長(zhǎng)安大交通工程學(xué)課件05交通規(guī)劃

第五章交通規(guī)劃目錄index1.概述introduction2.城市交通規(guī)劃模型系統(tǒng)UTPSmodelsystem3.城市交通規(guī)劃模型系統(tǒng)與對(duì)策選擇組合4.出行產(chǎn)生Tripgeneration5.出行分布Tripdistribution6.交通方式劃分Modalsplit7?交通分配Trafficassignment8.綜合交通規(guī)劃研究案例Comprehensivetransportationplanningstudy-c2014/10/22Wednesday1.概述introduction-概念Concept:為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的一系列行動(dòng)過(guò)程，給決策者提出什么時(shí)候■什么地方應(yīng)該做出改進(jìn)以便達(dá)到已經(jīng)建立的（交通發(fā)展，如緩堵■可持續(xù)■清潔交通■宜人的）目標(biāo)。宀—?Acourseofactiontoachievecertainpredeterminedobjectives（預(yù)定目標(biāo)）；?Givedecisionmakersinformation;?WhenandWhereimprovementsshouldbemadetomatchthestandardsestablished（已經(jīng)建立的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)）.?主要價(jià)值觀是以人為本，關(guān)注不同地區(qū)出行，并考慮資金、法律和政策約束等。Mainvalueispeopleoriented，focustotripsinandamongdifferentareas，underrestrictssuchascosts，lawsandpolicies；?發(fā)展軌跡：藍(lán)圖式，偏重方案到評(píng)價(jià)式，績(jī)效導(dǎo)向；?規(guī)劃方法：方案重點(diǎn)到UTPS模型重點(diǎn)。開(kāi)放式，多方案評(píng)價(jià)、擇優(yōu)、推動(dòng)變成現(xiàn)實(shí)；?規(guī)劃解決方案（solution）是目標(biāo)導(dǎo)向、多維的，包括建設(shè)項(xiàng)目組合（programsets）到管理方案調(diào)整（management）和政策（policies）調(diào)整。2014/10/22Wednesday基本概念principleconcept=-交通規(guī)劃報(bào)告類(lèi)型:總體規(guī)劃：交通體系規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃；階段性規(guī)劃：戰(zhàn)略規(guī)劃、專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃：公路網(wǎng)規(guī)劃、停車(chē)設(shè)施規(guī)劃、公交規(guī)劃、軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃等等網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃范圍性分類(lèi)：國(guó)、省、市、縣層級(jí)；城市層面規(guī)劃；中觀、微觀規(guī)劃：如交叉口規(guī)劃、片區(qū)規(guī)劃-交通規(guī)劃報(bào)告一般內(nèi)容組成:/概述/現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)（可達(dá)性、機(jī)動(dòng)性、安全性、問(wèn)題等）/需求預(yù)測(cè)分析/規(guī)劃方案/方案評(píng)價(jià)（可達(dá)性、機(jī)動(dòng)性、安全性改進(jìn)等）/結(jié)論/問(wèn)題與建議2014/10/22Wednesday基本概念principleconcept=□=?Trip出行:Amovementmadefromanorigintoadestinationbysomemodeandrouteduringcertaintimeofthedayandforacertainpurpose.包括OD,PA兩種方式，兩種方式基于家出行劃分不同（上班，上學(xué)，回家，其他）>Aninternaltrip（境內(nèi)出行）>Anexternaltrip（境外出行）>Athroughtrip（過(guò)境出行）交通區(qū)Zone:dividingthestudyareaintosmallerareascalled"zones”.可以分為大區(qū)、中區(qū)、小區(qū)StudyareaExternal-JnternaltripsExgernalLpterna1trips\InternaltripsThroughtri2014/10/22WednesdayStwixAreaZeolag2.UTPS(UrbanTransportPlanningsystem)modelsystem①最常見(jiàn)的簡(jiǎn)化模型模擬過(guò)程及參數(shù)傳遞也稱(chēng)為四階段(foursteps)模型BeOdiac2014/10/22Wednesday3.CombineUTPSmodelwithsolutionsSelectionsteps②2014/10/22Wednesday4.出行產(chǎn)生Tripgeneration?aims目標(biāo):獲得出行發(fā)生量與出行吸引量，Estimatethenumberoftripendsofpersonorvehiculartravelinaparticularlocationbytrippurposeandtimeoftheday(orpeakhour).?出行發(fā)生production^出行吸引attraction:出行的發(fā)生與吸引是指研究對(duì)象區(qū)域內(nèi)各交通小區(qū)的交通發(fā)生與吸引量，與土地利用（人口、工作崗位）和設(shè)施有著密切的關(guān)系2014/10/22Wedne:4.Tripgeneration?影響因素impactfactors:?production出行發(fā)生:/AttheZonelevel（人口，家庭，就業(yè)，汽車(chē)保有量，居民密度等）；/AttheHouseholdLevel（家庭規(guī)模，家庭就業(yè)人數(shù)，家庭收入等）；/AtthePersonLevel（年齡，性別，收入，職業(yè)）；?attractiontH行吸引：土地類(lèi)型,密度和位置。.建模需求數(shù)據(jù)獲得方法DataCollectionmethods:?RP（Revealedpreference）方法為實(shí)測(cè)意愿；SP（Statedpreference）方法為陳述意愿。SP要與RP核對(duì).SP法（陳述得到）包括針對(duì)PA/OD數(shù)據(jù)的居民出行調(diào)查、路邊詢(xún)問(wèn)、意愿調(diào)查等；.RP法（觀測(cè)得到的）：1）車(chē)速、設(shè)施狀況與通行量等；2）通過(guò)車(chē)輛/出租/公交/自行車(chē)/GIS數(shù)據(jù)推斷、貨流0D調(diào)查,刷卡信息推斷的PA/OD量；___?查核線（Screenline）交通流量數(shù)據(jù):包括小汽車(chē)、公共交通、出租車(chē)等；2014/10/22Wednesday調(diào)査及其數(shù)據(jù)在模型中的應(yīng)用序號(hào)調(diào)査類(lèi)型調(diào)査對(duì)象交通模型應(yīng)用1居民出行調(diào)查住戶出行生成、出行分布、方式劃分、出行

