基于特定路网的OD反推及其影响因素实验研究

论文摘要

随着智能交通运输系统的快速发展,城市交通信息采集和监控系统的普及,路段流量逐步成为相对容易获取的信息,因此,由路段观测流量推算OD矩阵的方法日益受到重视,成为一种较为经济、可行的方法。上世纪70年代以来,国内外许多学者对基于路段交通量推算OD出行矩阵的技术理论的发展做出了很多方面的贡献。现有的OD反推理论研究,更多的是关注于推算模型和方法方面的研究,而关于先验矩阵质量和交通量观测数据质量等因素对反推结果精度的影响研究相对较少;更多的是基于虚拟的实验路网进行分析研究,在较大规模的实际路网上进行的分析研究较少。本文从OD反推模型和交通流量观测点优化布设的基本理论出发,归纳分析了目前常用的几种OD反推模型及其优缺点,并归纳分析了现有的交通流量观测点布设方法及其优缺点。针对无历史OD出行数据的情况下,提出了单一方式OD推算法和基于出行阻抗的“阻抗-Gravity”和“阻抗-Logit”模型获取先验OD矩阵;针对常用的交通流量观测点布设的解析方法——TCL-P1和TCL-P2模型在较大规模实际路网中求解的复杂性和困难性,提出了利用基于TransCAD软件的二次开发获取的最短路径集替代有效路径集的简化的近似求解方法。最后,本文结合深圳市罗湖区特定的城市路网,通过TransCAD软件和Visum软件的OD反推实验研究,分析了先验矩阵总量、先验矩阵分布结构、观测路段数量和观测路段位置对OD反推结果精度的影响,得到一些一般性的结论,为OD反推技术的实际应用提供指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究概况
• 1.2.1 OD反推研究概况
• 1.2.2 用于OD反推的流量观测点布设研究概况
• 1.3 研究框架与主要研究内容
• 1.3.1 研究框架
• 1.3.2 主要研究内容
• 第2章 OD矩阵估计相关理论研究
• 2.1 OD反推方法
• 2.1.1 OD反推的基本原理
• 2.1.2 OD矩阵反推模型
• 2.1.3 各种反推模型的对比分析
• 2.2 用于OD反推的交通流量观测点布设方法
• 2.2.1 路段交通量观测点布设问题的表述
• 2.2.2 最大可能相对误差理论
• 2.2.3 路段交通量观测点布设原则
• 2.2.4 现有路段交通量观测点布设方法分析
• 2.3 OD反推精度检验指标
• 2.3.1 最大可能相对误差
• 2.3.2 绝对误差
• 2.3.3 相对误差
• 2.3.4 均方根误差
• 2.3.5 相关系数
• 2.4 本章小结
• 第3章 几种常用交通规划软件OD反推方法介绍
• 3.1 基于TransCAD的OD反推方法介绍
• 3.1.1 基于TransCAD的OD反推方法
• 3.1.2 基于TransCAD的OD反推流程及数据准备
• 3.2 基于Visum的OD反推方法介绍
• 3.2.1 基于Visum的OD反推方法
• 3.2.2 基于Visum的OD反推流程及数据准备
• 3.3 TransCAD与Visum的交通分配模块比较
• 3.3.1 交通分配方法分类
• 3.3.2 TransCAD与Visum的交通分配模型比较
• 3.4 本章小结
• 第4章 OD反推实验基础数据的获取
• 4.1 路网模型
• 4.1.1 路网模型定义
• 4.1.2 路阻函数定义
• 4.2 初始OD矩阵的获得
• 4.2.1 获得初始OD矩阵的方法
• 4.2.2 单一方式OD推算法获取初始OD矩阵
• 4.3 路段流量观测点优化布设
• 4.4 本章小结
• 第5章 OD反推精度及其影响因素分析
• 5.1 实验流程和实验方案设计
• 5.2 TransCAD OD反推研究分析
• 5.2.1 先验矩阵对OD反推精度的影响分析
• 5.2.1.1 先验矩阵的总量对OD反推精度的影响
• 5.2.1.2 先验矩阵的分布结构对OD反推精度的影响
• 5.2.2 观测路段对OD反推精度的影响分析
• 5.2.2.1 观测路段的数量对OD反推精度的影响
• 5.2.2.2 观测路段的位置对OD反推精度的影响
• 5.3 Visum OD反推研究分析
• 5.3.1 先验矩阵对OD反推精度的影响分析
• 5.3.1.1 先验矩阵的总量对OD反推精度的影响
• 5.3.1.2 先验矩阵的分布结构对OD反推精度的影响
• 5.3.2 观测路段对OD反推精度的影响分析
• 5.3.2.1 观测路段的数量对OD反推精度的影响
• 5.3.2.2 观测路段的位置对OD反推精度的影响
• 5.4 TransCAD和Visum OD反推模块比较
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文的主要研究成果
• 6.2 本文的不足与进一步研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果