城市路網(wǎng)交通小區(qū)劃分方法比較

1、L/O/G/O 城市道路網(wǎng)絡(luò)交通小區(qū)劃分方法城市道路網(wǎng)絡(luò)交通小區(qū)劃分方法學(xué)生： 郭旭專(zhuān)業(yè)： 交通運(yùn)輸工程主要內(nèi)容主要內(nèi)容交通小區(qū)劃分方法交通小區(qū)劃分方法 全文總結(jié)全文總結(jié)52341131 交通小區(qū)劃分方法的優(yōu)缺點(diǎn)交通小區(qū)劃分方法的優(yōu)缺點(diǎn)交通小區(qū)劃分目的原則交通小區(qū)劃分目的原則城市道路交通小區(qū)相關(guān)概念城市道路交通小區(qū)相關(guān)概念1.1城市道路交通小區(qū)的概念城市道路交通小區(qū)的概念 城市道路網(wǎng)絡(luò)交通小區(qū)是為了減少交通控制和管理系統(tǒng)的復(fù)雜性，將復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)分解為若干個(gè)交通區(qū)域，對(duì)交通區(qū)域進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化。 交通小區(qū)是具有一定交通關(guān)聯(lián)度和交通相似度的節(jié)點(diǎn)或連線的集合，隨時(shí)間、關(guān)聯(lián)度和相似度的變化而變化，反映城市

2、路網(wǎng)交通特征的時(shí)空變化特性。2.1交通小區(qū)劃分的目的交通小區(qū)劃分的目的 在滿足精度要求的情況下,增強(qiáng)交通調(diào)查的實(shí)際可操作性,盡可能的減小交通調(diào)查的工作量,降低交通分析與預(yù)測(cè)的難度 通過(guò)交通小區(qū)的交通分布圖將交通需求在空間上的流動(dòng)表現(xiàn)出來(lái),可以直觀的反應(yīng)交通需求分布 為城市道路網(wǎng)絡(luò)的交通流提供數(shù)據(jù),從而通過(guò)交通分配理論模擬道路網(wǎng)上的交通流2.2交通小區(qū)劃分的原則交通小區(qū)劃分的原則 應(yīng)保證交通小區(qū)內(nèi)土地利用、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等特性盡量一致，劃定范圍內(nèi)的土地利用特征應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，盡量不打破城市行政區(qū)的劃分 盡量以鐵路、河川等天然屏障作為分區(qū)界限避免小區(qū)內(nèi)存在自然或人為的障礙線 小區(qū)應(yīng)盡可能規(guī)則,避免狹長(zhǎng)形

3、狀 充分考慮城市道路網(wǎng)的構(gòu)成,盡可能使小區(qū)劃分與道路網(wǎng)協(xié)調(diào)一致,盡可能使交通小區(qū)出行形心位于路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（交叉口和干道）上 一般不以干道作為劃定小區(qū)的界線,盡可能使道路兩側(cè)同在一個(gè)交通小區(qū)，且區(qū)內(nèi)出行次數(shù)不超過(guò)出行總數(shù)的1015。交通小區(qū)的一些參考數(shù)據(jù)交通小區(qū)的一些參考數(shù)據(jù) 交通小區(qū)平均面積 人口與交通小區(qū)面積的關(guān)系第三章第三章 交通小區(qū)劃分方法交通小區(qū)劃分方法1.基于聚類(lèi)分析的交通小區(qū)劃分方法2.面向控制的交通小區(qū)劃分3.基于區(qū)內(nèi)出行比例的交通小區(qū)劃分方法4.對(duì)手機(jī)話務(wù)量的聚類(lèi)分析方法5.扇形分割方法 交通小區(qū)劃分思路圖3.1基于聚類(lèi)分析的交通小區(qū)劃分方法基于聚類(lèi)分析的交通小區(qū)劃分方法 根據(jù)交通