時(shí)段分布、出行行為2城市道路交通調(diào)查城市路段上的車(chē)輛、人出行分布、模型校驗(yàn)3出入境交通調(diào)查城市出入境道路上的車(chē)輛、人出行分布、模型校驗(yàn)4公交調(diào)查城市公共交通系統(tǒng)使用者方式劃分5商用車(chē)輛調(diào)查商用車(chē)輛（出租車(chē)、貨車(chē)等）商用車(chē)輛出行（生成、分布、時(shí)段分布）6交通生成源調(diào)查選定交通樞紐、大型公建等的就業(yè)者、

訪客出行吸引模型、停車(chē)費(fèi)用7停車(chē)調(diào)查選定停車(chē)場(chǎng)的車(chē)輛停車(chē)費(fèi)用（用于方式劃分）、出行分布8流動(dòng)人口出行調(diào)查住在旅館中的客人、其他流動(dòng)人口集中

地流動(dòng)人口模型（生成、分布、時(shí)段分布）2014/10/22Wednesday居民岀行調(diào)查表」2(.................................*中華人民荘在昂統(tǒng)計(jì)法*塞三條國(guó)的I關(guān)、社會(huì)團(tuán)偉、生呈專(zhuān)以班織和個(gè)體工商.=曼統(tǒng)計(jì)謁登對(duì)氨，垂強(qiáng)演瞋本法和國(guó)寂現(xiàn)定，扣實(shí)提供統(tǒng)計(jì)蔵再，不待気養(yǎng)、勇作、攔養(yǎng)、垣養(yǎng)，不得偽適、客改..，基気彰玦住自滄沮某月會(huì)民有義務(wù)如實(shí)H米M蹇繞計(jì)謁奪有終的鷲工，.4中華人民荘在園統(tǒng)計(jì)法&弟二五條言于國(guó)蟀密的統(tǒng)計(jì)資再，主鎮(zhèn)兼容.屬于飛入、■芝的旦頊貸琶置界,笑蛭林同現(xiàn)不得沒(méi)誤.続計(jì)主1構(gòu)、統(tǒng)計(jì)人員對(duì)在統(tǒng)計(jì)貸資中歸每的繞計(jì)詢(xún)資對(duì)豪的商立秘吉，員有保善乂務(wù)-表...?號(hào)=?.,和衰機(jī)為?.，.1有密期=.,■*廳牘：按一定抽樣原則確勘居民住戶，包括家庭戶和隼體戶。家庭戶是以家庭成員關(guān)系為主、居住一處共同生活的入口作為一個(gè)家庭戶。單身居住

獨(dú)自生活的，也作為一個(gè)家庭戶。相互之間沒(méi)有家庭成員關(guān)系，集體居住共同生活的人口為集體戶?！?，一次出行的定義：為了一個(gè)（活動(dòng)）目的，采用一種或多神交通方式風(fēng)一個(gè)地方到另一個(gè)地方的過(guò)程。..調(diào)查出行日期：_年__月__日凌晨％時(shí)至__月__日凌晨00時(shí)星期__.........住戶住址：___區(qū)____街道（鎮(zhèn)、鄉(xiāng)）____居（村）委____小區(qū)，____路（街）—號(hào)（弄）

交通小區(qū)：__住戶基本特征情?！?、戶端號(hào)2、家庭總?cè)丝凇?、非本市戶辯人.口4、住房建筑面積5、住房性質(zhì)6、家庭擁有交通工具.1居1主滿曰個(gè)月居住不贛6個(gè)月.1l__A-其中不籟E周歲：A..1.....A..其中不滿&周歲：A..1.....人.、其中不滿E周歲：A..1.....平方米.】1）自有住房2）租（借）房屋3）雇主提供4）其他1）小汽車(chē)___輛2）摩托車(chē)_____輛3）電動(dòng)自行車(chē)—輛4）自行車(chē)______輛5）

其他_____輛，□..........................登記曰期：—年—月—日

調(diào)查員（簍名）_____調(diào)查指導(dǎo)員（簍名）____復(fù)查人員（簍名）___.2014/10/22本戶第一/＜本戶第頊9—、個(gè)°丄戶家2,與戶主關(guān)系3勝別4年齡5聰業(yè)6.文化7.有無(wú)駕曖8車(chē)輛類(lèi)型9,車(chē)輛喉廟1。車(chē)齡11排里也車(chē)輛行駛總甲群以工作日一天平均行期里舞1）枷戶籍」2＞非車(chē)寸戶籍，罟曾6個(gè)月以上」3＞非車(chē)rr戶籍，居留&個(gè)月以.1.11＞戶主」2＞EH-.3）于女」4）父母，5＞岳父母或公耍“6＞程父?7＞給％B）孫于女」9）兄務(wù)爼折LO＞ftfe.1>呈』2>女』.1.1.1?…歲」.1.11）單心責(zé)人2）專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員.，3）g人員和有關(guān)人員』4＞曲皇、限務(wù)雙人員」5）衣'林、或、漁、出利立生產(chǎn)人員」5＞生產(chǎn).運(yùn)特貪各養(yǎng)作人員及有關(guān)A3-.7）軍人8）口小學(xué)生，9）大專(zhuān)浣校孕*.，10）陶送貧.人員』11）其他，。小釵以E2＞初f3）商中毒U專(zhuān)'4）大專(zhuān)，5）6）研站』O有.，2）元，.1.1.1W爵卅HImIIIv

