路线系统及公交需求预测在0中的实现

1、TransCAD路线系统及公共交通需求中国新一代交通上海高等研究中心2013年4月第1页中国上海高等2013/4/10内容介绍TransCAD中的公交分析路线系统公共交通网络公共交通分配公共交通OD反推第2页中国上海高等2013/4/10TransCAD中的公交分析TransCAD有特殊的工具和程序来创建和处理公交网络。公交车费可定义为单一票或区域票。 使用公交网络和车费结构，可以解决最短路径问题，和计算公交路径属性。 也可以使用单独或与公交网络完全合一的非机动车出行模式网络。比如， 你可以在作公交网络分析时加入步行连线。公交网络也可以用来作公交分配。可以估算公交网络中路段上乘客的数量，将其作

2、为公交服务水平的一个函数。这些模型产生网 络每个路段上以及综合后的载客量统计数。 TransCAD包括一系列复杂的公交网络分配程序。TransCAD是唯一带公共交通扩展的GIS。TransCAD可为复杂的公交系统作数据管理， 并已应用到乘客信息系统，调度和中。第3页中国上海高等2013/4/10内容介绍TransCAD中的公交分析路线系统公共交通网络公共交通分配公共交通OD反推第4页中国上海高等2013/4/10路线系统第5页中国上海高等2013/4/10路线系统很多类型的涉及路线和路线系统。路线是一系列至少包含一个公共属性的线，由线路所经过的一系列路段组成，包含发车间隔、费用等类似的相关属性

3、信息。路线系统包括以下几种线路：有路线站点，例如带有运送点的卡车路线有物理站点和路线站点，例如，一个公共交通系统或铁路系统等等第6页中国上海高等2013/4/10路线系统路线站点一条线路对应多个路线站点物理站点多用于公共交通或者铁路系统中如果路线系统有物理站点，则路线站点一定是在物理站点的位置。线路方向与路段的拓扑方向关系，物理站点分别用紫色的正号和绿色的负号表示。第7页中国上海高等2013/4/10路线系统创建路线系统第8页中国上海高等2013/4/10路线系统创建路线系统修改线路属性表修改线路站点属性表修改物理站点属性表第9页中国上海高等2013/4/10路线系统创建路线系统1. 选择Fi

4、le-Open 或单击工具条上的图标，然后打开Tutorial 文件中的ROUTE.MAP 地图。TransCAD显示一张城市街道地图， 然后打开MANHAT.NET 网络。2. 确认工具条上下拉菜单上的Streets 选项。3. 选择File-New 或单击工具栏中的图标来显示New File框。4选择Route System，然后单击OK 来显示New Route System 对话框。5单击OK 来显示Save As框。将“myroutes”作为文件名称然后单击Save。TransCAD 创建一个新的名字为Route System的路线系统然后将它加到地图中去。第10页中国上海高等201

5、3/4/10路线系统创建路线系统6. 如果Route System 不是菜单栏上的一个选项，则选择Procedure-RouteSystem，然后选择Route System-EditToolbox 来显示Route System 工具箱。7. 单击图标，然后单击Route 1-Start，再双击Route 1-End。TransCAD 显示New Route Name框。8. 在文本框中定义“1”然后单击OK。TransCAD 显示所单击的两点间的最短路径。9. 单击，TransCAD 将这条路线加到Route System 图层中，然后将它命名为1。10. 重复第8、9 步将路线2、3 也

6、加入进去。11. 选择File-Close 然后单击No 来选择图层，而不进行任何存储。第11页中国上海高等2013/4/10路线系统编辑线路系统站点线路选择添加线路生成反向线路添加站点删除选定线路保存修改放弃修改第12页中国上海高等2013/4/10路线系统编辑线路系统移动线路站点物理站点延长线路变更线路打断线路线路信息线路合并线路删除站点站点信息编辑功能设置第13页中国上海高等2013/4/10练习：创建一路线系统第14页中国上海高等练习：为路线标记站点选择File-Open或单击工具条上的，然后在Tutorial文件夹中打开地图MAN_BUS.map。从工具条的下拉列表中选择Manhat

