第4章-8-交通分配方法-分配要点优秀PPT.ppt
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1、第六节第六节 网络交通安排网络交通安排 交通安排就是把各种出行方式的空间交通安排就是把各种出行方式的空间交通安排就是把各种出行方式的空间交通安排就是把各种出行方式的空间ODOD量安排到具体的交通网络上,通过交通安排所量安排到具体的交通网络上,通过交通安排所量安排到具体的交通网络上,通过交通安排所量安排到具体的交通网络上,通过交通安排所得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划网络是否合理的依据。网络是否合理的依据。网络是否合理的依据。网络是否合理的依据。现状现状OD量在现状交通
2、网络上的安排量在现状交通网络上的安排 分析目前交通网络的运行状况,检验四阶段预料分析目前交通网络的运行状况,检验四阶段预料模型的精度。模型的精度。规划年规划年OD分布预料值在现状交通网络上的安排分布预料值在现状交通网络上的安排 以规划年的交通需求找出现状交通网络的缺陷,以规划年的交通需求找出现状交通网络的缺陷,为后面交通网络的规划设计供应依据。为后面交通网络的规划设计供应依据。规划年规划年OD分布预料值在规划交通网络上的安排分布预料值在规划交通网络上的安排 评价交通网络规划方案的优劣。评价交通网络规划方案的优劣。两类安排:两类安排:运行线路固定运行线路固定运行线路不固定运行线路不固定一、综述一
3、、综述WARDROPWARDROP原理原理原理原理WardropWardrop第一原理:网络上的交通以这样一种第一原理:网络上的交通以这样一种第一原理:网络上的交通以这样一种第一原理:网络上的交通以这样一种方式分布,就是全部运用的路途都比没有运方式分布,就是全部运用的路途都比没有运方式分布,就是全部运用的路途都比没有运方式分布,就是全部运用的路途都比没有运用的路途费用小。用的路途费用小。用的路途费用小。用的路途费用小。用户优化平衡模型用户优化平衡模型用户优化平衡模型用户优化平衡模型(User Optimized EquilibriumUser Optimized Equilibrium)简称)
4、简称)简称)简称UEUEWardropWardrop其次原理:车辆在网络上的分布,使其次原理:车辆在网络上的分布,使其次原理:车辆在网络上的分布,使其次原理:车辆在网络上的分布,使得网络上全部车辆的总出行时间最小。得网络上全部车辆的总出行时间最小。得网络上全部车辆的总出行时间最小。得网络上全部车辆的总出行时间最小。系系系系统优化平衡模型(统优化平衡模型(统优化平衡模型(统优化平衡模型(System Optimized System Optimized Equilibrium Equilibrium)简称)简称)简称)简称SOSO交通安排方法交通安排方法交通安排方法交通安排方法平衡安排法平衡安排
5、法平衡安排法平衡安排法 假如安排模型满足假如安排模型满足假如安排模型满足假如安排模型满足WARDROPWARDROP第一、第一、第一、第一、其次原理,则该方法为平衡安排法。其次原理,则该方法为平衡安排法。其次原理,则该方法为平衡安排法。其次原理,则该方法为平衡安排法。非平衡安排法非平衡安排法非平衡安排法非平衡安排法 假如接受模拟方法进行安排称之为假如接受模拟方法进行安排称之为假如接受模拟方法进行安排称之为假如接受模拟方法进行安排称之为非平衡安排法。非平衡安排法。非平衡安排法。非平衡安排法。1 1、平衡安排法、平衡安排法、平衡安排法、平衡安排法固定需求安排法固定需求安排法固定需求安排法固定需求安
6、排法 在安排模型中,出行在安排模型中,出行在安排模型中,出行在安排模型中,出行ODOD矩阵矩阵矩阵矩阵T(i,j)T(i,j)固定不变。固定不变。固定不变。固定不变。BeckmannBeckmann提出固定需求的用户优化平衡模型:提出固定需求的用户优化平衡模型:提出固定需求的用户优化平衡模型:提出固定需求的用户优化平衡模型:求解算法:求解算法:求解算法:求解算法:Frank-WolfeFrank-Wolfe算法算法算法算法1 1、平衡安排法、平衡安排法、平衡安排法、平衡安排法固定需求安排法固定需求安排法固定需求安排法固定需求安排法 对于系统优化,对于系统优化,对于系统优化,对于系统优化,Daf
