基于transcad4.x的四階段預(yù)測(cè)法交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　基于TransCAD4.x的四階段預(yù)測(cè)法</p><p><b>　　學(xué)院：信息工程學(xué)院</b></p><p>　　專(zhuān)業(yè)：交通控制與管理</p><p>　　班級(jí)：110712班</p><p>&

2、lt;b>　　姓名：陸國(guó)均</b></p><p>　　學(xué)號(hào)：11071225</p><p>　　1、交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　一座城市的發(fā)展很大程度上依賴(lài)于交通的發(fā)展，因此在城市布局之前做好交通規(guī)劃很有必要，交通需求量預(yù)測(cè)是交通規(guī)劃的核心內(nèi)容之一，是決定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、斷面結(jié)構(gòu)等的依據(jù)。其內(nèi)容包括第一階段：交通發(fā)生與吸引，第二階段：交

3、通分布，第三階段：交通方式劃分，和第四階段：交通量分配。從交通的生成多交通流分配的過(guò)程，因?yàn)橛兴膫€(gè)階段，所以通常被稱(chēng)為“四階段預(yù)測(cè)法”。</p><p>　　四階段預(yù)測(cè)法是目前經(jīng)典的方法，在實(shí)際工程項(xiàng)目中獲得了極其廣泛的應(yīng)用，然而，由于四階段預(yù)測(cè)法的局限性，例如明顯地階段劃分、小區(qū)劃分和統(tǒng)計(jì)出理等，已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)信息化、個(gè)性化的要求，一些新的方法正在受到人們的重視，如用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)——用TransCAD4.x

4、來(lái)處理實(shí)際交通問(wèn)題，分析實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，將上述四階段或其中某幾階段組合在一起的組合模型、利用斷面實(shí)測(cè)交通量反推OD交通量的方法等能很便捷地解決本來(lái)計(jì)算繁瑣的模擬問(wèn)題。</p><p>　　本次交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)主要從四個(gè)方面介紹應(yīng)用TransCAD4.x的過(guò)程，分別是：出行生成預(yù)測(cè)、出行分布預(yù)測(cè)、方式劃分預(yù)測(cè)和交通分配與O-D反推。在交通規(guī)劃實(shí)際應(yīng)用中，這些預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)都是基于實(shí)際的交通調(diào)查，而本次設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)是來(lái)源于石

5、家莊鐵鐵道大學(xué)給出的練習(xí)數(shù)據(jù)，主要目的在于練習(xí)使用TransCAD4.x軟件，旨在提高學(xué)生分析數(shù)據(jù)和靈活運(yùn)用軟件能力。</p><p>　　用TransCAD4.x解決交通規(guī)劃問(wèn)題，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于：能有效管理交通規(guī)劃數(shù)據(jù)，交通規(guī)劃工作中所涉及的基礎(chǔ)調(diào)查資料、模型運(yùn)算結(jié)果等各種數(shù)據(jù)，不僅體量龐大，而且種類(lèi)繁多。對(duì)于一些交通規(guī)劃中特有的數(shù)據(jù)類(lèi)型，如交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、交通需求矩陣數(shù)據(jù)等，需要采用TransCAD4

6、.x這類(lèi)軟件才能進(jìn)行更有效的管理和分析。另外TransCAD4.x還具有快速運(yùn)行需求預(yù)測(cè)模型和直觀(guān)表達(dá)規(guī)劃分析結(jié)果等優(yōu)點(diǎn)，因此這類(lèi)軟件在交通規(guī)劃中廣為應(yīng)用。</p><p>　　2交通調(diào)查數(shù)據(jù)處理與分析</p><p>　　2.1交通規(guī)劃數(shù)據(jù)特點(diǎn)</p><p>　　交通調(diào)查是整個(gè)交通規(guī)劃工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，所調(diào)查收集的資料數(shù)據(jù)具有體量龐大、類(lèi)型繁多的特點(diǎn)。如何對(duì)調(diào)

7、查數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、有效的處理分析，是順利完成交通規(guī)劃工作的前提。</p><p>　　2.2交通小區(qū)劃分的基本操作</p><p>　　啟動(dòng)TransCAD4.x后，點(diǎn)擊工具欄生成文件按鈕，彈出“New File”對(duì)話(huà)框。在選擇列表中的Geographic File 選項(xiàng)中，點(diǎn)擊“OK”按鈕。此時(shí)彈出“New Geographic File”對(duì)話(huà)框，完成對(duì)話(huà)框內(nèi)相應(yīng)的各選項(xiàng)，把小區(qū)圖層命名為

8、“TAZ”</p><p>　　點(diǎn)擊“Add Field”后，在“Name”文本框中輸入“ZoneID”，即小區(qū)編號(hào)；在“Type”下拉列表框中選擇“Integer（4bytes）”，然后點(diǎn)擊“OK”系統(tǒng)提示保存文件。</p><p>　　完成屬性設(shè)置后就可以編輯小區(qū)的基本輪廓了，軟件各個(gè)編輯按鈕的功能在此就不一一介紹了，編輯小區(qū)的初始框圖如下所示，本次課程設(shè)計(jì)使用的交通分區(qū)地理文件時(shí)練

