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基于转向的Logit交通分配算法

任刚 王炜

任刚, 王炜. 基于转向的Logit交通分配算法[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(4): 101-105.
引用本文: 任刚, 王炜. 基于转向的Logit交通分配算法[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(4): 101-105.
REN Gang, WANG Wei. Turn-based algorithm for Logit traffic assignment[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(4): 101-105.
Citation: REN Gang, WANG Wei. Turn-based algorithm for Logit traffic assignment[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(4): 101-105.

基于转向的Logit交通分配算法

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50378016

详细信息
    作者简介:

    任刚(1976-),男,浙江上虞人,东南大学讲师,博士,从事交通规划与管理研究

  • 中图分类号: U491

Turn-based algorithm for Logit traffic assignment

More Information
  • 摘要: 为避免交通分配中传统的网络扩展法在处理转向延误时的缺陷, 通过分析网络基本要素节点、路段和转向之间的拓扑关系, 借鉴Dial算法的基本框架, 设计了一个基于转向的Logit交通分配算法。该算法以源点至路段的含转向延误的最短路径长度为依据处理各条路段, 正向计算转向权重, 反向分配路段流量和转向流量。算法计算结果与Logit路径流量和Dial算法数据相一致, 该算法可直接求解既满足Logit路径选择概率又考虑转向延误对交通分配影响的路段流量和转向流量模式, 而且Dial算法是其在转向延误为零时的一个特例。

     

  • 图  1  网络基本要素间的拓扑关系

    Figure  1.  Topological relationships of network elements

    图  2  算例网络

    Figure  2.  Example network

    图  3  路段流量和转向流量

    Figure  3.  Link flows and turn flows

    表  1  算法的区别与联系

    Table  1.   Difference and similarity of algorithms

    比较项 Dial算法 本文算法
    路径概念 节点到节点; 路径阻抗不带转向延误 节点到路段; 路径阻抗带转向延误
    有效路径 由有效路段组成; 有效路段的终止节点比起始节点更远离出行起点 由有效转向组成; 有效转向的终止路段比起始路段更远离出行起点
    路径算法 一般的最短路径算法 带转向延误的最短路径算法
    算法依据 节点-路段拓扑关系; 节点处的流量守恒 路段-转向拓扑关系(包括节点-路段拓扑关系); 路段上的流量守恒
    中间参数 路段似然值及权重 转向似然值及权重
    输出结果 路段流量 转向流量和路段流量
    算法效率 时间和空间开销主要取决于路段数目 时间和空间开销主要取决于转向数目
    两者联系 算法基本框架一致; Dial算法是本文算法在转向延误为零时的一个特例
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    表  2  路段阻抗和转向延误

    Table  2.   Link impedances and turn delays

    路段a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    ta 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2
    转向ab 1→2 1→4 2→5 3→6 3→8 4→7 4→9 5→10 6→7 6→9 7→10 8→11 9→12 11→12
    dab 0.0 0.5 0.0 1.0 0.5 0.5 1.5 0.0 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.5
    注: ①该行数据与文献[[1]]中Dial算法的算例一致。
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    表  3  Step 1的计算结果

    Table  3.   Computation result of Step 1

    路段a γ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ζ
    r (a) 0.0 2.0 4.0 2.0 4.5 6.0 4.0 6.0 4.5 6.5 8.0 7.5 9.5
    转向ab γ→1 γ→3 1→2 1→4 2→5 3→6 3→8 4→7 4→9 5→10 6→7 6→9 7→10 8→11 9→12 11→12 10→ζ 12→ζ
    Lab 0.135 3 0.135 3 0.135 3 0.082 1 0.135 3 0.135 3 0.082 1 0.223 1 0.030 2 0.135 3 0.082 1 0.082 1 0.082 1 0.049 8 0.049 8 0.082 1 1.000 0 1.000 0
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    表  4  Step 2、Step 3的计算过程及结果

    Table  4.   Computation procedures and results of Step 2 and Step 3

    Step 2:计算wab, ∀bF (a) 路段a Step 3:计算xayca, ∀cB (a)
    wγ→1=Lγ→1=0.135 3↓ γ xγ=yγ→1+yγ→3=1 000 结束
    wγ→3=Lγ→3=0.135 3
    w1→2=L1→2wγ→1=0.018 3 1 x1=y1→2+y1→4=695 yγ→1=x1=695
    w1→4=L1→4wγ→1=0.011 1
    w3→6=L3→6wγ→3=0.018 3 3 x3=y3→6+y3→8=305 yγ→3=x3=305
    w3→8=L3→8wγ→3=0.011 1
    w2→5=L2→5w1→2=0.002 5 2 x2=y2→5=420 y1→2=x2=420
    w6→7=L6→7w3→6=0.001 5 6 x6=y6→7+y6→9=248 y3→6=x6=248
    w6→9=L6→9w3→6=0.001 5
    w4→7=L4→7w1→4=0.002 5 4 x4=y4→7+y4→9=275 y1→4=x4=275
    w4→9=L4→9w1→4=0.000 3
    w8→11=L8→11w3→8=0.000 6 8 x8=y8→11=57 y3→8=x8=57
    w5→10=L5→10w2→5=0.000 3 5 x5=y5→10=420 y2→5=x5=420
    w7→10=L7→10 (w4→7+w6→7) =0.000 3 7 x7=y7→10=409 y4→7=x7w4→7/ (w4→7+w6→7) =255
    y6→7=x7w6→7/ (w4→7+w6→7) =154
    w9→12=L9→12 (w4→9+w6→9) =0.000 1 9 x9=y9→12=114 y4→9=x9w4→9/ (w4→9+w6→9) =20
    y6→9=x9w6→9/ (w4→9+w6→9) =94
    w11→12=L11→12w8→11=0.000 0 11 x11=y11→12=57 y8→11=x11=57
    w10→ζ=L10→ζ (w5→10+w7→10) =0.000 7 10 x10=y10→ζ=829 y5→10=x10w5→10/ (w5→10+w7→10) =420
    y7→10=x10w7→10/ (w5→10+w7→10) =409
    w12→ζ=L12→ζ (w9→12+w11→12) =0.000 1 12 x12=y12→ζ=171 y9→12=x12w9→12/ (w9→12+w11→12) =114
    y11→12=x12w11→12/ (w9→12+w11→12) =57
    结束 ζ xζ=q=1 000 y10→ζ=xζw10→ζ/ (w10→ζ+w12→ζ) =829
    y12→ζ=xζw12→ζ/ (w10→ζ+w12→ζ) =171
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    表  5  路径流量

    Table  5.   Path flows

    路径(节点序列) 路径阻抗 选择概率 路径流量
    1-2-3-6-9 8.0 0.419 7 420
    1-2-5-6-9 8.5 0.254 6 255
    1-2-5-8-9 11.0 0.020 9 20
    1-4-7-8-9 10.0 0.056 8 57
    1-4-5-8-9 9.5 0.093 6 94
    1-4-5-6-9 9.0 0.154 4 154
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-07-21
  • 刊出日期:  2005-12-25

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