行驶时间函数(路阻函数)：BPR(美国道路局Bureau of Public Road)函数
美国联邦公路局路阻函数探讨
ｇ ＝ｔｌ （ ｙ ） ｏ ＋ ｃ 】 ｉ
式中： ｇ— — 流量 为 ｇ ） 时路 段 的行程 时 间 ；
— —
（） １
路 段 的 自由流 行程 时 间 ； 路 段的 实 际通行 能 力 ；
Ｏ Ｄ流拟合问题研究的重点。广义的路段阻抗 （ 又称为延 误 、费用）本文定义为 ：人、车、路三方面因素对交通出
收稿 日期 ：２ ０一 ４ ２ ０７ ｏ — ５
作者 简介 ：郑远 （９ ２ ， 男，汉族 ，福建 宁德人 ， 同济 大 学 １８一）
ｒ
、
卢 ——回归系数 ，典型值为 ｏ ０１ 、 ＝ 。 ｒ ． 卢 ４ ＝ ５
由于在交通分配过程中要多次计算路 阻函数 ，复杂 行的阻力作用。狭义的路段阻抗一般是指车辆出行在道路 Ｐ 上所花费的行程时间。路段阻抗函数就是把交通阻抗定量 的 函数形式将带来沉重的计算 负担 ，Ｂ Ｒ函数形式简单 ，
提 出的 ＢＢ函数 ．但在交通分配 的实践过程 中使用美国公路局推荐 ＢＢ参数得到 的结果并不理想 。论 Ｐ Ｐ 文对 国内外关于 ＢＢ函数的修正模型研究进行了介绍；分析 了现存 ＢＢ Ｐ Ｐ 模型的优点与缺陷；提 出了ＢＢ Ｐ
函数适用情况的思考。 关键词 ：路阻函数 ；ＢＢ函数 ；修正模型 Ｐ 中图分类号 ：Ｕ ９ ４１ 文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１７－４０２０ ）７ ０ ４ ３ ６ １３０（０ ７０ － ２ － ０ ０
Ｃ０ ｓｄｅ ａ ｉ ｎｓｏ ｒ ｂ ｅ ｓｉ ｈ ｎ ｉ ｒ ｔ０ ｎ Ｐ ｏ ｌｍ ｔ ｅＢＰＲ ｎ ｔｏ ｎ Ｆｕ ｃ ｉ ｎ
Ｚ ＮＧ Ｙ ａ ， Ｙ －ｈ ａ ， ＵＮ ｉｕ ＨＥ ｕ ｎ ＤＵ ｕｃ ｕ ｎ Ｓ Ｌ－ ｎ ｊ
（ ｅ ａｏａ ｒ ｏ ｏｄ ｎ ｒ ｆ ｎｉｅｒ ｇ ｆｈ ｎｓｙ ｆ ｄｃｔ ｎＴ ｎｊＵ ｉ ｒ ｔ Ｓ ａｇａ ２ １０ ， ｈｎ） Ｋ ｙ ｂ ｒｔ ｙ ｆ ａ ｄ ａ ｃ ｇ ｅ ｎ ｅ ｉｒ ｏ ｕ ａｏ ，ｏ ｇ ｎｖ ｓｙ ｈｎｈｉ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｌ ｏ Ｒ ａ Ｔ ｆ Ｅ ｎ ｉ ｏ ｔ Ｍｉ ｔ Ｅ ｉ ｉ ｉ ｅ ｉ， ８
道路通行能力简答题
1.试写出BPR路阻函数（即美国联邦公路局函数）的表达式，解释公式个参数所代表的含义并说明其在交通规划中的应用。
t a=t0[1+∝(qc)β]t a——实际通过该路段所需要的时间t0——路段自由行驶时间q——当时通过该路段的交通量，单位pcu/hc——路段的实际通行能力，单位pcu/h∝, β——模型待定参数，建议取值分别为0.15,4。
但是考虑到我国道路交通情况与美国的不同，所以该值应按实际情况予以确定。
交通规划中的一向还总要内容，是进行交通流的合理组织与分配，以此来达到提高交通设施容量、均衡负载、缓解交通压力的目的。
阻抗函数能够反应交通流组织对路段交叉口的影响，进行交通分配首要任务是道路阻抗进行计算。
该模型只考虑了机动车交通负荷的影响，使用比较方便吗，在国内广泛适用于公路交通网络分析，但由于国内城市道路上，出来机动车的交通负荷还有非机动车的交通负荷，因此不适用于城市交通网络分析。
2.什么是非集计模型？试分析其在交通规划中的应用？非集计模型是强调其与集计模型的不同而命名的，通常称为非集计行为模型、个人选择模型或离散选择模型非集计模型交通需求预测，表现出行者个人（或家庭）是否出行、出行目的地、采用何种交通方式、选择哪条径路等的形式，从选择可能的备选方案集合中，如何选取的问题，将得到的个人行动结果加载到交通小区、交通方式、径路上而进行交通需求预测。
