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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:郭衣宬
研究生(外文):Yi-cheng Kuo
論文名稱:運輸廊道站間起迄量推估方法之研究
論文名稱(外文):Estimation of Origin-Destination Matrixes on the Access-Controlled Corridors
指導教授:廖祐君
指導教授(外文):Yu-Chun Liao
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:相對吸引參數進出控制運輸廊道管流類推法起迄矩陣
外文關鍵詞:origin-destination matrixaccess-controlled corridorfactor of relative attractivenessfluid analogy method
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旅次起迄分佈為運輸規劃中之重要參考資訊,然旅次起迄調查之資料取得十分困難,且須投入大量人力資源,並可能發生資料錯誤或不完整。就進出控制(access-controlled)之運輸廊道而言,廊道上各點之進出流量通常較易藉由調查取得,但各點間之起迄關係則不易獲得。起迄推估模式的發展,一直是近幾十年運輸規劃發展的重要課題。針對複雜的都市路網,傾向以複雜起迄推估模式作為基礎,推估時需引入之歷史資訊相對較多,才能夠有效降低較複雜運輸路網(如都市路網以及區域間具支線公路路網)起迄推估的誤差。本研究主要以較單純不具支線的廊道系統為研究對象,而單純運輸廊道的起迄間的彼此影響及複雜度較不似路網,故模式發展朝向較簡化的起迄推估模式方向發展,並利用較易取得的廊道出入站流量作為基礎推估的資訊,進而將發展之模式運用於廊道運輸系統未被建立的階段,以僅有的流量資訊推估起迄矩陣,因為預先推估的起迄矩陣,其對於路廊之設計與流量管理具相當重要性。
本研究以Tsygalnitzky(1977)所提出之管流類推法(Fluid Analogy Method)為基礎,此法適用於管流封閉空間,對應於實際之運輸系統,捷運、公車及高速公路等具進出控制之廊道,其路線類似管流,分支少且單純,容易獨立出特定分析之範圍。研究中,分為三部分予以探討,第一部份就最單純之封閉型廊道,進行基本推估方法之建立及相對吸引之探討,且廊道中各出入站之進出量皆完整提供。第二部分,則放寬部分條件,允許廊道中某站之進或出資料不全,進而考慮當廊道中某站之進出資料皆缺乏,如何予以推估起迄量分別加以探討。第三部分將實際高速公路起迄量作為管流法推估基礎,並加入額外起迄資訊降低管流法推估起迄錯誤率,透過三個部分探討管流法模式的特性,並藉此得到近似真實之廊道站間起迄推估,減少實際問卷及高成本之調查工作。
Information of trip interchange between areas is vital in most transportation planning practices; however the OD data collecting is difficult, costly, and frequently fragmented. Compared to such complication, it is relatively easy to gather ramp inflows and outflows of an access-controlled. The estimation of trip interchange between corridor access points is different from urban road network which has open limits with zonal trip distribution estimated by conventional gravity models in use of zonal attributes. This study aims to develop a simplified estimation process of origin-destination matrixes on access-controlled corridors without branches based on limited and easily attainable data, e.g., ramp flow counts. The estimation method is also application on other transportation system with similar forms such as bus lines or regional rails.
The estimation process in this study was based on Fluid Analogy Method proposed by Tsygalnitzky(1977) and applied on closed-ended tube system. In the first part of the study, the basic estimation method was developed and the factor of relative attractiveness derived as well as systematically examined. Next, the estimation process was modified by allowing incomplete ramp flow counts and invited rectifying mechanism in the second concluded that the modified estimation method is able to generate satisfying OD estimates without use historical, complicated, or sampled data. More conclusions and suggestion for future works were stated.
目 錄
中文摘要………………………………………………………..…………. Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………………...…Ⅱ
誌謝………………………………………………………….………. III
目錄……………………………………………………………………...…Ⅳ
表目錄…………………………………………………………...…………Ⅵ
圖目錄……………………………………………...…………………………Ⅶ
第一章 緒論
1.1 研究動機……………………………………………………..……….1
1.2 研究目的……………………………………………………..……….2
1.3 研究內容………………………………………………..…….3
1.4 研究方法…………………………………………………………… 4
第二章 文獻回顧
2.1 相關文獻回顧....……………………………………..……………….5
2.1.1 結合路段流量推估起迄模式基礎……………………………..6
2.1.2 路段流量起迄推估模式演算程序發展基礎….…………….....6
2.2 結合路段流量起迄推估模式相關問題回顧…………………….…..7
2.2.1 流量不一致與低度辨識問題模式相關問題…………………..7
2.2.2 路網模式均衡指派問題………………………………………..8
2.2.3 啟發式演算法…………………………………………………..9
2.2.4 統計觀點為基礎的起迄推估模式…………………………….10
2.2.5 其他相關起迄推估演算法…………………………………….12
2.3 國內有關路網推估模式的發展…………………….………………12
2.4 廊道系統推估方法回顧…………………………………………….13
2.4.1 M.E.法回顧……………………………………………………13
2.4.2 管流類推法回顧………………………………………………15
第三章 模式分析步驟與假設
3.1 封閉廊道系統定義………………………..………………………...17
3.2 管流原理………………………………….…………………………17
3.3 管流原理模式化…………………………………………………….19
3.4 問題型態界定…………………………..…………..……………….20
3.4.1 封閉廊道中進出站流量皆完整…………….……...……….....22
3.4.2 封閉廊道中進出站流量具不完整資訊……….….…………...23
3.5 管流模式結合額外資訊改善起迄推估誤差……..……..………….24
第四章 模式建構
4.1 基礎管流模式構建……...……………………………..…………...26
4.2 Ae值範圍說明…………….……………………………………..…29
4.3 Ae參數值型態說明…………..……………………………..……...30
4.3.1 出站流量呈遞增或遞減形式……………..…………………….30
4.3.2 入站流量呈遞增或遞減形式.…………..………………………33
4.3.3 出站流量在某些站流量任意變化……..…………….…………33
4.4 起迄量呈不均勻分佈……………………………………..………..34
4.4.1 廊道系統前段進出站之流量變化大……………..…………….34
4.4.2 廊道系統中間段之進出站流量變化大……..………………….35
4.4.3 廊道系統後段之進出站流量變化大……………………..…….35
4.4.4 Ae值與出入站流量關係之討論……………………..…………36
4.4.5 Ae值曲線變化特性歸納說明………………………..…………37
4.5 管流模式推估起迄之運用………………………………………....38
4.5.1 推估管流基礎矩陣…………………………………..………….38
4.5.2 廊道某站出站入站具不完整資訊…………………..………….38
4.5.2.1 廊道中某站之入站或出站流量資訊缺漏………………..38
4.5.2.2 廊道中某站之出入站流量資訊皆缺漏……..…..………..38
4.6 管流模式結合額外起迄資訊誤差修正……………………………40
4.6.1 簡單分配法…………………………………………..………….40
4.6.2 管流法結合比例分配修正模式……………………..…….……46
第五章 模式數值模擬
5.1 建立測試評估指標………………………………...……………….49
5.1.1 卡方檢定評估指標…………………………………………….49
5.1.2 誤差百分比評估指標………………………………………….49
5.2 模式試算……………………..………………………………….….50
第六章 結論與建議
6.1 研究結論 …………………………………………...………………60
6.2 相關研究建議 ……………………………………………………61

