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Vot.05, No.6Doe . ,2020第45卷，第6期2 0 2 0 年 1 2 月公路工程Highwcy EnpineerinpDoi ：3. 3782/j. ccOP 1674 -0610.0020.06.016广义费用延误函数在高速公路交通分配中的应用齐 远周 南2,龙科军姚 翔1(15湖南省交通规划勘察设计院有限公司，湖南长沙4 3008 ； 2.湖南省交通科学研究院有限公司，湖南长沙410015； 35长沙理工大学，湖南长沙 4 3007)［摘 要］目前交通量分析与预测多采用BPR 函数等单一修正行程时间的延误函数，对通行费用考虑较少。
引入广义费用延误函数，综合考虑高速公路的行程时间、通行费用等因素，然后，介绍广义费用延误函数在高速公路交通分配中使用方法，最后结合具体实例与BPR 延误函数的交通分配结果对比，验证了此方法更适用于高速公路等受多因素影响路径选择的交通分配。
［关键词］广义费用延误函数；BPR 延误函数；交通分配；高速公路收费［中图分类号］［文献标志码］A ［文章编号］374-0610 (2020) 06-0099-05Applicthon of Generalized Cost Delay Function in FreewayTrafftc AssionmeniQI Yuan 1, ZHOU Nan 2, LONG Kejun 3, YAO Xiang 1(1. Hunan Provinciai Communications Planninu Survep & Design Institute Co. Lth. , Chaxusha , Hunan 43008 , China ； 2• Hunan Communications Research Institute Co. Lth. , Chanpsha , Hunan 4 3007,China ； 3• Chanpsha University of Science & TochnoOpy , Chanpsha , Hunan 410007 , China )［Abstract ］ BPR delay function ad othoo delay functions about sinpio ccnsideration of travel pmoare use/ in the traffic velum/ analysis and prefictiou at present , and iess ccnsideration is uiven to thetraffic cast. In this papoo, the ueneraOzef cast delay function is mwohuccf in orOco to ccnsidco theccmplep factors scch as travel pmo and Waffic cast. Then , the method of usinp ueneraOzef cast delay function in traffic assignment of freeway is introduce/4 FinaCy, ccmbinef with spociPc expmplos , thismethod is more spitabic than BPR delay function foo the traffic assignment aioctef by many factors scchas freeway.［Key words ］ ueneraOzef cast delay function ； BPR delay function ； traffic assignment ； foeway toli0引言公路的交通分配模型之前多以行程时间为考量，目标是用户行程时间的最小化，以美国联邦公路局（US. Bureau of Public Road :提出的 BPR 函 数⑴应用最广泛，国外主要的还有加拿大EMME/2 的锥形流量延误函数，以色列交通规划研究部基于Lopit 的流量延误函数等［2］。
阻抗函数值标定过程路段阻抗函数是用数学公式来描述出行时间与路段流量和最大通行能力之间的关系。
BRP 函数是一个最常用的路段性能函数。
BRP 函数将路段出行时间表达为流量与通行能力之比的函数。