在非集计分析时，才有选使用调查的个人行动数据建模，预测时，再统计个人行动结果。
附近居民的基本假设是当出行者面临选择时，他对某种选择的偏好，可以用被选择对象的“吸引度”或“效用值”来描述，效用是被选择对象的属性和决策者的特征的函数。
非集计模型（离散选择模型）是基于效用最大和随机效用两个概念建立起来的，最常见的两个离散选择模型为：多远Logit模型，多远Probit模型。
3.交通安全评价的方法有哪些？1）绝对数法（四项指数：事故次数、受伤人数、死亡人数、直接经济损失）2）事故率法（地点事故率；路段事故率（a.运行事故率b.事故率密度法）；地区事故率（a.人口事故率b.车辆事故率c.运行事故率）；综合事故率法3）事故轻度分析法（综合事故轻度分析法、当量事故强度分析法）4）模型法（统计分析法、经验模式法、综合模式法）5）灰色与模糊评价法6）冲突点法7）概率—数据统计法8）其他方法4.护栏按刚度可分为哪几类，优缺点是什么？护栏按刚度可分为：刚性护栏、半刚性护栏、柔性护栏刚性护栏：是一种基本不变形的护栏结构。
（精选）交通规划原理复习题
（精选）交通规划原理复习题⼀.名词解释1.OD调查：OD调查⼜称为起讫点调查，是对某⼀调查区域内出⾏个体的出⾏起点和终点的调查，为分析出⾏个体的流动，也为交通流分配奠定基础。
2.OD表：指根据OD调查结果整理⽽成的表⽰各个⼩区间出⾏量的表格。
（①．矩形表：能够反映地区间车流流向和流量，适⽤于车流的流动⽅向经常变化和流量显著不同的情况。
②.三⾓形表：将矩形表中往返车流合计成⼀个回程的表达⽅法，适⽤于区间往返流量相对稳定的情况。
3.OD调查的⽬的：弄清交通流和交通源之间的关系，获取道路⽹上交通流的构成，流量流向，车辆起讫点，货物类型等数据。
从⽽推求远景年的交通量，为交通规划等⼯作提供基础数据。
4.OD调查基本术语：(1).出⾏:出⾏指居民或车辆为了某⼀⽬的从⼀地点向另⼀地点移送的过程，可分为车辆出⾏和居民出⾏。
(2).出⾏起点：指⼀次出⾏的起始地点。
(3).出⾏终点：指⼀次出⾏结束地点。
(4).境内出⾏：指起讫点均在调查区域内的出⾏。
(5).过境出⾏：指起讫点均在调查区域外的出⾏。
(6).内外出⾏：指起讫点中有⼀个在调查区域内的出⾏。
(7).⼩区形⼼：指⼩区内出⾏代表点，⼩区内所有的出⾏从该点发⽣，但不是该区的⼏何中⼼。
(8).境界线：指规定调查区域范围的边界线。
(9).核查线：指为校核起讫点调查结果的精度在调查区域内设置的分隔线，⼀般借⽤天然的或⼈⼯障碍，如河流、铁道等。
(10).期望线：指连接各个⼩区形⼼的⽀线，代表了⼩区之间的出⾏，其宽度通常根据出⾏数⼤⼩⽽定。
(11).OD表：指根据OD调查结果整理⽽成的表⽰各个⼩区之间的出⾏，其宽度通常根据出⾏数⼤⼩⽽定。
5.OD调查的类别和内容（三类）：①．居民OD调查：主要包含城市居民和城市流动⼈⼝的出⾏调查，调查终点是居民出⾏的起讫点分布、出⾏⽬的、出⾏⽅式、出⾏时间、出⾏距离、出⾏次数等，是世界各国开展交通调查最常见的形式。
②．车辆OD调查：车辆出⾏主要包括机动车和⾮机动车出⾏，主要调查车型、出⾏⽬的、起讫点、货物种类、平均吨位和实载率等。
行驶时间函数(路阻函数)：BPR(美国道路局Bureau of Public Road)函数
GEOG 111 & 211A
Transportation Planning
Incremental Assignment