9、習(xí)數(shù)據(jù)中的“TAZ.dbd”文件。</p><p>　　保存地圖時(shí)將當(dāng)前顯示的地圖另存為BMP、JPG等格式的圖像文件，便于將地圖插入Word等軟件中制作報(bào)告。</p><p>　　2.3將數(shù)據(jù)表連接到地圖上</p><p>　　在TransCAD中打開(kāi)上一個(gè)步驟建立的TAZ.dbd地理文件，同時(shí)打開(kāi)基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)表文件BaseData.bin。選擇“Dataview

10、 → Join”菜單，此時(shí)系統(tǒng)彈出數(shù)據(jù)連接對(duì)話(huà)框</p><p>　　按要求完成相應(yīng)選項(xiàng)，該數(shù)據(jù)視圖將小區(qū)圖層數(shù)據(jù)與各小區(qū)的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)建立起了動(dòng)態(tài)的連接。連接后的數(shù)據(jù)視圖如下</p><p>　　2.4制作GDP和人口分布色彩專(zhuān)題圖</p><p>　　將小區(qū)地圖窗口設(shè)置為當(dāng)前窗口，點(diǎn)擊工具欄上的按鈕，彈出“Color Theme”</p><

11、p>　　對(duì)話(huà)框，在該對(duì)話(huà)框的“Filed”下拉列表中，選擇“GDP”，然后點(diǎn)擊“OK”</p><p>　　就完成了GDP分布色彩圖的設(shè)置</p><p>　　生成的GDP色彩分別分布圖如下</p><p>　　同樣通過(guò)簡(jiǎn)單的方法，點(diǎn)擊工具欄上的按鈕可以設(shè)置人口密度分布圖如下</p><p>　　2.5建立和編輯矩陣文件</p&g

12、t;<p>　　O-D調(diào)查的數(shù)據(jù)主要是以矩陣形式存儲(chǔ)的出行分布量數(shù)據(jù)，在TransCAD4.x中，矩陣文件不能憑空創(chuàng)建，必須在一個(gè)已經(jīng)打開(kāi)的表格或地圖文件的基礎(chǔ)上創(chuàng)建。啟動(dòng)TransCAD4.x后，先打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的“BaseData.bin”文件，然后點(diǎn)擊頂部工具欄的相應(yīng)按鈕，彈出“New File”對(duì)話(huà)框。選擇列表框中的Matrix選項(xiàng)，點(diǎn)擊“OK”按鈕。此時(shí)彈出“Create Matrix File”對(duì)話(huà)框如下&l

13、t;/p><p>　　對(duì)應(yīng)填好各個(gè)選項(xiàng)后，已經(jīng)完成了矩陣文件的創(chuàng)建工作，可以在這個(gè)矩陣視圖中輸入O-D矩陣中各個(gè)元素的值。</p><p><b>　　2.6制作期望線(xiàn)</b></p><p>　　啟動(dòng)TransCAD4.x，打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的“BaseOD.mtx”矩陣文件和“TAZ.dbd”</p><p>　　小區(qū)地圖。

14、選擇“Tools → Geographic → Analysis → Desire Lines”菜單項(xiàng)，彈出“Desire Lines”對(duì)話(huà)框，完成各項(xiàng)設(shè)置后生成的小區(qū)期望線(xiàn)圖如下</p><p>　　期望線(xiàn)圖可以直觀(guān)地顯示小區(qū)之間出行分布量的大小，它是一種特殊的等級(jí)符合專(zhuān)題圖。如果想要修改期望線(xiàn)圖的顏色、線(xiàn)條寬度等，可以通過(guò)頂部工具欄的一些列操作完成設(shè)置。</p><p>　　3、基于T

15、ransCAD4.x的四階段預(yù)測(cè)法</p><p>　　3.1出行生成預(yù)測(cè)——回歸分析法在TransCAD4.x中的應(yīng)用</p><p>　　出行生成預(yù)測(cè)是交通需求預(yù)測(cè)四階段法的第一階段，其目的是求出對(duì)象地區(qū)未來(lái)年各小區(qū)的出行產(chǎn)生量與吸引量。在出行生成預(yù)測(cè)階段，每個(gè)小區(qū)的出行量可用于該小區(qū)相關(guān)的出行端點(diǎn)數(shù)來(lái)表達(dá)。出行端點(diǎn)可以分為起點(diǎn)和訖點(diǎn)，也可以分為產(chǎn)生點(diǎn)和吸引點(diǎn)。在生成預(yù)測(cè)中，起點(diǎn)、訖點(diǎn)

16、和產(chǎn)生點(diǎn)、吸引點(diǎn)的概念則是根據(jù)與出行端點(diǎn)相關(guān)的用地性質(zhì)定義的：出行的產(chǎn)生點(diǎn)定義為與某一小區(qū)中的居住用地相關(guān)聯(lián)的出行端點(diǎn)，而出行吸引點(diǎn)則定義為與非居住用地相關(guān)的出行端點(diǎn)。</p><p>　　學(xué)完《交通規(guī)劃》我們知道出行生成預(yù)測(cè)方法有：原單位法、增長(zhǎng)率法、聚類(lèi)分析法和函數(shù)法、回歸分析法等，其中回歸分析法是目前國(guó)內(nèi)交通規(guī)劃工作中使用較多的一種方法，以下介紹這種方法在TransCAD4.x中的基本操作。</p&g

