TransCAD中的交通分配讲义
吉林大学交通学院
TransCAD中的交通分配
交通分配的目的是预测给定的路网条件及出行需求下的交通状况。 下面的内容分二个部分来介绍，每个部分一个小例子： 1、 一般的交通分配（traffic assignment）
2、 公交系统中的交通分配（transit assignment）
实例1： 一般的交通分配（traffic assignment）
具体步骤：
1、 打开要在其上进行交通分配的地图文件。 (1) 在下拉列表中将线路层设为当前图层。
(2) 激活相应的路网文件，在TransCAD的状态栏的最右部可以看到此文件的显示。 关于路网文件：
a． 路网文件的后缀名为.net，它包含两层：联线层与结点层。
b． 交通分配之前，必须打开路网文件。但是它不能显示出来，只能在窗口的右下
角可以看到已打开的路网文件名。
2、 打开将要用于交通分配的出行OD矩阵文件，它可以是全方式OD，也可以是在方
式划分中得到的分方式的OD。
需要注意的是：在要使用的OD矩阵中，都用小区号来作为行与列的索引。TransCAD是通过给每个小区都定义一个质心结点（centroid）来把路网信息同小区信息连接起来的，这些质心结点包含在路网文件的结点层中。换句话说，就是路网层并不直接识别各个小区，它是通过路网中的结点层来识别小区的(即认为所有的出行都是在小区的质心发生的)。每个小区都只有一个质心结点，因此需要改变OD矩阵的索引来使之匹配质心结点的标号(ID)。
3、 进行道路线网上的交通分配
运行TransCAD中“Traffic assignment”模块。具体步骤如下：
（1） 打开上面所提到的输入文件并激活在分配中要用到的线层为当前图层后，
点击Planning->Traffic assignment…来显示“Traffic Assignment”对话框。
（2） 在“Method”下拉列表中选择“User Equilibrium”(用户平衡模型)。在
TransCAD中提供的分配模型有：All-or-Nothing(全有全无)、STOCH、Incremental（逐步加载法）、Capacity Restraint(容量限制法)、User Equilibrium（UE）、Stochastic User Equilibrium(SUE,随机用户平衡)及System Optimum(系统最优法)，其中前三种为非平衡方法，后三种为平衡方法。
（3） 在“Matrix File”下拉列表中选择包含要用于分配的OD矩阵的矩阵文件，
并在“Matrix”下拉列表中选择OD矩阵。
在此特别需要注意的是：现在的OD矩阵的行和列必须是路网文件中包含的节点标号（node ID）,这些节点是与小区质心（centroid）一一对应的。 （4） 为模型中变量选择要用到的字段（Field），在“Time”下拉列表中选择[*FF
Time],在“Capacity”下拉列表中选择[* CAPACITY]，在“Alpha”下拉列表中选择ALPHA, 在“Beta”下拉列表中选择BETA, 在“Preload”下拉列表中选择NONE。
（5） 在“Iterations”及“Convergence”下拉列表中设置最大平衡迭代次数及收
敛误差。在此也可以设置所有路段的缺省Alpha与Beta值。
（6） 点击OK，指定输出结果文件的名字及保存位置。 这是会得到一个各个路段的流量表，来指明各个路段上分配的流量及加载后的行驶时间
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及V/C值，另外还可以选择来在地图文件上产生流量图，以得到更加直观形象的结果。这时就可以根据不同的分析目的来对这些数据来进行分析。 附：路段成本函数
在TransCAD中使用最普遍的路段成本函数是BPR(Bureau of Public Roads)函数，公式如下：
t?tf其中：t是拥挤时的路段行驶时间
tf是路段自由流行驶时间 v是路段流量 c是路段通行能力
???v???1?????? ???c?????,?是标定参数
一般情况下?,?分别设为0.15与4.0。当然你也可以为每条路段或每种类型的道路来指定不同的值，另外还可以根据需要来使用自己的路段成本函数。
实例二：公交系统下的交通分配(Transit Assignment)
1、公交分配介绍
公交系统交通分配就是公交线网中使用各条线路的乘客数量，它是公交服务水平与票价的函数。
