第2讲交通流分配ppt课件.ppt

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1、交通流分配（TrafficAssignment）非平衡分配方法非平衡分配方法按其分配方式可分为变化路阻和固定路阻两类，按分配形态可分为单路径与多路径两类。分配形态分配方式固定路阻变化路阻单路径全有全无方法容量限制方法多路径静态多路径方法容量限制多路径方法全有全无分配方法（all-or-nothing）将OD交通量T加载到路网的最短径路树上，从而得到路网中各路段流量的过程。第1步：初始化，使路网中所有路段的流量为0，并求出各路段自由流状态时的阻抗；第2步：计算路网中每个出发地O到每个目的地D的最短路径；第3步：将O、D间的OD交通量全部分配到

2、相应的最短径路上。该方法是在全有全无分配方法的基础上，考虑了路段交通流量对阻抗的影响，进而根据道路阻抗的变化来调整路网交通量的分配，是一种“变化路阻”的交通量分配方法。增量分配法有容量限制-增量加载分配、容量限制-迭代平衡分配两种形式。增量分配法（incrementalassignmentmethod）容量限制-增量加载分配方法将OD交通量分成若干份（等分或不等分）；循环地分配每一份的OD交通量到网络中；每次循环分配一份OD交通量到相应的最短路径;每次循环均计算、更新各路段的行驶时间，然后按更新后的行驶行驶时间重新计算最短径路；下一循环中按更新

3、后的最短径路分配下一份OD交通量。第1步：初始化。分割OD交通量：令n=1。第2步：计算、更新路段费用：第3步：用全有全无分配法将第n个分割OD交通量分配到最短经路上。得到每条路段上的流量。第4步：计算。第5步：如果n=N，则结束计算。反之，令n=n+1返回第2步。=当分割数N=1时便是全有全无分配方法，当N趋向于无穷大时，该方法趋向于平衡分配法的结果。优点：简单可行，精确度可以根据分割数N的大小来调整；实践中经常被采用，且有比较成熟的商业软件可供使用。缺点：与平衡分配法相比，仍然是一种近似方法；当路阻函数不是很敏感时，会将过多的交通量分配到某

4、些通行能力很小的路段上。增量加载和迭代平衡分配形式的原理基本是相同的。但增量加载方法事先无法估计迭代次数及计算工作量，对于较复杂的网络，可能会因为个别路段的迭代精度无法满足要求而使迭代进入死循环，出现算法不收敛的情况。美国联邦公路局对这一算法进行了改进：事先设定一个最大迭代次数N（N>4）当前迭代的阻抗值为前两次阻抗值的加权值平衡流解即取最后四次迭代的路段流量的平均值。容量限制-迭代平衡分配第1步：初始化。令，用全有全无方法将OD矩阵加载到交通网络上，得到路段流量，设置迭代次数n=1。第2步：计算。第3步：加权平滑。计算，其中权值0.75和0.

5、25是由经验得到的。第4步：网络加载。根据路段的阻抗值，用全有全无方法将OD矩阵加载到交通网络上，得到路段流量。第5步：如果n=N，则结束计算。反之，令n=n+1返回第2步。迭代平均法（MSA算法）不断调整各路段分配的流量而逐渐接近平衡分配结果。每步循环中，根据各路段分配到的流量进行一次全有全无分配，得到一组各路段的附加流量；然后用该循环中各路段已分配的交通量和该循环中得到的附加交通量进行加权平均，得到下一循环中的分配交通量；当相邻两次循环中分配的交通量十分接近时，即停止运算，最后一次循环中得到的交通量即为最终结果。第1步：初始化。令。根据各路

6、段自由行驶时间进行全有全无分配，得到初始解。令迭代次数n=1。第2步：更新路段的阻抗，按照当前各路段的交通量计算各路段的路阻。第3步：按照路段行驶阻抗将OD交通量进行全有全无分配。得到各路段的附加交通量。第4步：更新路段流量。计算第5步：如果连续两次迭代的结果相差不大，则停止计算。即为最终分配结果。否则令n=n+1，返回第2步。例题设图示交通网络的OD交通量为辆，各路径上的交通费用函数分别为：试用全有全无分配法、增量分配法法求出分配结果，并进行比较。ij123全有全无分配法由路段费用函数可知，在路段交通量为零时，路径1最短。根据全有全无原则，交

7、通量全部分配到路径1上，得到以下结果：很明显，根据Wardrop原理，网络没有达到平衡状态。问：此时路网总费用是多少？增量分配法(假定N=2)第1次分配：与全有全无分配法相同，路径1最短。得到下面结果：第2次分配：此时最短路径变为路径2，得到下面结果：问：此时路网总费用是多少？平衡配流模型及算法Wardrop平衡分配原理的数学模型平衡分配模型的求解算法用户平衡分配模型系统最优平衡分配模型模型中所用变量和参数：路段a上的交通流量；：路段a的交通阻抗，也称为行驶时间；：路段a的阻抗函数，也称为行驶时间函数；：出发地为r，目的地为s的OD间的第k条径

8、路上的流量；：出发地为r，目的地为s的OD间的第k条径路的阻抗；：出发地为r，目的地为s的OD间的最短径路的阻抗；：路段-路径相关变量，即0-1变量。