17、t;<p><b>　　3.1.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</b></p><p>　　在TransCAD4.x中運(yùn)行回歸模型，需要準(zhǔn)備如下數(shù)據(jù)：</p><p>　　基于小區(qū)的現(xiàn)狀年出行產(chǎn)生量和吸引量數(shù)據(jù)；</p><p>　　基于小區(qū)的現(xiàn)狀年社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)變量；</p><p>　　基于小區(qū)的未來(lái)年社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)變量；&l

18、t;/p><p>　　3.1.3估計(jì)回歸模型參數(shù)</p><p>　　在TransCAD中，打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中“TripsGen.bin”文件，然后選擇“Statistics → Model Estimation”菜單選項(xiàng)，會(huì)彈出“Model Estimation”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　TripsGen.bin 數(shù)據(jù)截圖</p><p>　

19、　Model Estimation對(duì)話(huà)框</p><p>　　在Model Estimation對(duì)話(huà)框中的Dependent選項(xiàng)卡中選擇變量，先選擇“P_Base”在“Independent”選項(xiàng)卡中添加自變量，此處選擇“Add”兩個(gè)字段到自變量中，分別是“People_Base”和“GDP_Base”。然后點(diǎn)擊“OK”按鈕，此時(shí)系統(tǒng)提示將模型文件保存起來(lái)，將這個(gè)文件命名為“Pro.mod”，然后保存到目錄中。這

20、樣就完成了出行產(chǎn)生量回歸預(yù)測(cè)模型的建立過(guò)程。</p><p>　　點(diǎn)擊上圖對(duì)話(huà)框中的“Show Report”會(huì)彈出程序運(yùn)行報(bào)告文件（部分）如下：</p><p>　　Field Name Mean Std Dev</p><p>　　People_Base 232.000

21、45.4973</p><p>　　GDP_Base 24.0000 6.51920</p><p>　　P_Base 1040.00 108.397</p><p>　　Dependent field is P_Base</p><p>　　

22、Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 45685.9 22842.9 34.7659</p><p>　　Error 2 1314.10 657.051</p><p>　　Tot

23、al 4 47000.0</p><p>　　R Squared = 0.9720 Adj R Squared = 0.9441</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t stat</p><p>　　CONSTANT

24、 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><p>　　GDP_Base 7.82051 1.96848 3.97287</p><p>　　Execution Time w

25、as 00:00:00.030</p><p>　　在該文件的最后部分，是剛才估計(jì)模型的標(biāo)準(zhǔn)誤差、相關(guān)系數(shù)、t值、F值等統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)此報(bào)告，可以判斷回歸模型是否有效。最簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)可以通過(guò)觀(guān)測(cè)報(bào)告中的“R Squared”值進(jìn)行判斷，一般來(lái)說(shuō)，如果該值大于0.8，說(shuō)明模型自變量與因變量之間的相關(guān)程度是比較高的，可以用于預(yù)測(cè)。</p><p>　　用類(lèi)似方法，將因變量換成“A_Ba

26、se”，即可建立出行吸引量回歸預(yù)測(cè)模型。同樣方法可得到運(yùn)行報(bào)告（部分）如下：</p><p>　　Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 45685.9 22842.9 34.7659</p><p>　　Error

27、 2 1314.10 657.051</p><p>　　Total 4 47000.0</p><p>　　R Squared = 0.9720 Adj R Squared = 0.9441</p><p>　　Source df SS Mean SS

28、F Ratio</p><p>　　Model 2 93349.7 46674.9 25.5733</p><p>　　Error 2 3650.28 1825.14</p><p>　　Total 4 97000.0</p><p>　　R

29、 Squared = 0.9624 Adj R Squared = 0.9247</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t stat</p><p>　　CONSTANT 177.208</p><p>　　People_Base

30、 1.68091 0.470099 3.57565</p><p>　　GDP_Base 19.7009 3.28080 6.00489</p><p>　　Execution Time was 00:00:00.030</p><p>　　--------

31、---------------------------------------------------------------</p><p>　　4.1.4運(yùn)行回歸分析模型</p><p>　　在完成前述步驟后，選擇“Statistics →Model Evaluation”菜單項(xiàng)，會(huì)彈出“Open Model File”文件打開(kāi)對(duì)話(huà)框，選擇剛才建立的“Pro.mod”模型文件，然后點(diǎn)擊

32、“Open”。此時(shí)，TranaCAD彈出“Forecast”對(duì)話(huà)框，如下</p><p>　　在對(duì)話(huà)框中的“Results in”后選擇“P_Fur”，在變量列表框中，將第一“Forecasted Variable”選為“People_Fur”，將第二個(gè)“Fore_casted Variable”選為“GDP_Fur”</p><p>　　，然后點(diǎn)擊“OK”按鈕。此時(shí)完成了未來(lái)年出行產(chǎn)生

33、量的預(yù)測(cè)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)被填充到了視圖中的“P_Fur”列中。同樣在彈出的對(duì)話(huà)框中點(diǎn)擊“Show Report”得出的報(bào)告如下：</p><p>　　CONSTANT 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><

34、p>　　GDP_Base 7.82051 1.96848 3.97287</p><p>　　Execution Time was 00:00:00.016</p><p>　　同樣的方法，選擇“Statistics Model Evaluation”菜單項(xiàng)后，打開(kāi)“Att.mod”文件，在彈出的“Forecast”對(duì)話(huà)框

35、中，將“Results in ”改為“A_Fur”，其他操作步驟同前，即可完成未來(lái)年出行吸引量的預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)報(bào)告如下：</p><p>　　CONSTANT 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><p>

