통행분포패턴에 기초한 장래 O-D표 수렴계산방법 개발

Development of a Trip Distribution Model by Iterative Method Based on Target Year's O-D Matrix

  • 발행 : 2005.01.01

초록

통행분포의 예측과정에서 장래 O-D표는 행의 합 및 열의 합이 통행발생 예측단계에서 예측된 존의 유출 통행량 및 유입 통행량에 근접해야 한다는 제약조건을 만족시키기 위하여 수렴계산을 하게 된다. 기존 수렴계산 방법들은 통행분포 예측모형에 의해 예측된 존간 통행분포량이 수렴계산과정에서 상당히 달라질 수 있고, 그 결과로, 예측된 존간 통행분포패터의 변형을 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하고자, 새로운 수렴계산방법을 개발하였다. 기존 수렴계산 방법들이 O-D표의 행의 합과 유출 통행량, 그리고 열의 합과 유입통행량을 근접시키기 위하여 비율로써 행과 열을 순차적으로 반복하면서 수렴계산을 행하는 것과 달리, 개발된 방법은 총 통행량을 기준으로 유출통행량, 유입통행량과의 차를 가중평균으로써 최소화시키는 수렴계산 특성을 갖는다. 개발된 수렴계산 방법을 38개 존의 실제 O-D표를 이용하여 현재까지 가장 많이 사용되어온 프레타법 및 퍼니스법과 비교, 검증하였으며, 검증결과 개발된 방법은 제약조건을 충족시킴과 동시에 통행분포 예측모형으로부터 예측된 존간 통행분포량과의 차가 다른 방법에 비해 최소화 되어 유용한 거승로 증명되었다.

Estimation of trip distribution, estimated O-D matrix must satisfy the condition that the sum of trips in a row should equal the trip production, and the sum of trips in a column should equal the trip attraction. In most cases the iterative calculation for convergence is needed to satisfy this condition. Most of all present convergence of iterative methods may results a big difference between estimated value and converged value, and from this, the trip distribution patterns may be changed. This paper presents a new convergence of iterative method that comes closer to meeting the convergence condition and gives the maximum likelihood estimation for calculating a distribution patterns from the trip distribution estimation model. The newly developed method differs from existing methods in three important ways. First, it simultaneously considers both the convergence condition and the distribution patterns. Second, it computers simultaneous convergence of rows and columns instead of iterating respectively. Third, instead of using the growth rates to the trip production, trip attraction, it uses the differences between trip production and sum of trips in a row, and trip attraction and sum of trips in a column. Using 38 by 38 O-D matrix, this paper compared the Fratar method and the Furness method to the newly developed method and found that this method was superior to the other two methods.

키워드

참고문헌

  1. 김대웅(1993), '도시종합교통계획', 형설출판사, pp.219-242
  2. 노정현(1999), '교통계획: 통행수요이론과 모형', 나남출판, pp.98-146
  3. 윤대식(2001), '교통수요분석: 이론과 모형', 박영사, pp.72-133
  4. Ali Mekky(1983). 'A direct method for speeding up the convergence of the furness biproportional method'. Transportation Research Part B 17, pp.1-11 https://doi.org/10.1016/0191-2615(83)90022-X
  5. Beardwood J. E., Kirby H. R.(1975), 'Zone definition and the gravity model'. Transportation research. 9, pp.363-369 https://doi.org/10.1016/0041-1647(75)90007-6
  6. Bregman L. M.(1967), 'Proof of the convergence of Sheleikhovskii's method for a problem with trasportation constraints', USSR Comput. Mathematics and Mathematical Physics 7, pp.191-204 https://doi.org/10.1016/0041-5553(67)90069-9
  7. Evans A. W.(1970), 'Some properties of trip distribution methods'. Transportation Research 4, pp.19-36 https://doi.org/10.1016/0041-1647(70)90072-9
  8. Evans S. P.(1973), 'A relationship between the gravity model for trip distribution and the transportation problem in linear programming'. Transportation Research 7, pp.39-61 https://doi.org/10.1016/0041-1647(73)90005-1
  9. Fratar T. J.(1954), 'Vehicle trip distribution by successive approximation', Traffic Quarterly
  10. Furness K. P.(1965), 'Time function iteration'. Traffic Engineering Control 7, pp.458-460
  11. Gorman W. M.(1963), 'Estimating trends in Leontieff matrics: a note on Mr Bacharach's paper. duplicate', Nuffield College Oxford
  12. Murchland J. D.(1972), 'Gravity model balancing iterations'. PTRC, London
  13. Orttuzar J. D., Willumsen L. G.(2001), 'Modelling Transport'. Third edition. John Wiley & Sons
  14. Robillard P., Stewart W.(1974), 'Iterative numerical methods for trip distribution problems'. Transportation Research 8, pp.575-582 https://doi.org/10.1016/0041-1647(74)90034-3
  15. Stopher P. R., A. M. Meyburg(1975), 'Urban Transportation Modelling and Planning', Lexington Books