交通运输规划实验报告

交通与汽车工程学院 实 验 报 告 课 程 名 称: 交通运输系统规划 课 程 代 码: xxxxxxxx 年级/专业/班 xxxx 级交通运输交运 x 班 学 生 姓 名: xxxxxx 学 号: 实验总成绩: 任 课 教 师: xxxxx 开 课 学 院: 实验中心名称: 汽车交通实验中心 西华大学实验报告 1 西华大学实验报告 开课学院及实验室：交通与汽车工程学院计算机实验室 实验时间：2013 年 1月 7日 学 生 姓 名 xx 学 号 xxxxxxx 实 验 成 绩 课 程 名 称 交通运输系统规划 课 程 代 码 6011029 实验项目名称 实验一：用简单引力模型预测运输需求分布 项 目 代 码 指 导 教 师 项 目 学 分 一、实验目的和任务 能够运用简单引力模型预测未来年交通运输需求分布 二、实验仪器、设备及材料 计算机 三、实验原理及步骤 熟练运用简单引力模型 四、练习 表 1 是只有三个小区的现状 OD 矩阵，表 2 是未来目标年各交通小区的出行产生量、 吸引量，表 3 是交通小区之间的阻抗，用简单引力模型预测未来年运输需求分布矩阵。 表 1 现状 OD 数据表 1 2 3 1 200 100 100 400 2 150 250 200 600 3 100 150 150 400 450 500 450 1400 表 2 目标年产生量和吸引数据表 1 2 3 1 1000 2 1000 3 1250 1250 900 1100 3250 表 3 小区间交通阻抗 1 2 3 1 14 32 40 2 32 16 22 3 40 22 12 第 1 组 2 （1）首先输入数据,建立表格,如图 1-1 所示： 图 1-1 原始数据表 （2）用如下简单引力模型： （3）两边取对数，得： log(qij)=logk+log(OiDj)-logRij （1-1） （4）若 =1，令 y=log(qij)-log(OiDj), x=log(Rij),a= -,b=logk 则式（1-1）可转换为： y=ax+b （1-2） ijjiRDOkijq 西华大学实验报告 3 （5）此方程为二元一次线性回归方程，a,b 为待定系数，通过表一、表二和表三可获取 9 个 样本数据，如表 1-1 所示： 表 1-1 样本点 qij Oi Dj Oi*Dj Rij log(qij) log(OiDj) Log(Rij) i=1,j=1 200 400 450 180000 14 2.301030 5.255273 1.146128 i=1,j=2 100 400 500 200000 32 2.000000 5.301030 1.505150 i=1,j=3 100 400 450 180000 40 2.000000 5.255273 1.602060 i=2,j=1 150 600 450 270000 32 2.176091 5.431364 1.505150 i=2,j=2 250 600 500 300000 16 2.397940 5.477121 1.204120 i=2,j=3 200 600 450 270000 22 2.301030 5.431364 1.342423 i=3,j=1 100 400 450 180000 40 2.000000 5.255273 1.602060 i=3,j=2 150 400 500 200000 22 2.176091 5.301030 1.342423 i=3,j=3 150 400 450 180000 12 2.176091 5.255273 1.079181 （6）采用最小二乘法对这 9 个样本数据进行标定，过程如图 1-2 所示： 图 1-2 最小二乘法求解过程 得出：a= -0.5225, b= -2.4437，获得的二元线性回归方程为 y= -0.5225x-2.4437。 通过 a= -,b=log(k)，可得 =0.5225，k=0.0036 ，过程如图 1-3 所示： 图 1-3 线性回归参数确定 4 即引力模型为: (1-3) (7)利用已标定的引力模型求解分布交通量如图 1-4 所示： 图 1-4 根据引力模型求解 （8）所求的交通 OD 分布如表 1-2： 交通 OD 分布 表 1-2 D O 1 2 3 j 原预测值 1 1133 530 576 2239 1000 2 736 761 788 2284 1000 3 819 805 1351 2975 1250 i 2688 2096 2715 7499 原预测值 1250 900 1100 3250 五、实验分析总结 通过自己动手操作，在Excel表格里进行相关的计算，再次熟悉了运用引力模型进行预测 的过程。此外，引力模型预测主要考虑了吸引强度和它们之间的阻力，认为交通小区的出行 吸引与两个小区的出行发生量与吸引量成正比，而与交通小区之间的交通阻抗成反比。但是 用引力模型描述交通分布量时+其预测精度不高。在拥挤的路网中，由于旅行者不能自由地 选路径，造成出行时间偏长，因之用引力模型预测交通分布量的误差较大。其中用引力模型 预测未来交通分布量时需要估计未来各交通区的交通产生量、吸引量及未来各小区间的阻抗 系数。这些量的估计都会产生计算误差，而这部分误差在最终的分布量结果中仍会反映出来， 故这种误差为传递误差。传递误差只能通过提高产生量、吸引量的预测精度及阻抗系数的预 测精度来降低。 52.0ij036.qijjiRDO 西华大学实验报告 5 6 西华大学实验报告 开课学院及实验室：交通与汽车工程学院计算机实验室 实验时间：2013 年 1月 7日 学 生 姓 名 学 号 实 验 成 绩 课 程 名 称 交通运输系统规划 课 程 代 码 实验项目名称 实验二：用容量限制分配方法分配交通流 项 目 代 码 指 导 教 师 项 目 学 分 一、实验目的和任务 能够运用容量限制模型进行交通流分配 二、实验仪器、设备及材料 计算机 三、实验原理及步骤 容量限制分配是一种动态的交通分配方法，在考虑交叉口、路段通行能力的基础上 进行，比较符合交通流分配的实际情况。 