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第五章交通网络分析技术-精选文档

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网络分析(道路网络分析)

网络分析(道路网络分析)

实验四、网络分析（道路网络分析）一、实验目的1) 加深对网络分析基本原理、方法的认识2) 熟练掌握Arcgis下进行道路网络分析的技术方法3) 结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析的能力二、实验步骤(一) 最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径(最省时的线路)1.加载数据，双击打开Ex10_12.打开Network Analyst，下拉框选择New Route3.打开网络分析窗口4.添加五个停靠点，其中第一个为出发点，最后一个为目的点5.打开Route图层属性设置对话框，设置如图6.点击solve 生成最佳路径7.右键点击最佳路径，选择Direction查看地图8.设置路障。

在ARCmap中执行菜单Windows，选择Magnifier，显示放大镜窗口9.选中Point Barriers，点击添加，设置障碍点10.选择solve，重新生成最佳路径11.导出最佳路径（二）.最近服务设施分析（查找最近的消防队）1.打开数据Ex10_22.打开Network Analyst，选择Network Analyst下的New Closest Facility3.添加服务设施图层4.在“网络分析窗口”中右键点击树状节点：Facilities (0) ，在出现的右键菜单中点击命令Load Locations。

在”加载位置”Load Locations对话框中从"由图层加载"Load From下拉列表中选择。

点击确定。

在网络分析窗口Network Analysis 中显示有40 个消防队。

加载的服务设施――消防队在地图上显示为服务设施符号蓝色实心圆。

5.设置火灾事故发生地点1）在网络分析窗口Network Analyst 中点选树状结点Incidents，将在此图层上添加一个一个网络位置(事故地点)2）将地图适当放大并平移到如下的区域，在如下图所示的位置添加一个火灾事故点6.设置分析选项1）如图所示，在网络分析窗口Network Analyst 中点击Closest Facility下拉列表右边的"分析图层属性"按钮Analysis Layer Properties打开图层Closest Facility的属性设置对话框。

交通规划原理重点【精选文档】

交通规划原理重点【精选文档】

第一章概述一、交通规划的定义交通规划是有计划地引导交通的一系列行动,即规划者如何提示各种目标，又如何将提示的目标付诸实施的方法（是确定交通目标与设计达到交通目标的策略和行动的过程）.二、交通规划的目的交通规划的根本目的是实现交通资源的优化配置，其落脚点是交通设施体系的总体布局。

1、使道路交通能适应社会经济发展的需求,促进社会经济的发展；2、使各种交通方式能相互协调，紧密配合，充分发挥各自的优势；3、使道路交通设施布局能产生最佳的社会经济效益;4、使人的出行和货物运输方便、迅速、舒适、经济。

实现交通系统交通需求与交通供给之间的平衡,实现交通系统的安全、畅通、节能、环保。

三、交通规划的种类根据交通系统规划涉及的范围分为两大类型:1。

区域运输系统规划:主要是指五大运输方式的发展规划，包括：公路交通系统规划、铁路运输系统规划、航空运输系统规划、水路运输系统规划、管道运输系统规划。

2.城市交通系统规划：一般指城市综合交通系统规划。

交通规划的种类：对象和构成要素规划的种类(1)按移动的对象分旅客交通规划(人的移动)货物交通规划(2)按交通方式分综合交通规划城市道路交通规划公路交通规划铁路交通规划港湾交通规划空港交通规划(3)按交通设施分类交通网络规划交通站场规划(4)按交通服务分类公共交通规划特定用户交通规划—-—-交通弱者(中小学生、伤残、盲人、老龄人）通行路特定交通服务规划----急救、避难路(5)按交通服务对象的空间规模分类国际交通规划全国交通规划区域交通规划城市交通规划地区交通规划(6)按规划目标时期分类近/短期交通规划 3～5年中期交通规划5~10年远/长期交通规划 10~20年远景交通规划 20年以上四、交通规划的内容与方法①现状调查;②问题诊断；③交通需求发展预测；④规划方案设计；⑤规划方案综合评价与优化;⑥规划方案分期实施计划编制；⑦规划的滚动。