36、;　　GDP_Base 7.82051 1.96848 3.97287</p><p>　　Execution Time was 00:00:00.016</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------</p

37、><p>　　Starting Procedure Linear Model Estimation with Regression Model on December 31, 2013 (11:10 PM)</p><p>　　Model 2 93349.7 46674.9 25.5733</p><p>　　Error

38、 2 3650.28 1825.14</p><p>　　Total 4 97000.0</p><p>　　R Squared = 0.9624 Adj R Squared = 0.9247</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error

39、 t stat</p><p>　　CONSTANT 177.208</p><p>　　People_Base 1.68091 0.470099 3.57565</p><p>　　GDP_Base 19.7009 3

40、.28080 6.00489</p><p>　　Execution Time was 00:00:00.030</p><p>　　4.1.5出行生成預(yù)測(cè)結(jié)果分析</p><p>　　出行生成預(yù)測(cè)完成后，要對(duì)所以小區(qū)的產(chǎn)生量與吸引量進(jìn)行平衡，使兩者的和相等，才能進(jìn)行下一步的出行分布預(yù)測(cè)。</p><p>　　打開(kāi)“TripsG

41、en.bin”文件，選擇“Planning →Balance”菜單項(xiàng)，此時(shí)彈出“Vector 1 Balanceing”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中勾選完相應(yīng)選項(xiàng)點(diǎn)擊“OK”得出如下數(shù)據(jù)結(jié)果及報(bào)告</p><p><b>　　報(bào)告：</b></p><p>　　Dependent field is P_Base</p>

42、;<p>　　Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 45685.9 22842.9 34.7659</p><p>　　Error 2 1314.10 657.051</p>

43、<p>　　Total 4 47000.0</p><p>　　R Squared = 0.9720 Adj R Squared = 0.9441</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t stat</p><p>　　CONSTANT

44、 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><p>　　GDP_Base 7.82051 1.96848 3.97287</p><p>　　Ex

45、ecution Time was 00:00:00.030</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------</p><p>　　在TransCAD中打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的“TAZ.bin”小區(qū)地理文件，再打開(kāi)剛才生成的“Balance.bin”數(shù)據(jù)表文件，用2.3.2節(jié)中的方法，

46、將這個(gè)數(shù)據(jù)表連接到地圖。</p><p>　　Balance.bin數(shù)據(jù)截圖</p><p>　　將小區(qū)地圖窗口設(shè)置為當(dāng)前活動(dòng)窗口，點(diǎn)擊頂部工具欄中相應(yīng)的菜單按鈕，為出行產(chǎn)生量和吸引量創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)計(jì)圖表專(zhuān)題圖。此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)彈出“Chart Theme”對(duì)話(huà)框如，完成對(duì)話(huà)框的各個(gè)選項(xiàng)得到如下的小區(qū)出行產(chǎn)生量和吸引量專(zhuān)題圖，圖的大小、顏色等可以自己設(shè)置。</p><p>

47、　　4.2.出行分布預(yù)測(cè)</p><p>　　4.2.1出行分布的基本原理</p><p>　　交通的分布預(yù)測(cè)是交通規(guī)劃四階段預(yù)測(cè)的第二階段，是把交通的發(fā)生于吸引量預(yù)測(cè)獲得的各小區(qū)的出行量轉(zhuǎn)換成小區(qū)之間的空間OD量，機(jī)OD矩陣。在出行生成預(yù)測(cè)階段，得到了未來(lái)年各小區(qū)出行的產(chǎn)生量與吸引量，它們反映了對(duì)象區(qū)域和各個(gè)分區(qū)的出行總體水平。但對(duì)交通規(guī)劃決策來(lái)說(shuō)，僅有這些數(shù)據(jù)是不夠的，需要進(jìn)一步分析各

48、小區(qū)之間的出行交換量，即出行分布量。</p><p>　　4.2.2增長(zhǎng)系數(shù)法在TransCAD中的應(yīng)用</p><p>　　運(yùn)行增長(zhǎng)系數(shù)法之前，需要準(zhǔn)備一個(gè)現(xiàn)狀年的出行O-D矩陣和一個(gè)未來(lái)年的出行發(fā)生量和吸引量表。在TransCAD中，打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)“OD_Base.mtx”矩陣文件和“TripsFur.bin”數(shù)據(jù)表文件。</p><p>　　OD_Base.

49、mtx數(shù)據(jù)截圖</p><p>　　TripsFur.bin數(shù)據(jù)截圖</p><p>　　選擇“Planning→ Trip Distribution →Growth Factor Method”菜單項(xiàng)，此時(shí)會(huì)彈出如下“Growth Factor Balanceing”對(duì)話(huà)框</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框最下方的兩個(gè)下拉框列表中，“Production Field

50、”后選擇“O”，“Attraction Field”后選擇“D”，點(diǎn)擊“OK”按鈕。此時(shí)，系統(tǒng)彈出“Store Output Matrix in”對(duì)話(huà)框來(lái)，提示保存文件。按照上述一系列操作完成后，得到的數(shù)據(jù)截圖如下，生成的報(bào)告如下：</p><p>　　Field Name Mean Std Dev</p><p>　　People_Bas

51、e 232.000 45.4973</p><p>　　GDP_Base 24.0000 6.51920</p><p>　　P_Base 1040.00 108.397</p><p>　　Dependent field i

