交通运输系统规划交通运输规划实验报告.doc

交通与汽车工程学院实 验 报 告课 程 名 称: 交通运输系统规划 课 程 代 码: xxxxxxxx 年级/专业/班 xxxx级交通运输交运x班 学 生 姓 名: xxxxxx 学 号: 实验总成绩: 任 课 教 师: xxxxx 开 课 学 院: 实验中心名称: 汽车交通实验中心 第 1 组西华大学实验报告开课学院及实验室：交通与汽车工程学院计算机实验室 实验时间：2013年1月7日学 生 姓 名xx学 号xxxxxxx实 验 成 绩课 程 名 称交通运输系统规划课 程 代 码6011029实验项目名称实验一：用简单引力模型预测运输需求分布项 目 代 码指 导 教 师 项 目 学 分一、实验目的和任务 能够运用简单引力模型预测未来年交通运输需求分布二、实验仪器、设备及材料计算机三、实验原理及步骤 熟练运用简单引力模型四、练习 表1是只有三个小区的现状OD矩阵，表2是未来目标年各交通小区的出行产生量、吸引量，表3是交通小区之间的阻抗，用简单引力模型预测未来年运输需求分布矩阵。表1 现状OD数据表1231200100100400215025020060031001501504004505004501400表2 目标年产生量和吸引数据表123110002100031250125090011003250表3 小区间交通阻抗123114324023216223402212 （1）首先输入数据,建立表格,如图1-1所示：图1-1 原始数据表（2）用如下简单引力模型：（3）两边取对数，得： log(qij)=logk+log(OiDj)-logRij （1-1）（4）若=1，令y=log(qij)-log(OiDj), x=log(Rij),a= -,b=logk 则式（1-1）可转换为： y=ax+b （1-2）（5）此方程为二元一次线性回归方程，a,b为待定系数，通过表一、表二和表三可获取9个样本数据，如表1-1所示：表1-1样本点qijOiDjOi*DjRijlog(qij)log(OiDj)Log(Rij)i=1,j=1200400450180000142.3010305.2552731.146128i=1,j=2100400500200000322.0000005.3010301.505150i=1,j=3100400450180000402.0000005.2552731.602060i=2,j=1150600450270000322.176091 5.4313641.505150i=2,j=2250600500300000162.3979405.4771211.204120i=2,j=3200600450270000222.3010305.4313641.342423i=3,j=1100400450180000402.0000005.2552731.602060i=3,j=2150400500200000222.1760915.3010301.342423i=3,j=3150400450180000122.1760915.2552731.079181（6）采用最小二乘法对这9个样本数据进行标定，过程如图1-2所示：图1-2 最小二乘法求解过程 得出：a= -0.5225, b= -2.4437，获得的二元线性回归方程为y= -0.5225x-2.4437。 通过a= -,b=log(k)，可得=0.5225，k=0.0036，过程如图1-3所示：图1-3 线性回归参数确定即引力模型为:(1-3)(7)利用已标定的引力模型求解分布交通量如图1-4所示：图1-4 根据引力模型求解 （8）所求的交通OD分布如表1-2： 交通OD分布 表1-2 D O123j原预测值11133 530 576 2239 1000 2736 761 788 2284 1000 3819 805 1351 2975 1250 i2688 2096 2715 7499 原预测值1250 900 1100 3250 五、实验分析总结 通过自己动手操作，在Excel表格里进行相关的计算，再次熟悉了运用引力模型进行预测的过程。此外，引力模型预测主要考虑了吸引强度和它们之间的阻力，认为交通小区的出行吸引与两个小区的出行发生量与吸引量成正比，而与交通小区之间的交通阻抗成反比。但是用引力模型描述交通分布量时+其预测精度不高。在拥挤的路网中，由于旅行者不能自由地选路径，造成出行时间偏长，因之用引力模型预测交通分布量的误差较大。其中用引力模型预测未来交通分布量时需要估计未来各交通区的交通产生量、吸引量及未来各小区间的阻抗系数。这些量的估计都会产生计算误差，而这部分误差在最终的分布量结果中仍会反映出来，故这种误差为传递误差。传递误差只能通过提高产生量、吸引量的预测精度及阻抗系数的预测精度来降低。