关。可用迭代法计算,令:可用迭代法计算,令:反复迭代,直到的值变化变得足够小为止。反复迭代,直到的
12、值变化变得足够小为止。4.1.5 4.1.5 底特律(底特律(DetroitDetroit)法(法(D D法)法)迭代迭代5 5次后的结果为:次后的结果为:例:例:O-D1234sum(j)Oi15.2744.3198.51252.98401.074001.07245.443.8285.01327.48461.754600.93377.28130.077.23185.65400.244001.574132.82223.55310.6131.91698.897021.35sum(I)260.81401.76501.36798.021961.95Dj26040050080219621.180.99
13、1.101.421.204.1.6 4.1.6 佛莱特(佛莱特()法法(F F法法):设小区设小区i的发生交通量增长比率为的发生交通量增长比率为:思路:思路:小区小区j的吸引交通量增长比率为的吸引交通量增长比率为:在小区在小区i基年发生交通量中基年发生交通量中,以小区以小区j为目的地的交通量的比率为为目的地的交通量的比率为:在目标年中,吸引交通量各自都将增长,此比率为在目标年中,吸引交通量各自都将增长,此比率为:4.1.6 4.1.6 佛莱特(佛莱特()法法(F F法法):则则:思路:思路:对小区对小区j的吸引交通量也可进行同样分析,得:的吸引交通量也可进行同样分析,得:4.1.6 4.1.6
14、 佛莱特(佛莱特()法法(F F法法):如果把两者平均值取为如果把两者平均值取为Tij,得得Frator法公式:法公式:思路:思路:同同理理可可通通过过迭迭代代计计算算Tij,直直到到的的值值变变化化变变得得足足够够小小为为止止。由于由于Frator法收敛速度较快,因此是一种较常用的增长系数法。法收敛速度较快,因此是一种较常用的增长系数法。4.1.6 4.1.6 佛莱特(佛莱特()法法(F F法法):例例:选代选代3 3次后得:次后得:O-D1.0002.0003.0004.000sum(j)Oiarfa(I)Li15.30144.64699.188252.71401.85400.000.99
15、50.997245.7823.85585.711327.61462.96460.000.9940.996377.511130.577.253184.74400.08400.001.0001.0004132.52223.39309.6331.539697.10702.001.0071.004sum261.12402.47501.78796.621962.0Dj260.00400.00500.00802.001962.0beta0.9960.9940.9961.007Lj0.9980.9970.9981.0044.1.6 4.1.6 佛莱特(佛莱特()法法(F F法法):小结:小结:1 1)“Fu
16、rnessFurness法法”、“平平均均增增长长系系数数法法”、“D D法法”、“F F法法”的的选代方法相同,只是选代方法相同,只是ijij的值置不同,都是二维方法。的值置不同,都是二维方法。2)2)增增长长系系数数法法必必须须依依赖赖于于基基年年的的ODOD表表,任任何何出出现现在在基基年年出出行行矩矩阵中的误差将在计算过程被放大。阵中的误差将在计算过程被放大。3)3)增增长长系系数数法法没没有有考考虑虑网网络络中中与与广广义义费费用用有有关关的的诸诸多多影影响响交交通通分分布布的的属属性性,在在新新的的交交通通方方式式,新新的的道道路路,新新的的收收费费政政策策或或新新的的小区出现时无
17、法描述。当小区出现时无法描述。当t tijij=0=0时可能不收敛。时可能不收敛。4.2重力模型重力模型Casey 1955 Casey 1955 年提出两镇购物出行量预测模型:年提出两镇购物出行量预测模型:其中:其中:P Pi i,P,Pj j为为i,ji,j区的人口数,区的人口数,d dijij为为i i至至j j的距离,的距离,为比例系数为比例系数 重力公式重力公式 设设i,ji,j间间的的交交通通量量T Tijij与与小小区区i i的的发发生生交交通通量量O Oi i和和小小区区j j的的吸吸引引交交通量通量D Dj j成正比,与两小区间的距离成正比,与两小区间的距离(费用费用C Ci
18、jij)成反比,即:成反比,即:其其中中、l l、k k为为模模型型系系数数,经经验验取取值值:、一一般般在在间间取取值值,如如=1.0=1.0 或或=0.5,=0.5,l l的的取取值值范范围围在在间间,可可取取l l=2=2等。等。k k的值可根据某些调查值的值可根据某些调查值t tijij和预测值和预测值T Tijij综合分析得到。综合分析得到。由由于于重重力力模模型型可可不不使使用用基基年年ODOD表表就就可可计计算算T Tijij的的值值。因因此此重重力力模型也称为模型也称为“综合模型综合模型”。4.2.1 4.2.1 标准重力模型标准重力模型 可可利利用用重重力力模模型型来来完完善
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- 运输 规划 交通 分布 方式 分担
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