五、交通规划的过程（书P9)六、交通规划的发展历史及现状（书P10）第二章交通调查第1节基本概念1.出行、出行端点：出行：指为完成某一目的（如上班、上学、购物等）从起点到讫点的全过程。

《道路网络分析》课件

《道路网络分析》课件

实验操作
组织学生进行实验操作， 运用相关软件进行实际数 据的分析和处理，提高实 践能力。
小组讨论
引导学生进行小组讨论， 分享学习心得和经验，促 进相互学习和交流。
02 道路网络基础知识
道路网络定义
道路网络是由节点（交叉路口）和边 （道路段）组成的网络系统，用于连 接不同的地点和区域，以实现交通流 动和运输。
道路网络是交通系统的重要组成部分 ，是城市和地区发展的重要基础设施 。
道路网络组成
节点
交叉路口、交通枢纽等， 是连接不同路段的关键点 。
边
道路段，连接节点，形成 交通路径。
属性
包括道路等级、宽度、长 度、通行能力等。
道路网络分类
按功能分类
01
交通性道路、生活性道路、商业性道路等。
按等级分类
02
高速公路、主干道、次干道、支路等。
《道路网络分析》ppt课件
目录
• 引言 • 道路网络基础知识 • 道路网络分析方法 • 道路网络优化设计 • 道路网络评价与决策 • 道路网络发展趋势与展望
01 引言
课程介绍
课程背景
介绍道路网络分析在交通工程、物流 、城市规划等领域的应用背景和重要 性。
课程目的
阐述本课程的目标，即帮助学生掌握 道路网络分析的基本概念、方法和技 能。
绿色化发展
低碳出行
鼓励人们采用步行、自行车、公共交通等低碳出行方式，减少私 家车出行，降低碳排放。
新能源车辆
推广新能源汽车，减少燃油车的数量，降低机动车排放的污染物。
生态道路建设
采用生态友好的道路设计，减少对环境的破坏和污染，同时提高道 路的景观效果。
综合化发展
01
多模式交通系统

道路交通运输系统网络分析技术

道路交通运输系统网络分析技术
4
2
2
1
5
6
2
2
2
7 2
8
9
2
15
交通网络示意图
步骤1 给定起点1的标号
P[1]=0，其他节点标上了标号 ：T1(2)=…=T1(9)=∞
步骤2 修改2、4点的T标 号
T2(2)=min{T1(2)，P(1)+d12} =min{∞,0+2}=2
T2(4)=min{T1(4)，P(1)+d14} =min{∞,0+2}=2
在所有的T标号中，节点6 为最小，即P[6]=4
20
P[1]=0
P[2]=2 P[3]=4
1 2 2 23
P[24]=2
2
2
P[5]=3 P[6]=4
41 51 6
2
2
2
7
8
9
2
2
T4(7)=4 T5(8)=5
T1(9)=∞
步骤7 修改9的T标号
交通运输系统网络分析技术
学生：刘洋 杨暖 张凌雪
第二节 图与网络的基本概念
引例（1）哥尼斯堡七桥问题
C
A
D
B
C
A
D
B
问：从岸上某点出发，能否恰好经过每座桥 一次又回到出发点？如果可以，路线如何？
2
引例（2）铁路运输网络图
v1
x1
v2
y1
x2
v3
y2
3
一、图和网络图
图：由一个表示事物的“点的集合(V)”和一 个表示事物之间关联关系的“线的集合(E)” 组成的点线图（V，E）。 网络图：图中各边赋予一定的物理量，这样的图 称为网络图。 权：与各边有关的物理量称为该边的权。