-■MHI■:粽翩勺歡冋giaiR里?：.，

3IS住邕<,1*<宀5

至宀V宀ii-rfJ宀小CtantnE吋sid1＞自有.，z＞￡S..3＞持主建＜■4）其■也］.1^年，.1_也行駛怠旦程=..__公M.1......企里.1三、個(gè)人出行情況y瞳：

當(dāng)日出行___次出行次序」出，0.,到■達(dá).，出行目旳同行交通方瓦次序，主要交通方'式?■出京5竇_出行目的煩舟,1＞±S;-2）上亮3）公家-4）K陳餐偽q抵樂(lè)、施游休初G探?jīng)芊环矗篎看柯採(cǎi)私B）階fV9）回基-10＞財(cái)丄出行交通方式Cn^＞=.D歩行；2＞自行車(chē)；-3）皂動(dòng)自廳車(chē);4）公交車(chē)；-5）象道之適；初小汽車(chē)￡官駕爲(wèi)7＞小汽車(chē)〈搭羹丄B＞班車(chē)；-9）日二車(chē)；?10）.零拄冬?O）其他時(shí)貝,A'…點(diǎn)」小醫(yī)跖時(shí)間,J6*…點(diǎn).1小區(qū)A3a《含己）第S..1次.1_______時(shí).1-硏.1_______時(shí).1......務(wù).1.1JS..A次.1_______時(shí).1-一硏.1_______時(shí).1......釦.1JJS..3.次.1_______時(shí).1......知.1_______時(shí).1......刎.1JJ第“4」次.1_______時(shí).1......刎.1_______時(shí).1.......務(wù).1JJ罪」5」次.1_______時(shí).1-一硏.1_______時(shí).1......刎.1JJ.........核查線交通量觀測(cè)表+J..觀弧點(diǎn)端號(hào)___觀刪點(diǎn)路段名____調(diào)查曰期____調(diào)查員姓名__________...觀刻方向（①南T北②北T南⑤東T西曲西T東）本頁(yè)觀刪小時(shí)〔網(wǎng)小時(shí)制）____2014/10/22Wednes時(shí)段小客車(chē)大客車(chē)公■交車(chē)?,出租車(chē)?,小貨車(chē),大貨車(chē)其他車(chē)’-100-10分鐘..1.1.110-20分鐘..1.1.120-30分鐘..4.Tripgeneration居民出行調(diào)査數(shù)據(jù)單個(gè)信息與統(tǒng)計(jì)匯總:BCDEFGHIJKLMN0pQ~T~，社區(qū)〔村）漏砰二［戸蝙號(hào)126f二家庭所在交通小區(qū)編碼三家庭總?cè)丝跀?shù)二6周歲及以二暫住人口1’003r3r3r請(qǐng)庭月均總氣鄧小汽車(chē)擁了行車(chē)擁有氣,電動(dòng)車(chē)擁有里"摩托車(chē)擁有氣，單函車(chē)?yán)锝O也車(chē)輛擁有產(chǎn)車(chē)夜間停了別3'126r57r

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02RsTuVIWIXIYI__________1AAAB1年齡職業(yè)戶箱類(lèi)型出行出發(fā)地交通小區(qū)$電1出行出發(fā)時(shí)間-出行出發(fā)地性［二1出行出行目的-出行交通方式-出行到達(dá)地交通小區(qū)編碼出行到達(dá)地性-出行到達(dá)時(shí)間-TJ35r

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4r2r3'11235參考數(shù)據(jù)試驗(yàn)文件中的居民出行調(diào)査數(shù)據(jù)2014/10/22Wednesday4.Tripgeneration?methodsl回歸分析RegressionAnalysis-—元回歸分析：Y

=°+OX式中：Y——因變量(出行數(shù))；X——自變量；a.O——回歸系數(shù)。?多元回歸分析：Y

=a0+aiXl+a2X2+-----+

以mXm式中：Y--分區(qū)出行產(chǎn)生或吸引量；X],X2,…,Xm--自變量；％，a，…,am--回歸系數(shù)；m——自變量個(gè)數(shù)。?methods2聚類(lèi)分析CategoryAnalysis°=￡勿r(h)n(h)式中：r儂)是家庭種類(lèi)h中的每個(gè)家庭出行次數(shù)thenumberoftripsperhouseholdincategoryh;ni(h

小區(qū)i中h類(lèi)家庭數(shù)thenumberofhouseholdsinthehouseholdcategoryhlivinginzonei;°i

