交通流分配模型
交通流分配是交通需求预测四阶段法的第四阶段,任务是将各种出行方式的 OD 矩阵按照一定的路径选择原则分配到交通网络中的各条道路上,求出各路段上的流量及相关的交通指标,从而为交通网络的设计、评价等提供依据。
一、交通流分配概述
交通流分配是将已经预测得出的 OD 交通量,根据已知的道路网描述,按照一定的规则符合实际地分配到道路网中的各条道路上,进而求出路网中各路段的交通流量。
交通流分配模型是解决如何将 OD 交通量正确合理地分配到 O 与 D 之间的各条道路上的问题。在交通分配模型中,需要考虑以下几个方面:
* 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。
* 将规划年 OD 交通量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而言的现状交通网络的缺陷,为交通网络的规划设计提供依据。
* 将规划年 OD 交通量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合理性。
交通流分配所需基本数据包括:
* 表示需求的 OD 交通量。在拥挤的城市道路交通网中通常采用高峰期 OD 交通量,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。
* 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。
* 路径选择原则。运行线路固定类型、运行线路不固定类型。
二、交通网络概述
交通网络是交通需求作用的载体。在交通分配前,需要将现状(或规划)的交通网络抽象为数学中的有向图模型,以表达交通网络的拓扑关系和交通供给的各种特性。
交通网络的抽象与简化是由分析费用与分析精度的平衡决定的。在交通网络的抽象与简化中,需要考虑以下几点:
* 窄而容量小的道路可不予考虑;
* 小的道路交叉点不作节点考虑,而在与之相关的道路的行驶时间函数中恰当地考虑其影响;
* 可将几条平行道路合并成一条道路,并修改其容量;
* 分级构成网络。
三、交通阻抗
交通阻抗是交通流路径的选择和流量的分配的关键因素。交通阻抗直接影响到交通流路径的选择和流量的分配。交通阻抗可以通过路阻函数来描述。路阻函数是指路段行驶时间与路段交通负荷、交叉口延误与交叉口负荷之间的关系。在具体分配过程中,由路段行驶时间及交叉口延误共同组成出行交通阻抗。
交通阻抗包括多种因素,如交通时间、交通安全、交通成本、舒适程度、便捷性和准时性等等。交通时间常常被作为计算路阻的主要标准。
路段阻抗是交通阻抗的重要组成部分。对于单种交通网络,出行者在进行路径选择时,一般都是以时间最短为目标。在有些交通网络中,路段上的行驶时间与距离成正比,与路段上的流量无关,如城市轨道交通网络,可选距离为阻抗。在有些交通网络中,如公路网、城市道路网,路段上的行驶时间与距离不一定成正比,而与路段上的交通流量有关,选用时间作为阻抗。