道路交通运输网络分析技术-道路运输系统工程

道路交通运输网络分析技术-道路运输系统工程

§ 6.1
如图6-2 a和图6-2 b
引言
§ 6.1
在生产实际中，我们要了 解某地区的公路交通状况， 要了解公路分布状况和公 路长度，还有与节点或枝 线（弧）相关的数量指标。
引言
§ 6.1
引言
网络，网络理论，网络分析技术
我们带有某种数量指 标的图称为网络图或 称网络
网络
撇开各种图的具体 内容来讨论这种由 点、线段构成的抽 象形式的图，从中 研究其一般规律。
( vi , v j )A


f ij
( vi ,v j ) A
f
ji
0
对于发点vs，记 对于收点vt，记
( vs ,v j )A

f sj
( v j ,vs )A
f
js
V( f )
( vt , v j )A

f tj
( v j ,vt )A
f
jt
V ( f )
11
• 定义每条边与顶点的顺序无关，边都没有方向的 图称为无向图
在无向图中,有(vi , v j ) (v j , vi ). • 如果边是用顶点的有序对来定义，即令其一个 顶点是始点，另一个顶点是终点，那么称该边 为有向边，全部由有向边构成的图称为有向图。 • 有向图中的边称为弧。 • 从有向图中 D (V , A)去掉所有弧上的箭头,就成为无向 图,称为D的基础图. • 图中既有边又有弧, 称为混合图.
水取暖点相互连通，但总的线路长度最短。试求
最短的管道铺设方案。这类问题在网络分析中称 为最小生成树问题。
1、树的定义 无圈的连通图称为树。我们用了T表示树，树中 的边称为树枝
2、树的性质

第6讲 交通信息传输网络(交通信息技术-林晓辉)

第6讲 交通信息传输网络(交通信息技术-林晓辉)

5.2 数据传输网络
3）网络互联
网络互联设备 （2）网桥 网桥工作在数据链路层，将两个局域网连起来。 网桥工作在数据链路层，将两个局域网连起来。 网桥的优点： 网桥的优点： 使用网桥进行互连克服了物理限制， A）使用网桥进行互连克服了物理限制， 网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC MAC协议 B）网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议 的两个LAN LAN。 的两个LAN。 网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址， MAC帧的地址 C）网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址，因而对高层协议完 全透明。 全透明。 网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、 LAN分成段 D）网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和 安全性。 安全性。
5.2 数据传输网络
2）TCP/IP协议 TCP/IP协议
由网络层的IP协议和 由网络层的IP协议和 IP 传输层的TCP TCP协议组 传输层的TCP协议组 成的。 成的。 个层次： 4个层次： （1）应用层 （2）传输层 （3）互连网络层 （4）网络接口层
5.2 数据传输网络
2）TCP/IP协议 TCP/IP协议
5.2 数据传输网络
3）网络互联
将使用不同链路层协议的单个网络连结,成一个整体, 将使用不同链路层协议的单个网络连结,成一个整体,使之能 够相互通信的一种技术和方法。 够相互通信的一种技术和方法。 网络互联设备 （1）中继器 最简单设备，工作在物理层， 最简单设备，工作在物理层，适用于完全相同的两类网络的互 连。 主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发， 主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络 传输的距离。 传输的距离。 安装简便，使用方便，价格便宜。 主要优点是 ：安装简便，使用方便，价格便宜。

《交通网络分析技术》课件


动态交通流建模
详细介绍动态交通流建模的理论和方法，例如微观交通模型和宏观交通流模 型。
静态交通流建模
解释静态交通流建模的概念和技术，包括交通流量分布模型和交通网络建模 等。
交通网络描述和边界条件
探讨交通网络的描述方法和边界条件的设定，以确保准确的交通网络分析和 模拟。
旅行时间测量和分配
介绍测量旅行时间的方法和技术，以及如何将旅行时间分配到交通网络中的 各个路径。
最短路径分析
介绍最短路径算法和方法，以及如何在交通网络中找到最佳路线。
瓶颈分析
讲解如何识别交通网络中的瓶颈和拥堵点，以采取相应措施优化绍交通网络分析技术的基本原理和应用。探索交通流建模、旅行时 间测量，以及交通优化算法等内容。
交通网络分析简介
介绍交通网络分析的背景和意义，如何利用分析技术来提高交通系统的运行效率和可持续性。
数据来源和获取方法
讨论获取交通数据的方法，包括传感器、GPS、交通摄像头等，以及数据处理和分析的技术和工具。

