公交需求预测在TransCAD中的实现

交通部规划研究院第1页TransCAD路线系统及公共交通需求预测交通仿真与决策支持研究中心交通部规划研究院2008年10月交通部规划研究院第2页内容介绍•TransCAD中的公交分析•公共交通网络•公共交通分配•公共交通OD反推交通部规划研究院第3页TransCAD中的公交分析•TransCAD有特殊的工具和程序来创建和处理公交网络。公交车费可定义为单一票或区域票。使用公交网络和车费结构，可以解决最短路径问题，和计算公交路径属性。也可以使用单独或与公交网络完全合一的非机动车出行模式网络。比如，你可以在作公交网络分析时加入步行连线。•公交网络也可以用来作公交分配。可以估算公交网络中路段上乘客的数量，将其作为公交服务水平的一个函数。这些模型产生网络每个路段上以及综合后的载客量统计数。TransCAD包括一系列复杂的公交网络分配程序。•TransCAD是唯一带公共交通扩展的GIS。TransCAD可为复杂的公交系统作数据管理，并已应用到乘客信息系统，调度和营销中。交通部规划研究院第4页内容介绍•公共交通网络•公共交通分配•公共交通OD反推交通部规划研究院第5页公共交通网络公共交通网络基于路线系统层来创建，该层含有路线、站点以及地理文件基础线层（如街道等）的信息。在公共交通网络上，可以解决最短路径问题，以及进行公共交通分配。交通部规划研究院第6页公共交通网络公共交通网络中的路线：•可以在路线系统中选择所有路线或者部分路线，创建公共交通网络。•由于路线是有方向的，因此需要根据公共交通系统中所服务的各路线方向，进行线路编号。例如，如果线路在一个地区中是双向服务的，在创建时要分别单独创建东西向线路和西东反向路线。•此外，除了路段属性，公共交通网络可以包含路线属性。而路线属性可以用来确定公共交通网络参数，比如等候时间、费用和容量等等。交通部规划研究院第7页公共交通网络公共交通网络中的站点•在创建公共交通网络时，TransCAD将自动包括网络中所有路线的已有站点，故不需要单独设置。但是如果需要时，可以在创建网络之前选择网络中的站点。同时，可以将某些站点设置为只可以上车，只可以下车，或者可以同时上下车。交通部规划研究院第8页公共交通网络公共交通网络中的非公交路段•在路线系统中的公共交通网络，还需要包括其他路段。这些额外的路段来自于基础线层，它们可以提供质心点与质心点之间合理的连接。这些路段可以表示步行路段，不同交通方式站点之间的出入口路段、换乘路段。•公共交通网络上非公共交通路段的目的就是提供质心节点和站点之间的进出联系和站点之间的换乘路径。有两种方法对这些路段进行编号：传统方法和基于可选择性GIS方法。交通部规划研究院第9页公共交通网络基于GIS的添加非公共交通路段方法•基于GIS的添加非公共交通路段方法中，公共交通线路系统和站点已经置于精确的GIS道路层上，该层包含了大大小小的各种街道。底层街道网本身提供了线路系统必要的连接性，因此只需要在质心点和道路网节点中添加质心连接路段即可，同时在道路网上，也将在站点之间添加连接。交通部规划研究院第10页交通部规划研究院第11页公共交通网络1.打开指南文件夹中的TRANSIT.MAP文件。2.激活Routesystem选择Transit-CreateNetwork。3.在交通方式字段（ModeField）选择Mode，在步行方式字段（WalkModeField）选择None。4.选择NetworkVariables页签，在路段域（LineLayerFields）选择IVTT，在线路域（RouteFields）选择Mode,Headway，Fare,XFareandCapacity，在站点域（StopFields）中选择费用小区（FareZone）。创建公共交通网络交通部规划研究院第12页公共交通网络4.选择Options页签，在MergeStops栏目（UsetheNodeIDs）中选择NearNode字段，并选中计算新值（Calculatenewvalues），在距离（Distance）输入0.2。在Options栏目（Walklinks）中选择AllLinks。点击属性（Attributes）按钮。5.在公共交通属性（TransitAttribute）的IVTT中，将相应的（Non-TransitAttribute）改为WALKT。（该设置使所有公共交通在车时间取自于IVTT字段，所有通过非公共交通路段的时间取自于WALKT字段。）6.两次点击OK，输入“mytransitnetwork”作为输出文件名，再点击OK。创建公共交通网络交通部规划研究院第13页公共交通网络创建公共交通网络关闭所有浏览，Close－all。交通部规划研究院第14页公共交通网络•最短路径法•最优策略法（EMME/2法）•路径搜索法(PathFinder)•随机用户均衡法公共交通路径搜索方法交通部规划研究院第15页公共交通网络•两种途经的交互式路径搜索：–节点之间最优路径–站点之间最优路径•路径搜索提供的信息：–从起点到终点的总费用，以及车票价格–初始候车时间，在车时间，换乘候车时间，起点到达车站和车站到终点的走行时间（节点之间的路径），经过的车站停站时间，以及时间成本。–换乘惩罚费用–……公共交通路径搜索方法交通部规划研究院第16页公共交通网络•包含了三种方法，Transit-InteractivePathfinding-：•最短路径法•Pathfinder法•最优策略法查找公共交通最短路径交通部规划研究院第17页公共交通网络1、选择File－Open,并打开地图TRANSIT.MAP。2、从工具条下拉列表中选择Node层。3、选择Transit－InteractivePathfinding-ShortestPath来显示TransitShortestPath对话框。•4、选择MultipleNodes（多节）框。（如果用户希望自己的起点和终点站点或节点包含点击位置附近所有的站点或节点，则选择MultipleNodes多节）5、单击来激活设站工具，在地图上的起始点单击，并且在所选的终点也单击。确信对于起终点，你单击的点是地图上标记为绿色圆圈的。