參考文獻…………………………………………………………………63





表目錄
表 4-1 廊道中途站進出流量與起迄量間之關係表………..………………27
表 4-2 修正引入之第k欄資訊……………………………..….…………...41
表 4-3 誤差修正結合之欄與列起迄之資訊……………….…….……....…49
表 5-1 中途站進出流量與起迄量間之關係……………….…….…..…..…50
表 5-2 廊道各站起迄量推估矩陣與已知值之比較—出入流量已知時…..53
表 5-3 試算第9站流出量與Ae值變化比較表…….………………….…..54
表 5-4 第9站遺漏進出流量時各站之起迄量推估值與真實值之比較..…55
表 5-5 各站出入站流量同時缺漏之推估k值與起迄推估整體顯著水準..55
表 5-6 管流法運用於模式一及二之卡方檢定結果……………………..…56
表 5-7 模式三推估之起迄矩陣所有起迄對誤差範圍之分佈……………..57
表 5-8 管流模式推估結果與誤差修正後之比較-起點比較結果…..…...…58
表 5-9 管流模式推估結果與誤差修正後之比較-迄點比較結果…….…....59


圖目錄
圖 3-1 分區公車站示意圖……….………………………………………….20
圖 3-2 廊道系統出入站示意圖…..……..…………….………………….…23
圖 4-1 起迄量均勻分佈-出站流量穩定增加Ae值變化曲線圖……...……31圖 4-2 起迄量均勻分佈-第5站流量增大Ae值變化曲線圖………...……31
圖 4-3 第5站出站流量為第6站數倍Ae值變化曲線……………………..32
圖 4-4 起迄量均勻分佈4、6、8站出站流量大Ae值變化曲.………………33
圖 4-5 起迄量不均勻分佈-第4站出站流量大Ae值曲線變化.…….….…35
圖 4-6 起迄量不均分佈-第9站流量大Ae值曲線變化….…..…………….35
圖 4-7 起迄量不均分佈-第13站流量大Ae值曲線變化……..………...…36
圖 4-8 6、9、12站各站流量缺漏時Ae曲線變化………………………….39圖 4-9 簡單比例分配琺修正修正管流法推估誤差流程圖.……………….45圖 4-10 管流法結合比例分配模式引入欄資訊修正誤差流程圖................48
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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