(TransCAD)交通规划·北京交通大学

BJTUBeijingJiaotongUniversityTransportationPlanning北京交通大学精品课程2004北京市精品课程2004国家级精品课程2006BilingualClass2010交通规划实验TransCAD软件入门交通调查数据处理与分析出行生成预测出行分布预测方式划分预测交通分配交通规划实验TransCAD软件入门交通调查数据处理与分析出行生成预测出行分布预测方式划分预测交通分配启动TransCAD开始→程序→TransCAD→TransCADx.x，点击“SkiptheQuickStartfromnowon”TransCAD菜单项File：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、排序等Map：与制图有关的操作，如设置图层属性，制作专题图等Dataview：对数据表的操作，包括修改表结构、关联数据表等Selection：从地图或数据表中，按多种条件筛选记录Matrix：与矩阵有关的各项操作，如编辑索引，导入数据等Layout：与页面布局有关的操作Tools：工具库，提供地图编辑、地理分析等有用的工具Procedures：显示/隐藏可选菜单项Networks/Paths：新建或设置交通网络，提供各种路径搜索算法RouteSystems：与路线系有关的功能，主要用于公交网络编辑Planning：包含了需求预测四阶段法的各种模型与算法Transit：与公交网络客流分析有关的功能Routing/Logistics：提供物流设施规划、配送路线优化等模型与算法Statistics：提供基本的数理统计功能Window：选择、刷新、排列子窗口等Help：联机和联网帮助，版权信息等设置TransCAD工作环境Edit→Preferences•System→更改地图单位•更改Searchpath•更改日志文件位置TransCAD基本文件类型数据表文件.bin矩阵文件.mtx地理文件.dbd数据视图.dvw地图.map……导入外部图片文件格式.tif交通规划实验TransCAD软件入门交通调查数据处理与分析出行生成预测出行分布预测方式划分预测交通分配创建面类型地理文件（用于交通分区）File→NewFile→NewGeographicFile→AreaGeographicFile•File→Layersettings→Name→TAZ–AttributeforNewLayer»AddField»Name→ZoneID→Integer–SaveAsTAZ.dbd编辑面类型地理文件Tools→MapEditing→ToolBox为小区图层输入属性数据右侧“Tools”工具栏上的按钮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“Layers”项图层标注和图例建立和编辑数据表文件File→NewFile→NewTableType→Fixed-formatbinaryEdit→AddRecords为添加表格数据将数据表连接到地图Dataview→Join创建基于小区的专题地图点击按钮和按钮，分别制作色彩专题图和点密度专题图建立和编辑矩阵文件打开“BaseData.bin”文件，File→NewFile→Matrix从Excel导入导出矩阵文件制作期望线图打开BaseOD.mtx和TAZ.dbdTools→GeographicAnalysis→DesireLineSetting•NewLayerName→DesireLines•IDField→ZoneID•SaveAsDline.dbd新建线类型地理文件File→NewFile→NewGeographicFile→LineGeographicFile编辑线类型地理文件Tools→MapEditing→ToolBox检查路网连通性Tools→MapEditing→CheckLineLayerConnectivity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，即点击按钮单独输入。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Planning→PlanningUtilities→CreateFlowMap制作交叉口流量流向图点击右侧“Tools”工具栏中的按钮。用鼠标选中一个节点交通规划实验TransCAD软件入门交通调查数据处理与分析出行生成预测出行分布预测方式划分预测交通分配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作使用较多的一种方法。回归分析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计因变量的变化。01miiiyaax基本假设(1)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；(2)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，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。数据准备1．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；3．基于小区的未来年社会经济活动变量。估计回归模型参数打开“TripsGen.bin”Statistics→ModelEstimation在Dependent选项卡中选择因变量，先选择“P_Base”；在Independent选项卡中添加自变量，此处选择“Add”两个字段到自变量中，分别是“People_Base”和“GDP_Base”。