其公式为：1f v t t c βα⎡⎤⎛⎫=+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦其中：t 为拥挤路段的出行时间； f t 为路段自由流出行时间； v 为路段流量；c 为路段通行能力；α，β为待标定参数，若没有数据进行标定，一般α=0.15，β=4.0；对路段阻抗函数进行参数标定之前，对BRP 函数公式进行对数化处理，得ln 1ln ln f t v t c αβ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭其中：t ，f t ，v ，c 都是常数，可以从调查中得到；设ln 1f t t ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭=b ，ln α=y ，ln v c ⎛⎫⎪⎝⎭=k ，β=x ，则有y kx b =+；即可转化为一元回归分析，利用最小二乘法求出待标定参数α，β。
利用公式：1112211nn n i i i i i i i n ni i i i n x y x y n x x β=====⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫- ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑，y x αβ--=-即可求出待标定参数。
例1：某局部路网包括主干路、次干路及支路，每种类型路段调查3组数据，见表1。
注：数据自己调查进行标定。
此外，该函数也可以对行人阻抗进行标定，如综合交通枢纽中的行人换乘，包括电动扶梯、平面路段、平面通道。
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14交通信息与安全2013年2期第3l卷总175期道路路阻函数模型及适用性研究*周继彪1王露1孟现勇2金袁3(1．长安大学公路学院西安710064；2．山东交院交通司法鉴定中心济南250100；3．北京中领工程咨询有限责任公司北京100034)摘要交通诱导系统中2节点间最优路径的选择是目前的1个难点问题，其中路阻函数的确定是路径优化的核心内容。
针对交通流由畅通状态到拥挤状态、堵塞状态的过程，应用经典交通流理论和实际调查数据，构建交通流诱导系统分段路阻函数模型，以q一10ve h／h为1个单位，对函数进行分段拟合，构建高速公路和城市快速路下的分段路阻函数，并对其适应性进行拟合分析。
应用结果表明：在不同的流量范围内，高速公路和城市快速路分段路阻函数在自由流状态、高密度状态和低密度条件下适合不同的分段函数。
关键词交通工程；路阻函数；交通流理论；道路交通；适应性中图分类号：U491文献标志码：A doi：10．3963／j．i s sn1674—4861．2013．02．0040引吾交通流诱导系统是智能交通系统(i nt el l i gentt r ans por t syst em，I T S)在交通运输领域的1个重要应用，也是目前国内I TS研究方向之一。
其路阻函数是进行公路网规划、交通诱导系统和交通分配的重要函数[1]，决定着动态交通诱导和交通分配过程中路径的选择。
路阻函数是指路段行驶时间与路段交通负荷，交叉口延误与交叉口负荷之间的关系[2-a]。
对于动态路径诱导系统，最终的路径诱导结果取决于路网的路阻函数，而路阻函数的计算是基于历史行程时间数据、实时行程时间数据和预测行程时间数据3方面信息[4。
6]。
通常说来，根据准确的预测行程时间得到的优化路径是最有效的，然而交通网络非常复杂，预测的行程时间要满足实时性和准确性两方面要求绝非易事。
1路阻函数模型1．1当前路阻函数模型国际上已经被确定的路阻函数有[7。
摘要:在交通分配的过程中，目前广泛采用的路阻函数是美国公路局提出的 BPR 函数，但在实际应用中推荐的 BPR 参数得到的结果并不符合实际，而且在城市道路交通分配的交通阻抗模型研究中，很少考虑到交叉口作为一个节点阻抗对模型的影响。
在文献[1]中，作者推导了路段流量和路段通行时间之间的关系式，比较了 BPR 函数和推导关系式之间的差异，并提出了较好的拟和方程。
本文在此基础上注重了交叉口在研究交通阻抗中的重要性，将改进的路阻函数和本文提到的节点函数结合在一起，运用多元线性回归分析方法研究城市道路交通阻抗，这对于研究城市道路交通分配中的交通阻抗函数有着重要的意义。
关键词：改进的 BPR 函数;交通阻抗;节点阻抗;多元线性回归分析1 问题的提出交通阻抗包括路段阻抗和节点阻抗，在交通分配中交通阻抗作为一个重要因素被研究人员重视。