小區(qū)i中出行總數(shù)isthenumberoftripsproducedinzoneio2014/10/22Wednesday4.Tripgeneration?casel實(shí)例分析：例1某城市經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，認(rèn)為各分區(qū)產(chǎn)生的出現(xiàn)主要與該分區(qū)擁有的小汽車(chē)數(shù)量有關(guān)，試分析各分區(qū)出行生成與小汽車(chē)擁有量之間的關(guān)系。（詳見(jiàn)excel表中sheet2）小區(qū)號(hào)12345678小汽車(chē)擁有量20050500100100400300400出行生成量500300130020040012009001000/如果出行產(chǎn)生量不等于出行吸引量，可以選定準(zhǔn)則不調(diào)整；以產(chǎn)生量控制；以平均值來(lái)控制等方法調(diào)整0D表2014/10/22Wednesday4.Tripgeneration-case2聚類(lèi)分析實(shí)例：例2假設(shè)某區(qū)域土地利用特征如表1所示，以小區(qū)1為抽樣點(diǎn)，在不同小汽車(chē)占有情況下，上班出行l(wèi)h的原單位計(jì)算如表2，計(jì)算出行發(fā)生量。表1土地利用特征小發(fā)生特征C（戶擁有小汽車(chē)數(shù)）區(qū)0123110302015225604030315505030表2出行發(fā)生情況小汽車(chē)擁有（輛/戶）上班出行1h發(fā)生次數(shù)戶數(shù)發(fā)生原單位（次/h）055105.513603012.023102015.532551517.02014/10/22Wednesday4.Tripgeneration-Case2聚類(lèi)分析實(shí)例:1967年，Wootton和Pick在以家庭為單位的聚類(lèi)分析上，將3個(gè)變量（小汽車(chē)擁有量，收入和家庭結(jié)構(gòu)）劃分成108個(gè)家庭類(lèi)型。.Lessthan￡500perannumIncome:HouseholdStructure:.0.1.morethan1Otheradults12ormore1orless2ormore1orless2ormoreNumberemployed00112ormore2ormore.￡500-i:1000,￡1000-￡1500.￡1500-￡2000.￡2000-￡2500.over￡25002014/10/22Wednesday4.Tripgeneration-某軟件中出行生成（□歸分析■輸入）實(shí)際操作：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：運(yùn)行程序后，拖入已經(jīng)建立的excel數(shù)據(jù)文件（exceI中的數(shù)據(jù)都要先設(shè)置為數(shù)值格式再導(dǎo)入程序中），選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所在“sheet”，點(diǎn)擊ok,會(huì)提示新建“*.bin”文件，點(diǎn)擊ok,即生成“數(shù)據(jù)視圖”文件，可以顯示數(shù)據(jù)庫(kù)文件內(nèi)容（現(xiàn)狀年、擬預(yù)測(cè)的分小區(qū)出行發(fā)生和吸引量、人口、崗位等變量）fflDataviewl-TRIPSGENNQNEID|P_BASE心ASE|PEDPLE_BAS卩YGW_BASE|PEDPLE_FUR卩YGW_FUR|P_FUR|A_FUR|5950900210203403041000110018030250403110011502503040040212001200300254G030195085022015300252014/10/22Wednesday4.Tripgeneration-某軟件中出行生成（二元回歸分析?建模）實(shí)際操作:□估計(jì)回歸模型參數(shù)：打開(kāi)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備文件，建立自變量與因變量關(guān)系（執(zhí)行“statistics—modelestimation"），在"method"選擇regression，在dependent中選擇因變量"P-base"，在independent中選擇因變量“peoplebase"和“JYGW-base"，單擊“ok",會(huì)生成模型文件“*.mod"，命名后點(diǎn)ProcedureSucceededModelEstimation.BcecutionTimewas00:00:00.0163LBinaryLogitDependent|Independent|StartingProcedureLinearModelEstimationwithRegressionModelonOctober09,2014(02:30PM)(AllRecords..)RegressionWodelofP_BASEforTRIPSGENDependentfieldisP_B-x\SE2014/10/22Wednesdayoo?dfEstimate386.3252.008557.82051■i：h：i.016』FieldN；airiePEOPLE_BASJYGW_B'ASEP_B順FRatio34.7659Using|AIIRecordsStdDev45.49736.51920108.397ism，Mean232.00024.00001040.00FieldN；aineCONSTANTPEOPLE_BASJYGW_BASEExecutionTimewasISS45685.91314.10470010.9720IOK]Cancel|MethodCRegression-WarningsandReportLinesLoggedWarnings:0ReportLine《17，ShowWarnings|ShowReport|QoseSourceModelErrorTotalRSqu；2redOK自動(dòng)生成，并且會(huì)提示運(yùn)行結(jié)果，點(diǎn)擊“showreport",可以觀察模型參數(shù)回歸過(guò)程。ResultsSummary|ZONEID▲P.BASEA_BASEPEOPLE_BASJYGW.BASEPEOPLE.FURJYGW.FUR'btd.Error,tstat?10.28205917.12101If1.96848,3.97287>4.Tripgeneration-出行生成（□歸分析?預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算）實(shí)際操作：運(yùn)行回歸分析模型：執(zhí)行“statistics—modelevaluation"，將上一步得到的模型文件“.mod"添加進(jìn)來(lái)。在“resultin"選擇自己擬命名的輸出數(shù)列名稱(chēng)“P-fur",點(diǎn)擊“ok",即完成未來(lái)年各交通小區(qū)發(fā)生量回歸預(yù)測(cè)。團(tuán)Dataviewl-TRIPSGENZONEIDPBASE|ABASE|PE0PLEBAS|JYGWBASEPE0PLEFUR|JYGWFURPFURAFUR595090021020340309644100011001803025040982311001150250304004011232120012003002546030118419508502201530025945同樣的操作，先執(zhí)行“statistics—modelestimation"，選擇“A-base"為因變量，生成“.mod”模型文件，然后執(zhí)行“statistics—modelevaluation”，在“resultin”選擇自己擬命名的輸出數(shù)列名稱(chēng)〃A-fur”，即完成未來(lái)年各交通小區(qū)吸弓I量回歸預(yù)測(cè)。2014/10/22Wednesday4.Tripgeneration-出行生成（□歸分析?收斂，P控制A）實(shí)際操作：平衡發(fā)生吸引量：打開(kāi)需要平衡的數(shù)據(jù)表，執(zhí)行“planning—balance",在“dataview"中選擇所需平衡圖層，“vector]field"與“vector2field"中選擇發(fā)生量與吸引量字段，“method"中選擇平衡方法，點(diǎn)擊“ok”。2014/10/22Wednesday/…n合計(jì)OxQi9?Qi?1…!D,|On,T5.出行分布Tripdistribution,Thetripdistributionmodelisconcernedwithmatchingtriporigins(productions)andtripdestinations(attractions).，ThemainoutputofthisstageisO-Dmatricesbytrippurpose.,出行分布的方法：?增長(zhǎng)系數(shù)法Growthfactormethods:tij*=F*(tj,oi*,dJ-*)?綜合法Syntheticmodels:tij*=F*(cj,oi*,dj-*)?加*號(hào)代表估計(jì)值，未加的代表觀測(cè)值；?tij、cij—分別代表i,j小區(qū)間出行量、出行費(fèi)用(時(shí)間)；?Oi、Dj—分別代表i,j小區(qū)的出行總量；?Ui、Vj—分別代表i,j小區(qū)產(chǎn)生吸引預(yù)測(cè)得到的總量。2014/10/22Wednesday發(fā)生交通量5.Tripdistribution?5.1增長(zhǎng)系數(shù)法Growthfactormethods增長(zhǎng)系數(shù)法假定將來(lái)的OD交通量的分布形式和現(xiàn)有的0D表分布形式相同，在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)目標(biāo)年的0D交通量。常用方法有常增長(zhǎng)系數(shù)法、平均增長(zhǎng)系數(shù)法、佛尼斯（Furness）法、福萊特（Fratar）法等。增長(zhǎng)系數(shù)法的應(yīng)用前提是有預(yù)測(cè)區(qū)域完整的現(xiàn)狀0D表。＞常增長(zhǎng)系數(shù)法:＞平均增長(zhǎng)系數(shù)法:＞底特律（Detroit）法:＞佛尼斯（Furness）法:＞福萊特（Fratar）法:Lj

