【TransCAD】交通规划·北京交通大学.pdf

BJTUBJTU Beijing Jiaotong University Transportation Planning 北京交通大学精品课程北京交通大学精品课程20042004 北京市精品课程北京市精品课程20042004 国家级精品课程国家级精品课程20062006 Bilingual Class 2010Bilingual Class 2010 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 启动启动TransCAD 开始开始 程序程序 TransCAD TransCAD x x 点击 点击 Skip the Quick Start from now on TransCAD菜单项菜单项 File 新建 打开 保存 关闭 打印文件等 新建 打开 保存 关闭 打印文件等 Edit 对数据表的编辑 如填充 查找 删除 对数据表的编辑 如填充 查找 删除 排序等排序等 Map 与制图有关的操作 如设置图层属性 与制图有关的操作 如设置图层属性 制作专题图等制作专题图等 Dataview 对数据表的操作 包括修改表结构 对数据表的操作 包括修改表结构 关联数据表等关联数据表等 Selection 从地图或数据表中 按多种条件筛 从地图或数据表中 按多种条件筛 选记录选记录 Matrix 与矩阵有关的各项操作 如编辑索引 与矩阵有关的各项操作 如编辑索引 导入数据等导入数据等 Layout 与页面布局有关的操作 与页面布局有关的操作 Tools 工具库 提供地图编辑 地理分析等 工具库 提供地图编辑 地理分析等 有用的工具有用的工具 Procedures 显示 显示 隐藏可选菜单项隐藏可选菜单项 Networks Paths 新建或设置交通网络 提供 新建或设置交通网络 提供 各种路径搜索算法各种路径搜索算法 Route Systems 与路线系有关的功能 主要 与路线系有关的功能 主要 用于公交网络编辑用于公交网络编辑 Planning 包含了需求预测四阶段法的各种模 包含了需求预测四阶段法的各种模 型与算法型与算法 Transit 与公交网络客流分析有关的功能 与公交网络客流分析有关的功能 Routing Logistics 提供物流设施规划 配送 提供物流设施规划 配送 路线优化等模型与算法路线优化等模型与算法 Statistics 提供基本的数理统计功能 提供基本的数理统计功能 Window 选择 刷新 排列子窗口等 选择 刷新 排列子窗口等 Help 联机和联网帮助 版权信息等 联机和联网帮助 版权信息等 设置设置TransCAD工作环境工作环境 Edit Preferences System 更改地图单位更改地图单位 更改更改 Search path 更改日志文件位置更改日志文件位置 TransCAD基本文件类型基本文件类型 数据表文件数据表文件 bin 矩阵文件矩阵文件 mtx 地理文件地理文件 dbd 数据视图数据视图 dvw 地图地图 map 导入外部图片导入外部图片 文件格式文件格式 tif 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 创建面类型地理文件 用于交通分区 创建面类型地理文件 用于交通分区 File New File New Geographic File Area Geographic File File Layer settings Name TAZ Attribute for New Layer Add Field Name ZoneID Integer Save As TAZ dbd 编辑面类型地理文件编辑面类型地理文件 Tools Map Editing ToolBox 为小区图层输入属性数据为小区图层输入属性数据 右侧 右侧 Tools 工具栏上的工具栏上的按钮按钮 设置小区地图的显示样式设置小区地图的显示样式 地图上单击鼠标右键选择菜单中的 地图上单击鼠标右键选择菜单中的 Layers 项项 图层标注和图例图层标注和图例 建立和编辑数据表文件建立和编辑数据表文件 File New File New Table Type Fixed format binary Edit Add Records 为添加表格数据为添加表格数据 将数据表连接到地图将数据表连接到地图 Dataview Join 创建基于小区的专题地图创建基于小区的专题地图 点击点击按钮和按钮和按钮 分别制作色彩专题图和按钮 分别制作色彩专题图和 点密度专题图点密度专题图 建立和编辑矩阵文件建立和编辑矩阵文件 打开 打开 BaseData bin 文件 文件 File New File Matrix 从从Excel导入导出矩阵文件导入导出矩阵文件 