TransCAD中为公交分配提供了五种分配模型，它们分别是：最短路（Shortest Path,也叫全有全无分配）、优化策略法（Method of Optimal Strategies）、寻径法（Pathfinder）、用户平衡法（UE）、随机用户平衡法（SUE）。其中前三种方法为非平衡法，它们不需要考虑公交线路的容载能力。后两种为平衡方法，它们将公交服务的容载能力及拥挤与中途滞留时间对乘客选择的影响考虑在内，最后把指定OD间的客流量按照各条线路的相对吸引力分配到多条线路上。在这几种方法中，除了优化策略法外，其他四种方法都是基于复合成本函数的，复合成本函数是将出行时间及票价等考虑在内，在很多情况下可以不考虑中途滞留时间（Dwelling Time）的影响，即把中途滞留时间的权重设为零。 TransCAD中使用的复合成本函数如下： ?????p??c?cf?1????? ????cap????这里，c是加载后的路段成本
cf是客流量为零时的路段成本 p是路段上的客流量
cap是线路容载能力（一般指座位数）
?,?公式中要标定的参数
需要注意的是，在公式中，线路容载能力的单位必须与要分配的客流量OD矩阵的单位相一致，比如若OD矩阵为高峰小时的客流量，则线路容载能力就必须为高峰小时内的线路的容载量。
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2、公交分配中所需数据
（1） 公交线网（Transit Route System）,用来定义各条线路及站点。 （2） 从公交线网中来建立一个公交网络文件（Transit Network），在其中包含了公交线
路的设置及票价结构。 （3） 乘客出行需求OD矩阵，可以是站点到站点（Stop-to-Stop），也可以是结点到结点
（Node-to-Node）。
需要注意的是：象在上一个例子中一样，OD矩阵行和列必须与路网中的结点ID或站点ID相匹配，这可以采用上例的方法来实现。 3、 具体操作步骤
（1） 打开或创建一个包含公交线路及站点层的地图文件。
（2） 打开或创建一个从结点到结点或站点到站点间的出行需求OD矩阵。 （3） 打开一个基于你的公交路网系统上的网络文件（Network）。此文件是不可见的，
但当你打开后，会在TransCAD窗口的右下角的状态栏中看到此文件的路径。
以上三步可以通过打开你的TransCAD安装目录下的Tutorial文件夹下的Transit工作区（workspace）来完成。
（4） 激活地图文件为当前窗口，同时在工具栏的下拉列表中选择线路网层（Route
System）。
（5） 选择Planning->Transit Assignment来显示“Transit Assignment”对话框。 （6） 在“Method”下拉列表中选择你要使用的分配方法。在此我们选择“UE”（用
户平衡）。
（7） 从“Matrix File”及“Matrix”下拉列表中选择你要使用的OD矩阵。
（8） 为你的OD矩阵选择是基于站点层的，还是基于结点层的。也就是说，你的OD
矩阵是表示的站点到站点的出行需求量，还是结点到结点的出行需求量。
（9） 若你采用的是平衡分配方法，就需要在“Equilibrium Settings”来设定最大迭代
次数及收敛误差。
（10） 点击“Option”按钮可以选择输出诸如关键路段客流量分析、站点上下车乘客
数等一些特殊分析目的的结果。在此我们来选择一项站点上下车乘客数统计项。在此之前必须选出你要分析的线路。
（11） 点击OK，来为你的输出结果定义文件名及存储位置。 （12） 点击OK，TransCAD就会来为你自动完成分配的工作。（若正常完成，就会在
弹出的结果窗口中出现绿灯）
这时你就会得到一个各条公交路段上的流量表，一个非公交路段上的流量表，同时会新建一“Transit Flow”图层，还会创建刚才在“Option”中选择的结果输出表或矩阵（在这里，我们将会得到线路1及线路2的站点上下车乘客数的统计表），最后你可以通过点击刚才出现绿灯的“Results Summary”对话框中的“View the report”来查看诸如总的客运周转量，在分配中用到的数据及模型等信息。如果在“Option”中选择了“Create Flow Theme”项，就可以在公交线网图层中看到更加形象直观的各条路段上的流量图。
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