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1第二讲交通需求模型（宏观）21.交通模型的概念2.四步骤预测法及其发展3.出行发生模型4.出行分布模型5.出行方式划分模型6.建立交通网7.交通分配方法（模型）交通延误函数及综合阻抗8.模型建立程序3交通模型交通状况∞有关的交通系统内、外因素（的数学表达式）交通量、车速、旅行时耗、V/C等交通需求模型交通量∞有关的社会、经济、土地使用、交通网宏观模型、微观模型2005模型、2020模型（？）4方案测试交通调查—交通模型—交通预测现状规律时间或方案历史（认识）改变后情况（实践）（认识）—交通评价—监测------（反复）（认识）（实践）5四步骤预测法发生—分布—方式划分—交通分配（后划分）发生—方式划分—分布—交通分配（预划分）集结模型与非集结模型6新发展：出行分布同方式划分相结合出行方式同出行发生相结合出行方式同出行路径同时选择出行目的地同出行路径同时选择反推O-D（微观模型）7出行发生模型1.多元线性回归法Pn（或An）＝a0+a1x1+a2x2+……+anxn式中：Pn（或An－某一出行目的的产生量或吸引量；x0,xI---－表示某一影响因素的自变量；a0，aI---－回归常数和回归系数。下表中的自变量常被选用：8出行目的PAHBW人口数或居住在本区的职工数就业岗位数HBSCHOOL人口数或居住在本区的学生数学校学生数或居住人口数①HBSHOPPING人口数商业就业岗位数或第三产业岗位数②HBOTHER人口数人口数、工作岗位总数和第三产业岗位数③NHB人口数、工作岗位总数和第三产业岗位数人口数、工作岗位总数和第三产业岗位数92.单元发生率法单元：产生—以人为单元吸引—以工作岗位（从业人数）或其他为单元交叉分类发生率法上海：产生—出行目的、出行人员职业、有无自行车三层分类吸引—出行目的、土地使用、地区三层分类地区：中心区、外围区、郊区杭州：产生—出行目的、地区两层分类上班、上学、回家Pi=G*Ri购物、其他Pi=a*Ri+b*Ei10吸引—出行目的、土地使用、地区三层分类Ai=∑waw*Ewiwa__各类用地岗位的吸引率，E__各类用地岗位数，w__用地类别出行分布模型1．增长系数法2．重力模型3．机会介入模型4．熵模型11增长系数(率)法1.平均增长率法F=（P’i/Pi+A’j/Aj）/2F—增长率Pi—i区基础年的产生量P’i___-i区预测年的产生量A_-i区基础年的吸引量A’j_-i区预测年的吸引量T’ij=Tij*F2.底特率法F=P’i/Pi*(（A’j/Aj）/（P’/P）)123.弗莱特法F=P’i/Pi*A’j/Aj*（Li+Lj）/2其中：Li第i行的地区系数Lj第j列的地区系数Li=Pi/∑j(Tij*(A’j/Aj))Lj=Aj/∑i(Tij*(P’i/Pi))迭代算法13重力模型1.无约束重力模型Tij=Pi*Aj/F(IMPij)其中：F(IMPij)－交通区I到交通区j的交通阻抗函数；2.单约束重力模型Tij=Pi*Aj*F(IMPij)/（∑jAj*F(IMPij)）满足∑iTij=Pi3.双约束重力模型既满足∑iTij=Pi，又满足∑jTij=Aj14Tij=Pi*Aj*F(IMPij)*Ki*Kj式中Ki=（∑jKj*Aj*F(IMPij)）-1Kj=（∑iKi*Pi*F(IMPij)）-1需要反复交叉收敛计算。第一次迭代时可将Kj的初始值全部作1。交通阻抗函数F(IMPij)=ae-cTij（曲线1）F(IMPij)=aTije-cTij（曲线2）F(IMPij)=aTijbe-cTij（曲线3）F(IMPij)=Tij-a（曲线4）式中Tij为出行时间，或包括其他因素的综合费用。15交通阻抗曲线类型图02040600481216202428323640Rf(R)曲线1曲线2曲线3上海第一次综合交通规划采用重力模型。模型中的阻抗函数采用上述的曲线3，该曲线称作伽玛函数。