第三讲交通运输系统模型与算法交通规划

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1、交通运输系统模型与方法孙会君51684265(o)Emial:hjsun1@bjtu.edu.cn交通运输学院系统科学所2.1交通规划的发展历程交通规划理论的产生和发展大致可分为4个阶段：1)萌芽阶段在汽车出现以前和出现之初，交通建设较简单，但仍然存在交通规划的过程。如一些中国古代城市的道路网就表现成棋盘形状。二次世界大战末期，发达国家汽车增多，城市路网的容量和形态上与出行需求之间的矛盾表现出来。美国就于1944年进行针对交通出行的家庭访问调查，并作了数据统计分析，这是人类历史上第一次交通调查。第二部分交通规划20世纪5

2、0年代美国还借用系统分析方法对城市道路网的布局进行了分析，其它国家如日本也于1950年在东京进行了机动车出行O-D调查。这些只是局部的尝试性探索。2.1交通规划的发展历程2)四步法阶段开始交通预测只是关于交通发生、交通分布、交通分配三个阶段的预测。1953年美国在都市底特律首先开始进行交通调查，1962年发表了高速公路规划报告书。名为“TrafficStudy”的底特律都市圈交通规划，其核心是高速道路规划。以1962年美国芝加哥市发表的《ChicagoAreaTransportationStudy》为标志，交通规划理论得以

3、诞生。四阶段交通需求预测法。1962年美国制定的联邦公路法规定凡5万人口以上城市，必须制定以城市综合交通调查为基础的都市圈交通规划，方可得到联邦政府的公路建设财政补贴。该项法律直接促成交通规划理论的形成和发展。2.1交通规划的发展历程2)四步法阶段英国1963年发表了著名的布凯南报告书。在此前后，已开始了制定城市综合交通规划所必须的城市交通调查。1964年雷塞士特市进行的综合城市交通规划是英国定量进行城市综合交通规划的先驱。在日本运用科学分析规划手段制定城市交通规划始于20世纪60年代后期，以居民出行调查为基础进行城市综合

4、交通规划。日本于1952年在东京进行了第一次关于城市机动车出行的OD调查。到1958年，在全国主要城市都开展了机动车OD调查，并决定此后定期进行此项调查，为定量的交通需求预测打下了基础，60年代前半期，道路交通规划已开始运用交通发生、交通分布、交通分配的三阶段交通需求分析法。2.1交通规划的发展历程20世纪60年代后期，日本广岛都市圈的交通规划首次提出了对不同交通方式进行划分这一新的预测内容。此后交通规划变成了交通发生、交通分布、交通方式划分和交通流量分配四个步骤。（3）非集计模型阶段此类研究最早也是始于20世纪60年代后

5、期（即上面提到的广岛都市圈规划），首先用于交通方式划分，20世纪70年代后对它作了深入研究，并推向实用化。四阶段法是将个人的交通活动的数据资料按交通分区进行统计处理的，是以交通分区为单位的模型，而非集计模型的分析单位是个人，对调查得到的数据不进行统计处理，而是引入效用理论、概率论的方法直接进行分析研究。此类模型仍在发展中。2.1交通规划的发展历程（4）平衡模型加计算机技术阶段1975年LeBlanc发明Beckmann平衡交通分配模型的算法以来，人们借助各种现代的应用数学工具，展开了关于平衡问题的数学模型及其算法研究，迅速

6、发展的计算机技术使得大规模的、复杂的非线性数学规划模型及其算法得以实现。这方面一直是交通规划的主要研究内容，而且已发展的交通的其它领域如智能交通系统（ITS）。2.1交通规划的发展历程有关交通论坛：交通流论坛中国交通技术论坛http://bbs.tranbbs.net/“交通”通常被广义地定义为“人、货物、信息的地点间,并且伴随着人的思维意识的移动”。2.2交通的定义由于人和货物的移动与信息的移动在速度上的差异,并且信息的移动已经形成了独立的学科,所以,交通又被狭义地定义为人或货物的地点间，并且伴随着人的思维意识的移动。这

7、种伴随着人的思维意识的移动,也就是说,一些自然现象,例如,流水、下雨、刮风以及泥石流等物体的单纯地点间的移动不能认为属于交通的范畴。伴随着人的思维意识的移动有两种：(1)移动的本身有价值即人们通过移动获得精神快乐和休闲等。(2)移动的结果有价值。即人们通过移动获得对自己或社会有价值的结果。(1)本源性需求：移动的目的是他人难以代替、为了本人的交通需求。如上学、交友、看病……。(2)派生性需求：可以由他人代替的交通需求。如工作、联系业务、购物……。（以往交通规划的主要研究对象）生活水平的提高旅游观光交通、节假日交通也被作为研

8、究对象2.3交通的经济学分类2.4交通的作用(1)交通的经济作用要致富先修路缩短运输时间、降低车辆的油脂耗损、提高交通安全、降低运输价格；促进地区之间的交流、扩大市场、降低生产成本、促进城市化、扩大就业、促进地区之间的专业分工、抬高土地价格……。2.4交通的作用(2)交通的社会作用社会形成与文化交流：打