7、tan Bus Routes如果Route System没有出现在菜单上，选择Procedures-Route Systems，然后选择Route Systems-Editing Toolbox来显示Route System 工具栏单击Route System工具栏中的并单击红色的路线。路线将变成灰色，并且公共汽车站点将变成红色符号。第15页中国上海高等练习：为路线标记站点单击 ，然后单击Library Stop。TransCAD从Route1删除Library Stop单击，然后沿路线在没有站点的地方单击单击Confirm框中的Yes，在Edit PhysicalStop Character

8、istics框中为站点输入一名称，然后单击OK。TransCAD在你单击的地方添加一站点单击保存这些更改选择File-Close并单击No来关闭地图并不保存 更改。第16页中国上海高等练习：为路线标记站点第17页中国上海高等练习：设定路线系统风格选择File-Open或单击工具条上的 然后在Tutorial文件夹中打开地图SHIPPING.map。从工具条的下拉列表中选择Route System单击工具条中的来显示Style框。从Width下拉列表中选择3.5。从Offset下拉列表中选择Around Centerline第18页中国上海高等练习：设定路线系统风格第19页中国上海高等练习：设定

9、路线系统风格第20页中国上海高等练习：设定路线系统风格再次单击工具条中的 来显示Style从Tracking下拉列表中选择Territory 单击OK。TransCAD重新绘制地图选择File-Close并单击No来关闭地图并不保存更改。框。第21页中国上海高等练习：设定路线系统风格第22页中国上海高等练习：捕捉公交站点对应节点编号选择File-Open或单击工具条上的夹中打开Transit Skims.WRK。然后在Tutorial文件从工具条的下拉列表中选择Route System从菜单Transit>>Tag Stops to Node.打开捕捉从Store In 下拉菜单中

10、选择NearNode框。搜寻范围填写0.2(如果是km)点击OK确定完成捕捉. 数据被保存在站点数据库的NearNode列第23页中国上海高等实践：创建公交网络系统打开<道路网络>数据库文件新建路线系统并另存为<公交网络> 添加公交线路输入公交发车频率(Freq)、通行时间比重(WIVT)、候车时间比重(WWT)、交通方式(Mode)数据在公交站点数据中添加Node_ID列捕捉公交站点相近的路网节点ID,并储存在Node_ID列中第24页中国上海高等实践：创建公交网络系统公交线路数据结构第25页公共交通网络公共交通网络基于路线系统层来创建，该层含有路线、站点以及地理文件

11、基础线层（如街道等）的信息。在公共交通网络上，可以解决最短路径问题，以及进行公共交通分配。第26页中国上海高等2013/4/10公共交通网络公共交通网络中的路线：可以在路线系统中选择所有路线或者部分路线，创建公共交通网络。由于路线是有方向的，因此需要根据公共交通系统中所服务的各路线方向，进行线路编号。例如，如果线路在一个地区中是双向服务的，在创建时要分别单独创建东西向线路和西东反向路线。此外，除了路段属性，公共交通网络可以包含路线属性。而路线属性可以用来确定公共交通网络参数，比如等候时间、费用和容量等等。第27页中国上海高等2013/4/10公共交通网络公共交通网络中的站点在创建公共交通网络时

12、，TransCAD将自动包括网络中所有路线的已有站点，故不需要单独设置。但是如果需要时，可以在创建网络之前选择网络中的站点。同时，可以将某些站点设置为只可以上车，只可以下车，或者可以同时上下车。第28页中国上海高等2013/4/10公共交通网络公共交通网络中的非公交路段在路线系统中的公共交通网络，还需要包括其他路段。这些额外的路段来自于基础线层，它们可以提供质心点与质心点之间合理的连接。这些路段可以表示步行路段，不同交通方式站点之间的出乘路段。路段、换公共交通网络上非公共交通路段的目的就是提供质心节点和站点之间的进出和站点之间的换乘路径。有两种方法对这些路段进行编号：传统方法和基于可选择性GI