52、s P_Base</p><p>　　Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 45685.9 22842.9 34.7659</p><p>　　Error 2 1314.10 65

53、7.051</p><p>　　Total 4 47000.0</p><p>　　R Squared = 0.9720 Adj R Squared = 0.9441</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t stat</p><

54、;p>　　CONSTANT 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><p>　　GDP_Base 7.82051 1.96848 3.97287</p&g

55、t;<p>　　Execution Time was 00:00:00.015</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------</p><p>　　4.2.3用TransCAD解《交通規(guī)劃》書(shū)本中的例題6—2</p><p>　　用該軟

56、件解例題6—2的關(guān)鍵步驟在于數(shù)據(jù)表格的生成，數(shù)據(jù)表格是應(yīng)用TransCAD的前提，其實(shí)由來(lái)4.2.2的數(shù)據(jù)表格形式，只要在相應(yīng)的矩陣內(nèi)輸入書(shū)本中的數(shù)據(jù)就可以得到我們需要的數(shù)據(jù)矩陣了。填“Growth Factor Balanceingz”選項(xiàng)卡時(shí)，注意把收斂“convergence”的值相應(yīng)改為“0.03”保持與書(shū)本一致，以便對(duì)照。現(xiàn)狀OD分布表及將OD發(fā)生與吸引量生成的mtx 矩陣文件如下</p><p>　　

57、用軟件計(jì)算等到的將來(lái)OD分布表如下，由于軟件的精確度是保留兩位小數(shù)，因此和書(shū)本的數(shù)據(jù)有些區(qū)別。</p><p>　　書(shū)本中用增長(zhǎng)系數(shù)法保留三為有些數(shù)字計(jì)算結(jié)果如下</p><p>　　4.2.4重力模型在TransCAD中的應(yīng)用</p><p>　　標(biāo)定重力模型前需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)有：</p><p><b>　　一個(gè)小區(qū)地理文件；&l

58、t;/b></p><p>　　一個(gè)現(xiàn)狀出分布矩陣，該矩陣的行列索引要與小區(qū)編號(hào)相同；</p><p>　　一個(gè)現(xiàn)狀小區(qū)間阻抗矩陣。</p><p><b>　　操作方法：</b></p><p>　　在TransCAD中，打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的小區(qū)地理文件“TAZ.dbd”、現(xiàn)狀出行分布矩陣文件“Grav_Base.m

59、tx”和現(xiàn)狀阻抗矩陣文件“Imp.mtx”.</p><p>　　將地圖窗口設(shè)置為當(dāng)前活動(dòng)窗口，選擇“Planning Trip Distribution Gravity Calibration”菜單項(xiàng)，此時(shí)彈出“Gravity Calibration”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　Grav_Base.mtx和Imp.mtx數(shù)據(jù)</p><p>　　安裝上圖填好對(duì)

60、話(huà)框后，系統(tǒng)提示保存文件，點(diǎn)擊“Save”后，出現(xiàn)一個(gè)新的數(shù)據(jù)視圖，其中列“b”下方的數(shù)字即為冪函數(shù)型阻抗函數(shù)參數(shù)。重力模型標(biāo)定工作完成。</p><p>　　如上圖所示，b=1.3906，要記住b值以便后面重力模型參數(shù)的標(biāo)定。運(yùn)行生產(chǎn)的報(bào)告如下:</p><p>　　模型數(shù)據(jù)文件\summary.bin</p><p>　　Results

61、: All models converged</p><p>　　OD_Base : Converged after 4 iterations.</p><p>　　K-Factor not performed</p><p>　　Calibrated Inverse Power = pow(t,-b)</p><p>

62、;　　b = 1.3905571917</p><p>　　OD_Base : Mean Cost Error = 0.0066503901</p><p>　　Mean: -0.0000000000</p><p>　　Var: 8830293.1140608247</p><p>　　SDEV: 2971.580

63、9115790</p><p>　　RMSE: 2971.5809115790</p><p>　　Execution Time was 00:00:00.125.</p><p>　　報(bào)告中b=1.3905571917是軟件運(yùn)行得出的參數(shù)結(jié)果，在下面運(yùn)行重力模型的時(shí)候需要該參數(shù)。</p><p>　　4.2.5運(yùn)行重力模型</p&g

64、t;<p>　　標(biāo)定后的重力模型可以用于預(yù)測(cè)未來(lái)年的出行分布矩陣，運(yùn)行重力模型前，需要準(zhǔn)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：</p><p>　　一個(gè)現(xiàn)狀小區(qū)間阻抗矩陣。</p><p>　　一個(gè)未來(lái)年出行產(chǎn)生量和吸引量。</p><p>　　重力模型阻抗函數(shù)的參數(shù)。</p><p>　　在TransCAD中，打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的現(xiàn)狀阻抗矩陣文件“I

65、mp.mtx”和未來(lái)年出行產(chǎn)生量和吸引量表“TripFur.bin”。選擇“Planning Trip Distribution Gravity Evilcation”菜單項(xiàng)，此時(shí)彈出“Gravity Evilcation”對(duì)話(huà)框來(lái)，如下圖</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框的“General”選項(xiàng)卡中，“Productions”后的下拉列表選擇“O”，“Attractions”后的下拉表選擇“D”，在“Fricti