• Many steps in the procedure • In each step one fraction of OD matrix assigned using all-or-nothing assignment • At each step link travel times are based on the volume assigned in previous step • May become very inaccurate
perceiveandweightheminthesameway?alltrafficisassignedtoshortestpathbetweeneachodpair?nocongestioneffect?linkcostsarefixed?simplebutnotaccurategeog111211atransportationplanningallornothingassignment?alltrafficfromzoneitozonejusestheinitiallyminimaltraveltimepath?roadwayperformancenotenforcedduringassignment?maybecomeinaccuratebutsimplefastmethod?notforcongestednetworksorigindestinationpath1path2geog111211atransportationplanningstochtranscad?basedonchoiceprobabilityforeachpathfromanorigintoadestination?inapathtranscadconsidersonlyreasonablelinkslinksthattakeatravelerawayfromoriginandclosertodestination?linktraveltimenotdependentonlinkvolume?probabilitybasedonlogitreviewedinmodalchoice?travelerchoosesthemostconvenientpathgeog111211atransportationplanningincrementalassignment?manystepsintheprocedure?ineachsteponefractionofodmatrixassignedusingallornothingassignment?ateachsteplinktraveltimesarebasedonthevolumeassignedinpreviousstep?maybecomeveryinaccurategeog111211atransportationplanningcapacityrestraint?manysteps
BPR函数在城市主干道的修正模型
BPR函数在城市主干道的修正模型作者：莫江春来源：《科学与技术》2018年第26期摘要：为研究城市主干道的行程时间估计的计算模型，本文在BPR函数的基础上，考虑了我国城市的混合交通流特征，在函数模型中加入了客车比例与汽车比列作为道路行程时间的影响因素，以重庆市主干道双星大道的交通流数据为分析基础，最终通过拟合计算与控制变量法标定了优化后BPR模型的参数，得到了可用的函数模型，为城市道路的行程时间估计提供了思路与方向，为今后有关部门交通规划、交通管理提供了依据。
关键词：BPR函数；行程时间；货车比例；拟合引言现代的交通运输活动中，在利用交通参数估计行程时间的交通模型中，BPR模型是最重要的时间估计模型，但是BPR模型是估计高速公路下畅通交通流的行程时间[6][7]，没有考虑城市道路的交通管制措施比如信号灯、交通标志标牌的影响，同时，也没有考虑我国混合交通流比例对行程时间的影响，本文将依据重庆市双星大道的交通流数据及速度，对BPR模型进行修正，对双星大道的行程时间进行估计。