13、S方法。第29页中国上海高等2013/4/10公共交通网络基于GIS的添加非公共交通路段方法基于GIS的添加非公共交通路段方法中，公共交通线路系统和站点已经置于精确的GIS道路层上，该层包含了大大小小的各种街道。底层街道网本身提供了线路系统必要的连接性，因此只需要在质心点和道路网节点中添加质心连接路段即可，同时在道路网上，也将在站点之间添加连接。第30页中国上海高等2013/4/10公共交通网络创建公共交通网络打开指南文件夹中的TRANSIT.MAP文件。激活Route system选择Transit-Create Network。在交通方式字段（Mode Field）选择Mode，在步行方式

14、字段（Walk Mode Field）选择None。层字段域（Line Layer Fields）选择IVTT，在路路域（Route Fields）选择Mode, Fare, XFare, Headway and Capacity ，在站点域（Stop Fields）中选择费用小区（FareZone）。1.2.3.第31页中国上海高等2013/4/10公共交通网络创建公共交通网络4.在Options栏目（Use the Node IDs）中选择NearNode 字段，并选中计算新值（Calculate new values），在距离（Distance）输入0.2。在Options栏目（Walk

15、 links）中选择All Links。点击属性（Attributes）按钮。在公共交通属性（Transit Attribute）的IVTT中，将相应的（Non-Transit Attribute）改为Walk Time。 （该设置使所有公共交通在车时间取自于IVTT字段，所有通过非公共交通路段的时间取自于WalkTime字段。）两次点击OK，输入“my transit network”作为输出文件名，再点击OK。5.6.第32页中国上海高等2013/4/10公共交通网络创建公共交通网络关闭所有浏览，Closeall。第33页中国上海高等2013/4/10公共交通网络公共交通路径搜索方法最短路

16、径法最优策略法（EMME/2法）路径搜索法(PathFinder) 随机用户均衡法第34页中国上海高等2013/4/10公共交通网络公共交通路径搜索方法两种途经的交互式路径搜索： 节点之间最优路径 站点之间最优路径路径搜索提供的信息：从起点到终点的总费用，以及车票价格初始候车时间，在车时间，换乘候车时间，起点到达车站和 车站到终点的走行时间（节点之间的路径），经过的车站停 站时间，以及时间成本。换乘惩罚费用第35页中国上海高等2013/4/10公共交通网络查找公共交通最短路径包含了三种方法， Transit-InteractivePathfinding -：最短路径法Pathfinder法最优

17、策略法第36页中国上海高等2013/4/10公共交通网络查找公共交通最短路径1、选择FileOpen,并打开地图TRANSIT.MAP。2、从工具条下拉列表中选择Node层。3、选择TransitInteractive Pathfinding-Shortest Path来显示Transit Shortest Path框。4、选择Multiple Nodes（多节）框。（如果用户希望的起点和终点站点或节点包含点击位置附近所有的站点或节点，则选择Multiple Nodes 多节）5、单击来激活设站工具，在地图上的起始点单击，并且在所选的终点也单击。确信对于起终点，你单击的点是地图上标记为绿色圆圈

18、的。第37页中国上海高等2013/4/10公共交通网络查找公共交通最短路径6、单击。如果TransCAD显示Save Paths框，输入“my_transitpath” 作为文件名并单击Save。如果TransCAD显示Stop Location Information框，单击OK。TransCAD计算路径并显示Transit PathResults框。7、单击Close。TransCAD显示Results Summary框。8、单击Close，然后选择FileClose All并单击No关闭所有的视窗。第38页中国上海高等2013/4/10公共交通网络查找公共交通最短路径第39页中国上海高等