所谓阻抗就是指车辆在路网中未能按照理想的状态运行而造成的损失费用总和，阻抗分为路段阻抗和节点阻抗，节点阻抗主要是指车辆在交叉口处造成的损失费用。
由于交叉口处有流向不确定等因素，大多数只考虑路段阻抗，将交叉口作为节点阻抗研究的并不多。
但是在实际的城市道路中，交叉口的宽度占所有道路的 5%以上[ 2]。
它的影响程度更会远远超过 5%，所以研究交叉口的尺寸、车道分配、绿信比等在节点阻抗中的作用是非常必要的。
路段阻抗函数在交通分配中起到至关重要的作用，和节点阻抗函数一起决定着分配过程中路径的选择。
在 BPR 函数中包含了α 和 b 两个参数，美国公路局的推荐使用值分别为 0.15 和 4。
文献[1]详细论述了改进的BPR 函数的推导及应用，并在实例检验中有较好的结果。
所以本文的交通阻抗函数的路段函数部分直接引用改进的 BPR 函数。
2 路段行驶时间和流量关系的推导u(K ) = u f ? uf Kj[ 3]、 ] Greenshields 在 1963 年提出了描述速度-密度关系的线性表达式K(1)又知速度、流量、密度之间的关系式q =u?K式中，u 为路段行车速度;(2)uf为自由流时的路段行驶速度;K 为路段车流密度;为路段拥堵至车流速度为零时的密度; q 为路段车流量。
第24卷 第12期2007年12月 公 路 交 通 科 技Journal of Highway and T ransportation Research and DevelopmentV ol 124 N o 112 Dec 12007文章编号:1002Ο0268(2007)12Ο0123Ο04收稿日期:2006Ο08Ο01作者简介:廖明军(1974-),男,湖南邵东人,博士研究生,研究方向为智能交通系统理论,交通规划1(m jliao @1631com )基于检测器数据的快速路路阻模型标定廖明军1,2,李克平1,孙 剑1,王凯英2,王 衡1(11同济大学 交通运输工程学院,上海 201804;21北华大学 交通建筑工程学院,吉林 吉林 132013)摘要:针对交通规划中的路阻模型变量的要求,探讨了检测器数据的处理方法以及模型的标定方法。
同时结合交通规划软件中路阻函数模型的要求和形式,参数标定采用了适用于非线性、非二次型逆的修正BFG S 算法的非线性回归方法。
其中,步长一维搜索采用W olfe 准则。
由于非线性问题对样本数据质量非常敏感,同时,提出了对调查(检测器)数据质量检查的方法。
利用上海快速路检测数据进行回归分析,从结果看,该模型对快速路具有很好的适应性,并具有较高的精度。
关键词:交通工程;路阻模型标定;BFG S 非线性回归;快速路中图分类号:U49111+23 文献标识码:ACalibration of Volume Οdelay Model of Expre ssway Using Detector DataLI AO Ming Οjun1,2,LI K e Οping 1,S UN Jian 1,W ANG K ai Οying 2,W ANG Heng1(11School of T ransportation and Engineering ,T ongji University ,Shanghai 201804,China ;21School of T raffic and Civil Engineering ,Beihua University ,Jilin Jilin 132013,China )Abstract :C onsidering variables of v olume Οdelay m odel in traffic planning ,methods of data analysis and the m odel calibration for the m odel are discussed 1According to the type and the requirements of v olume Οdelay m odel ,the non Οlinear regression method ,which is suitable for the non Οlinear ,non Οquadric revertible and m odified BFG S alg orithm is presented 1C onsidering the m odel sensitivity to the quality of data in non Οlinear regression ,the check method of sam ples are put forth 1The results show that the m odel is fairly adaptable and accurate for express way 1K ey words :traffic engineering ;v olume Οdelay m odel calibration ;BFG S non Οlinear regression ;express way 目前,交通规划软件已大量应用于交通规划中。