1 BPR模型简介BPR函数是美国联邦公路局提出的行程时间估计函数，是一种最常见的路阻函数。
BPR函数是目前世界上应用最广的行程时间估计模型[11]，但它也有一定的缺陷，在实际运用中应根据实际的情况进行修正，在本文中，需要对模型进行修正的原因如下：（1）BPR函数模型的原始参数和模型是针对国外高速公路设定的[12]，而我们的研究路段为城市主干道，其道路管制措施比高速公路多（信号灯、限速牌），交通状况与高速公路差异较大。
（2）我国城市交通组成的特征之一就是混合交通流，小汽车、客车、货车以及摩托车常常是同时出现在一段道路中，共同行駛[13]。
由于车辆性能以及用途的不同，不同种类的车辆往往会相互影响，这种影响往往是消极的。
即混合交通流的道路的行程时间往往会比只有小汽车的道路行程时间长。
（3）BPR函数的变量q/Q（交通流量/通行能力），交通流量q开始随着交通量的增加而增加，达到道路通行能力之后，就会随着交通量的增加而减少，直至道路堵塞，q=0。
城市主干路路段行程时间估计的bpr修正模型
城市主干路路段行程时间估计的BPR修正模型概述城市交通拥堵一直是一个严重的问题，对城市的经济和社会发展造成了很大的影响。
为了减少交通拥堵，提高道路的通行效率，需要对城市主干道路的行程时间进行准确的估计。
本文将介绍一种基于BPR修正的模型，用于估计城市主干路路段的行程时间。
BPR修正模型简介BPR（Bureau of Public Roads）模型是一种常用的路段交通流量分配模型，它通过考虑路段的阻塞程度和路径选择的影响来估计交通流量的分配情况。
然而，纯粹的BPR模型并不能准确估计主干道路的行程时间，因为它没有考虑到路段间的相互影响和实际道路条件的变化。
为了修正BPR模型的不足，可以引入一些修正因素，以提高行程时间的估计准确性。
下面将介绍一些可能的修正因素。
修正因素一：路段间的相互影响在BPR模型中，假设路段间的交通流量是相互独立的，但实际上，路段间的交通流量是相互影响的。
因此，在估计行程时间时，需要考虑到路段间的相互影响。
可以通过建立路段间的相互关系矩阵，来量化相互影响的程度。
通过考虑相互影响，可以更准确地估计行程时间。
修正因素二：实际道路条件的变化BPR模型假设道路条件是稳定不变的，但在实际情况下，道路条件是会变化的。
例如，交通信号灯的变化、道路施工和事故等都会对行程时间产生影响。
因此，在估计行程时间时，需要考虑实际道路条件的变化。
可以通过实时采集道路条件数据，例如交通信号灯的状态、道路施工信息等，来修正模型中的道路条件参数，从而更准确地估计行程时间。
修正因素三：交通拥堵情况的考虑BPR模型没有考虑交通拥堵的情况，但实际上，交通拥堵是影响行程时间的重要因素。
因此，在估计行程时间时，需要考虑交通拥堵的情况。
可以通过实时采集交通流量数据，例如车辆速度、车辆密度等，来评估交通拥堵的程度，从而修正模型中的交通拥堵参数，提高行程时间的准确性。
修正因素四：考虑不同时间段的差异BPR模型没有考虑不同时间段之间的差异，但实际上，不同时间段的交通流量和道路条件都会有所差异。
BPR路阻函数的改进研究_王素欣
图 1 交通密度与交通量 , x/ c 的关系变化图
2 公式的改进
令 BP R 函数内的比值 x/ c 为 y , 则 BP R 函数
为
t =t0 (1 +α(y)β)
(2)
吸取 BP R 函数应用上的优点 , 对改进的函数
提出 3 个约束条件 .