交通网络分析技术

给定权——两节点之间有边连接
1
2
3
j 12 3 4 5 6 7 8 9
i
1
02 ∞ 2 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
2
20 2 ∞ 2 ∞ ∞ ∞ ∞
4
5
63
∞2 0 ∞ ∞ 2 ∞ ∞ ∞
4
2∞ ∞ 0 1 ∞ 2 ∞ ∞
5
∞2 ∞ 1 0 1 ∞ 2 ∞
6
∞∞ 2 ∞ 1 0 ∞ ∞ 2
7
∞∞ ∞ 2 ∞ ∞ 0 2 ∞
C1、C2分别为机动车、 非机动车路段实用通行能 力。
t0 零L流u路0段行驶时间t0的确定：
3、基本参 L——路段长度
数的确定
u0——交通量为零时的行驶车速
u0 r1r1— r2—v自0 行车影响折减系数
r2——车道宽度影响系数
v0——路段设计车速
• 路段设计车速v0的确定 可根据《城市道路交通规划设计规范》确定
三、出行路权的分析
城市0道1 路网规划：
出行路权为所有路段的行驶时间 及所有交叉口的延误之和。
02 公路网规划：
可不考虑交叉口延误的影响，出 行路权为路段行驶时间。
， 息 思
请 却 想
的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。
机动车道路段通行能力C1的确定
C1是通过对理论通行能力进行修正而得，修正包括： 自行车影响折减系 数(r1)、车道宽度影响折减系数(r2)、车道数修正(r3)、交叉口影响折减 系数(r4)等。
C 115r 0 1r0 2r3r4
• 车道数修正系数r3的确定
行能力，W2——非机动车道宽，W1——机动车道宽。
车道宽度影响系数r2的确定
单
言 千

交通网络分析技术

终点之间的最短路径，提高路线 规划效率。
多路径规划
考虑交通拥堵、道路状况等因素， 为用户提供多条可选路径，并根 据实时交通信息进行动态调整， 提高路线规划的灵活性和实用性。
实时交通信息融合
将实时交通信息，如路况、事故、 封路等，与路线规划算法相结合， 为用户提供更加准确、及时的路
线规划服务。
公共交通网络优化策略
实践案例：某城市交通网络优化项目
项目背景
某城市面临交通拥堵、出行不便等问题，政府决定启动交通网络优 化项目，改善城市交通状况。
优化策略
该项目采用了路线规划优化策略和公共交通网络优化策略，包括调 整公交线路和站点布局、增加地铁线路和站点、推广共享汽车等。
实施效果
经过优化后，该城市交通状况得到显著改善，公共交通使用率提高， 出行时间和换乘次数减少，城市交通运行更加高效和便捷。
新兴技术在交通网络分析中的应用前景
• 大数据技术：大数据技术能够处理海量的交通数据，提供实时分析和预测能力 ，为交通网络分析提供更准确、全面的数据支持。
• 人工智能技术：人工智能技术能够利用机器学习和深度学习等方法，对交通数 据进行智能分析和挖掘，发现隐藏在数据中的规律和趋势，为交通网络优化和 决策提供支持。
时空动态交通网络分析 研究交通网络在时间和空间上的 动态变化特性，揭示交通拥堵、 事故等事件的时空传播规律。
大规模交通网络分析技术 针对超大规模城市交通网络，研 究高效的分析算法和计算技术， 以满足实时分析和决策的需求。
谢谢
T交通网络中拥堵现象的研究和分析，常用的拥堵分析方法包括基于 速度的分析方法、基于密度的分析方法等。这些方法可以帮助识别交通网络中的 拥堵区域和时段，为交通管理和规划提供决策支持。

