《道路网络分析》PPT课件

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1、第四章道路网络分析一、概述1四、平衡分配方法五、非平衡分配方法二、道路网络的计算机描述三、交通阻抗的计算4.1概述14.1.1交通分配的内涵将预测获得的各方式机动车OD交通量，按照一定规则，符合实际地分配到路网中各条道路上，并求出各条道路的交通量。4.1.1交通分配的内涵14.1.2交通分配的应用情形(1)将现状OD交通量分配到现状交通网络上，以分析目前交通网络的运行状况。(2)将规划年OD交通量分布预测值分配到现状交通网络上，以发现对规划年的交通需求来说，现状交通网络的缺陷。(3)将规划年OD交通量分布预测值分配到规划交通网络上，以评价交通网络规划方案的优劣。14.1

2、.2交通分配的应用情形进行交通流分配时所需要的基本数据：（1）表示需求的OD交通量出行矩阵。在拥挤的城市道路网中通常采用高峰期OD交通量出行矩阵，在城市间公路网中通常采用年平均日交通量（AADT）的OD交通量出行矩阵；（2）路网定义，即路段及交叉口特征和属性数据，同时还包括其时间—流量函数；（3）径路选择原则。4.1.3交通分配中的基本概念1、路段(Link):交通网络上相邻两个节点之间的交通线路称作“路段”。2、路径(Path):交通网络上任意一对OD点对之间，从发生点到吸引点一串连通的路段的有序排列叫做这一OD点对之间的径路。一个OD点对之间可以有多条径路。3、最短

3、路径:一对OD点之间的径路中总阻抗最小的径路叫“最短径路”。4.1.4交通分配的研究历程1人们最初进行交通流分配的研究时，多采用全有全无(allornothing)的最短路径方法，该方法处理的是非常理想化的城市交通网络，即假设网络上没有交通拥挤，路阻是固定不变的，一个OD对间的流量都分配在“一条径路”，即最短径路上。100100ABqAB=100(pcu/h)100100拥挤特性4.1.4交通分配的研究历程全有全无分配4.1.4交通分配的研究历程1随着实际应用和理论研究的深入，研究人员发现该最短径路方法对于城市之间非拥挤公路网的规划设计过程中的交通流分配是比较合适的，但

4、对于既有的城市内部拥挤的交通网络，该方法的结果与网络实际情况出入甚大。实际网络中，路网上存在着较严重的拥挤，路阻是随着交通流量的增加而递增的，出行的流量会在“多条径路”中权衡选择。ABqAB=10004.1.4交通分配的研究历程1所以在1952年，著名交通问题专家Wardrop提出了网络平衡分配的第一、第二定理，人们开始采用系统分析方法和平衡分析方法来研究交通拥挤时的交通流分配，带来了交通流分配理论的一次大的飞跃。4.1.4交通分配的研究历程基于Wardrop原理的分配方法：平衡分配其他：非平衡分配4.1.4交通分配的研究历程Wardrop平衡原理如果两点之间有多条道路

5、且之间的交通量又很少的情况下—>交通量显然沿最短径路走；交通量增加—>最短路上流量增加—>走行时间增加；一部分交通量将选择次短路径，随着两点之间交通量的继续增加，两点之间的所有路径都有可能被利用。Wardrop平衡原理用户平衡状态（UserEquilibrium）：如果所有的道路利用者（驾驶员）都能够准确知道各条路径的走行时间，并选择走行时间最短的路径，最终两点之间所有被利用路径的走行时间会相等，没有被利用路径的走行时间会更长。此称为路网平衡状态。4.1.4交通分配的研究历程Wardrop第一原理(用户平衡，ＵＥ)在道路的利用者都确切知道网络的交通状态并试图选择最短径路

6、时，网络将会达到平衡状态。在考虑拥挤对行驶时间影响的网络中，当网络达到平衡状态时，每个OD对的各条被使用的径路具有相等而且最小的行驶时间；而没有被使用的径路的行驶时间大于或等于最小行驶时间。4.1.4交通分配研究历程／Ｗａｒｄｒｏｐ平衡原理Wardrop第二原理(系统最优，ＳＯ)系统平衡条件下，在拥挤网络中，交通流应按照平均或总的出行成本最小的方式来分配。4.1.4交通分配研究历程／Ｗａｒｄｒｏｐ平衡原理Wardrop平衡原理第一原理和第二原理的比较第一原理主要是建立个体驾驶员使其自身出行费用最小化的行为模型第二原理是面向交通规划师和工程师的一般来说，这两个原理所得到的

7、流量是不同的。人们只能期望实际交通流按照Wardrop第一原理(即用户平衡)的近似解来分配，第二原理为交通管理人员提供了一种决策方法。平衡分配与非平衡分配在交通分配过程中：如果交通分配模型采用Wardrop第一、第二原理，则该模型为平衡模型；如果交通分配模型不使用Wardrop第一、第二原理，而是采用启发式方法或其它近似方法的分配模型，则该模型为非平衡模型。4.2道路网络的计算机描述交通分配中所使用的路网由节点和连线组成。节点一般代表交叉口或小区的质心，连线则代表路段。实际分析中，一般根据需求的不同而对实际路网进行简化。通常只对快速道、主