道路交通系统模型

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1、道路交通系统模型董志国陈必壮潘敏荣(上海市城市综合交通规划研究所上海市铜仁路33l号200040)摘要：上海市道路交通决策和运行管理需要道路交通模型发挥更重要的定量支撑功能。本文从既有道路交通规划模型，扩展深化其功能、规模、精度，形成道路交通系统模型。对道路交通系统模型的总体设计，和网车流模拟模型、道路交通预测模型、道路项目评价模型三个功能模块研制思路、关键技术及应用进行详细阐述。关键词：交通模型、交通预测、项目评价、道路交通上海道路交通模型历经20多年发展己形成了以支撑路网规划和重大建设项目前期研究为主的道路交通规划模型，模型规模

2、为665个交通小区，道路总长约4000公里，约2．0万个link和0．5万个node，宏观预测精度控制在lO％以内，重大项目预测精度离国际先进水平(±20％)稍有差距。既有模型在上海第二次综合交通规划、上海市交通白皮书、内环高架交通研究分析等纵多规划、工程项目中发挥了重要作用。今后，上海道路交通决策和运行管理需要上海道路交通模型发挥更重要的定量分析功能，提供更全面的技术支撑服务，为此需要进一步扩展深化既有模型功z日‘匕l--,和规模，提高模型反应时间和模拟精度的道路交通系统模型。研究范围从前期偏向于中心城市内部拓展到整个市域、区域等

3、更大范围，研究层面从前期偏向于规划层面延伸到规划、近期建设、日常(包括全天、白天、早晚高峰、平峰)运行管理全过程各个阶段，研究的交通系统从前期偏向于骨干路网系统向次、支路网系统细化。2．模型总体设计2．1研制目标从既有的道路交通规划模型，转变为集道路交通规划、建设和运行管理于一体的道路交通系统模型，为道路交通全方位决策提供定量分析技术服务。1)功能上，加强路网车流模拟功能，完善道路交通预测和项目评价功能；2)规模上，从宏观向中观拓展，交通小区从665个拓展到1059个、路网从2．0万link、0．5万个node扩展到4．5万个lin

4、k、1．6万个node；3)精度上，现状网络模拟冬5％，宏观预N_10％，重大项目预N<20％。2．2功能设计根据研制必要性的分析，道路交通系统模型可细化为路网车流模拟模型、道路交通预测模型和道路项目评价模型等三大功能模块，各模块的功能具体设计如下：2．2．1网络车流模拟模型1)机动车分类上，实现对小汽车、大客车、小货车、大货车、出租车、摩托车等6车种车流状况的模拟2)出行时期上，拟3)出行时段上，模拟4)空间分布上，布等情况实现现状季度、半年、全年日均机动车流出行分布进行模实现早高峰、晚高峰、平峰、白天、全天各车种车流状况模拟车流

5、的城郊分布、地带分布、区县分布、交通小区分5)模拟结果统计分析功能，具备中心区、外围区、郊区等分区的车公里统计；各机动车车种的出行距离、载客人次；及包括快速路、主干道、次干道、支路道路网交通流量统计功能2．2．2道路交通预测模型1)机动车分类上，实现对小汽车、大客车、小货车、大货车、出租车、摩托车等6车种车流车次总量及运行状况的预测2)出行时期上，实现近期、中期、远期日均机动车流出行分布预测3)出行时段上，实现早高峰、晚高峰、平峰、白天、全天各车种车流分布预测4)空间分布上，预测车流的城郊分布、地带分布、区县分布、交通小区分布等情况

6、5)模拟结果统计分析功能，具备中心区、外围区、郊区、新城等分区的车公里统计；各机动车车种的出行距离、载客人次；及包括快速路、主干道、次干道、支路道路网交通流量统计功能。2．2．3道路项目评价模型1)在网络车流模拟模型和道路交通预测模型的功能基础上，实现变需求评价功能，对道路网现状运行状况、道路网近期优化方案、道路网中远期规划方案进行评价2)道路网饱和度：地带饱和度、道路饱和度、路段饱和度等3)道路网车速：地带车速、道路车速、路段车速等4)道路网时耗：出行时耗、地带时耗、道路时耗、路段时耗等5)尾气、油耗2．3结构设计道路交通系统模型

7、由基础模块和功能模块组成，基础模块主要是道路网模型，它是各功能模块的基础；功能模块包括网络车流模拟模型、道路交通预测模型、道路项目评价模型。它们之间的结构关系如图l。图l道路交通系统模型结构4I3．网络车流模拟模型3．1研制思路网络车流模拟模型是通过校核线、中心城快速路及部分城市交叉口调查数据对现状年一定时期内的车流状况进行模拟，全面反映全市的交通运行状况。该模型研制思路具体见图2所示，在车辆出行抽样调查基础上，结合综合交通模型的人员出行特征及用地情况确定各地区车流出行总量；根据各校核线穿越流量控制车流空间分布；然后利用多次迭代模拟

8、控制模拟精度，最后输出车流运行状况。校核线从既有模型的2条增加到4条，控制路段从30个增加到120个。同时根据高架线圈数据对延误函数进行了更新，并变单车种流量分配为多车种流量分配。3．2车流需求分析图2网络车流模拟模型研制技术路线3．