制作期望线图制作期望线图 打开打开BaseOD mtx和和TAZ dbd Tools Geographic Analysis Desire Line Setting New Layer Name Desire Lines ID Field ZoneID Save As Dline dbd 新建线类型地理文件新建线类型地理文件 File New File New Geographic File Line Geographic File 编辑线类型地理文件编辑线类型地理文件 Tools Map Editing ToolBox 检查路网连通性检查路网连通性 Tools Map Editing Check Line Layer Connectivity 为路段图层输入属性数据为路段图层输入属性数据 可以采用与面图层类似的属性数据输入方法 可以采用与面图层类似的属性数据输入方法 即点击即点击按钮单独输入 按钮单独输入 也可以用筛选 公式功能分类填充路段信息 也可以用筛选 公式功能分类填充路段信息 制作路段流量专题地图制作路段流量专题地图 Planning Planning Utilities Create Flow Map 制作交叉口流量流向图制作交叉口流量流向图 点击右侧 点击右侧 Tools 工具栏中的工具栏中的按钮 用鼠标按钮 用鼠标 选中一个节点选中一个节点 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 出行生成预测是交通需求预测四阶段法的出行生成预测是交通需求预测四阶段法的 第一阶段 其目的是求出对象地区未来年第一阶段 其目的是求出对象地区未来年 各小区的出行产生量与吸引量 各小区的出行产生量与吸引量 出行生成预测的常用方法有原单位法 交出行生成预测的常用方法有原单位法 交 叉分类法 回归分析法及增长系数法等 叉分类法 回归分析法及增长系数法等 其中回归分析法是目前国内在交通规划工其中回归分析法是目前国内在交通规划工 作使用较多的一种方法 作使用较多的一种方法 回归分析回归分析 回归分析是研究变量之间相关关系的一种统计回归分析是研究变量之间相关关系的一种统计 推断法 其目的是研究一个因变量与一个或多推断法 其目的是研究一个因变量与一个或多 个自变量之间有什么关系 并用数学模型来表个自变量之间有什么关系 并用数学模型来表 示这种关系 进而从自变量的变化来预测或估示这种关系 进而从自变量的变化来预测或估 计因变量的变化 计因变量的变化 0 1 m ii i yaa x 基本假设基本假设 1 某类出行的生成量 产生量或吸引量 受某类出行的生成量 产生量或吸引量 受 某些社会经济活动指标的影响 某些社会经济活动指标的影响 2 出行量与社会经济活动变量之间的关系可出行量与社会经济活动变量之间的关系可 以通过历史或现状调查数据确定 或者可以从以通过历史或现状调查数据确定 或者可以从 其他类似地区移植 其他类似地区移植 3 假定这种影响关系在一定时期内是稳定的 假定这种影响关系在一定时期内是稳定的 则可通过预测未来年相应社会经济活动指标的则可通过预测未来年相应社会经济活动指标的 变化 来预测未来年的出行生成量 变化 来预测未来年的出行生成量 数据准备数据准备 1 基于小区的现状年出行产生 吸引量数据 基于小区的现状年出行产生 吸引量数据 2 基于小区的现状年社会经济活动变量 基于小区的现状年社会经济活动变量 3 基于小区的未来年社会经济活动变量 基于小区的未来年社会经济活动变量 估计回归模型参数估计回归模型参数 打开 打开 TripsGen bin Statistics Model Estimation 在在Dependent选项卡中选择因变量 先选选项卡中选择因变量 先选 择 择 P Base 在 在Independent选项卡中选项卡中 添加自变量 此处选择 添加自变量 此处选择 Add 两个字段到 两个字段到 自变量中 分别是 自变量中 分别是 People Base 和 和 GDP Base 然后点击 然后点击 OK 按钮 按钮 此时系统提示将模型文件保存起来 将这此时系统提示将模型文件保存起来 将这 个文件命名为 个文件命名为 Pro mod 此时 此时 TransCAD会弹出 会弹出 Results Summary 对话框 提示刚才模型估计所 对话框 提示刚才模型估计所 耗时间 耗时间 点击 点击 Show Report 会弹出运行报告 会弹出运行报告 最简单的统计检验可以通过观察报告中的最简单的统计检验可以通过观察报告中的 R Squared 值进行判断 一般来说 如 值进行判断 一般来说 如 果该值大于果该值大于0 8 说明模型自变量与因变量 说明模型自变量与因变量 之间的相关程度是比较高的 可以用于预之间的相关程度是比较高的 可以用于预 