查找公共交通最短路径交通部规划研究院第18页公共交通网络6、单击。如果TransCAD显示SavePaths对话框，输入“my_transitpath”作为文件名并单击Save。如果TransCAD显示StopLocationInformation对话框，单击OK。TransCAD计算路径并显示TransitPathResults对话框。7、单击Close。TransCAD显示ResultsSummary对话框。8、单击Close，然后选择File－CloseAll并单击No关闭所有的视窗。查找公共交通最短路径交通部规划研究院第19页查找公共交通最短路径公共交通网络交通部规划研究院第20页查找公共交通最短路径公共交通网络交通部规划研究院第21页公共交通网络•包含了三种方法，Transit-Skimming-：•最短路径法•路径搜索法•最优策略法计算公共交通最优路径属性浏览矩阵交通部规划研究院第22页公共交通网络计算公共交通最优路径属性浏览矩阵交通部规划研究院第23页公共交通网络1、选择File－OpenWorkspace,并打开文件TransitSkims.WRK。2、从工具条下拉列表中选择Node层。3、选择Transit－Skimming-ShortestPath来显示TransitSkims对话框。4、从（Origins）和（Destinations）下拉列表中选择Centroids。6、加亮SkimVariable滚动列表中的GeneralizedCost，Fare,NumberofTransfers,LENGTH，和IVTT，通过按Ctrl键并单击这些变量。计算公共交通最优路径属性浏览矩阵交通部规划研究院第24页计算公共交通最优路径属性浏览矩阵公共交通网络交通部规划研究院第25页公共交通网络7、确信SkimmingonModes框没有被选择。8、单击OK来显示SaveAs对话框。9、输入“my_transitskim”作为文件名并单击Save。10、单击Close。TransCAD显示输出矩阵。11、从工具栏下拉列表中选举一矩阵来查看结果。12、选择File－Close关闭所有的视窗。计算公共交通最优路径属性浏览矩阵交通部规划研究院第26页公共交通网络•点击Transit-NetworkSettings-Method，打开特定的搜索方法下的TransitNetworkSettings对话框•点击Network可以激活所要设置的公交网络•点击Info可以获得或者改动已经激活的公交网络的一些信息；也可以点击Update更新公交网络设置公共交通网络交通部规划研究院第27页设置选项General（基本）Mode（方式）Fare（费用）Weights（权重）P&R（停车换乘）其他设置内容路段旅行时间、最大出行成本、最大换乘次数、最大换乘时间、时间价值、小区质心交通方式表、交通方式间换乘表设置单一（Flat）费用、区域费用或者混合费用票制公交网络最优路径中，网络各个部分费用的权重因子设置停车换乘参数发车间隔、换乘时间、停站时间和临时滞留时间。以及等待时间、到达和离开时间、旅行时间的最大最小值。公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)交通部规划研究院第28页基本设置公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)•路段旅行时间•最大出行成本•最大换乘次数•最大换乘时间•时间价值•质心交通部规划研究院第29页Type（类型）„T-Transit„H-Highway„W-Walking/Transfer¾要创建交通方式表，线路的方式对应方式ID¾如果不用某一种方式，UseMode设置为0¾可以用方式换乘表设置方式之间换乘的成本公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)方式设置交通部规划研究院第30页公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)费用设置交通部规划研究院第31页„为了控制成本函数的各个不同部分的重要程度，可以在Route、Mode中设置权重系数。„或者在前两者的下菜单中选择None，然后在Global专栏输入数值。„当到达间隔参数为0.5时表示乘客到达服从均衡分布；1时表面服从指数分布。公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)权重设置交通部规划研究院第32页•如果Origin－Parking时间矩阵可用，选择矩阵文件•然后选择停车点和开车路段•并设置在开车路段的时间以及最大开车时间。停车点驾车路段公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)停车换乘设置交通部规划研究院第33页公共交通网络设置公共交通网络-最短路法(ShortestPath)其他设置•设置发车间隔、换乘时间、停站时间和临时滞留时间参数。同时设置等待、到达和离开、旅行时间的最大最小值。•其中候车时间根据到达间隔参数来确定：•其中αi表示到达间隔参数，Hi表示发车间隔。iiiwHα=⋅到达间隔参数交通部规划研究院第34页公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)设置选项General（基本）Mode（方式）Fare（费用）Weights（权重）P&R（停车换乘）其他设置内容路段旅行时间、最大出行成本、最大换乘次数、最大换乘时间、时间价值、质心到车站的通道控制交通方式表、交通方式间换乘表设置单一（Flat）费用、区域费用或者混合费用票制公交网络最优路径中，网络各个部分费用的权重因子设置停车换乘参数发车间隔、换乘时间、停站时间和临时滞留时间。以及等待时间、到达和离开时间、旅行时间的最大最小值。交通部规划研究院第35页基本设置公共交通网络设置公共交通网络-路径搜索法(Pathfinder)•路段旅行时间•最大出行成本•最大换乘次数•时间价值•质心•