然后点击“OK”按钮，此时系统提示将模型文件保存起来，将这个文件命名为“Pro.mod”。此时，TransCAD会弹出“ResultsSummary”对话框，提示刚才模型估计所耗时间。点击“ShowReport”，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“RSquared”值进行判断，一般来说，如果该值大于0.8，说明模型自变量与因变量之间的相关程度是比较高的，可以用于预测。将因变量换成“A_Base”，建立出行吸引量回归预测模型，将文件命名为“Att.mod”并保存。运行回归分析模型Statistics→ModelEvaluation在弹出的“OpenModelFile”文件打开对话框，选择刚才建立的“Pro.mod”模型文件，然后点击“Open”。此时，TransCAD弹出“Forecast”对话框。在“Resultsin”后选择“P_fur”，在变量列表框中，将第一个“ForecastingVariable”选为“People_Fur”，将第二个“ForecastingVariable”选为“GDP_Fur”，然后点击“OK”按钮，完成未来年出行发生量预测。同样可预测出行吸引量。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量，即下式成立：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平衡。ijijODT平衡方法Planning→Balance出行生成预测结果分析打开“TAZ.bin”和“Balance.bin”，将数据表连接到地图后，点击按钮交通规划实验TransCAD软件入门交通调查数据处理与分析出行生成预测出行分布预测方式划分预测交通分配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。运行增长系数法之前，需要准备：现状年出行O-D矩阵未来年出行发生、吸引量表。运行增长系数法Planning→TripDistribution→GrowthFactorMethod打开“OD_Base.mtx”，“TripsFur.bin”Planning→TripDistribution→GrowthFactorMethod“ProductionField”选择“O”，“AttractionField”选择“D”，保存文件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小区之间出行距离（或广义费用）的共同影响。标定重力模型需要准备的基础数据：小区地理文件；现状出行分布矩阵；现状小区间阻抗矩阵。进行重力模型标定Planning→TripDistribution→GravityCalibration打开小区地理文件“TAZ.dbd”，现状出行文件“Grav_Base.mtx”，现状阻抗文件“Imp.mtx”。Planning→TripDistribution→GravityCalibration“MatrixFile”选择“OD_Base”，“ImpedanceMatrixFile”选择“Impedance”，“Function”下勾选“InversePower”点击“OK”“b”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：1．现状小区间阻抗矩阵；2．未来年出行产生、吸引量表；3．重力模型阻抗函数的参数。运行重力模型Planning→TripDistribution→GravityApplication打开现状阻抗矩阵文件“Imp.mtx”和未来年出行生成量和吸引量表“TripsFur.bin”。选择Planning→TripDistribution→GravityApplication在“General”选项卡中，“Production”后的下拉列表选择“O”，“Attraction”后的下拉列表选择“D”,在“FrictionFactor”选项卡中，“Factorscomeform”下勾选“Inverse”，“b”后面输入标定的参数，点击“OK”。交通规划实验TransCAD软件入门交通调查数据处理与分析出行生成预测出行分布预测方式划分预测交通分配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预测方法，其公式如下exp()exp()kijkijkijkVpV准备小汽车和公交车的两组矩阵数据出行费用矩阵：“CostMatrix.mtx”文件出行时间矩阵：“TimeMatrix.mtx”文件交通方式离散选择表：“Choice.bin”文件创建出行方式表Planning→ModeSplit→SpecifyaMultinomialLogitModel在“CreateMNLModelLogitModel”对话框中，点击“SpecifyAlternatives”右侧的“Add”，添加两个出行方式“Bus”和“Car”；点击“SpecifyParameters”右侧的“Add”，添加两个出行变量“Cost”和“Time”。点击“OK”保存为“FillMNLTable”，弹出“FillMNLModelTable”。在“NumberofAlternatives”后选择“2”，在“SpecifyUtilityfor”后选择“Car”，在“ChangeInformation”选择“Time”，在最下方勾选“Mat