本文關(guān)鍵詞：面向交通規(guī)劃的城市道路交通擁堵度分析模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

增刊2張水潮,等:面向交通規(guī)劃的城市道路交通擁堵度分析模型

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根據(jù)隸屬度的大小,規(guī)定: (0.90 為 堵塞 ;

0.75& <0.90 為 擁堵 ;0.50& <0.75 為 較擁堵 ;0.35& <0.50 為 較暢通 ; <0.35 為 暢通 。

從單因素評判入手,設(shè)路網(wǎng)中路段的數(shù)目為N1,對于影響因素j, 堵塞 、 擁堵 、 較擁堵 、 較暢通 、 暢通 的路段所占的比例分別為rj1、rj2、rj3、rj4和rj5,由此得路段的單因素評判矩陣

r11

R(1)=

r31

(1)

式中:fwk為連接OD對w的第k條路徑上的流量;qw為w之間的OD量;xa為路段a上的流量,x為其向量表示;yab為轉(zhuǎn)向a+b上的流量,y為其向量表示;ck為連接w的第k條路徑的通

行時間;ta為路段a上的阻抗(函數(shù)), a,t為其向量表示;dab為轉(zhuǎn)向a+b上的延誤(函數(shù)), a

ww

+b,d為其向量表示;!a,k、 ab,k均表示路徑/路

w

段關(guān)聯(lián)關(guān)系,如果路段a在連接OD對w的第k

a,k=1,否則!a,k=0;如果轉(zhuǎn)向a條路徑上,則!

ab,k=1+b在連接OD對w的第k條路徑上,則 ab,k=0。,否則

w

w

w

w

r12r32

(1)

r13r33

(1)

r14r34

(1)

r15r35

(1)

1)

r(21(1)

1)r(22(1)

1)r(23(1)

1)r(24(1)

1)r(25(1)

(1)

3 交通分配模型的求解算法

,則

對于本文所提出的帶轉(zhuǎn)向延誤的用戶平衡交通分配問題,可在已有的Frank Wolf算法的基礎(chǔ)上進行改進,算法的基本步驟可描述如下:

Step0:初始化。基于t(0)=t(0)及d(0)=d(0),執(zhí)行一次全有全無網(wǎng)絡(luò)加載(或稱為最短路徑加載);得到初始路段流量x(1)和轉(zhuǎn)向流量y(1),令n=1。

Step1:更新。根據(jù)路阻函數(shù)和轉(zhuǎn)向延誤函數(shù)計算各條路段的行程時間和各個交叉口的轉(zhuǎn)向延

n)

誤,即t(an)=ta(x(n)), a及d(ab=dab(y(n)), a+b,得到各個t(n)和d(n);

Step2:確定迭代方向�；趖(n)及d(n)執(zhí)行一次全有全無網(wǎng)絡(luò)加載;得到附加的路段流量

設(shè)路段中各影響因素的權(quán)重矢量為A

路段的綜合評判B1為:

(1)

(1)

B1=A R

同理可得交叉口的綜合評判B2=A(2) R(2),則得單因素評判矩陣

R=

B1B2

由此可得路網(wǎng)的擁堵度評判為

B=W R

再根據(jù)最大隸屬的原則,可得出路網(wǎng)整體的擁堵度。

2 交通分配模型

在交通擁堵度的計算中,涉及到的交通因素為路段的平均車速、路段的平均延誤、路段的飽和度、交叉口的飽和度以及交叉口的平均轉(zhuǎn)向延誤,其中的四項因素均可通過普通的用戶平衡交通分配得到(或進行一定的換算),而對于交叉口的轉(zhuǎn)向延誤這一因素,則需對普通的用戶平衡模型進行一定的改進,因此本文給出了適宜于交通擁堵度計算的帶轉(zhuǎn)向延誤的用戶平衡交通分配模型,其表達式為

t(p,x)T(x*-x)+d(p,y)T(y*-y)(0式中: =

(x,y))

(x,y)f(0且下列束件成立s.t.xa=yab=cwk=

*

*

^x(n)^(n);和轉(zhuǎn)向流量y

Step3:確定迭代步長。迭代步長#n由以下

一維極值問題決定minz(#)=0&#&1

,a

aa+b

^

x

(n)

^a+#(x

(n)

-xa)0ta( )d +-yab)0dab( )d

(n)

(n)

Step4:確定新迭代點。令x(n+1)=x(n)+#n(^x(n)-x(n)),y(n+1)=y(n)+#n(^y(n)-y(n))。

Step5:收斂性檢查。假如(x(n),y(n)) (x,y)則結(jié)束算法,(x,y)即為所

求的平衡解;否則令n=n+1,并轉(zhuǎn)到Step1。

(n+1)

(n+1)

(n+1)

(n+1)

,ab

^

y

(n)

^ab+#(y

(n)

f=

f

wkkw

k

w

k

qw, w

wk

w!a,k, a

4 算 例

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

圖1所示網(wǎng)絡(luò)取自文獻[4],其中節(jié)點1和9, ww

f k ab,k, a+b

w

dab ab,k, w,ka+w

ta!a,k+

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