方qm.F&if常(Foi，F(xiàn)Dj)-常里f平(FO，F(xiàn)Dj)=1(FOi

+FDj)f(Fm

Fm)-Fm.Fm.JD

(1

Oi，1

Dj

丿—1

Oi1

Djxf1(Fm

Fm)—Fm

J2(Fm

Fm)—FmJ

FN(F

Oi，F(xiàn)

Dj丿—F

OiJ

FN(

Oi，F(xiàn)

Dj)—F

DjL+LtOjJ(Fm

Fm)—

Fm

.Fm

.(二___L)L

——1----JF(F

OiDj)—F

Oi丄

Dj(2丿

1

qm.「m.j2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-增長(zhǎng)系數(shù)法的算法步驟:第一步令計(jì)算次數(shù)m=0；第二步給定完整現(xiàn)狀0D表數(shù)據(jù);第三步第四步第五步收斂判別求出各小區(qū)的發(fā)生與吸弓I交通量的增長(zhǎng)率FO,FD

；玲=ujOmFD=V」Dm求第m+1次分布交通量的近似值qj1

；磚+1

=qm

-f(FO,,FDj)Or1=Sqm+1

D『=￡qm+1jJ1a/Rtn+1_TT/Cmm+1m1—S<Fo,

—U,

/O,<1+E1—￡VFDj—Vj

/DjV1+￡式中：U,V

將來(lái)OD表中的發(fā)生、吸引交通量；FOi

――i小區(qū)的第m次計(jì)算發(fā)生增長(zhǎng)系數(shù);FD

――j小區(qū)的第m次計(jì)算吸引增長(zhǎng)系數(shù)；€――任意給定的誤差常數(shù)。若滿足收斂要求，則停止迭代；否則，令m=m+1，返回第二步繼續(xù)迭代。2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution?case3佛尼斯（Furness）法實(shí)例分析:例3已知3個(gè)小區(qū)基礎(chǔ)年的出行分布矩陣，目標(biāo)年發(fā)生和吸弓I交通量，請(qǐng)用佛尼斯（Furness）法求解目標(biāo)年的出行分布矩陣。收斂標(biāo)準(zhǔn)€=3%o