交通建模过程中的路阻函数研究【摘要】路阻函数贯穿于交通建模的出行分布、方式选择和交通分配多个阶段，函数参数的确定需要结合建模方法、建模精度以及参数调用等多方面综合考虑，是影响模型计算精度的关键参数，本文结合交通模型软件的处理方式，研究路阻函数型式、调查、标定和校验方法，并得到了符合济南市出行规律的路阻函数值。
【关键词】交通建模；路阻函数；参数标定1 路阻函数的作用路阻函数包括路段和节点两部分。
路段流量延误函数，用于反映不同等级道路随着路段车流量增加，行程时间延误的增长规律。
节点的控制延误及转向排队延误是行程时间延误中重要部分，是城市模型有别于公路模型的主要区别。
在出行时间中，节点的延误占有一定比重，特别是当节点拥挤或阻塞时，节点延误可能会远远超过路段行驶时间，因此必须对路阻函数进行节点延误的修正。
当转向在网络的连线之间发生时，大部分规划软件程序允许用户应用限制规则、处罚和延迟等。
2 路阻函数的模型使用阶段出行分布阶段常用的重力模型方法被吸引来的交通量是与小区之间的距离有关。
吸引力随着出行时间降低的变化趋势的规律，一方面与出行的目的有关，另一方面与出行的方式有关。
描述这种趋势的就是阻力函数。
方式选择阶段常用的Logit模型方法，基于出行距离、车辆拥有条件、出行费用、出行时间、舒适度、可达性等条件。
不同方式的延误时间，影响方式之间的竞争关系。
交通分配阶段流量延误函数是影响车辆随着路段分配流量增加选择路径的主要依据。
依据查询道路网的最短行程时间判断出行路径的选择。
3 节点路段化延误函数构建在交通分配模型中，采用的路段流量延误函数模型有BPR函数、Akcelik函数、锥形拥堵函数以及IITRP函数。
交通模型中通过在节点进口道添加延误函数的查询索引，将节点处的控制延误和停车延误引入到交通分配中。
节点流量延误函数的形式一般分为两种：一种是根据城市交通调查统计的按照相交道路等级分类的节点平均延误（分级式节点延误），以表格的形式存储；另一种是根据调查数据统计回归得到的节点流量延误函数（联动式节点延误），以函数方程的形式存储。
路阻函数模型1. 概述路阻函数模型是一种用于描述网络流量拥塞传输机制的数学模型。
它通过将网络流量以及路由器、链路等网络设备的行为建模，分析网络中的拥塞行为并预测网络的性能。
路阻函数模型主要用于解决网络拥塞问题，即网络中出现的流量超过网络设备处理能力的情况。
通过建立网络流量和设备行为之间的数学关系，可以评估网络的性能并提供关于拥塞控制的建议。
路阻函数模型基于路阻函数的概念，该函数描述了网络中的拥塞程度与网络流量之间的关系。
在该模型中，路阻函数通常用来估计网络连接的延迟和丢包率。
通过分析路阻函数，可以确定网络中存在的拥塞情况并采取相应的拥塞控制策略，以确保网络的性能和可靠性。
2. 路阻函数的定义路阻函数是指网络中的一种函数，用于描述网络的拥塞传输机制。
它是网络流量和设备行为之间的数学映射关系，通常用于预测和控制网络的拥塞情况。
路阻函数通常由以下几个部分组成：1.流量函数：描述网络中的流量输入和输出之间的关系。
2.节点模型：描述网络节点（如路由器、交换机等）的行为，如队列长度、服务时间等。
3.链路模型：描述网络中的链路（如光纤、无线电链路等）的特性，如带宽、传输速率等。
4.拥塞控制算法：基于路阻函数进行网络拥塞控制的算法，如拥塞避免、拥塞检测、流量控制等。
路阻函数的定义可以根据具体的网络拥塞场景进行定制。
不同的网络拥塞问题可能需要不同的流量函数、节点模型和链路模型来进行描述和建模。
3. 路阻函数模型的用途路阻函数模型在网络拥塞控制和性能优化方面具有广泛的应用。
以下是该模型的几个主要用途：1.拥塞控制：路阻函数模型可以用来评估网络流量和设备行为之间的关系，从而帮助网络管理者采取相应的拥塞控制策略。
通过分析路阻函数的变化，可以确定网络中存在的拥塞情况，如延迟增大、丢包率增加等。
基于这些信息，可以采取一系列的措施，如减少流量量、调整传输速率等，以避免或减轻拥塞。
2.性能优化：路阻函数模型可以帮助优化网络性能，提高传输效率和可靠性。