按出行目的和出行方式进行交叉分类,分别建立9个分布模型。16方式划分模型划分程序概率单位模型逻辑模型转移曲线法转移点法17杭州1．用距离概率曲线划分步行和客车方式步行Pp=X/(1+a*ebl)图10PP—各出行时距的步行概率L—出行时距X、a、b—标定参数，初始X取1客车（非公交机动车）PK=a*lkb*ec*lk㏑Pk=㏑a+b㏑lk+c*lk182．用二项logit模型划分自行车和公共交通P=(e-Uk)/(∑ke-Uk)UB=aB+bB*tBUT=aT+bT*tTt-出行时距，B-自行车，T-公共交通初始令aB=0㏑（PT/PB）=a0+a1*tB+a2*tT19上海自行车和客车划分用转移曲线法P公交＝(a－bX)*exp(cX)其中：P公交－公交使用的概率；a、b、c－标定系数（按不同区段分段予以标定）；X－公交方式对于自行车方式的出行时间比。曲线采用分段标定，结果如下：图11P公交＝(0.87-0.03*X)*EXP(-0.01*X)0x1.2P公交＝1-Ln(1+X/20)*(1.5+X^0.75*EXP(0.3*X))1.2x2.4P公交＝(0.59-0.1*X)*EXP(-0.01*X/2)x2.420交通分配方法——将各方式的O-D表分配在路网或公交网上产生交通（车）流量或公交客流量交通网的建立（交通网的计算机化）道路网node,link路网参数21长度，道路类型和道路断面，机动车和自行车的车道数进口道车道数进口道绿信比通行模式和禁行模式初始车速所属交通区延误函数22上海尚有：菜场占路、市场占路、停车占路、直线距离、总宽度、自行车道宽度、人行道宽度等初始车速和前方绿信比的确定公交网在道路网上输入公交网公交网参数线路名称（分上下行）停靠站和始末站23线路类型（例如汽车、电车等）车辆类型（例如客容量等）发车间隔营运车速24车辆出行分配最短路径分配（全有全无分配allornothing）多路径概率分配增量分配平衡分配（1）当达到平衡时，从i区到j区的出行者中，没有一个能再找到一条更短的路径；所有的出行者都达到时间最短（2）路网的总出行时间也达到最小。动态分配25延误函数美国联邦公路局的延误函数（连续车流用）t=t0*(1+a*(V/C)4)a=0.15(从前)a=0.47（后来）杭州和上海所用延误函数基本形式自行车延误函数TB=60*L/SBO*EXP(K1*VB/(K2*SBO*1000))26式中：TB自行车在路段L上的行程时间，单位：分L路段长度，单位：公里SBO自行车的初始车速，采用12公里/小时VB平均每一车道的自行车流量，单位：辆/车道小时K1标定参数，采用3K2反映道路被占用或被干扰程度的系数一般道路机动车延误函数TV=60*L/Sv0*EXP(K1*VB/(K2*SBO*1000))＋（1/60）*K4*EXP(K5*V/(K6*C))27式中：TV机动车在路段L上（包括通过前方交叉口）的行程时间，单位：分SVO机动车在L上的初始车速，单位：公里/小时K3反映机动车与自行车不同隔离情况的标定系数K6本路段进口道的通行能力根据前方交叉口绿信比进行调整的调整系数。无平面交叉道路的机动车延误函数TVE=L/60*(K7+K8*EXP(K9*（V/C))）式中：TVE机动车在高架道路（高速公路）路段L上的行程时间，单位：分K7、K8当给定SVO后，由条件V/C=0，SV＝SVO；V/C=1，SV＝SVO/2计算确定。上式为通过点（V/C＝1，SV=SVO/2）的曲线族。其中系数Kq用以控制曲线各段的斜率。28而当采用下式时TVE＝60*L/Sv0*（1＋a*((EXP(K9*(V/C))-1)/(EXP(K9)-1))）取用不同的a值，SV=SVO/2所对应的V/C位置不同。当a＝1时，曲线通过点V/C＝1，SV=SVO/2。图12,13综合阻抗Tc=Tt+Td+TmTd=Md*LTm=Mm*M29公交客流分配最优战略分配法—最优线路选择方法评论模型建立程序模型型式和参数选择模型参数标定模型验证(再现原状态)图14—17