（詳見(jiàn)excel）123合計(jì)i17.07.04.028.027.038.06.051.034.05.017.026.0合計(jì)28.050.027.0105.0123合計(jì)i38.6291.9336.0合計(jì)39.390.336.9166.52014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（增長(zhǎng)系數(shù)法）：增長(zhǎng)系數(shù)法：需要準(zhǔn)備現(xiàn)狀0D矩陣，未來(lái)年各交通小區(qū)發(fā)生、吸引量等數(shù)據(jù)。…—HhHDataviewl-第一步一一打開(kāi)軟件，拖入未來(lái)年各交通小區(qū)發(fā)生、吸引量excel表格，選擇基礎(chǔ)數(shù)冷——姦——弱據(jù)所在“sheet”，點(diǎn)擊ok,會(huì)提示新建“*.bin”文件，點(diǎn)擊ok，即生成“數(shù)據(jù)視；麗鷲圖”文件，可以顯示數(shù)據(jù)庫(kù)文件內(nèi)容。第二步--執(zhí)行“file—new”，選擇“matrix”，點(diǎn)擊ok，出現(xiàn)“creatematrixfile”窗口，點(diǎn)擊ok，保存文件名稱(chēng)“*.mtx”，即創(chuàng)建了一個(gè)新的矩陣文件.2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（增長(zhǎng)系數(shù)法）：第三步——拖入基礎(chǔ)年0D數(shù)據(jù)excel表格，選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所在“sheet",點(diǎn)擊ok,會(huì)提示新建“*.bin”文件，點(diǎn)擊ok，即生成“數(shù)據(jù)視圖"文件，可以顯示數(shù)據(jù)庫(kù)文件內(nèi)容。固DataviewS-基年0D2738634517第四步一一將第三步“數(shù)據(jù)視圖"文件中的數(shù)據(jù)，連接到第二步新建的“matrix-矩陣中。將兩個(gè)文件在程序中打開(kāi)，分別選中兩個(gè)文件的第一列；4Untitled2[1.000000]^38523圖Dataview3-基年0D2.000000]|[3.000000]|圍Matrix2-未來(lái)paMatrixFile(Matrix1)32014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（增長(zhǎng)系數(shù)法）：然后執(zhí)行“matrix—import"，彈出對(duì)話框，單擊“next"，出來(lái)新的對(duì)話框再單擊“next"，然后在新的對(duì)話框中選擇“allcolumns"，在“from"中選擇“1"，單擊"finish”,完成基礎(chǔ)0D矩陣數(shù)據(jù)填充。MatrixImportWizardMatrixImportWizard-Importby廣CreatinganewmatrixfileUpdatingmatricesinanexistingmatrixNext》CancelCancel(BmckIINad~pTheDataviewHasOneRecordforEachCCell,withafieldforeachmatrixLCell,withfieldsformatrixnameandcellvalue&RowinmatrixCColumninmatrixMatrixImportWizardDataviewtoUse-MatrixFiletoUpdate-ForRowsinMatrixMatrix.1UpdateName|未來(lái)p日MatrixFileAllcolumnsLHighlightedcolumns一UpdateRowsinMatrixUsingaFieldforEachcolumnsUpdateCdumnsFnornField<BackFinish|Cancel[2.OTDDD0][3.W000]NameSelectionColumnID基年OD▼AllFeatures▼Untitled▼Untitled▼[1DDDDDD]團(tuán)Matrix?-MatrixFile(Matrix1]42117.007.004.007.0038.005.00I4.006.0017.0022一(](](0]()]|[3一(](](0]()]|386[1.000000]Q23圍DataviewS-基年ODUntitled2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（增長(zhǎng)系數(shù)法）：第五步一一在程序中打開(kāi)0D矩陣和未來(lái)年小區(qū)發(fā)生吸引量文件;圍Matrix2-未來(lái)paMatrixFile(Matrix1]圍Dataviewl-未來(lái)pa1|2|3|Z0NEID|°|D|117.007.004.00138.9039.3027.0038.006.00291.9090.3034.005.0017.00336.0036.90,在"matrixfile"中選擇基礎(chǔ)矩陣,HlMatrix5-OutputMatrix(Matrix1)2014/10/22W執(zhí)彳亍"planning—tripdistribution—growthfactormethod""iterations"中輸入迭代次數(shù)，“convergence"中輸入收斂值，選擇“doubly"單選按鈕，在“productionfield"和"attractionfield"中分別選擇。和D,單擊ok,保存矩陣支件。增長(zhǎng)系數(shù)法優(yōu)缺點(diǎn)AdvantagesandDisadvantagesofModelsGFM?GFM(GrowthFactorMethods)Advantages:1)Simplicity,asnocalibrationisneeded簡(jiǎn)單，不需要標(biāo)定2)Lowcost成本彳氐3)Shortdevelopmenttime開(kāi)發(fā)時(shí)間短?GFMDisadvantages:shouldnotbeappliedtothefollowingcases:1)toareaswherethenumberofbaseyearobservationsissmall(基年數(shù)據(jù)較少);2)toareaswheresignificantnetworkchangesareexpectedtotakeplacebythehorizonyear(基準(zhǔn)年路網(wǎng)發(fā)生較大改變)；3)toO-Dtableswithsomeemptycellswhichareexpectedtobenon-emptyinthehorizonyear(OD表中有空格，而基準(zhǔn)年不希望有空格).2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution?5.2綜合法Syntheticmodels/Syntheticmodelshavetheadvantageof"trying”tounderstandthetravelbehaviorsbyanalysingthefactorsthatinfluenceit./Themostimportantonescouldbegroupedinoneoftwoingroups:?重力模型TheGravityModel(GM)group?機(jī)會(huì)模型TheOpportunityModel(OM)group2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution?重力模型TheGravityModel重力模型是根據(jù)牛頓的萬(wàn)有引力定律。ThegravitationforceFijbetweentwomassesmiandseparatedbyadistancedijis/J

X,Fij=「mjmj/djj2Y(t-「04/cj/\__________________________________)WhenwedefinetheI/c"asthe灼),TheGMformulabecame:tij=ajbjOjdjf(Cjj)Whereoi=%tijdj=Zitij2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution?雙約束重力模型TheDoublyConstrainedGravityModeltij=aibjOidjf(Cij)Wherea,=I/%[bjdjf?)]bj=1/^iRQjf(Cjj)]Tij一thenumberoftripsproduced/originatedinzoneiandattracted/destinedtozonej;a,,bj--balancingfactors;o,--thenumberoftripsproduced/originatedtozonei;dj--thenumberoftripsattractedtozonej;cij--thegeneralizedcostoftravelfromzoneitozonej;f(cij)--adecreasingfunctionofthegeneralizedcostoftravel.2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-雙約束重力模型計(jì)算方法：以幕指數(shù)交通阻抗函數(shù)f

