交通运输规划原理第六章上ppt课件.ppt
1,交通运输规划原理,西南交通大学本科生课程,主讲教师：杨达 博士 开课单位：交通运输与物流学院,第六讲 交通的分布（上）,第1节 基本概念第2节 预测方法,出行生成：根据研究对象地区的特性直接求得生成交通量的过程。出行分布：交通出行在大的区域之间的分布，具有绝对量和比例之分；交通方式划分：按照交通方式，包括步行、自行车、汽车、公共汽车、轨道、航空、船舶等交通方式，区分交通出行量；交通分配：将某种分布的交通方式需求量分配到某路径上的过程,交通需求预测的四阶段模型,出行生成,出行分布,交通方式划分,交通分配,一、基本概念,1、出行分布量 出行分布量是指分区i与分区j之间平均单位时间内的出行量。单位时间可以是一天、一周、一月等，也可以是专指高峰小时 。qij以分区i为产生点，以分区j为吸引点的出行量。qji以分区j为产生点，分区i为吸引点的出行量。,一、基本概念,2、出行分布矩阵（PA矩阵或OD矩阵） 出行分布矩阵是一个二维表（矩阵），行坐标为吸引分区号，列坐标为产生分区号，元素为出行分布量。（如下表所示）。,一、基本概念,假定第一标号i为产生小区，第二标号j为吸引小区，产生量Pi、吸引量Aj、分布量qij、出行总量Q关系为：,，,式中，（i，j=1, ,n),2、出行分布矩阵,二、预测方法,1、预测方法种类 通过交通调查资料的分析和预测，可以找到和利用的数据有：现状PA表，两个分区之间的交通阻抗矩阵。至今开发的出行分布预测方法有：增长率法、引力模型法、机会模型法等。我们详细介绍前面两种，第三种因为理论依据不足且难以实用，不做详细介绍。预测方法的大体结构如下所示：,二、预测方法,（2）引力模型法,（3）机会模型法,（1）增长率法,1、预测方法种类,二、预测方法,2、增长率法2.1增长函数法（1）总体思路：已知：现状OD表，未来交通发生量、吸引量、生成量,二、预测方法,2、增长率法2.1增长函数法（1）总体思路：,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,（2）常增长率法 A.方法原理：该方法认为qij的增长仅与i区的产生量增长率有关，增长函数为：,B.特点评价：只单方面考虑产生量增长率对增长函数的影响，忽视了吸引量增长率的影响。由于产生量与吸引量的不对称性，该方法的预测精度不高，是一种最粗糙的方法。,二、预测方法,二、预测方法,二、预测方法,（3）平均增长率法A.方法原理：该方法认为qij的增长与i区产生量的增长及j分区吸引量的增长同时相关，而且相关的程度也相同，增长函数为：,B.特点评价：该法比常增长率法合理，是一种最常用的方法。在实际运用时，因迭代步数较多，计算速度稍慢。,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,例题1：已知3个交通小区的现状PA表和规划年各小区的产生量和吸引量，试用平均增长率法求解规划年PA矩阵。设定收敛标准为3% 。,现状PA 规划PA,二、预测方法,二、预测方法,二、预测方法,计算第二次迭代的发生与吸引的增长率：,以3%为标准使用增长率判断是否收敛，当所有的发生与吸引增长率在收敛范围时，模型才收敛。,二、预测方法,二、预测方法,二、预测方法,（4）底特律法A.方法原理：,B.特点评价：该方法是在底特律市1956年规划首次被开发利用，收敛速度相对较慢；,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,例题2：已知3个交通小区的现状PA表和规划年各小区的产生量和吸引量，试用底特律法求解规划年PA矩阵。设定收敛标准为3% 。,现状PA 规划PA,二、预测方法,二、预测方法,二、预测方法,二、预测方法,（5）Fratar法A.方法原理：1954年Fratar提出了分别从产生区和吸引区两个角度分析计算qij，然后取平均值作为增长函数。Fratar认为，qij与i区出行量中j分区的“相对吸引增长率”bij成正：,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,Fratar还认为，qij也应与i分区规划年的产生量Pi成正比。,综上两点有：,再从吸引区j分区的角度分析同样分析得到,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,、,是表示同一个量qij，故预测值应取其平均值：,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,其中：,为第k轮迭代分区i的“产生位置系数”,为第k轮迭代分区j的“吸引位置系数”,最终推导Fratar增长函数为：,2、增长率法2.1增长函数法,二、预测方法,例题3：已知3个交通小区的现状PA表和规划年各小区的产生量和吸引量，试用Fratar法求解规划年PA矩阵。设定收敛标准为3% 。,现状PA 规划PA,二、预测方法,求解过程：,A.求各小区产生量和吸引量的增长率，k=0。,，,，,，,例题3,二、预测方法,B.求位置系数Lpi和Laj，k=0。,和,例题3,二、预测方法,C.第1轮迭代计算预测分布量qij，k=0,例题3,二、预测方法,例题3,二、预测方法,D.第1次迭代计算结果：,例题3,二、预测方法,E.重新计算增长系数，k=0，,例题3,二、预测方法,F.收敛判定：所有系数误差均小于3%，不需要继续迭代。 福莱特（Fratar）方法较平均增长系数法收敛速度快，在满足相同的精度条件下迭代次数也少，因此在实际工作中广泛应用。,例题3,二、预测方法,（1）优点 A.结构简单、使用较多，不需要交通小区之间的距离和时间参数。B.可以适用于小时交通量或者日交通量等的预测，也可以获取各种交通目的的OD交通量。C. 对于变化较小的OD表预测非常有效。,2、增长率法2.3 增长函数法方法特点总结,二、预测方法,（2）缺点 A.必须有所有小区的OD交通量。B. 研究地区发生大规模变化时，方法不适用：将来的交通小区发生变化（如新区开发），交通小区之间的行驶时间发生变化，土地利用发生较大变化。C. 交通小区之间的交通量较小时，存在以下问题：若现状交通量为零，那么将来预测值也为零；对于可靠性较低的OD交通量，将来的预测误差将被扩大。,2、增长率法2.3 增长函数法方法特点总结,谢谢各位同学！,本节课程结束,
