幾種典型路阻函數(shù)的特性比較及參數(shù)選擇研究

1、幾種典型路阻函數(shù)的特性比較及參數(shù)選擇研究指導(dǎo)老師：楊明 吳才銳學(xué)生：王龍飛班級：09交運(yùn)一班 阻抗(路阻)是指交通網(wǎng)絡(luò)上路段或路徑之間的運(yùn)行距離、時(shí)間、舒適度，或這些因素的集合。 路阻函數(shù)：指路段行駛時(shí)間與路段交通負(fù)荷之間的函數(shù)關(guān)系。關(guān)于路阻及路阻函數(shù)： 1、經(jīng)典的形式是Bureau of Pubic Roads（美國公路局）函數(shù)即通常所說的BPR函數(shù)。2、Spiess針對BPR函數(shù)中 值過高以及在飽和度較低時(shí)運(yùn)行時(shí)間小幅度變化時(shí)的道路路阻函數(shù)進(jìn)行了研究。3、Akcelik針對交叉口的車流速度的影響建立了路阻函數(shù)，并通過調(diào)查測算出了一個(gè)參數(shù)表，給出了不同通行能力和速度條件下的延誤系數(shù)值。前人做

2、的研究： 4、Skabatdonis和Dowling通過改進(jìn)BPR函數(shù)建立高速公路和信號燈路段的阻抗函數(shù)，在提高道路阻抗函數(shù)精度的同時(shí)降低了速度根據(jù)交通量變化的敏感性。5、針對道路阻抗函數(shù)的參數(shù)的意義方面，許多學(xué)者在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出了多個(gè)道路阻抗函數(shù)。如Golding、Rose、Taylor、Tisato等。 1、未明確指出幾種典型路阻函數(shù)的適用范圍，并針對具體的實(shí)例給出路阻函數(shù)中參數(shù)的取值建議。 2、未綜合的對幾種典型路阻函數(shù)趨勢圖像及影響因素進(jìn)行比較分析。目前存在的問題（本文研究的內(nèi)容）： 1、增強(qiáng)確定阻抗模型中參數(shù)的合理性。 2、提高道路阻抗改變后出行方式改變和交通量轉(zhuǎn)移評價(jià)的科學(xué)性。研

3、究意義：課題背景和意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀典型路阻函數(shù)特性分析適應(yīng)性評估及參數(shù)取值范圍道路通行能力理論技術(shù)路線美國公路局的(BPR)函數(shù)：iiiiiCxt1t Spiess針對BPR函數(shù)的改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種新型的流量-密度函數(shù)即Conical函數(shù)，該函數(shù)用于替代廣泛使用的BPR函數(shù)的方程式：)112(2220CvCvttaaaEMME/2錐形延誤函數(shù)參數(shù)的標(biāo)定：Logit的流量延誤函數(shù)：llIDdCxcccctDl43210exp111XxppppdIl43210exp11路段延誤：交叉口延誤：基于BPR延誤曲線的廣義費(fèi)用函數(shù)：iiiiiiiiCxtLkxc1)( 對于對某個(gè)網(wǎng)絡(luò)預(yù)先給定初始的OD矩陣

4、，按照交通分配軟件TransCAD中各路阻函數(shù)的缺省值利用用戶平衡分配模型分配到路網(wǎng)上，得到不同等級道路路段的分配交通流量，并與實(shí)際調(diào)查所取得的道路交通流量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析以此作為參，照對比的基礎(chǔ)。方案設(shè)計(jì)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對各等級道路中 、 進(jìn)行標(biāo)定?？焖俾?=1.5， =5；主干路 =2.5， =4；次干路 =3， =4；支路 =3.5， =4BPR參數(shù)的標(biāo)定 對以上結(jié)果進(jìn)行篩選，得到已有實(shí)際流量的快速路、主干路、次干路等的分配值，其中快速路分配數(shù)據(jù)如圖所示：快速路流量分配圖主干路流量分配圖次干路流量分配圖當(dāng) =1.5、 分別為3.5、4、4.5時(shí)，對快速路的分配結(jié)果進(jìn)行分析。當(dāng) =2.5、 分