测 测 将因变量换成 将因变量换成 A Base 建立出行吸引 建立出行吸引 量回归预测模型 将文件命名为 量回归预测模型 将文件命名为 Att mod 并保存 并保存 运行回归分析模型运行回归分析模型 Statistics Model Evaluation 在弹出的 在弹出的 Open Model File 文件打开对 文件打开对 话框 选择刚才建立的 话框 选择刚才建立的 Pro mod 模型 模型 文件 然后点击 文件 然后点击 Open 此时 此时 TransCAD弹出 弹出 Forecast 对话框 对话框 在 在 Results in 后选择 后选择 P fur 在变 在变 量列表框中 将第一个 量列表框中 将第一个 Forecasting Variable 选为 选为 People Fur 将第二 将第二 个 个 Forecasting Variable 选为 选为 GDP Fur 然后点击 然后点击 OK 按钮 完 按钮 完 成未来年出行发生量预测 同样可预测出成未来年出行发生量预测 同样可预测出 行吸引量 行吸引量 在出行生成预测阶段 要求预测得到的所在出行生成预测阶段 要求预测得到的所 有小区的出行产生总量要等于出行吸引总有小区的出行产生总量要等于出行吸引总 量 即下式成立 量 即下式成立 但实际预测过程中 各交通小区出行量的但实际预测过程中 各交通小区出行量的 误差是不可避免的 从而造成其总和的误误差是不可避免的 从而造成其总和的误 差量 此时必须采用一定方法对预测结果差量 此时必须采用一定方法对预测结果 进行调整 这一过程称作产生和吸引量的进行调整 这一过程称作产生和吸引量的 平衡 平衡 ij ij ODT 平衡方法平衡方法 Planning Balance 出行生成预测结果分析出行生成预测结果分析 打开 打开 TAZ bin 和 和 Balance bin 将数据 将数据 表连接到地图后 点击按钮表连接到地图后 点击按钮 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 出行分布预测是交通需求预测四阶段法的出行分布预测是交通需求预测四阶段法的 第二阶段 其目的是求出对象地区未来年第二阶段 其目的是求出对象地区未来年 各小区之间的出行交换量 各小区之间的出行交换量 目前常用的出行分布预测的方法主要有两目前常用的出行分布预测的方法主要有两 种 增长系数法和重力模型 种 增长系数法和重力模型 增长系数法的基本假设是 未来的出行分增长系数法的基本假设是 未来的出行分 布量是在现状出行分布量的基础上 乘以布量是在现状出行分布量的基础上 乘以 相应的增长系数得到的 两小区之间出行相应的增长系数得到的 两小区之间出行 分布量的增长系数 与两小区出行产生量分布量的增长系数 与两小区出行产生量 与吸引量的增长率有关 与吸引量的增长率有关 运行增长系数法之前 需要准备 运行增长系数法之前 需要准备 现状年出行现状年出行O D矩阵矩阵 未来年出行发生 吸引量表 未来年出行发生 吸引量表 运行增长系数法运行增长系数法 Planning Trip Distribution Growth Factor Method 打开 打开 OD Base mtx TripsFur bin Planning Trip Distribution Growth Factor Method Production Field 选择 选择 O Attraction Field 选择 选择 D 保存文件 保存文件 重力模型的基本假设是 两小区之间出行重力模型的基本假设是 两小区之间出行 分布量的大小 受两小区出行生成量与两分布量的大小 受两小区出行生成量与两 小区之间出行距离 或广义费用 的共同小区之间出行距离 或广义费用 的共同 影响 影响 标定重力模型需要准备的基础数据 标定重力模型需要准备的基础数据 小区地理文件 小区地理文件 现状出行分布矩阵 现状出行分布矩阵 现状小区间阻抗矩阵 现状小区间阻抗矩阵 进行重力模型标定进行重力模型标定 Planning Trip Distribution Gravity Calibration 打开小区地理文件 打开小区地理文件 TAZ dbd 现状出 现状出 行文件 行文件 Grav Base mtx 现状阻抗文 现状阻抗文 件 件 Imp mtx Planning Trip Distribution Gravity Calibration Matrix File 选择 选择 OD Base Impedance Matrix File 选择 选择 Impedance Function 下勾选 下勾选 Inverse Power 点击 点击 OK b 为幂函数型阻抗函数的参数 为幂函数型阻抗函数的参数 运行重力模型需要准备的基础数据 