(⑶)=c/為例介紹其計(jì)算方法。步驟1令m=0，m為計(jì)算次數(shù)；步驟2給出r(可以用最小_乘法求出)；止4取2=1bm

(bm

=1/￥amOc刀)?步驟3令ai1/求出JVJ'—77i丿；i丼4鼠1戈屮am+1(am+1

-1/(bmDc~r

)bm+1(bm+1=1/Tam+1Oc~r)-步驟4求出ai

(ai=1JZjJJjJjJjcij)

和b

JJb

J1,乙aiOicjJ；ii步驟5收斂判定IV此'/aV1+%1_gVbm+1

/

妒V1+s若滿足收斂公式，則結(jié)束計(jì)算；反之，令m+1=m，返回步驟2重新計(jì)算。2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（重力模型法）：-首先需要準(zhǔn)備路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，抽象路網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)—般情況下，路網(wǎng)中包含有：節(jié)點(diǎn)層（node）、路段層（line）、小區(qū)層（zone）、質(zhì)心（centroid）等四個(gè)圖層。路網(wǎng)抽象方法：1）直接在軟件中描繪；2）在其它軟件中畫(huà)好，再導(dǎo)入（推薦）?！闱闆r下，某軟件可通過(guò)AutoCAD軟件建立好路網(wǎng)后，另存為“R12/LT2DXF”格式導(dǎo)入程序軟件中。（在AutoCAD中建立路網(wǎng)，不同等級(jí)路網(wǎng)應(yīng)建立不同的圖層，方便后續(xù)處理）。2014/10/22Wednesi電用■zone-80勉廟■次干路-80融廟口支路90隱］廟■主干道LayerName|路網(wǎng)LayerTypetoImportLPoint(?LineLArea口Preserveblocksasmulti-polygonareas□EliminateduplicateboundarylinesCoordinatesCancelResetImportAutoCADDXFFileFileC:\Users\Adrriinistrator\Desktop網(wǎng)'糸Contents47LINES;1POLYGONExtent(217.748129.418.313626H1103.04304.1132.76664)5.TripdistributionLine層生成：用軟件打開(kāi)R12/LT2DXF”格式文件，彈出對(duì)話框，在列表中選擇不同等級(jí)的路網(wǎng)，點(diǎn)擊"coordinates"，在"class”中選擇“Asia亞洲”，在"zone”選擇"China:ciesingrid”，點(diǎn)擊OK，相關(guān)文件。路道干路干次支主ENZui^+/iu/zzvveunebuay5.Tripdistribution在Line地圖創(chuàng)建以后，需要檢查線層的連通性：執(zhí)行“tool—mapediting—checklinelayerconnectivity"命令檢查線層的連通性。（如提示錯(cuò)誤，則需要修改路網(wǎng)，一般返回CAD中修改，直至無(wú)問(wèn)題）CreateNetworkDescriptionOtherNodeFieldsn路網(wǎng)net文件生成（路網(wǎng)需要隨時(shí)進(jìn)行保存）：執(zhí)行“networks/path—create"，如右圖，在“optionalfields"中選擇所有字段，點(diǎn)擊"ok”，輸入文件名，保存路網(wǎng)文件。0KCancel節(jié)點(diǎn)node層生成：在保存路網(wǎng)后，程序會(huì)自動(dòng)默認(rèn)生成一個(gè)節(jié)點(diǎn)層，只需要執(zhí)行“map—layers"，點(diǎn)擊“addlayer"，選擇節(jié)點(diǎn)node層，將節(jié)點(diǎn)層添加到路網(wǎng)中。_enqth網(wǎng)網(wǎng)-OptionalFields—OtherLinkFieldsIDLongitudeLatitudeOptionsVDropDuplicatebnksrIgnoreLinkDirectionsInputsCreatelinksfrom(EntirelinelayerReadlengthfrom2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution小區(qū)層生成：用軟件打開(kāi)R12/LT2DXF”格式文件，在列表中選擇zone，如下圖，保存文件。網(wǎng)將小區(qū)層添加到路網(wǎng)中：執(zhí)行“map—layers",點(diǎn)擊“addlayer"，選擇小區(qū)層即可。2014/10/22Wednesday12205.8413107.2916113.8217110.66121LengthlDirlLayerIHandle固Dataviewl-Line2014/10/22Wednesday同理，在節(jié)點(diǎn)層、小區(qū)層、質(zhì)心層輸入對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)。1213161522262718192021281423205107113110129129107181919887991501199984。主干魚(yú)3375036001429。次干路3383024001282Q次干路3413024001366。主干魚(yú)342503600732。支路3402012002332Q主干道347503600929。主干道3515036001740主干道3525036001399D支路34320120016500主干道344503600160。主干道345503600655。次干路34630240011880主干道3535036001003D支路3392012002155。次干路34830240011points",點(diǎn)擊OK保存文件。將小區(qū)層添加到路網(wǎng)中:執(zhí)行“map—layers",點(diǎn)擊“addlayer",選擇質(zhì)心層。網(wǎng)IDataField|lDNodeIDFieldPOptionsPIncludeBuilt-inDataWExportasCentroidPoints廠CreateTopology路段屬性輸入：包括times

capacity,speed等字段。將line層激活為當(dāng)前層，點(diǎn)擊凰:圖標(biāo)，顯示路段自動(dòng)生成的屬性，執(zhí)行“dataview—modifytable"，在對(duì)話框中單擊“addfield"，在“name"輸入字段名稱(chēng)，在“type”輸入類(lèi)型（分別添加time,capacity,speed三個(gè)字段），點(diǎn)擊OK。然后在對(duì)應(yīng)的路段上根據(jù)規(guī)劃情況輸入屬性數(shù)據(jù)。Hzll