5、別為3.5、4、4.5時(shí)，對主干路的分配結(jié)果進(jìn)行分析。當(dāng) =3、 分別為3.5、4、4.5時(shí)，對主干路的分配結(jié)果進(jìn)行析。當(dāng) =5、 分別為1、1.5、2時(shí)，對快速路的分配結(jié)果進(jìn)行分析。當(dāng) =4、 分別為2、2.5、3時(shí)，對主干路的分配結(jié)果進(jìn)行分析。當(dāng) =4、 分別為2.5、3、3.5時(shí)，對次干路的分配結(jié)果進(jìn)行分析。對上述BPR路阻函數(shù)中參數(shù)的標(biāo)定可作如下總結(jié)，可對 、 的取值作如下建議：快速路 ：12， ：3.54.5；主干路：23， ：3.54.5；次干路 ：2.53.5， ：3.54.5。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對Conical函數(shù)中參數(shù)的標(biāo)定可采取試算法，分別對參數(shù) 賦值，使 =1.2,1.5,2,2

6、.5；此時(shí)對應(yīng)的 =3.5,2,1.5,1.3；依據(jù)現(xiàn)有的路網(wǎng)圖，進(jìn)行交通量的分配。 EMME/2錐形延誤函數(shù)參數(shù)的標(biāo)定：由此次參數(shù)標(biāo)定分配的結(jié)果可以看出，當(dāng) 和 的值分別在1.5和2附近時(shí)，無論是快速路、主干路、次干路，進(jìn)行交通分配出來的結(jié)果與實(shí)際的交通流量數(shù)據(jù)的吻合度較好?？沙鯏M定在快速路、主干路、次干路的條件下，參數(shù) 的建議取值范圍均為1.41.8。Logit流量延誤函數(shù)中的各參數(shù)值的缺省值為 =0.9526， =1， =3， =3； =0.0405， =500， =3， =3。根據(jù)缺省值進(jìn)行交通分配，比較分配結(jié)果與實(shí)際觀測流量值的差別，進(jìn)而確定較理想的參數(shù)取值建議。對參數(shù) 進(jìn)行研究，令

7、 =1， =2， =2； =0.0405，=400， =2， =2，將參數(shù) 分別為0.90，96和1。對其標(biāo)定結(jié)果（快速路、主干路、次干路）進(jìn)行合理性研究。1c2c3c4c1p2p3p4p1c2c3c4c1p2p3p4p1cLogit延誤函數(shù)參數(shù)的標(biāo)定：根據(jù)分配結(jié)果進(jìn)分析，可得出當(dāng)參數(shù) 的值越接近1時(shí)或小于缺省值0.9526時(shí)，其分配的結(jié)果越不合理。由此，綜合上述分析結(jié)果，可對參數(shù)給出其建議值，其取值范圍為0.9，1)。1c同理對參數(shù) ， ， ， 進(jìn)行研究，令 =0.9526，=0.0405， =500，將參數(shù)分別為 ， ， ， 取同樣的值為2，3和4。對其標(biāo)定結(jié)果（快速路、主干路、次干路）進(jìn)

8、行合理性研究。通過對以上結(jié)果進(jìn)行比對分析，當(dāng) ， ， ， 的取值越接近4時(shí)，其交通分配結(jié)果與調(diào)查的實(shí)際道路的交通流量相差越大。由此，綜合上述分析結(jié)果，可對參數(shù) ， ， ， 給出其建建值，其取值范圍為2，4)。3c4c3p4p2c1p2p3c4c3p4p3c4c3p4p3c4c3p4p道路等級道路等級天津市天津市本文本文高速路高速路1200120020002000快速路快速路1500150016001600主干路主干路1132113214591459次干路次干路81781795895810991099根據(jù)天津市某一標(biāo)定實(shí)例中，其指定的各等級道路的單車道的路段通行能力與本文中在使用流量延誤函數(shù)進(jìn)行分配時(shí)所應(yīng)用的單車道通行能力的取值比較接近（如表所示），所以兩者的標(biāo)定具有共通之處。Akcelik延誤函數(shù)參數(shù)標(biāo)定道路等級道路等級描述描述對應(yīng)道路等級對應(yīng)道路等級1 1高速公路高速公路0.50.