1)y 值不受通行能力 c 的约束 , 即改进函数
为了使 BPR 函数得出的结果与实际情况相 符 , 研究者在这方面进行了不懈的探索 .Davidso n 应用排队论基础提出了有渐进性的阻抗函数[ 2-3] ; 文献[ 4] 进行了路阻函数关系式推导及其拟合分 析研究 ;国家“九五”交通科技重点攻关项目公路 通行能力研究中 , 对 BPR 函数进行重新标定 , 建 立模型[ 5] ;文献[ 6] 针对国情 提出了阻抗修正 模 型 ;还有基于 Greenshields 模型的包含速度 、交通 密度的阻抗函数[ 7] , 等等 .
t = t0(1 +α(1 -(1 -k/ kj)z)β) (8) 取 z =21/11 , 以 k/ kj 为横坐标 , t/ t0 为纵坐 标得到式(8)的函数图形见图 3a), 图形是单调递 增函数 , k 随拥挤程度增加而增加 , 不受路段通行 能力限制 , 能反映实际交通路况 .式(8)与 BP R 函 数图形的对比见图 3b).x/ c 与 k/ k j 的变化范围 均为[ 0 , 2).从图 3b)中可以看出 , 函数图形不重 合 , 这是 因为 在同 一 k1 下 (即 同一 交通 状 况), k1 / kj =x1 / c <x 2/ c , 即在同一交通状况下 , 在(0 , 1)之间 , k/ k j <x/ c , 在(1 , 2)之间 , k/ kj >x/ c , 这些 比例关系见图 4 .因此图 3b)的比值虽相同(即同 一横坐标), 却代表着不同的交通状况 .
武汉理工交通规划期末复习知识点汇总）
武汉理⼯交通规划期末复习知识点汇总）1、交通规划指导思想要有战略⾼度；要有全局观念；体现可持续发展观念；符合经济发展原则2、交通规划原则交通运输建设服务于经济发展原则综合运输协调发展原则局部服从整体原则近期与远期相结合原则需要与可能相结合原则理论与实践相结合原则3、交通属性通常被⼴义定义为“⼈、货物、信息”的地点间，并且伴随着⼈的思维意识的移动，移动本⾝有价值，移动的结果有价值4、城市的四⼤功能（雅典宪章）⼯作、休憩、交通、居住5、交通区划分定义：在道路交通规划研究过程中，需要将交通源合并成若⼲⼩区，这些⼩区称为交通曲原则：交通区划分⾸先应确定划分交通区的区域；交通区划分的多少、⼤⼩应视研究⽬的和交通复杂程度⽽定；交通区的划分⼀般不应打破⾏政区划；交通区内的⽤地性质，交通特点等应尽量⼀致6、OD调查定义：为了全⾯了解交通源和交通流，以及交通源的发⽣规律对⼈、车、货的移动，从出发到终⽌过程的全⾯情况，以及有关⼈、车、货的基本情况所进⾏的调查内容：⼈的出⾏、机动车的出⾏、货流出⾏od调查术语：出⾏：⼈、车、货为完成某⼀⽬的（如上班、上学、购物等）从起点到讫点的全过程，出⾏的基本属性：每次出⾏有起讫点两个端点‘每次出⾏有⼀定的⽬的；每次出⾏采取⼀种或⼏种交通⽅式；每次出⾏必须通过有路名的道路或街巷；步⾏单程时间5分钟以上或⾃⾏车的单程距离400⽶以上。
⼩区形⼼：交通出⾏端点密度分布的重⼼位置，即交通区交通出⾏的中⼼点，不是该交通区的⼏何中⼼期望线：为连接各交通重⼼间的直线，是交通之间的最短出⾏距离，因为反应最短距离⽽得名，其宽度表⽰交通区之间出⾏次数。
主流倾向线：综合倾向线，将若⼲流向相近的期望线合并汇总⽽成，⽬的是简化期望线图，突出交通主要流向分割核查线：为校核OD调查成果精度⽽在交通区内部按天然或⼈⼯障碍设定的调查线，可设⼀条或多条，分隔核查线将调查区划分为⼏个部分，⽤于实测穿越核查线的各条断⾯上的交通量。
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BPR BPR
BPR
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Transportation Planning
Key Ingredients
• Link performance functions (travel time vs traffic volume) • Turning delays (penalties) • Algorithm for assignment of traffic • Behavioral assumptions
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Transportation Planning
Algorithms
• Uncongested vs Congested Networks (capacity) • Deterministic vs Stochastic (analyst’s ignorance and people’s heterogeneity) • With vs Without Traffic Control “feedback” (think of intersections’ control effects) • Treatment of time & equilibrium considerations • Combined with other steps
Path 1
Origin
Path 2
Destination
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Transportation Planning
STOCH (Transcad)
• Based on choice probability for each path from an origin to a destination • In a path TRANSCAD considers only reasonable links = links that take a traveler away from origin and closer to destination • Link travel time not dependent on link volume • Probability based on LOGIT (reviewed in modal choice) • Traveler chooses the most convenient path
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Transportation Planning
Example (BPR formula)
140 120 100 80 60 40 20 0 0
Travel time on link
V t t 0 1 C
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Transportation Plagnment
• Many steps in the procedure • In each step one fraction of OD matrix assigned using all-or-nothing assignment • At each step link travel times are based on the volume assigned in previous step • May become very inaccurate
