基于多源数据的区域道路网OD估计方法研究

作     者：张婷 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：项乔君

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：OD估计 多源数据 观测路段设置 OD估计方法 

摘      要：OD矩阵是了解路网交通特性、分析和把握道路出行规律、预测未来交通发展趋势等工作的重要基础数据。20世纪70年代开始,国内外学者开始研究利用路段流量反推OD矩阵的OD估计方法。近年来,多来源的交通信息采集系统使得路段流量的获取更加方便和全面,这为OD估计技术的应用提供了可靠的数据支撑,开发基于多源数据的OD估计方法显得十分重要。论文首先搭建了基于多源数据进行OD估计的体系框架,对其中所涉及的相关内容进行了说明,并指出基于多源数据进行OD估计的关键问题:(1)观测路段设置方法;(2)路段流量获取及多源数据融合方法;(3)区域道路网OD估计方法。其次,针对观测路段设置方法,论文基于路段重要度,综合采用路段微观评价指标和区域宏观评价指标,通过因子分析法和熵值赋权法对各指标进行赋权从而计算路段重要度,然后对路段重要度进行聚类以选择观测路段,并以萧山区为例说明了该方法能够适应实际区域路网;然后,论文综合利用高速公路收费系统、电子警察系统、连续式观测站等多来源的交通信息采集系统获取观测路段流量,并通过BP神经网络对多来源的路段流量进行融合,从而得到高精度的观测路段流量,为OD估计提供可靠的数据支撑;第四,论文以杭州市萧山区为例,通过所提出的观测路段设置方法选择观测路段,以多源数据及其融合方法获取路段流量,利用出行阻抗推算法和阻抗-重力模型法分别获取先验OD矩阵,以均衡交通分配模型(UE)和随机均衡分配模型(SUE)分别作为交通分配模型,同时考虑路段重要度,利用TransCAD的OD估计模块设置共16种模型进行OD估计,并基于路段流量对反推结果进行详细分析,得到先验OD获取方式、交通分配模型、OD估计方法、路段重要度对OD估计结果影响的一般结论。最后,论文以路段流量均方根误差RMSE(%)和路段流量相对误差ARE(%)作为评价指标,通过熵值赋权法对各指标进行赋权,建立OD估计综合评价指标Z,从而对模型进行评价。结果发现以阻抗-重力模型法方法获取先验OD、以随机用户均衡分配模型(SUE)作为交通分配模型、考虑路段重要度且以多路径OD估计方法(MPME)进行OD估计时,所得到的OD矩阵精度最高。论文的这一研究结果,为利用TransCAD进行实际的区域道路网OD估计提供了指导作用。