交通分配方法在公路網規(guī)劃中應用分析

唐美玲

【摘 要】交通分配方法在公路網規(guī)劃工作中的重要意義，并對其使用過程中涉及的部分具體問題進行了初步的研究。交通分配的結果應能合理地模擬網絡中實際的交通流情況，為達到此目的對公路網交通分配中起決定作用的各路段交通阻抗的標定以及城市節(jié)點對交通阻抗的影響等提出了一些方法。

【關鍵詞】交通分配法；公路規(guī)劃；應用分析

一、交通分配的重要意義

分層交通分配的意義在于它利用宏觀層面上的約束條件干預交通分配，使之更符合實際。居民出行選擇路徑具有強烈的層次性，不同層次的路網承擔的功能不同。快速路和支路就不應采用同一算法在同一個層面上進行分配，盡管可以設置參數(shù)，如路阻、容量來區(qū)分。出行者會根據自己的出行目的和道路的功能來大致決定自己的出行路徑，而不會精確地計算它們的差別，然后再選擇路徑。這樣的考慮更符合人們的心理。

分層交通分配的意義還在于它的工程性。分層可以降低搜索最短路徑的復雜度，層數(shù)越多，運算速度越快，宏觀把握得越好。交通分配的時間復雜度的主要組成部分是多路徑最短路徑的搜索復雜度。社會經濟的快速發(fā)展對公路建設提出了越來越高的要求，開展公路網規(guī)劃并合理確定公路建設規(guī)模及實施計劃是保障公路建設順利進行的基本條件。在公路網規(guī)劃以及公路建設項目可行性研究中，都必須進行可靠的道路交通量預測。目前交通規(guī)劃的方法主要還是借鑒國外成熟的模式，即 “四階段”規(guī)劃法。在整個交通規(guī)劃過程中，路網交通分配具有重要地位。通過對未來出行的交通分配得到路段交通量，才最終完成交通量預測。交通分配就是已知各交通分區(qū)間的出行交換量，按照一定的模型方法將其分配到各條具體路段（或路徑）上。交通分配方法能否客觀地反映實際交通流情況，取決于公路網有關參數(shù)的合理確定以及交通分配模型本身的完善與否。

二、交通阻抗的標定

交通規(guī)劃的四階段法最初應用于城市交通規(guī)劃，城市范圍內的交通生成集中，分區(qū)明確，各種交通方式組成復雜。近年來普遍應用的由路段交通量反推 OD 技術使交通生成預測得到簡化，在未來車輛 OD 矩陣產生后的路網分配，即求出預測年度的路段交通量，就成為關鍵問題。只有準確的分配量應用于工程建設的可行性論證及工程建設排序才有現(xiàn)實意義。進行交通分配時，關鍵步驟是各路段阻抗函數(shù)的標定，它將直接影響分配結果。阻抗函數(shù)也可稱為費用函數(shù)，它是行駛時間或路段長度以及其他一些影響因素的函數(shù)。依據路段斷面寬度、質量（道路狀況）、路段所處地理區(qū)域和交通規(guī)則等因素，阻抗函數(shù)可分為若干類型，不同類型的路段對應不同的阻抗函數(shù)。

通過對實際情況的考察發(fā)現(xiàn)，公路網路段的阻抗是由兩部分構成的，一是車輛在城市間一定行駛條件下公路上的平均行駛時間，二是車輛在通過城市市區(qū)時所花費的行駛時間。車輛在通過城市節(jié)點時受到的影響將在后面的城市節(jié)點處理中作進一步討論。因此，公路網路段的阻抗函數(shù)就應由城市節(jié)點間的路段實際行駛時間再加上通過城市節(jié)點的時間延滯而構成。

三、車速的選取

不同技術等級的公路對應著不同的設計速度，但交通分配中設計速度不能用來直接計算公路網中路段的交通阻抗。本研究中公路網交通阻抗為車輛的行駛時間，因而所采用的車速必須是能夠反映車輛實際運行速度的值。新舊公路技術等級標準不同。前面提到的模型是針對原有公路技術等級標準的，而在新的技術標準中取消了汽車專用公路，因而無法直接使用。模型計算的車速不適于計算交通阻抗。對高速公路而言，模型計算的最大車速為 86.0km/h，實際區(qū)間車速往往超過此值。由于模型為全國范圍內各級公路的調查標定結果，對特定區(qū)域不完全適合。與車輛的平均區(qū)間車速與道路的技術等級、路面類型、路況等有關。理論上應對所研究的規(guī)劃路網，實測各路段的平均區(qū)間車速，但在實際工作中不可能對每一路段都進行調查。為了解決這個問題，可取對應不同技術等級的幾個標準路段進行實測，得出對應不同技術等級的平均區(qū)間車速，然后將其代入公式再進行計算。當規(guī)劃區(qū)域發(fā)生變化時，應實測平均區(qū)間車速，或采用類似地區(qū)的資料作為研究的基礎。實測結果為現(xiàn)狀的車速，可以在近期規(guī)劃中使用，遠期規(guī)劃中仍然需要對未來路段上的車速進行預測。

四、城市節(jié)點的影響分析

如前所述，車輛通過城市時，在行駛時間上將有相當?shù)难訙τ谡麄€路段上車輛的行駛時間來說，這一部分行駛時間占有相當?shù)谋戎亍＿@種延滯類似于城市交通網絡中，用動態(tài)交通分配方法時要考慮的交叉口延誤。在公路網絡中，車輛通過城市時，必然要花費相當多的時間。但在公路網規(guī)劃中，無論城市大小，往往都被抽象為一個節(jié)點，而在網絡中通過城市節(jié)點并非不需要時間，并且通過城市所需要的時間與城市的規(guī)模密切相關，因此交通分配時必須考慮有關城市節(jié)點的問題。通過城市的時間為車輛進入直至駛出市區(qū)或公路環(huán)的時間。目前許多城市都設置了疏通過境交通的外環(huán)公路，車輛通過城市所需要的時間計算較簡單，對于未設置外環(huán)公路的城市來說情況就復雜一些。如果城市未設外環(huán)路，計算較復雜，并且對于不同規(guī)模和類型的城市，其差異也較大。這里僅推薦一種計算公式，其中各系數(shù)的取值方法，可以綜合各個城市的情況，歸納總結出具有代表性的結論。如公式（1）所示

其中：l 為干道的長度；V 車輛通過城市時的平均車速；K 為城市類別系數(shù)，建議大城市 K=1.3，中等城市 K =1.15，小城市 K =1.1

結束語：闡述了交通分配方法在公路網規(guī)劃工作中的重要意義，并對其使用過程中涉及的部分具體問題進行了初步的研究。基于道路功能的分層交通分配方法以道路功能作為分層的依據，通過分層實現(xiàn)了從宏觀到微觀的交通分配，分層可以宏觀把握、校核，還可以極大地降低時間復雜度，又因此可以采用更多高時間復雜度的算法得到更高的精度和更好的效果，這種方法具有很強的工程意義。

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（作者單位：沈陽職業(yè)技術學院）