交通流分配模型综述.doc

华中科技大学
研究生课程考试答题本

考生姓名陈菀荣
考生学号M201673159
系、年级交通运输工程系、研一
类别科学硕士
考试科目交通流理论
考试日期2017年1月10日

交通流分配模型综述
摘要：近些年，交通流分配模型已经广泛应用到了交通运输工程的各个领域，并且在交通规划中起到了很重要的作用。本文对交通流分配模型研究现状进行了综述，并分别对静态交通流分配模型、动态分配模型以及公交网络进行了阐述和讨论。同时对相关的交通仿真还有网络优化问题研究现状进行了探讨。最后结合自身学习经验做出了一些评价和总结。
关键词：交通流分配;模型;公交网络
0引言
随着经济和科技的发展，城市化进程日益加快，城市也因此被赋予更多的工程,慢慢聚集大量的人口.而人口数量的增加而直接带来的城市出行量增加,不管是机动车出行还是非机动车出行量都相较以前增加了很多，从而引发了一系列的交通问题。因为在城市整体规划中，交通规划已经成为了十分突出的问题。在整个交通规划过程中，交通分配在其中占有很重要的地位，为相关公交路线，具体道路宽度规划等都有很大作用。
1交通流分配及研究进程
1.1交通流分配简介
由于连接OD之间的道路有很多条，如何将OD交通量正确合理的分配到O和D之间的各条路线上,是交通流分配模型要解决的首要问题。交通流分配是城市交通规划的一个重要组成部分也是OD量推算的基础。交通流分配模型分为均衡模型和非均衡模型。
1.2交通流模型研究进程
以往关于交通流分配模型的研究多是基于出行者路径偏好的,主要有以Wardrop第一和第二原则为分配依据建立的交通分配模型，Wardrop第一原则假定所有出行者独立做出令自己出行时间最小的决策,最终达到纳什均衡的状态，此时的流量为用户最优解，在这种状态下，同一个起始点时间所有有流路径的通行时间相等，并且大于无流路径的通行时间;Wardrop第二原则假定存在一个中央组织者协调所有出行者的路径选择行为，使得所有出行者的总出行时间最小，对应的状态称为系统最优，此时分布的流量称为系统最优流。
交通流分配模型最早要追述到Beckmann等[[]BeckmannMJ,McGuireCB,WinstenCB.StudiesintheEconomicsofTransportation[M].YaleUniversityPress,1956.
]于1956年首先提出了满足Wardrop第一原则的交通流分配非线性规划模型。LeBlanc等［[]LeBlancLJ,MorloeEK,PierskallaWP.Anefficientapproachtosolvingtheroadequilibriumtrafficassignmentproblem[J].TransportationReasearch,1975,9(5):309-318.
］用Frank—Wolfe算法对该模型成功进行了求解，Smith和Dafermos分别提出了更为广义的非线性互余模型和变分不等式模型［[]SmithMJ.Theexistence,uniquenessandstabilityoftrafficequilibria[J].TransportationResearchPartB,1979,13(4):295-304.
]［[]DafermosSC.Trafficequilibriumandvariationalinequalities[J].TransportationScience,1980,14:42-54.
][[]DafermosSC.Aniterativeschemeforvariationalinequalities[J].MathematicalProgramming,1983,26(1):40-47.
]
针对城市单一交通方式的交通网络拓扑分析与数学模型已较为成熟,大多以图论为基础,而多方式交通网络模型的研究中比较具有代表性的路网模型有：基于图论的路网模型、基于GIS的路网模型、基于状态转移网络和基于超级网络的路网模型等.李菲等［[]李菲,肖洪祥.城市交通路网数据模型的构建及其拓扑结构的研究[J].科学技术与工程,2009,9(8):2211-2214.
]将路网抽象为带转向的赋权有向图,通过将节点表示交叉路口和端点,边表示连接这些结点的道路,可以反映现实网络的空间位置关系，但不能反映不同交通方式的关联性。陆峰等[[]陆峰,周成虎,万庆.基于特征的城市交通网络非平面数据模型[J].测绘学报,2000,29(4):333-340.
]建立了基于特征的GIS数据存储模型，将交通区域、交通特征、事件和事件点定为4个基本要素,将路径、路径段、联线与节点设置为四个复合要素，可以完整表达路网交通特征。Lo等［[]Lo