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Transportation Planning
Key Objectives
• • • • • • Obtain aggregate network measures Estimate zone-to-zone travel times (costs) Obtain link flows Estimate routes for each O-D pair Analyze O-D pairs Obtain turning movements
500
1,000
1,500
2,000
2,500
0 . 15 , 20 . 0
Volume in Vehicles/hour
V=volume, C=capacity, t0=free flow travel time
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Transportation Planning
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Transportation Planning
User Equilibrium
• Assignment is performed such that travel time from zone i to zone j cannot be decreased by using an alternate route • Minimal time path used until congestion effects make an alternate path have the same travel time, both used until congestion effects make another alternate path have the same travel time and so on • Roadway performance enforced • Long, iterative process
– Peak Hour, Passenger Vehicle Origin - Destination (O - D) Matrix – Network • Travel Time, Capacity, Direction
• Outputs:
– Peak Hour Volumes, Estimated Travel Times, and Volume to Capacity Ratios
Yes
Wardrop’s equilibrium
Stochastic user equilibrium
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Transportation Planning
Basic Assignment Methods
(in TRANSCAD)
• • • • • • •
All or Nothing STOCH Incremental Capacity Restraint User Equilibrium Stochastic User Equilibrium System Optimum
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Transportation Planning
Key Ingredients
• Link performance functions (travel time vs traffic volume) • Turning delays (penalties) • Algorithm for assignment of traffic • Behavioral assumptions
Travel time on link
V t t 0 1 C
1,500 2,000 2,500
0 . 15 , 4 . 0 Volume in Vehicles/hour
V=volume, C=capacity, t0=free flow travel time
Free-Flow Travel Time Traffic Flow Traffic Flow
Capacity
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Transportation Planning
Example (BPR formula)
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 500 1,000
GEOG 111 & 211A
Transportation Planning
All or Nothing Assignment
• Assumption:
– All drivers consider the same attributes for route choice: perceive and weigh them in the same way
Transportation Planning
All or Nothing Assignment
• All traffic from zone i to zone j uses the (initially) minimal travel time path • Roadway performance NOT enforced during assignment • May Become Inaccurate, but simple & fast method • NOT for congested networks
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Transportation Planning
Traffic Assignment
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Transportation Planning
Traffic Assignment
• Fourth Step in UTPS Modeling • Inputs:
GEOG 111 & 211A
Transportation Planning
Link Performance Functions
• Mathematical Relationship Between Traffic Flow and Travel Time
Linear Relationship Route Travel Time Non-Linear Relationship
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