Dataviewl-lineID▼IICoordinatesLength|DirILayer|Handle]speed|capacity|time].8287669728317209560931958643955.Tripdistribution將小區(qū)層激活為當(dāng)前層：之前路網(wǎng)中已經(jīng)有了node（節(jié)點(diǎn)層）。點(diǎn)擊下拉選項(xiàng)，選擇“Zone”,即將小區(qū)層激活為當(dāng)前層。質(zhì)心生成：執(zhí)行"tools—export"，勾選“exportascentroid，line（路段層）和zone（小區(qū)層）ExportzoneGeographyToICompactGeographicFile▼||ZoneiNodeOKCancel781233443333道路路諂干干干干-主次次主-oooO5.Tripdistribution生成質(zhì)心連桿：該過(guò)程需要在節(jié)點(diǎn)層和路段層中添加新字段“小區(qū)ID〃。將小區(qū)層激活為當(dāng)前層，執(zhí)行“tools—mapediting—connect"命令，如下圖，點(diǎn)擊0K°（質(zhì)心連桿可以自動(dòng)生成，也可以手動(dòng)添加）Connect(LayerCentriod)Connect(LayerCentriod)SettingsFill-Fieldstofill—Nodefield|匝區(qū)iD]三|Linefield-RIIwith一LSinglevalue,■*'IDsfromCentriodla)rerQKICancel2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（重力模型法）：?計(jì)算阻抗矩陣：將路網(wǎng)層激活為當(dāng)前層，執(zhí)行“network/paths—multiplepaths"，在“minimize”處選擇阻抗因子（可以是時(shí)間、長(zhǎng)度等），點(diǎn)擊0K,生成阻抗矩陣。2014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（重力模型法）：-重力模型標(biāo)定：第一步一一將小區(qū)層激活為當(dāng)前層，執(zhí)行“file—new”，在對(duì)話框中選擇“matrix”，新建基礎(chǔ)矩陣。在空白的P-A矩陣中，用固定值填充矩陣單元格，并刪除對(duì)角線上的值。第二步一一P-A矩陣索引轉(zhuǎn)換：打開(kāi)矩陣，右擊鼠標(biāo)選擇“indices”，單擊“addindex”按鈕，添加新的矩陣索引，在“rows”和“columns”中分別選擇新的索弓I名。圍Matrix22-基礎(chǔ)PA(Matrix1)2|3|4|5|6|7|8|9|1D|H|12|傭116.0016.00IB.0016.0016.0016.0016.0016.0016.00IB.0016.0016.0021B.0016.001B.00ie.oo16.0016.0016.0016.0016.001B.00ie.oo16.00316.001G.001B.001G.0016.001S.001B.0016.0016.001B.001G.001600416.0016.0016.0016.0016.001G.0016.0016.0016.001B.0016.0016.00516.0016.0016.00IB.0016.0016.0016.0016.0016.00IB.0016.0016.0061B.00ie.oo16.001B.00ie.oo--16.0016.0016.0016.001B.00ie.oo16.00716.001G.0016.001B.001G.0016.001B.0016.0016.001B.001G.001600816.0016.0016.001B.0016.0016.001G.0016.0016.001B.0016.0016.00916.0016.0016.00IB.0016.0016.0016.0016.0016.00IB.0016.0016.00101B.00ie.oo16.001B.00ie.oo16.0016.0016.0016.001B.00ie.oo16.001116.001G.0016.001B.001G.0016.001S.001B.0016.0016.001G.0016001216.0016.0016.001B.0016.0016.001G.0016.0016.0016.001B.0016.001316.0016.0016.0016.0016.0016.0016.0016.0016.0016.0016.0016.002014/10/22Wednesday5.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（重力模型法）：-重力模型標(biāo)定：第三步--執(zhí)行"planning—tripdistribution—gravitycalibration"，在"matrixfile"中選擇"基礎(chǔ)P-A",在"layer”中選擇"節(jié)點(diǎn)層"，在“using”選擇"selection”，勾選"usematrix1"。在“function"中選擇"inversepower",在“impedancematrix”中選擇“阻抗矩陣”，并勾選“includeK-factorcalibration"，點(diǎn)擊OK。Matrix1K-FactMatrix12014/10/22WeeOKICancelGravityCalibrationOptionsIterations|1OConvergence|0.01TLDMaximum|60ConstraintType:C*DoublyLProductionL師FactionIChangeInfoBaseMatiicesCalibrationTypeImpedanceMatricesVUseMatrix1基礎(chǔ)PANodeSelectionFunction:pow(t,*b)ImpedanceMatrix:MatnxFile［od三］Matrix|Matrix1三］廠

FrictionFactorTableMatrixAleC

Gamma廠UTPS-likeInversePowerLEcponential冋竜兇如他匚畫(huà).5前2DDataview35-ZLMX_________ID11Matrix15.Tripdistribution-出行分布實(shí)際操作（重力模型法）：-應(yīng)用重力模型：將“阻抗矩陣”、“K-factor矩陣”、“基礎(chǔ)P-A”進(jìn)行索引轉(zhuǎn)換，將索引值轉(zhuǎn)換為交通小區(qū)ID。執(zhí)彳亍"planning—tripdistribution—gravityapplication^，在“name"中輸入預(yù)測(cè)字段名，在“productions"和“a