66、on Factors”選項(xiàng)卡中，“Factors Come form”下勾選“Inverse”，“b”后的文本框中輸入前面標(biāo)定的模型參數(shù)。點(diǎn)擊“OK”</p><p>　　，此時(shí)系統(tǒng)提示將生產(chǎn)的文件保存，該文件就是中力模型預(yù)測(cè)得到的未來(lái)年O-D矩陣，生產(chǎn)的報(bào)告及結(jié)果如下：</p><p>　　Starting Procedure Linear Model Estimation with R

67、egression Model on January 01, 2014 (09:21 PM)</p><p>　　Regression Model of P_Base for TripsGen (All Records)</p><p>　　Field Name Mean Std Dev</p><p>　　Peop

68、le_Base 232.000 45.4973</p><p>　　GDP_Base 24.0000 6.51920</p><p>　　P_Base 1040.00 108.397</p><p>　　Dependent f

69、ield is P_Base</p><p>　　Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 45685.9 22842.9 34.7659</p><p>　　Error 2 1314.10

70、 657.051</p><p>　　Total 4 47000.0</p><p>　　R Squared = 0.9720 Adj R Squared = 0.9441</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t stat</p>

71、;<p>　　CONSTANT 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><p>　　GDP_Base 7.82051 1.96848 3.97287&l

72、t;/p><p>　　Execution Time was 00:00:00.016</p><p>　　報(bào)告中的參數(shù)R Squared=0.9720的意義同上所述，即說(shuō)明模型自變量與因變量之間的相關(guān)程度是比較高的，可以用于預(yù)測(cè)。</p><p><b>　　5方式劃分預(yù)測(cè)</b></p><p><b>　　5

73、.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</b></p><p>　　方式劃分預(yù)測(cè)用到的是Logit模型，運(yùn)行該模型前需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)有：一組矩陣是兩種交通方式的出行費(fèi)用矩陣，即練習(xí)數(shù)據(jù)中的“CostMatrix.mtx”文件，另一組矩陣式兩種交通方式的出行時(shí)間矩陣，即練習(xí)數(shù)據(jù)中的“TimeMatrix.mtx”文件。最后，還需要準(zhǔn)備一個(gè)全方式的出行矩陣，即練習(xí)數(shù)據(jù)中的“OD_Base.mtx”</p><p&

74、gt;　　文件。準(zhǔn)備好這些數(shù)據(jù)，就可以允許Logit模型了。</p><p>　　5.2創(chuàng)建出行方式表</p><p>　　啟動(dòng)TransCAD，打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中“CostMatrix.mtx”和“TimeMatrix.mtx”矩陣文件。在隨便打開(kāi)一個(gè)bin為擴(kuò)展名的數(shù)據(jù)表文件。選擇“Planning→ ModeSplit →Specify a Mulitnomial Logit Model

75、”菜單項(xiàng)，彈出對(duì)應(yīng)的對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在對(duì)話(huà)框中填好如圖中的選項(xiàng)，點(diǎn)擊“OK”即可生成bin數(shù)據(jù)文件及報(bào)告如下 </p><p>　　注意保存該數(shù)據(jù)文件的途徑，在以下運(yùn)行Logit模型時(shí)需要用到。</p><p><b>　　報(bào)告：</b></p><p>　　Valid Cases: 13<

76、;/p><p>　　Choice Distribution</p><p>　　Car 7 53.8</p><p>　　Bus 6 46.2</p><p>　　Maximum likelihood reached at iteration 4</p&

77、gt;<p>　　Parameter Estimate Std. Err. t Test</p><p>　　Time 0.134995 0.082163 1.643009</p><p>　　Cost

78、 3.265862 1.990930 1.640371</p><p>　　Log-likelihood at zero: -9.010913</p><p>　　Log-likelihood at end: -7.207852</p><p>　　-2 (LL(zero) - LL(end)):

79、 3.606123</p><p>　　Asymptotic rho squared: 0.200098</p><p>　　Adjusted rho squared: -0.021856</p><p>　　Total Running Time 385812:56:09.467.</p><p>　　5.3

80、Logit模型參數(shù)估計(jì)</p><p>　　打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的“CostMatrix.mtx”和“TimeMatrix.mtx”矩陣文件、上</p><p>　　一步建立的“ModelTab.bin”數(shù)據(jù)表以及一個(gè)交通方式離散選擇表“Choic.bin”</p><p>　　文件，然后選擇“Planning →Model Spilt Multinomial Logit

81、 Estimation”菜單項(xiàng)，此時(shí)彈出“MNL Estimation”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中，“ID Field”后選擇“ID”，“Choice Field”后選擇“Choice”,“Origin Field”后選擇“Origin”，“Destination Field”后選擇“DEST”，然后點(diǎn)擊“OK”。</p><p>　　具體選擇哪些因素作為效用函數(shù)的變量，

82、需要在模型參數(shù)估計(jì)的過(guò)程中反復(fù)嘗試，并借鑒模型運(yùn)行報(bào)告中的t檢驗(yàn)值進(jìn)行判定。一般來(lái)說(shuō)，如果某個(gè)變量的t檢驗(yàn)絕對(duì)值小于2，那么這個(gè)變量很可能就無(wú)關(guān)緊要，應(yīng)該在效用函數(shù)中移去。</p><p>　　5.4Logit模型在分布預(yù)測(cè)中的應(yīng)用</p><p>　　打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的“CostMatrix.mtx”和“TimeMatrix.mtx”矩陣文件、包含參數(shù)估計(jì)值的“ModelTab.bin”數(shù)