19、2013/4/10公共交通网络查找公共交通最短路径第40页中国上海高等2013/4/10公共交通网络计算公共交通最优路径属性浏览矩阵包含了三种方法， Transit-Skimming -：最短路径法路径搜索法最优策略法第41页中国上海高等2013/4/10公共交通网络计算公共交通最优路径属性浏览矩阵学院上海高等公共交通网络计算公共交通最优路径属性浏览矩阵1、选择FileOpen Workspace,并打开文件Transit Skims.WRK。2、从工具条下拉列表中选择Node层。3、选择TransitSkimming -Shortest Path来显示TransitSkims框。4、从（ O

20、rigins ）和（ Destinations ）下拉列表中选择Centroids。6、加亮Skim Variable滚动列表中的Generalized Cost，Fare, Number of Transfers, LENGTH，和IVTT，通过按Ctrl键并单击这些变量。第43页中国上海高等2013/4/10公共交通网络计算公共交通最优路径属性浏览矩阵第44页中国上海高等2013/4/10公共交通网络计算公共交通最优路径属性浏览矩阵7、确信Skimming on Modes框没有被选择。8、单击OK来显示Save As框。9、输入 “my_transitskim” 作为文件名并单击Save

21、。10、单击Close。TransCAD显示输出矩阵。11、从工具栏下拉列表中一矩阵来查看结果。12、选择FileClose关闭所有的视窗。第45页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络点击Transit-Network Settings-<Method>，打开特定的搜索方法下的Transit Network Settings框点击Network可以激活所要设置的公交网络点击Info可以获得或者改动已经激活的公交网络的一些信息；也可以点击Update更新公交网络第46页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shortest Pat

22、h)第47页中国上海高等2013/4/10设置选项General（基本）Mode（方式）Fare（费用）Weights（权重）P&R（停车换乘）其他设置内容路段旅行时间、最大出行成本、最大换乘次数、最大换乘时间、时间价值、小区质心交通方式表、交通方式间换乘表设置单一（Flat）费用、区域费用或者混合费用票制公交网络最优路径中， 网络各个部分费用的权重因子设置停车换乘参数发车间隔、换乘时间、停站时间和临时滞留时间。以及等待时间、到达和离开时间、旅行时间的最大最小值。公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shortest Path)基本设置 路段旅行时间 最大出行成本 最大换乘次数 最大

23、换乘时间 时间价值 质心第48页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shortest Path)方式设置第49页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shortest Path)费用设置第50页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shortest Path)权重设置到达间隔参数第51页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shortest Path)停车换乘设置停车点驾车路段第52页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(Shorte

24、st Path)其他设置第53页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)第54页中国上海高等2013/4/10设置选项General（基本）Mode（方式）Fare（费用）Weights（权重）P&R（停车换乘）其他设置内容路段旅行时间、最大出行成本、最大换乘次数、最大换乘时间、时间价值、质心到车站的通道交通方式表、交通方式间换乘表设置单一（Flat）费用、区域费用或者混合费用票制公交网络最优路径中，网络各个部分费用的权重因子设置停车换乘参数发车间隔、换乘时间、停站时间和临时滞留时间。以及等待时间、到达和离开时间、旅行时间的最大最小

25、值。公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)基本设置 路段旅行时间 最大出行成本 最大换乘次数 时间价值 质心 从质心到车站的通道第55页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)方式设置 公交路径是否只考虑同一种方式的？第56页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)费用设置第57页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)权重设置第58页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(P

26、athfinder)停车换乘设置第59页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)其他设置第60页中国上海高等2013/4/10公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Optimal Strategies)基本设置第61页中国上海高等2013/4/10实践：创建PathFinder公交网络要点回顾如何输入数据如何创建选择集如何创建道路网络文件如何创建线路网络文件如何设置PathFinder 公交网络第62页中国上海高等实践：创建PathFinder公交网络第63页中国上海高等实践：创建PathFinder公交网络第64页中国上海高等实践：创

