王炜等:基于网络交通分配方法族谱的交通分配一体化技术与工程应用

 基于网络交通分配方法族谱的交通分配一体化技术与工程应用

王炜，王建*，华雪东，于维杰，陈思远，魏雪延

摘要：为满足交通规划、建设与管理等应用场景对交通分配多样化的需求，结合目前交通分配方法族谱中的众多模型与方法，本文构建能够满足族谱中所有交通分配特征的一体化交通分配技术框架，提出交通网络交通分配一体化技术体系，并将该体系嵌入交通分析平台软件“交运之星-TranStar”中。该技术体系包括：“模型关键参数”“交通阻抗函数”“交通网络交通分配基础模型与快速算法”3部分模块组合的分析模型一体化；面向步行、自行车、机动车及公共交通等多模式交通网络的分析对象一体化；针对城市土地开发，交通网络建设，交通管理控制，公共交通系统，以及交通政策制定等应用场景一体化。选取南京市道路网络和公交网络进行实证分析。结果表明，本文提出的交通分配一体化技术具有处理超万节点多模式交通网络的能力，对各类交通模式、典型业务场景的分析结果可为城市交通系统规划、建设与管理提供决策支持。

关键词：城市交通；交通分配一体化；交通系统分析；多模式网络；并行计算；交运之星

原载：交通运输系统工程与信息，2021，21(5):30-39

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（以下为部分内容摘录，全文请访问官网查阅）

• 交通分配一体化技术框架

在进行实际城市交通网络分析过程中，通常需要依托交通分析平台软件。目前，常用的具有网络交通分配功能的软件有TransCAD、EMME、CUBE等，“交运之星-TranStar”也逐步受到行业关注。“交运之星-TranStar”是由东南大学开发，国内唯一具有完全自主知识产权的交通分析平台软件。依托“交运之星-TranStar”，融合交通网络交通分配方法族谱体系，实现交通分配一体化技术的构建，主要包括：分配模型一体化、分析对象一体化及应用场景一体化3部分，技术框架如图1所示。

 

• 交通网络交通分配对象一体化

在实际的城市交通网络分析中，需要对自行车、步行、机动车、公共交通等多模式出行方式的交通需求进行交通分配。不同的分配对象通常需要采用不同的模型来分配，过程繁杂且计算量巨大，需要依托多个交通分析软件进行。本文依托“交运之星-TranStar”中的“交通分配基础模型与算法”一体化分配模型，根据分配对象要求通过选择分配参数及阻抗函数，实现对不同交通方式交通分配的一体化，如图3所示。

 

将交通网络分配对象划分为两大板块：基于交通工具的交通运行分析板块，包括：步行交通分配、自行车交通分配和机动车(分车型)交通分配；基于客流需求的公共交通分析板块，包括：公交愿望客流交通分配、公交网络客流交通分配和公交线路客流交通分配。

• 交通网络交通分配场景一体化

影响城市交通系统的因素很多，从交通需求的源头(城市开发)，服务于出行的交通供给建设(交通网络)，到交通流的末端(交通管理)涉及多个政府部门，各部门间的职能既有差异也存在交叉。只有建立起城市综合交通体系跨部门协作的一体化技术平台，才能为跨部门协同提供可能，也是实现城市交通系统优化，缓解城市道路交通拥堵，提高交通系统服务质量的必要前提。其中，交通网络交通分配的应用场景一体化是一体化技术平台的核心。交通相关政府部门机构及职能如图5所示。以局部区域车辆限号为例，交通网络交通分配场景一体化案例如图6所示。

 

 

• 实例验证

实例验证表明，交通分配一体化技术能够充分应对我国城市交通复杂特征，具有处理超万节点交通网络，分析步行、自行车、小汽车、公交等多模式对象，适应交通规划、建设、管理等场景需求的一体化交通分配能力，可以支持政府相关部门开展各类交通方案的决策，改善交通系统的服务水平，具有较强的工程应用价值。