TransCAD交通分配方法介绍

TransCAD交通分配方法介绍TransCAD交通分配方法介绍【--教学】交通分配方法thefollowingaretrafficassignmentmethodsencounteredintransportationplanningpractice,allofwhichareavailableintranscad:all-or-nothingassignment(aon)全有全无分配法underall-or-nothingassignment,alltrafficflowsbetweeno-dpairsareassignedtotheshortestpathsconnectingtheoriginsanddestinations.thismodelisunrealisticinthatonlyonepathbetweeneveryo-dpairisused,evenifthereisanotherpathwiththesameornearlythesametraveltimeorcost.also,trafficonlinksisassignedwithoutconsid第一文库网eringwhetherornotthereisadequatecapacityorheavycongestion;traveltimeisafixedinputanddoesnotvarydependingonthecongestiononalink.在全有全无分配模型中，od点之间的交通量全部分配到起讫点之间的最短路上。这个模型是不切实际的，因为每个od对的数值只分配到一条路径上，即使存在另外一条时间、成本相同或相近的路线。同样，交通量分配的时候没有考虑是否有足够的通行能力，即使已经出现严重的拥堵；路线的运行时间为一个输入的固定值，它不因为路线的拥堵而变化。stochassignmentstoch分配法stochassignmentdistributestripsbetweeno-dpairsamongmultiplealternativepathsthatconnecttheo-dpairs.theproportionoftripsthatisassignedtoaparticularpathequalsthechoiceprobabilityforthatpath,whichiscalculatedbyalogitroutechoicemodel.generallyspeaking,thesmallerthetraveltimeofapath,comparedwiththetraveltimesoftheotherpaths,thehigheritschoiceprobabilitywouldbe.stochassignment,however,doesnotassigntripstoallthealternativepaths,butonlytopathscontaininglinksthatareconsidered“reasonable.“areasonablelinkisonethattakesthetravelerfartherawayfromtheoriginand/orclosertothedestination.thelinktraveltimeinstochassignmentisafixedinputandisnotdependentonlinkvolume.consequently,themethodisnotanequilibriummethod.stoch分配法将交通量分配到od点对之间的多条路径上。各条路线的分配比例根据路线的选择概率确定，而此概率用一个logit路线选择模型来计算。一般而言，运行时间更短的线路被选择的概率就更高。事实上，stoch分配模型并不是将交通量分配到所有可供选择的路线上，而只分配到包含“可行路段”的路径上。一个合理的路段应该让旅行者离起点更远，而且/或者离终点更近。在stoch分配模型中，路段运行时间是一个输入的固定值，与交通量无关。因此，这种方法不是一个平衡的方法。incrementalassignment增量分配法incrementalassignmentisaprocessinwhichfractionsoftrafficvolumesareassignedinsteps.ineachstep,afixedproportionoftotaldemandisassigned,basedonall-or-nothingassignment.aftereachstep,linktraveltimesarerecalculatedbasedonlinkvolumes.whentherearemanyincrementsused,theflowsmayresembleanequilibriumassignment;however,thismethoddoesnotyieldanequilibriumsolution.consequently,therewillbeinconsistenciesbetweenlinkvolumesandtraveltimesthatcanleadtoerrorsinevaluationmeasures.also,incrementalassignmentisinfluencedbytheorderinwhichvolumesforo-dpairsareassigned,raisingthepossibilityofadditionalbiasintheresults.增量分配法中交通量是分次分步加载的。在每一步中，加载一定百分比的交通需求。单次分配是基于全有全无分配法的。每加载一次之后，运行时间要根据当前交通量重新计算。如果加载的次数很多，分配出的结果看起来就像一个平衡分配法；但事实上，这种方法事实上并未产生一个平衡的结果。因此，交通量和运行时间之间的矛盾就会导致评价指标的误差。同时，每次分配的od量的比例将影响增量分配法的结果，这增加了分配结果的误差。capacityrestraint容量限制法capacityrestraintattemptstoapproximateanequilibriumsolutionbyiteratingbetweenall-or-nothingtrafficloadingsandrecalculatinglinktraveltimesbasedonacongestionfunctionthatreflectslinkcapacity.unfortunately,thismethoddoesnotconvergeandcanflip-flopbackandforthintheloadingsonsomelinks(sheffi,1985,p.113).thecapacityrestraintmethodasimplementedinsomesoftwarepackagesattemptstolessenthisproblembysmoothingthetraveltimesandbyaveragingtheflowsoverasetofthelastiterations.thismethoddoesnotconvergetoanequilibriumsolutionandhastheadditionalproblemthattheresultsarehighlydependentonthespecificnumberofiterationsrun.performingonemoreoronelessiterationusuallychangestheresultssubstantially.容量限制法试图产生一个平衡的结果，它是反复的采用全有全无分配，且根据一个反映路段容量的拥堵函数反复的计算路段运行时间。然而，不幸的是，这种方法不收敛，它会在某些路段上反复加载。为了减小这个问题，某些软件在应用这种方法的时候，在最后一次迭代中滤去时间因素平均分配交通量。这种方法不能收敛于一个平衡结果，而且还产生一个附加问题，即分配结果很大程度上依赖于迭代次数。多一次或者少一次迭代通常都会影响结果。userequilibrium(ue)用户平衡法userequilibriumusesaniterativeprocesstoachieveaconvergentsolution,inwhichnotravelerscanimprovetheirtraveltimesbyshiftingroutes.ineachiteration,networklinkflowsarecomputed,whichincorporatelinkcapacityrestrainteffectsandflow-dependenttraveltimes.theformulationoftheueproblemasamathematicalprogram,andthefrank-wolfsolutionmethodemployedintranscad,aredescribedintechnicalnotesontrafficassignment.用户平衡法采用一个反复的过程来得到一个平衡解，在这种方法中旅行者不能通过改变路线来改变旅行时间。在每一次迭代中，路段交通量都会重新计算，计算中同时考虑了路段通行能力和运行时间。用户平衡法可以用精确的数学程序表达，transcad采用的是frank-wolf法，这种方法详见“交通分配技术要点”。stochasticuserequilibrium(sue)随机用户平衡法stochasticuserequilibriumisageneralizationofuserequilibriumthatassumestravelersdonothaveperfectinformationconcerningnetworkattributesand/ortheyperceivetravelcostsindifferentways.sueassignmentsproducemorerealisticresultsthanthedeterministicuemodel,becausesuepermitsuseoflessattractiveaswellasthemost-attractiveroutes.less-attractiverouteswillhavelowerutilization,butwillnothavezeroflowastheydounderue.sueiscomputedintranscadusingthemethodofsuccessiveaverages(msa),theonlyknownconvergentmethod(sheffiandpowell,1982;sheffi,1985).duetothenatureofthismethod,alargenumberofiterationsshouldbeused.随机用户平衡法是一个广义的用户平衡法，它假设道路使用者不能获得精确的路网，而且/或者不会意识到不同路径的运输成本的差别。相比用户平衡法，随机用户平衡法会产生一个更现实的结果，因为他同时允许最优路径和较差路径。较差路线分配量较少，但是不会像用户平衡性中那样出现零量。对于随机用户平衡模型，transcad中采用的是目前所知唯一收敛的方法：连续平均法。由于这种方法本身的特性，它需要进行大量的迭代。systemoptimumassignment(so)系统最佳分配法systemoptimumassignmentcomputesanassignmentthatminimizesto