4、小區(qū)內(nèi)的用地性質(zhì)、土地利用等特性,運(yùn)用系統(tǒng)聚類(lèi)的方法,選取科學(xué)的分類(lèi)指標(biāo),將性質(zhì)相近的歸為一類(lèi),使得同類(lèi)的個(gè)體具有高度的同質(zhì)性,不同類(lèi)之間的個(gè)體則具有高度的異質(zhì)性。 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)運(yùn)用極差標(biāo)準(zhǔn)化或標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化兩種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,可以用相關(guān)系數(shù)來(lái)衡量各個(gè)對(duì)象的相關(guān)程度?？臻g聚類(lèi)分析空間聚類(lèi)分析方法劃分交通小區(qū)方法劃分交通小區(qū) 空間聚類(lèi)分析方法，考慮交通小區(qū)內(nèi)部路段之間的物理關(guān)聯(lián)性和交通關(guān)聯(lián)性，及實(shí)際交通特征，從數(shù)據(jù)本身出發(fā)，利用大量的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)聚類(lèi)分析，劃分為若干個(gè)內(nèi)部關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、交通特征相似的交通小區(qū)。 -交叉口群連線間的關(guān)聯(lián)度指數(shù) n -來(lái)自上游交叉口的車(chē)流駛?cè)氲姆种?shù) qma

5、x -來(lái)自上游交叉口的主線方向的直行車(chē)流量最大值 t -車(chē)輛在兩交叉口間的行程時(shí)間 q i -到達(dá)下游交叉口的交通量總和 對(duì)于普通四路交叉口而言,n=3交通交通關(guān)聯(lián)度計(jì)算關(guān)聯(lián)度計(jì)算tQQnnInii11) 1(111maxI交通相似度概念交通相似度概念 設(shè)S=（O,A）,用S表示n條記錄的集合。其中nOOOO 21,nAAAA 21,代表數(shù)據(jù)對(duì)象集，可以是連線或節(jié)點(diǎn)的集合代表數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性值，可為流量飽和度或), 2 , 1 ();2 , 1 (ninkaik 表示對(duì)象的第個(gè)屬性值iOkA任意兩個(gè)數(shù)據(jù)與之間的相異度定義如下：iOjOrkjkikaajidif1),(任意兩個(gè)數(shù)據(jù)與之間的相似度定

6、義如下：iOjO),(max),(jidifdifjisimIc),(maxmax,1jidifdifnji空間聚類(lèi)分析算法空間聚類(lèi)分析算法空間聚類(lèi)分析交通小區(qū)劃分流程空間聚類(lèi)分析交通小區(qū)劃分流程交通小區(qū)的劃分堅(jiān)持從實(shí)際數(shù)據(jù)出發(fā)的原則，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理與計(jì)算，獲得交通小區(qū)劃分的指標(biāo)值，依據(jù)指標(biāo)值及交通網(wǎng)絡(luò)的空間實(shí)體關(guān)系進(jìn)行交通小區(qū)的劃分。最后結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)對(duì)交通小區(qū)進(jìn)行修正和優(yōu)化。交通小區(qū)劃分流程圖3.2面向控制的交通小區(qū)劃分面向控制的交通小區(qū)劃分 主要是對(duì)同一小區(qū)內(nèi)的交叉口進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，在交通路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析基礎(chǔ)上,采取動(dòng)態(tài)劃分與靜態(tài)劃分相結(jié)合的交通小區(qū)劃分策略,以形成小區(qū)劃分算法。

7、通過(guò)關(guān)聯(lián)度變化得到劃分結(jié)果1. 在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的道路路段上,車(chē)隊(duì)在行駛過(guò)程中會(huì)發(fā)生離散現(xiàn)象,交通關(guān)聯(lián)度也會(huì)隨之變小2. 由于道路沿線支路交叉口及單位車(chē)輛出入口駛?cè)腭偝鲕?chē)流的影響,下游停車(chē)線車(chē)輛的到達(dá)會(huì)呈現(xiàn)隨機(jī)的狀態(tài),也將影響交通關(guān)聯(lián)程度3. 采用美國(guó)交通控制系統(tǒng)手冊(cè)推薦的相鄰交叉口之間路段關(guān)聯(lián)度計(jì)算模型進(jìn)行劃分3.3基于區(qū)內(nèi)出行比例的交通小區(qū)劃分方法基于區(qū)內(nèi)出行比例的交通小區(qū)劃分方法 以區(qū)內(nèi)出行比例作為約束條件，分析當(dāng)小區(qū)半徑為R，出行距離為H時(shí)區(qū)內(nèi)出行比例，結(jié)合整個(gè)區(qū)域產(chǎn)生區(qū)內(nèi)出行的比例，最后選擇合理的R的范圍，將區(qū)內(nèi)出行控制在可接受比例內(nèi)。3.4對(duì)手機(jī)話務(wù)量的聚類(lèi)分析方法對(duì)手機(jī)話務(wù)量的聚類(lèi)分析

