重庆交通大学 交通运输学院 重庆 400074
摘要：在城市道路交通网络中，任意起、讫点间的路径可能会有若干条，合理选取有效路径集合在随机交通分配中具有十分重要的地位。本文首先介绍Logit路径选择模型；然后依次介绍了改进的Dial算法和基于图的遍历算法两种有效路径搜索算法；最后通过算例分析，结果表明基于图的遍历算法比前种算法更为有效。
关键词：交通分配；多路径；有效路径
0 引言
作为城市交通需求预测的关键性步骤，交通分配将预测得到的起讫点间的交通量，按现有或规划中路网分配到具体的道路上，以实现对规划设计方案路网流量的预测，对于城市交通系统的优化管理和控制具有重要意义[1]。
1 Logit路径选择模型
该模型认为出行者在起讫点间众多路径中选用k路径的概率[2]为：
2 有效出行路径搜索算法
2.1 改进后的Dial算法
该算法认为路段(i,j)是否位于有效路径上，只需当S(i)>S(j)时，路段(i,j)即位于有效路径上[3]。
2.2 基于图的遍历算法
该算法认为如果OD间的路径k满足无环简单路径，且不允许走“回头路”；路径K上的路段(i,j)满足S(i)>S(j)；路径k的阻抗和最短路径阻抗的差值不允许超过规定阀值，即
，则称路径k为有效路径[4]。
3 算例分析
图1所示，连线上数字为路段阻抗（最小行驶时间/h）,节点1至5的交通量为1200（辆/h）。
图1交通网络图
依据图1所示，可找出节点1至节点5的所有可行路径，并计算得出各路径阻抗，结果见表1。
表1节点1至5的所有无环简单路径和阻抗
路径编号 | 路径节点号 | 路径阻抗（h） | 最短路节点号 |
1 | ①-②-⑤ | 26 | ①-③-⑤ |
2 | ①-③-⑤ | 21 | |
3 | ①-④-⑤ | 51 | |
4 | ①-②-③-⑤ | 25 | |
5 | ①-③-②-⑤ | 28 |
按改进后Dial算法对有效路径的定义，有效路径为路径1、路径2、路径3、路径4。若按基于图的遍历算法，有效路径为路径1、路径2、路径4。
用Logit路径选择模型计算各路径的分配率（θ取值3.5），得出对应的交通流量分配情况。
根据改进Dial算法确定的有效路径集，计算对应有效路径的分配率，见表2。
表2改进Dial算法中节点1至5有效路径流量分配
路径编号 | 路径节点号 | 路径选择概率 | 分配交通量 |
1 | ①-②-⑤ | 0.2535 | 304 |
2 | ①-③-⑤ | 0.4478 | 537 |
3 | ①-④-⑤ | 0.0147 | 18 |
4 | ①-②-③-⑤ | 0.2840 | 341 |
根据基于图的遍历算法确定的有效路径集，计算对应有效路径的分配率，见表3。
表3基于图的遍历算法中节点1至5有效路径流量分配
路径编号 | 路径节点号 | 路径阻抗（h） | 分配交通量 |
1 | ①-②-⑤ | 0.2364 | 284 |
2 | ①-③-⑤ | 0.4901 | 588 |
4 | ①-②-③-⑤ | 0.2735 | 328 |
4 结语
根据结果可以看出在改进Dial算法中出现阻抗非常大的路径被确定为有效路径，且被分配流量的情况，这与实际不符合，而基于图的遍历算法所定义的有效路径，流量分配是比较符合实际情况的。
参考文献
[1]张锐，姚恩建，杨扬.多方式条件下城市交通分配研究[J].交通运输系统工程与信息，2014，14(06)：107-112+170.
[2]周和平，王芳，成军.区间阻抗下的多路径交通分配[J].长沙理工大学学报，2014，11(03)：1-5.
[3]刘海旭，荣新.基于K短路的多路径交通分配研究[J].综合运输，2018，40(01)：68-72.
[4]周和平，苏贞旅，彭巍.基于区间阻抗鲁棒有效路径的多路径交通分配[J].铁道科学与工程学报，2017，14(10)：2249-2254.
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