83、據(jù)表以及一個(gè)包含著個(gè)小區(qū)編號(hào)的數(shù)據(jù)表文件“TAZ.bin”(該數(shù)據(jù)在第二章)，然后選擇“Planning →Model Split →Multinomial Logit Evilication”彈出如下對(duì)話(huà)框</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中的“ID Field”后選擇“ID”，然后點(diǎn)擊“OK”，系統(tǒng)提示保存文件，將該文件命名為“MNL_EVAL.mtx”的矩陣文件。這個(gè)矩陣是兩種交通方式在個(gè)小區(qū)之間的分擔(dān)率矩陣

84、，它包含“Car”和“Bus”兩個(gè)子矩陣，生成結(jié)果如下</p><p><b>　　Bus分擔(dān)率子矩陣</b></p><p><b>　　Car分率擔(dān)子矩陣</b></p><p><b>　　報(bào)告：</b></p><p>　　Regression Model of A_B

85、ase for TripsGen (All Records)</p><p>　　Field Name Mean Std Dev</p><p>　　People_Base 232.000 45.4973</p><p>　　GDP_Base

86、 24.0000 6.51920</p><p>　　A_Base 1040.00 155.724</p><p>　　5.5將分擔(dān)率矩陣轉(zhuǎn)換為分擔(dān)方式矩陣</p><p>　　TransCAD有矩陣相乘功能，將全方式出行分布矩陣分別與兩個(gè)分擔(dān)率矩陣相乘，可得到兩種方式的出行分布矩陣。在TransCA

87、D中打開(kāi)聯(lián)系數(shù)據(jù)中的全方式出行矩陣文件“OD_Base.mtx”和上一步中生成的分擔(dān)率矩陣文件“MNL_EVAL.mtx”，然后再“OD_Base.mtx”矩陣的單元格上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“Contents”。此時(shí)TransCAD彈出“Matrix Filed Contents”</p><p><b>　　對(duì)話(huà)框，如下</b></p><p>　　

88、在該對(duì)話(huà)框中，無(wú)需做任何修改直接點(diǎn)擊“Close”關(guān)閉此對(duì)話(huà)框。然后，點(diǎn)擊頂部工具欄中的下拉表，選擇“TripsCar”，然后在“OD_Base.mtx”矩陣的單元格上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“Fill”。此時(shí)TransCAD彈出“Fill Matrix”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在對(duì)話(huà)框中按要求填好相應(yīng)的選項(xiàng)，這樣就將全方式出行分布矩陣與小汽車(chē)分擔(dān)率矩陣進(jìn)行了相乘，結(jié)果填充在“TripsCar

89、” 子矩陣中。用同樣的方法，可以將全方式出行分布矩陣與公交車(chē)分擔(dān)率矩陣相乘，并將結(jié)果填充到“TripsBus”</p><p>　　子矩陣中，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果如下截圖</p><p>　　TripsCar子矩陣</p><p>　　TripsBus子矩陣</p><p>　　6交通分配與O-D反推</p><p><

90、;b>　　6.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</b></p><p>　　用TransCAD進(jìn)行交通分配之前，需要準(zhǔn)備一下三種數(shù)據(jù)：</p><p><b>　　出行分布矩陣；</b></p><p><b>　　交通網(wǎng)絡(luò)地理文件；</b></p><p><b>　　小區(qū)圖層；</b

91、></p><p>　　6.2創(chuàng)建小區(qū)質(zhì)心地理文件</p><p>　　在TransCAD中打開(kāi)練習(xí)中“TAZ.dbd”地理文件，選擇“Tools →Export”菜單項(xiàng)，彈出“Export Zone Geography”對(duì)話(huà)框如下，在該對(duì)話(huà)框?qū)?yīng)地選擇項(xiàng)中如圖所示填好，點(diǎn)擊“OK”即成功建立小區(qū)質(zhì)心地理文件。</p><p>　　6.3將質(zhì)心鏈接到路網(wǎng)<

92、;/p><p>　　在TransCAD中打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)中的“Street.dbd”地理文件，在地圖上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇快捷菜單中的“Layers”項(xiàng)，首先將Node圖層設(shè)置為可見(jiàn)，然后用“Add Layer”功能將上一步中創(chuàng)建的“Cent.dbd”地理文件加入到當(dāng)前地圖中，點(diǎn)擊“OK”。</p><p>　　將“Node”圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層，選擇“Dataview Modify Table”菜

93、單項(xiàng)，在彈出的對(duì)話(huà)框中為該圖層屬性數(shù)據(jù)表增加一個(gè)名為“Index”、字段。將“Zone”</p><p>　　置為當(dāng)前圖層，選擇“Tools Map Editing Connect”菜單項(xiàng)，系統(tǒng)彈出如下對(duì)話(huà)框</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中勾選相應(yīng)選項(xiàng)后點(diǎn)擊“OK”得到質(zhì)心連接路網(wǎng)圖如下</p><p>　　6.4O-D矩陣索引轉(zhuǎn)換</p><

94、p>　　在TrinsCAD中打開(kāi)“Street.dbd”地理文件，按照前面的步驟創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)后，將“Node”圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層，選擇“Selection Select by Condition”菜單后點(diǎn)擊“OK”，這樣就篩選出了質(zhì)心點(diǎn)。</p><p>　　設(shè)置質(zhì)心連接線(xiàn)后的Street圖層數(shù)據(jù)</p><p>　　再打開(kāi)待分配的O-D矩陣“OD_Car.mtx”文件。在打開(kāi)的矩陣視

