摘要:交通分布方法较多,结合浙江省公路出行特点,研究适用于浙江省的交通分布模型。基于浙江省2004年和2010年两次公路出行OD调查统计数据,比选各种交通分布模型,得出适用于浙江省的公路交通分布模型为进行参数标定的双约束重力模型。
关键词:交通规划 交通分布 双约束重力模型 浙江公路一、引言
经济不断发展,要求有一个与之相适应的公路交通系统。当前,浙江省现有的公路交通设施已不能满足公路客运和货运交通量的快速增长,开展浙江省公路交通需求预测研究,更好的指导公路建设。浙江省于2004年和2010年分别开展了一次公路出行OD调查,论文在两次公路出行OD调查统计数据的基础上研究适用于浙江省的公路出行交通分布模型。
二、交通分布预测方法的选择
交通分布预测方法一般分为两类,一类是增长系数法,一类是综合法[1]。从上述两大类方法中各选择一个研究浙江省公路交通分布模型。
福莱特法较平均增长系数法收敛速度快,在满足相同精度条件下迭代次数也少,因此在实际研究和工作中广泛应用。福莱特法和佛尼斯法计算较复杂,因此一般通过计算机编程或专门的交通规划软件计算。用增长系数法在进行浙江省交通分布研究中选用福莱特法。
综合法中最常用的是重力模型法,双约束重力模型能满通守恒条件,在研究和工作中广泛应用,选取双约束重力模型对浙江省交通分布进行研究。
三、福莱特法进行浙江省交通分布研究
采用福莱特法进行交通分布是将2004年作为基年,2004年浙江省公路网OD调查获得的交通出行OD表作为基年OD表,以2010年浙江省公路网OD调查获得的各交通小区发生和吸引量作为预测值进行的交通分布,最后将分布结果与2010年OD调查获得的OD分布量做对比,以检验福莱特法是否适用于浙江省公路交通OD分布。
(一)基年OD表
增长系数法的应用前提是要求被预测区域有完整的现状OD表,浙江省2004年组织了全省公路OD调查获得了真实可靠的2004年全省公路交通出行OD表,以此作为基年OD表,增加了预测的精确度。
(二)2010年各交通小区发生和吸引量
将2010年浙江省公路OD调查获得的全省交通出行OD表进行统计可以得出16个交通小区的交通发生与吸引量[2]。
(三)福莱特法进行交通分布
由于福莱特法计算过程较复杂,因此一般通过计算机编程实现或通过专门的交通规划软件计算,应用transcad软件进行浙江省交通分布研究[3]。
1 建立交通小区地***,输入各交通小区2010年交通发生和吸引量。
2 导入基年2004年交通出行OD矩阵,设置迭代次数为10次,收敛标准为1%,在软件中选择福莱特法进行交通分布。
(四)交通分布结果检验
为了检验与实际的误差,将福莱特法进行浙江省交通分布的结果与2010年浙江省公路OD调查获得的OD分布进行对比分析[4]。将福莱特法得出的交通分布矩阵的单元格数值除以2010年调查得到的OD分布矩阵的单元格数值,生成新矩阵,用matlab对新矩阵进行统计分析,得出新矩阵的均值为1.1702,方差为0.4913。用福莱特法进行浙江省交通分布得到的结果与实际调查值有较大差距,与实际交通分布不吻合。
四、双约束重力模型进行浙江省交通分布研究
通过2010年浙江省公路OD调查得出的OD分布和初始阻抗矩阵对阻抗函数进行参数标定,应用双约束重力模型在transcad中进行交通分布。
(一)重力模型参数的标定
1.阻抗函数的选取
阻抗函数包括幂函数、指数函数和组合函数三种形式。由于组合函数可克服指数函数和幂函数由于交通分区之间的距离过小而造成分配量过大的弊端而且组合函数是幂函数和指数函数的组合,考虑因素全面,因此组合函数在交通分布的研究和工作中应用广泛。在计算小区间的阻抗时选用组合函数,即在transcad软件进行阻抗函数选择中选择“Gamma”选项。组合函数需要对函数中的参数a、b、c进行标定。
2.阻抗函数参数的标定
在双约束重力模型公式中,参数仅存在于阻抗函数
中,对双约束重力模型的标定,即对阻抗函数进行参数标定。
①在transcad中打开交通小区层,执行“Networks/Paths―Multiple Paths”命令计算各交通之间的阻力dij ,生成阻力矩阵。
②将2010年调查获得的浙江省交通出行OD矩阵导入软件中,选择“planning―Trip Distribution―Gravity Calibration”命令,在阻抗函数选区中选择“Gamma”函数,标定出阻抗函数参数a、b、c。其中a=1.3877,b=-0.5388,c=0.0422。
(二)双约束重力模型进行交通分布
1.将参数标定输入TransCAD软件,计算各小区间的摩擦因子,即阻抗,得出阻抗矩阵。
2.导入2010年浙江省各小区交通发生和吸引量,在TransCAD软件中选取双约束重力模型进行交通分布,得出浙江省2010年交通分布结果。
(三)交通分布结果检验
将用标定参数的双约束重力模型分布得出矩阵的单元格数值除实际OD分布矩阵的单元格数值,生成新矩阵,用matlab对新矩阵进行统计分析, 得出新矩阵的均值为1.0170,方差为0.2085。利用标定参数的双约束重力模型进行浙江省OD分布与实际调查的OD分布相吻合。
五、结语
由第三部分的研究可知,福莱特法不适用浙江省交通分布。由第四部分的研究可得,浙江省交通分布模型为标定参数的双约束重力模型,即:
参考文献:
[1]邵春福.交通规划原理[M].北京:中国铁道出版社,2004.
[2]浙江省交通规划设计研究院,长安大学. 2010年浙江省公路OD调查数据分析报告[R].杭州:浙江省交通规划设计研究院,2011.
[3]刘伟.TransCAD在公路交通出行分布预测中的应用研究[D].长春:吉林大学,2006.
[4]浙江省交通规划设计研究院,长安大学.浙江省公路交通需求发展预测报告[R].杭州:浙江省交通规划设计研究院,2011.
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