运行重力模型需要准备的基础数据 1 现状小区间阻抗矩阵 现状小区间阻抗矩阵 2 未来年出行产生 吸引量表 未来年出行产生 吸引量表 3 重力模型阻抗函数的参数 重力模型阻抗函数的参数 运行重力模型运行重力模型 Planning Trip Distribution Gravity Application 打开现状阻抗矩阵文件 打开现状阻抗矩阵文件 Imp mtx 和未来年出 和未来年出 行生成量和吸引量表 行生成量和吸引量表 TripsFur bin 选择 选择 Planning Trip Distribution Gravity Application 在 在 General 选项卡中 选项卡中 Production 后的下拉列表选择 后的下拉列表选择 O Attraction 后的下拉列表选择 后的下拉列表选择 D 在在 Friction Factor 选项卡中 选项卡中 Factors come form 下勾选 下勾选 Inverse b 后面输入标定 后面输入标定 的参数 点击 的参数 点击 OK 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 方式划分预测是交通需求预测四阶段法的方式划分预测是交通需求预测四阶段法的 第三阶段 其目的是将各小区间的出行分第三阶段 其目的是将各小区间的出行分 布量划分为各种交通方式的分布量 布量划分为各种交通方式的分布量 Logit模型是目前常用的一种交通方式划分模型是目前常用的一种交通方式划分 预测方法 其公式如下预测方法 其公式如下 exp exp k ijk ij k ij k V p V 准备小汽车和公交车的两组矩阵数据准备小汽车和公交车的两组矩阵数据 出行费用矩阵 出行费用矩阵 CostMatrix mtx 文件文件 出行时间矩阵 出行时间矩阵 TimeMatrix mtx 文件文件 交通方式离散选择表 交通方式离散选择表 Choice bin 文件文件 创建出行方式表创建出行方式表 Planning Mode Split Specify a Multinomial Logit Model 在 在 Create MNL Model Logit Model 对 对 话框中 点击 话框中 点击 Specify Alternatives 右 右 侧的 侧的 Add 添加两个出行方式 添加两个出行方式 Bus 和 和 Car 点击 点击 Specify Parameters 右侧的 右侧的 Add 添加两个出行变量 添加两个出行变量 Cost 和 和 Time 点击 点击 OK 保存为 保存为 Fill MNL Table 弹出 弹出 Fill MNL Model Table 在 在 Number of Alternatives 后选择 后选择 2 在 在 Specify Utility for 后选择 后选择 Car 在 在 Change Information 选择 选择 Time 在最下方勾选 在最下方勾选 Matrix 然 然 后再列表框中分别选择 后再列表框中分别选择 Time Matrix 和 和 CarTime 这样就完成了小汽车出行 这样就完成了小汽车出行 方式的出行时间变量数据来源的设置 方式的出行时间变量数据来源的设置 按照同样的方法 可以分别为小汽车方式按照同样的方法 可以分别为小汽车方式 的费用变量 公交车方式的时间 费用变的费用变量 公交车方式的时间 费用变 量设置数据来源 量设置数据来源 设置完成的出行方式表设置完成的出行方式表 存储在 存储在 ModelTab bin 数据表中数据表中 Logit模型参数估计模型参数估计 Planning Mode Split Multinomial Logit Estimation 打开 打开 CostMatrix mtx 和 和 TimeMatrix mtx ModelTab bin Choice bin Planning Mode Split Multinomial Logit Estimation 在 在 MNL Estimation 对话框中 对话框中 ID Field 选择 选择 ID Choice Field 选 选 择 择 Choice Origin Field 选择 选择 Origin Destination Field 选择 选择 DEST 点击 点击 OK 所估计参数值显 所估计参数值显 示在出行方式表 示在出行方式表 ModelTab bin 的最后 的最后 一行 一行 应用应用Logit模型模型 Planning Mode Split Multinomial Logit Application 打开 打开 CostMatrix mtx TimeMatrix mtx ModelTab bin Planning Mode