7、ermasDafermas提出固定需求的系提出固定需求的系提出固定需求的系提出固定需求的系统优化平衡模型:统优化平衡模型:统优化平衡模型:统优化平衡模型:弹性需求平衡安排模型弹性需求平衡安排模型弹性需求平衡安排模型弹性需求平衡安排模型 这类安排模型中,出行这类安排模型中,出行这类安排模型中,出行这类安排模型中,出行ODOD矩阵矩阵矩阵矩阵T T在安排在安排在安排在安排过程中是连续变更的,过程中是连续变更的,过程中是连续变更的,过程中是连续变更的,ODOD点对之间的出行量点对之间的出行量点对之间的出行量点对之间的出行量取决于出行时间。取决于出行时间。取决于出行时间。取决于出行时间。模型同固定需求
8、安排模型,约束条件用模型同固定需求安排模型,约束条件用模型同固定需求安排模型,约束条件用模型同固定需求安排模型,约束条件用上式替代。求解时将其转化为固定需求问题上式替代。求解时将其转化为固定需求问题上式替代。求解时将其转化为固定需求问题上式替代。求解时将其转化为固定需求问题求解。求解。求解。求解。组合安排平衡模型组合安排平衡模型组合安排平衡模型组合安排平衡模型 在组合安排模型中,交通安排与出行分在组合安排模型中,交通安排与出行分在组合安排模型中,交通安排与出行分在组合安排模型中,交通安排与出行分布或方式划分为同步进行,并相互影响。布或方式划分为同步进行,并相互影响。布或方式划分为同步进行,并相
9、互影响。布或方式划分为同步进行,并相互影响。平衡安排模型特点平衡安排模型特点平衡安排模型特点平衡安排模型特点 结构严谨,思路明确。但维数太大,约结构严谨,思路明确。但维数太大,约结构严谨,思路明确。但维数太大,约结构严谨,思路明确。但维数太大,约束条件太多,求解困难。束条件太多,求解困难。束条件太多,求解困难。束条件太多,求解困难。2、非平衡模型、非平衡模型 分配手段分配手段分配手段分配手段型态型态型态型态无迭代分配方法无迭代分配方法无迭代分配方法无迭代分配方法有迭代分配方法有迭代分配方法有迭代分配方法有迭代分配方法单路径型单路径型单路径型单路径型最短路(全有全无)最短路(全有全无)最短路(全
10、有全无)最短路(全有全无)分配分配分配分配容量限制分配容量限制分配容量限制分配容量限制分配多路径型多路径型多路径型多路径型多路径分配多路径分配多路径分配多路径分配容量限制容量限制容量限制容量限制多路径多路径多路径多路径分配分配分配分配二、最短路(全由全无)交通安排法二、最短路(全由全无)交通安排法 在安排中,取路权(两交叉口间的出行时间)在安排中,取路权(两交叉口间的出行时间)在安排中,取路权(两交叉口间的出行时间)在安排中,取路权(两交叉口间的出行时间)为常数,即假设车辆的路段行驶车速、交叉口延为常数,即假设车辆的路段行驶车速、交叉口延为常数,即假设车辆的路段行驶车速、交叉口延为常数,即假设
11、车辆的路段行驶车速、交叉口延误不受路段、交叉口交通负荷的影响。每一误不受路段、交叉口交通负荷的影响。每一误不受路段、交叉口交通负荷的影响。每一误不受路段、交叉口交通负荷的影响。每一ODOD点点点点对应的对应的对应的对应的ODOD量被全部安排在连接该量被全部安排在连接该量被全部安排在连接该量被全部安排在连接该ODOD点对的最短点对的最短点对的最短点对的最短线路上,其他道路上安排不到交通量。线路上,其他道路上安排不到交通量。线路上,其他道路上安排不到交通量。线路上,其他道路上安排不到交通量。缺陷:导致出行分布量不匀整,全部集中在最短缺陷:导致出行分布量不匀整,全部集中在最短缺陷:导致出行分布量不匀