西华大学实验报告开课学院及实验室：交通与汽车工程学院计算机实验室 实验时间：2013年1月7日学 生 姓 名 学 号 实 验 成 绩课 程 名 称交通运输系统规划课 程 代 码 实验项目名称实验二：用容量限制分配方法分配交通流项 目 代 码指 导 教 师 项 目 学 分一、实验目的和任务 能够运用容量限制模型进行交通流分配二、实验仪器、设备及材料计算机三、实验原理及步骤容量限制分配是一种动态的交通分配方法，在考虑交叉口、路段通行能力的基础上进行，比较符合交通流分配的实际情况。四、练习 表1是只有四个小区之间的交通流分布矩阵，表2是各路段设计容量，表3是分配次数与其OD量分配率。根据容量限制-增量加载分配模型分配各小区之间的交通流量。表1 OD数据表ABCDA0200200500B2000500100C2005000250D5001002500表2 路段设计容量1234567891400100024004003003400500410006005005300600600600650060010007500450860045050091000500（1）输入数据，假定各路段的交通阻抗为图2-1所示A123456789BCD4.24.21.961.964.24.24.24.24.24.23.933.93图2-1 各路段交通阻抗（2）根据各OD量最短路线寻找最短路，如表2-1 最短路表 表2-1OD对点最短路线节点号OD对点最短路线节点号A-B 1-2-3C-A7-4-1A-C1-4-7C-B7-4-5-6-3A-D1-4-5-6-9C-D7-8-9B-A3-2-1D-A9-6-5-4-1B-C3-6-5-4-7D-B9-6-3B-D3-6-9D-C9-8-7（3）由表2-2，取K=5，每次分解的分配率分别为30%、25%、20%、15%和10%；故将原OD表分解为五个OD表，分别示于下表：分配次数与分配率 表2-2 12345110026040350302044030201053025201510 K=5时第一次OD量的分布 表2-3n=1ABCDA06060150B60015030C60150075A123456789BCD606015015075180180210210750015015018018075752102106060D15030750图2-2 分配30%OD量的流量图 K=5时第二次OD量的分布 表2-4n=2ABCDA05050125B50012525C50125063A123456789BCD11011040040013833033038538513800400400330330138138385385110110D12525630图2-3 分配25%OD量的流量图 K=5时第三次OD量的分布 表2-5n=3ABCDA04040100B40010020C40100050A123456789BCD150150575600213450450525500188025575600450450213188525500150150D10020500图2-4 分配20%OD量的流量图 K=5时第四次OD量的分布 表2-6n=4ABCDA0303075B3007515C3075037A123456789BCD260255600600355465465550500300155180600600465465355300550500260255D7515370图2-5 分配15%OD量的流量图 K=5时第五次OD量的分布 表2-7n=5ABCDA0202050B2005010C2050025D5010250A123456789BCD350325600600450475475550500375275300600600475475450375550500350325图2-6 分配10%OD量的流量图(4)最后得出结论：在容量限制下的最短路径法分配结果为表2-8123456789135055023503252753325475455060050052756006003006475600475750045083004503759475375五、实验总结分析 此实验采用了容量限制交通分配方法，它是一种动态交通分配方法，它考虑了路权与交通负荷之间的关系，即考虑了道路通行能力的限制，比较符合实际情况。通过上机实践，对交通分配的方法更为熟练，另此次练习中采用了五级分配制，第一次分配OD量的30%，第二次分配OD量的25%，第三次分配OD量的20%，第四次分配OD量的15%，第五次分配OD量的10%，而且每次都采用最短路分配模型。容量限制法进行分配时，需先将OD表中的每一个OD量分解成k部分，即分解成k个OD分表，然后分k次用最短路法分配，每次分配一个OD分表，并且每分配一次，路阻修正一次，直到把k个OD分表全部分配在路网上。 参考文献：1、交通运输系统规划任科社主编，人民交通出版社，2005.05；2、交通规划原理邵春福主编，人民交通出版社，2004.12；3、城市交通与道路系统规划文国玮著，清华大学出版社，2001.01。