8、方法 原理：利用手機(jī)話務(wù)量的時(shí)間分布特征來(lái)分析及劃分城市活動(dòng)及土地利用特性。 其步驟主要如下：利用劃分出的土地利用特性進(jìn)一步映射出交通小區(qū)，并利用手機(jī)移動(dòng)過(guò)程中基站信號(hào)的切換來(lái)得到手機(jī)用戶(hù)的基本信息，即交通OD信息。在傳統(tǒng)方式劃分交通小區(qū)的基礎(chǔ)上,采用類(lèi)似于“四舍五入”的策略，將基站覆蓋的范圍映射到交通小區(qū)之上,使基站的覆蓋范圍與交通小區(qū)相融合,最終得到更為精確的基于基站的交通小區(qū)劃分。3.5扇形分割方法扇形分割方法 步驟：1. 首先是找出可以利用的城市道路節(jié)點(diǎn),然后為每個(gè)節(jié)點(diǎn)劃分扇形勢(shì)力圈,每個(gè)勢(shì)力圈就是一個(gè)細(xì)分的交通子區(qū)2. 在地理信息系統(tǒng)(GIS)的支持下，對(duì)交通小區(qū)進(jìn)行幾何分割。每個(gè)交

9、通小區(qū)除了表現(xiàn)為一個(gè)空間區(qū)域外,還具有很多屬性數(shù)據(jù),如人口以及各類(lèi)土地利用特征等。為使小區(qū)的屬性數(shù)據(jù)和空間信息保持一致,在進(jìn)行交通小區(qū)空間分割時(shí),也需要對(duì)相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分割。3. 常用的屬性數(shù)據(jù)分割方法為加權(quán)平均法,既按照各小區(qū)的權(quán)重分割屬性數(shù)據(jù)。第四章交通小區(qū)劃分方法的優(yōu)缺點(diǎn) 基于聚類(lèi)分析劃分小區(qū) 優(yōu)點(diǎn)：1.使交通調(diào)查、分析與預(yù)測(cè)的工作量和成本都大大減少,同2.能滿足精度要求。 缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作量較大。但結(jié)合MATLAB編成程序,能減少計(jì)算工作量。 面向控制的交通小區(qū)劃分，充分考慮了交叉口之間的物理關(guān)聯(lián)和交通流的路徑關(guān)聯(lián),有效的將靜態(tài)劃分與動(dòng)態(tài)劃分相結(jié)合,將其作為其邏輯約束條件,結(jié)合

10、路網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了交通小區(qū)劃分軟件開(kāi)發(fā)與研究,雖然在對(duì)交通小區(qū)影響因素分析上有缺漏,但是為道路路網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的研究以及控制系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了有效的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)交通小區(qū)劃分方法的優(yōu)缺點(diǎn) 基于區(qū)內(nèi)出行比例的劃分方法優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)確定合理的交通小區(qū)半徑,將區(qū)內(nèi)出行比例控制在適當(dāng)范圍內(nèi),反映交通源的流向狀況缺點(diǎn)：為理想條件，沒(méi)有考慮到其他因素如行政區(qū)劃、資料獲取、自然屏障、用地性質(zhì)、區(qū)位位置對(duì)交通小區(qū)劃分的影響。 對(duì)手機(jī)話務(wù)量的聚類(lèi)分析方法是基于手機(jī)信息映射交通小區(qū)與預(yù)測(cè)OD的方法，提出了新的思路和研究方法。但同樣是基于若干假設(shè)展開(kāi)，在未來(lái)的研究中還有其發(fā)展空間，待對(duì)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與研究后，結(jié)合劃