Split Multinomial Logit Application 在 在 Multinomial Logit Application 对话 对话 框中 框中 ID Field 选择 选择 ID 点击 点击 OK 保存在 保存在 MNL EVAL mtx 文件 文件 中 包含 中 包含 Car 和 和 Bus 两个子矩阵 两个子矩阵 将分担率矩阵转换为分方式矩阵将分担率矩阵转换为分方式矩阵 右键右键 Contents 打开 打开 OD Base mtx 和 和 MNL EVAL mtx 在 在 OD Base mtx 单元格上点击鼠标右键 选择 单元格上点击鼠标右键 选择 Contents Add Matrix 添加 添加 TripsCar 和 和 TripsBus 选择 选择 Fill Cell by Cell 勾选 勾选 Multiply Matrices 在 在 Matrix File 和 和 Matrix 下分别选择 下分别选择 OD Base Trips 和 和 Output Matrix Car 这样就将 这样就将 全方式出行分布矩阵与小汽车分担率矩阵全方式出行分布矩阵与小汽车分担率矩阵 进行相乘 结果填充到了 进行相乘 结果填充到了 TripsCar 子 子 矩阵中 矩阵中 类似操作方法 可以将全方式分布矩阵与类似操作方法 可以将全方式分布矩阵与 公交车分担率矩阵进行相乘 结果填充到公交车分担率矩阵进行相乘 结果填充到 TripsBus 子矩阵中 子矩阵中 交通规划实验交通规划实验 TransCAD软件入门软件入门 交通调查数据处理与分析交通调查数据处理与分析 出行生成预测出行生成预测 出行分布预测出行分布预测 方式划分预测方式划分预测 交通分配交通分配 交通分配是交通需求预测四阶段法的最后交通分配是交通需求预测四阶段法的最后 一个阶段 其目的是将各种出行方式的一个阶段 其目的是将各种出行方式的O D 矩阵按照一定的路径选择原则分配到交通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 量及相关的交通指标 路段阻抗函数路段阻抗函数 在运行交通分配模型之前 需要准备如下在运行交通分配模型之前 需要准备如下 三类数据 三类数据 出行分布矩阵出行分布矩阵 OD Car mtx 交通网络地理文件交通网络地理文件 Street dbd 小区图层小区图层 TAZ dbd 创建小区质心地理文件创建小区质心地理文件 Tools Export 打开 打开 TAZ dbd Tools Export 在 在 Export Zone Geography 对话框中 对话框中 To 后选 后选 Standard Geography File ID Field 后选 后选 ZoneID 再勾选 再勾选 Export as Centroid Points 点击 点击 OK 保存为 保存为 Cent dbd 将质心连接到路网将质心连接到路网 Tools Map Editing Connect 打开 打开 Street dbd 鼠标右键选择 鼠标右键选择 Layers 项 将 项 将Node图层设置为可见 图层设置为可见 用 用 Add Layer 将 将 Cent dbd 添加到 添加到 当前地图 当前地图 将将Node图层设置为当前图层 选择图层设置为当前图层 选择 Dataview Modify Table 添加一个 添加一个 名为 名为 Index 数据类型为 数据类型为 Integer 的字段 的字段 将将Zone设为当前图层 选择 设为当前图层 选择 Tools Map Editing Connect 选择 选择 fill 选项卡 在 选项卡 在 Node field 后 后 选择 选择 Index 并勾选 并勾选 IDs from Zone layer 点击 点击 OK 设置质心连接线属性设置质心连接线属性 Selection Select by Condition 在在Enter a Condition 下输入 下输入 Time null 在顶部工具栏上的下拉列表框中选择在顶部工具栏上的下拉列表框中选择 Selection 用鼠标选中 用鼠标选中 Time 字段 选字段 选 择 择 Fill 在弹出对话框的 在弹出对话框的 Single Value 后后 输入 输入 0 1 类似的方法为质心连接线的 类似的方法为质心连接线的 Capacity 字段字段 输入 输入 100000 创建网络创建网络 Networks Paths Create 在对话框左边的列表框中选择 在对话框左边的列表框中选择 Time 和 和 Capacity 点击 点击 OK 保存为 保存为 N 将将Node设为当前图层设为当前图层 Selection Select by Condi