四、练习 表 1 是只有四个小区之间的交通流分布矩阵，表 2 是各路段设计容量，表 3 是分配 次数与其 OD 量分配率。根据容量限制-增量加载分配模型分配各小区之间的交通流量。 表 1 OD 数据表 A B C D A 0 200 200 500 B 200 0 500 100 C 200 500 0 250 D 500 100 250 0 表 2 路段设计容量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 400 1000 2 400 400 300 3 400 500 4 1000 600 500 5 300 600 600 600 6 500 600 1000 7 500 450 8 600 450 500 9 1000 500 （1）输入数据，假定各路段的交通阻抗为图 2-1 所示 西华大学实验报告 7 图 2-1 各路段交通阻抗 （2）根据各 OD 量最短路线寻找最短路，如表 2-1 最短路表 表 2-1 OD 对点 最短路线节点号 OD 对点 最短路线节点号 A-B 1-2-3 C-A 7-4-1 A-C 1-4-7 C-B 7-4-5-6-3 A-D 1-4-5-6-9 C-D 7-8-9 B-A 3-2-1 D-A 9-6-5-4-1 B-C 3-6-5-4-7 D-B 9-6-3 B-D 3-6-9 D-C 9-8-7 （3）由表 2-2，取 K=5，每次分解的分配率分别为 30%、25%、20%、15%和 10%； 故将原 OD 表分解为五个 OD 表，分别示于下表： 分配次数与分配率 表 2-2 1 2 3 4 5 1 100 2 60 40 3 50 30 20 4 40 30 20 10 5 30 25 20 15 10 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C D 4.2 4.2 1.96 1.96 4.2 4.2 4.24.2 4.2 4.2 3.93 3.93 8 K=5 时第一次 OD 量的分布 表 2-3 n=1 A B C D A 0 60 60 150 B 60 0 150 30 C 60 150 0 75 D 150 30 75 0 图 2-2 分配 30%OD 量的流量图 K=5 时第二次 OD 量的分布 表 2-4 n=2 A B C D A 0 50 50 125 B 50 0 125 25 C 50 125 0 63 D 125 25 63 0 图 2-3 分配 25%OD 量的流量图 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C D 60 60 150 150 75 180 180 210 210 75 0 0 150 150 180 180 75 75 210 210 60 60 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C D 110 110 400 400 138 330 330 385 385 138 0 0 400 400 330 330 138 138 385 385 110 110 西华大学实验报告 9 K=5 时第三次 OD 量的分布 表 2-5 n=3 A B C D A 0 40 40 100 B 40 0 100 20 C 40 100 0 50 D 100 20 50 0 图 2-4 分配 20%OD 量的流量图 K=5 时第四次 OD 量的分布 表 2-6 n=4 A B C D A 0 30 30 75 B 30 0 75 15 C 30 75 0 37 D 75 15 37 0 图 2-5 分配 15%OD 量的流量图 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C D 150 150 575 600 213 450 450 525 500 188 0 25 575 600 450 450 213 188 525 500 150 150 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C D 260 255 600 600 355 465 465 550 500 300 155 180 600 600 465 465 355 300 550 500 260 255 10 K=5 时第五次 OD 量的分布 表 2-7 n=5 A B C D A 0 20 20 50 B 20 0 50 10 C 20 50 0 25 D 50 10 25 0 图 2-6 分配 10%OD 量的流量图 (4)最后得出结论：在容量限制下的最短路径法分配结果为表 2-8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 350 550 2 350 325 275 3 325 475 4 550 600 500 5 275 600 600 300 6 475 600 475 7 500 450 8 300 450 375 9 475 375 五、实验总结分析 此实验采用了容量限制交通分配方法，它是一种动态交通分配方法，它考虑了路权与交 通负荷之间的关系，即考虑了道路通行能力的限制，比较符合实际情况。通过上机实践，对 交通分配的方法更为熟练，另此次练习中采用了五级分配制，第一次分配 OD 量的 30%，第二 次分配 OD 量的 25%，第三次分配 OD 量的 20%，第四次分配 OD 量的 15%，第五次分配 OD 量的 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C D 350 325 600 600 450 475 475 550 500 375 275 300 600 600 475 475 450 375 550 500 350 325 西华大学