道路网络分析


4.1.4 交通分配的研究历程
qAB=1000
A
B
4.1.4 交通分配的研究历程
所以在1952年，著名交通问题专家Wardrop 提 出了网络平衡分配的第一、第二定理，人们开 始采用系统分析方法和平衡分析方法来研究交 通拥挤时的交通流分配，带来了交通流分配理 论的一次大的飞跃。
基于Wardrop原理的分配方法：平衡分配 其他：非平衡分配
1
4.1.4 交通分配的研究历程
A
100 100
100
qAB=100(pcu/h)
全有全无分配
拥 挤 特 性
100
B
4.1.4 交通分配的研究历程
随着实际应用和理论研究的深入，研究人 员发现该最短径路方法对于城市之间非拥挤公 路网的规划设计过程中的交通流分配是比较合 适的，但对于既有的城市内部拥挤的交通网络， 该方法的结果与网络实际情况出入甚大。 实际网络中，路网上存在着较严重的拥挤，路 阻是随着交通流量的增加而递增的，出行的流 量会在 “1 多条径路”中权衡选择。
最小的径路叫“最短径路”。
4.1.4 交通分配的研究历程
人们最初进行交通流分配的研究时，多采 用全有全无(all or nothing)的最短路径方 法，该方法处理的是非常理想化的城市交通 网络，即假设网络上没有交通拥挤，路阻是 固定不变的，一个OD对间的流量都分配在 “一条径路”，即最短径路上。
4.1 概述
4.1.1 交通分配的内涵
将预测获得的各方式机动 车OD交通量，按照一定 规则，符合实际地分配到 路网中各条道路上，并求 出各条道路的交通量。
1
4.1.1 交通分配的内涵
4.1.2 交通分配的应用情形
(1)将现状OD交通量分配到现状交通网络上，以 分析目前交通网络的运行状况。 (2)将规划年OD交通量分布预测值分配到现状交 通网络上，以发现对规划年的交通需求来说，现 状交通网络的缺陷。 (3)将规划年OD交通量分布预测值分配到规划交 通网络上，以评价交通网络规划方案的优劣。
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最佳周期即为延误最小时的信号周期长度，由下式计 算：
1.5L 5 T0 1 Y
（5-11）
式中
T
——最佳周期长度； Y ——组成周期的全部信号相的最大y值之和。 y ——同相位所有进口道饱和度中最大者。 L ——每个周期的总损失时间，用下式计算
0
L d ( I A ) 0
式中 d 0 ——起动延误，可取2s； I ——绿灯间隔时间，可取5s； A ——黄灯时间，可取3s。
交通量为零时的路段车速 u 0 ，可根据路段设计车 速 V 0 ，进行自行车影响、车道宽影响修正后得到，即 u (5-5) 0 r 1 r 2 v 0
式中
——自行车影响折减系数； ——车道宽度影响系数； v 0 —— 路段设计车速。 当计算的零流车速 u 0 大于城市道路限制车速 取 u0 u 。
在计算机中表示网络结构的另一种方法是边编目表， 该法将网络中的E条边任意编排，每条边都对应一个顺序 号，计算机根据顺序号及每条边的起讫节号存储网络。
三、权矩阵
根据邻接矩阵（或边编目表），计算机便能判别点与 点之间的邻接关系，即能确定网络的连接方式，但邻接矩 阵只给定节点与节点之间的一般连接关系，没有给定数量 关系（如两节点之间的连接长度，行驶时间或行使费用 等）。点与点之间的数量关系通过权矩阵（D）来反映。 权矩阵的元素d（i，j）由下式确定
0 i=j 两节点之间无边连接 d (i, j) 给定权 两节点之间有边连接
四、邻接目录法
邻接目录法采用两组数组表示网络的邻接关系，一组为 一维数组R（i），表示与i节点相连接的边的条数，另一组 为二维数组V（i，j），表示与i节点相邻接的第j个节点的 节点号。
t 0 1 ( V / C )
r1 r2
u 时，
（1）路段设计车速
v
0
的确定
（2）自行车影响折减系数 r 1 的确定