27、建PathFinder公交网络第65页中国上海高等实践：创建公交网络Pathfinder矩阵接上一步骤，从工具栏选择<道路节点>图层从Transit>>Skimming>>Pathfinder打开矩阵创建框Origins及Destinations下拉菜单 均选择<Centroids>在Skim Variables 按住Shift选择前24个选项点击OK后将矩阵为tr_skim.mtx轻勿忘记为新建的矩阵添加索引第66页中国上海高等内容介绍路线系统公共交通网络公共交通分配公共交通OD反推第67页中国上海高等2013/4/10公共交通分配TransC

28、AD的三种公共交通分配法，分别为：全有全无分配法路径搜索法(Pathfinder)随机用户均衡法第68页中国上海高等2013/4/10公共交通分配分配方法的选择全有全无（AON）方法适用于城市间的网络，对大城市的交通系统不合适。建议使用Pathfinder或者SUE方法。所有的方法在使用之前必须进试和校准。第69页中国上海高等2013/4/10公共交通分配运行公共交通分配，需要提供：一个已确定公共交通线路和站点的公共交通网络路线系统设置完整的公共交通网络一个乘客需求OD矩阵(OD矩阵简要地说明了各个起终点小区之间的乘客出行。矩阵行和列的ID必须与网络中的节点ID一致。)换乘表（可选）Trans

29、it Path Set（可选）第70页中国上海高等2013/4/10公共交通分配分配方法及输出选项第71页中国上海高等2013/4/10AONSUEOptimal StrategiesPath finderTP+Tranplan关键路段分析YesYesYesYesYesYes车站的上下车流量YesYesYesYesYesYes线路集计流量YesYesNoYesNoNo分配后浏览矩阵YesYesYesYesYesYes线路站点ODYesYesNoNoNoNo线路换乘表YesYesNoYesNoNo乘客候车时间YesYesNoNoNoNo公共交通分配运行随机用户均衡分配法1、选择File -Ope

30、n Workspace，并打开文件TransitAssignment.WRK2、从工具条下拉列表中选择Route System层。3、如果Transit菜单没有显示，那么选择Procedures- Transit。4、选择Transit-Assignment Stochastic User Equilibrium来显示Stochastic User Equilibrium Transit Assignment框5、选择Base on Nayer单选按钮。（O-D 矩阵中的矩阵ID 要和所选线层中的ID 相一致。）第72页中国上海高等2013/4/10公共交通分配运行随机用户均衡分配法6、设置参

31、数，Alpha为0.15，Bata为4.0，Capacity为1000。7、单击ok来显示Output File Settings设置框。8、单击Overwrite All，并单击OK。TransCAD运行分配，公交线路客流和非公交线路客流，并显示专题图。同时显示Result Summary框。9、单击Close，关闭Result Summary框。10、选择File-Close All关闭所有框。第73页中国上海高等2013/4/10公共交通分配运行随机用户均衡分配法第74页中国上海高等2013/4/10公共交通分配运行Pathfinder分配法1、选择File -Open Workspac

32、e，并打开文件TransitAssignment.WRK2、从工具条下拉列表中选择Route System层。3、如果Transit菜单没有显示，那么选择Procedures- Transit。4、选择Transit-Assignment Pathfinder来显示Transit Assignment5、单击，选择Base on Nayer单选按钮。第75页中国上海高等2013/4/10公共交通分配运行Pathfinder分配法7、单击ok来显示Output File Settings设置框。8、单击Overwrite All，并单击OK。TransCAD运行分配，公交线路客流和非公交线路客流，并显示专题图。同时显示Result Summary框。9、单击Close，关闭Result Summary框。10、选择File-Close All关闭所有框。第76页中国上海高等2013/4/10公共交通分配第77页中国上海高等2013/4/10公共交通分配分配结果分析计算路线相关属性计算道路相关属性计算各个站点上下车客流计算各条路线上下车客流计算路线相关指标（上下乘客数，分不同线路、方式、车站的乘客总公里数、乘客总出行时间）生成公交分配报告第78页中国上海高等2013/4/10内容介绍路线系统公共交通网络公共交通分配公共交通OD反推第79页中国上海高等2013/4