95、圖單元格上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“Indices”，此時(shí)TransCAD彈出“Matrix.Indices”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中，點(diǎn)擊“Add Index”按鈕，彈出“Add Matrix Index”對(duì)話(huà)框，如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中，上方的“Field”后選擇“Index”，下方的“Fiel”后選擇“ID”</p><

96、;p>　　，“Selection”后選擇“Selection”然后點(diǎn)擊“OK”，此時(shí)返回矩陣引索對(duì)話(huà)框，在矩陣引索對(duì)話(huà)框中，“Rows”和“Colums”后均選“New”，然后點(diǎn)擊“Close”</p><p>　　到了這個(gè)步驟就完成了O-D矩陣引索轉(zhuǎn)換的所有設(shè)置，生成的矩陣表格如下</p><p>　　6.5運(yùn)行交通分配模型和顯示分配結(jié)果</p><p>　

97、　完成了上面各個(gè)步驟，就可以正式運(yùn)行交通分配模型了。首先將地圖窗口設(shè)置為當(dāng)前活動(dòng)窗口，然后選擇“Planning Traffic Assignment ”菜單項(xiàng)，此時(shí)彈出“Traffic Assignment”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中的“Method”后是可供選擇的各種交通分配方法，“Marrix”后是待分配的矩陣文件，“Time”和“Capacity”后是路段行駛時(shí)間和同行能力字段，“Alp

98、ha”和“Beta”是默認(rèn)的阻抗函數(shù)參數(shù)等，點(diǎn)擊“OK”系統(tǒng)會(huì)將O-D分配矩陣分配到交通網(wǎng)絡(luò)去，產(chǎn)生路段流量表。（生成的報(bào)告見(jiàn)附錄報(bào)告7）</p><p><b>　　報(bào)告：</b></p><p>　　Starting Procedure Linear Model Estimation with Regression Model on December 31, 20

99、13 (11:10 PM)</p><p>　　Regression Model of A_Base for TripsGen (All Records)</p><p>　　Field Name Mean Std Dev</p><p>　　People_Base 232.000

100、 45.4973</p><p>　　GDP_Base 24.0000 6.51920</p><p>　　A_Base 1040.00 155.724</p><p>　　Dependent field is A_Base</p><p&g

101、t;　　Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 93349.7 46674.9 25.5733</p><p>　　Error 2 3650.28 1825.14</p><p>　

102、　Total 4 97000.0</p><p>　　R Squared = 0.9624 Adj R Squared = 0.9247</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t stat</p><p>　　CONSTANT

103、 177.208</p><p>　　People_Base 1.68091 0.470099 3.57565</p><p>　　GDP_Base 19.7009 3.28080 6.00489</p><p>　　Execution Ti

104、me was 00:00:00.030</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------</p><p>　　運(yùn)行完交通分配模型后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出一個(gè)數(shù)據(jù)視圖，該視圖是路段圖層“Street”的屬性表與路段流量表“ASN-LinkFlow”的連接。</p>&l

105、t;p>　　6.6在TransCAD中進(jìn)行O-D反推</p><p>　　打開(kāi)練習(xí)數(shù)據(jù)“ODME.wrk”工作空間文件，將地圖窗口設(shè)置為當(dāng)前窗口。選擇“Planning OD Matrix Estimation”菜單項(xiàng)，此時(shí)系統(tǒng)彈出“OD Matrix Estimation”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中的“Method”后是可供選擇的各種交通分配方法，“Matrix”

106、后是初始矩陣文件，“Time”和“Capacity”后是路段行駛時(shí)間和同行能力字段，“Count”是路段的觀(guān)測(cè)交通流量，“Alpha”和“Beta”是默認(rèn)的阻抗函數(shù)參數(shù)等，點(diǎn)擊“OK”后，系統(tǒng)彈出“Output Fiel Setting”對(duì)話(huà)框如下</p><p>　　在該對(duì)話(huà)框中，列表框中的兩行分別是路段流量表和反推得到的O-D矩陣，可以通過(guò)下方的按鈕改變這兩個(gè)文件的名稱(chēng)、存儲(chǔ)路徑等，保存文件后，生成一個(gè)數(shù)據(jù)表

107、格如下（生成報(bào)告見(jiàn)附錄報(bào)告8）</p><p><b>　　報(bào)告：</b></p><p>　　Regression Model of P_Base for TripsGen (All Records)</p><p>　　Field Name Mean Std Dev</p>&

108、lt;p>　　People_Base 232.000 45.4973</p><p>　　GDP_Base 24.0000 6.51920</p><p>　　P_Base 1040.00 108.397</p><p>

109、;　　Dependent field is P_Base</p><p>　　Source df SS Mean SS F Ratio</p><p>　　Model 2 45685.9 22842.9 34.7659</p><p>　　Error 2

110、 1314.10 657.051</p><p>　　Total 4 47000.0</p><p>　　R Squared = 0.9720 Adj R Squared = 0.9441</p><p>　　Field Name Estimate Std. Error t

111、 stat</p><p>　　CONSTANT 386.325</p><p>　　People_Base 2.00855 0.282059 7.12101</p><p>　　GDP_Base 7.82051 1.96848