自行车对机动车道机动车的影响，应视有无分隔带（墩）及自行 车道交通负荷的大小分三种情况考虑。 a、机动车道与非机动车道之间有分隔带（墩） b、机动车道与非机动车道间无分隔带（墩），但自行车道负 荷不饱和。
c、机动车与非机动车道间无分隔带（墩），且自行车道超饱和
（1）车道数修正系数 r
3
的确定
（2）交叉口影响修正系数 r 的确定 4 交叉口影响修正系数可采用下式计算： s 200m C 0 C （5-9） s 2 0 0 m C .0 0 1 3 s0 .7 3 ) 0(0
式中 ——交叉口间距（m）； ——交叉口有效通行计算的C大于1，则取C=1。
2、回归路阻模型
不少学者针对我国的交通实际情况，试图用以下形式 的线性或非线性回归关系式作为城市道路的路阻函数： k k 3 4 (5-2) t t 1 k (/ V C ) k ( V / C ) 0 11 1 2 2 2 或 (5-3)
t t 1(/ k V C ) k (/ V C ) 0 11 1 2 2 2
r2
——车道宽影响修正系数（同前）。
3、进口道延误d（i，j）的确定 当进口饱和度较小时，各进口道上每辆车的平均延误 可根据修正的韦伯斯特（Webster）公式计算，其具体形 式为： 2 2 T ( 1 ) x （5-14） di (,j ) 0 . 9 2 ( 1 x ) 2 Q ( 1 x )
（3）车道宽影响系数 r 2 的确定 2）机动车道路段通行能力 C 1 的确定 路段实际通行能力通过对理论通行能力进行修正而得， 对于理论通行能力的修正包括车道数、车道宽度、自行车 影响、交叉口影响等方面。 C 1 5 0 0 rr 2 rr 4 （5-8） 1 1 3 式中 r 3 ——车道数修正系数； r 4 ——交叉口影响修正系数； r 1 , r 2 ——同前。
第五章 交通网络分析技术
第一节 交通网络表示方法 一、邻接矩阵
交通网络输入计算机的常用方式是它的邻接矩阵（或 连通矩阵）L，邻接矩阵表示点与点之间的一般邻接关系， 它的元素l（i，j）按下面规则确定： 0 两点之间无边连接或i=j l (i, j ) 两点之间有边连接 1
二、边编目表
2、进口道通行能力S的确定
一个进口车道的理论通行能力为：
式中
S
0
（5-12） ——一个进口车道的理论通行能力（辆/绿灯h）； ——饱和车流车头时距。
S 3 6 0 0 / 0
进口道实用通行能力为：
SS r 0n 1r 2
（5-13）
式中 n ——进口车道数（条）； r 1 ——自行车影响修正系数（同前）；
第二节 路阻函数
路阻函数是指路段行驶时间（交叉口延误）与 路段（交叉口）交通负荷之间的函数关系，它是 交通分配的关键。
一、路段路阻函数
路段路阻函数有以下二种常用形式。
1、美国联邦公路局路阻模型
t t 1 ( VC / ) 0

(5-1)
式中 t ——两交叉口之间的路段行驶时间（min）； t 0 ——交通量为零时的路段形式时间（min）； V ——路段机动车交通量（辆/h）； C ——路段实用通行能力（辆/h）； 0 . 1 5 , 4。 、 ——参数，建议取
式中 V 1 , V 2 ——机动车、非机动车路段交通量（辆/h）；
C 1 , C 2 ——机动车、非机动车路段实用通行能力（辆/h）
k1, k2 , k3, k4 ——回归参数。
3、基本参数的确定 1）零流路段行驶时间 t 0 的确定
t0 L / u0
(5-4)
式中
L ——路段长度； u 0 ——交通量为零时的行驶车速。
2
sC
3）自行车道路段通行能力 C
的确定
如前所述，在城市道路中，每米宽路面的自行车通行 能力为900辆/h，则自行车道路段通行能力为： C ( W 0 . 5 ) 9 0 0 （5-10） 2 2
式中
W
2
——单向非机动车道宽度（m）
二、交叉口延误分析 （一）信号交叉口延误计算
1、最佳周期的计算