12、整,全部集中在最短缺陷:导致出行分布量不匀整,全部集中在最短路上。路上。路上。路上。各种安排方法的基础各种安排方法的基础各种安排方法的基础各种安排方法的基础辩识各辩识各OD点对间的最短路线并分配该点对间的最短路线并分配该OD量量计算最短路权矩阵计算最短路权矩阵累加交叉口、路段交通量累加交叉口、路段交通量最后一最后一OD点对?点对?转入下一转入下一OD点对点对输出各路段、交叉口总分配交通量输出各路段、交叉口总分配交通量输入输入OD矩阵及网络几何信息矩阵及网络几何信息计算路权计算路权 最短路分配方法流程图最短路分配方法流程图三、容量限制安排方法三、容量限制安排方法容量限制安排是一种动态的交通安排方
13、法,它容量限制安排是一种动态的交通安排方法,它容量限制安排是一种动态的交通安排方法,它容量限制安排是一种动态的交通安排方法,它考虑了路权与交通负荷之间的关系,即考虑了考虑了路权与交通负荷之间的关系,即考虑了考虑了路权与交通负荷之间的关系,即考虑了考虑了路权与交通负荷之间的关系,即考虑了交叉口、路段的通行实力限制,比较符合实际交叉口、路段的通行实力限制,比较符合实际交叉口、路段的通行实力限制,比较符合实际交叉口、路段的通行实力限制,比较符合实际状况。状况。状况。状况。容量限制安排有:容量限制安排有:容量限制安排有:容量限制安排有:(1 1)容量限制)容量限制)容量限制)容量限制增量加载安排增量加
14、载安排增量加载安排增量加载安排(2 2)容量限制)容量限制)容量限制)容量限制迭代平衡安排迭代平衡安排迭代平衡安排迭代平衡安排1 1、容量限制、容量限制、容量限制、容量限制增量加载安排增量加载安排增量加载安排增量加载安排 先将先将先将先将ODOD表中的每一个表中的每一个表中的每一个表中的每一个ODOD量分解成量分解成量分解成量分解成K K部分,即将原部分,即将原部分,即将原部分,即将原ODOD表分解成表分解成表分解成表分解成K K个个个个ODOD分表,分表,分表,分表,然后分然后分然后分然后分K K次用最短路安排模型安排次用最短路安排模型安排次用最短路安排模型安排次用最短路安排模型安排ODOD
15、量。量。量。量。每次安排一个每次安排一个每次安排一个每次安排一个ODOD分表,并且每安排一次,分表,并且每安排一次,分表,并且每安排一次,分表,并且每安排一次,路权修正一次,路权接受路阻函数修正,路权修正一次,路权接受路阻函数修正,路权修正一次,路权接受路阻函数修正,路权修正一次,路权接受路阻函数修正,直到把直到把直到把直到把K K个个个个ODOD分表全部安排到网络上。分表全部安排到网络上。分表全部安排到网络上。分表全部安排到网络上。容量限制交通安排容量限制交通安排 AB40+202030+1010401020+4030+1030出行量出行量T(A-B)=40+30+20+1012345678
16、91012345101006050403020403030252020202015101510101055555安排次序K安排次数安排次数K K与每次的与每次的ODOD量安排率()量安排率()容量限制交通安排方法流程图容量限制交通安排方法流程图 输入输入OD表及几何信息表表及几何信息表分解原分解原OD表为表为n个个OD表表确定路段行驶时间确定路段行驶时间确定交叉口延误确定交叉口延误计算路权计算路权确定网络最短路权矩阵确定网络最短路权矩阵按最短路法安排每一按最短路法安排每一OD点对点对OD量量累计路段、交叉口安排交通量累计路段、交叉口安排交通量输出路段、交叉口安排交通量输出路段、交叉口安排交通量
17、最终最终OD点对?点对?最终一最终一OD表?表?转入下一转入下一OD点对点对否否否否是是是是转入下一转入下一OD点对点对2 2、容量限制、容量限制、容量限制、容量限制迭代平衡安排迭代平衡安排迭代平衡安排迭代平衡安排 先假设网络中各路段流量为零,按零流量先假设网络中各路段流量为零,按零流量先假设网络中各路段流量为零,按零流量先假设网络中各路段流量为零,按零流量计算路权,并安排整个计算路权,并安排整个计算路权,并安排整个计算路权,并安排整个ODOD表,然后按安排流表,然后按安排流表,然后按安排流表,然后按安排流量计算路权,重新安排整个量计算路权,重新安排整个量计算路权,重新安排整个量计算路权,重新
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