【TransCad】采用重力模型法实现交通分布预测
目录
- 前言
- 回顾
- 准备工作
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- 小区质心层的导入
- 制作小区连杆
- 建立质心选择集和路网文件
- 重力模型法进行交通分布预测
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- 建立阻抗矩阵
- 修改索引
- 题外话
- 重力模型运用
- 写在最后
前言
明天就要上机练习重力模型了，我今天提前模拟一下子，就用昨天建好的路网（具体看我上一篇博客）。
回顾
我们打开昨天保存好的工作空间（.wrk），这样就可以呈现我们昨天最后关闭软件时还保持着打开的所有窗口，这样就不用一个个再去打开了，保存方法是点击File-Save Workspace。
我们建好了道路层、小区层、点层，道路层有通行能力、时间、速度、长度（是没有配准的）等属性，小区层有未来的PA数据字段，现状OD矩阵我们也导入进来了。
准备工作
小区质心层的导入
我们目前的小区层只是小区层，没有和道路关联起来。根据交通规划的知识，质心可以是小区的形心点，继承小区的所有的属性数据，通过质心层便可以对小区层和道路层进行关联。
我们首先将小区层置为当前，也就是下图中下拉箭头选择zone层，名字是当初建立地理信息文件时我们自己取的。tc中很多操作都是要分图层进行的，不然相应的操作按钮是灰色的，我们需及时切换到所需要的图层。
接着将小区的质心导出，执行Tools-Export命令，在To下拉列表里选择Standard Geographic File，勾选上Export as Centroid Points单选按钮，点击OK，保存文件，我就取名叫zhixin。
这里的ID我们选的是默认生成的ID，而不是我们自己创建的myid。
选我们自己创建的也行，但是可能后面会有一些问题
然后点击Map-Layers，再点击Add Layer将刚才导出的质心添加为图层，点击下面的Rename，修改名字为zhixin。
制作小区连杆
下面我们制作小区连杆，可以理解为给小区搞一个出口，连接到路上。
我们切换到点层point，在属性表里添加一列index。老师讲这是为了将质心和小区通过一个中间媒介关联起来。好比你的学号和身份证号，其实都指的是你，但是软件不知道，需要一个东西来关联。让我想到Excel里的vlookup函数查询好像就是这样。
再将图层置为小区层，执行Tools-Map Editing-Connect命令。弹出来的窗口会有两个选项卡，第一个可以来确定是质心连到路的顶点，还是直接连到路上，以及连几条路。当可以连多条路时，Connect features within就需要好好考虑，它表示的是在多少米范围内的点可以连接，如果太大的话，可以1号小区就连到别的小区的路上去了。
这里我们就只连到点上，也只连一条路，所以不用改什么，我们进入Fill选项卡。
在Fill窗口里，Node field选择我们刚才新建的index的，并勾选上IDs from TAZ layer。点击OK，回到刚才的点层数据表，可以发现有些点的index多了一些数据，这些数据就是这些点对应的小区层的ID。
同时放大图片我们可以看到，小区的形心和道路端点多了一根线。
这些多出来的线其实是我们虚拟的，为了关联上质心和道路，但是它实际上又真正是一条路，有它各自的属性。因此我们为了不让它影响实际的路网，将其通行能力设置的很大，比如10000，时间设置的很小，比如0.01。可以理解为车辆从小区里面出来就到了路上。
我们打开道路层的数据表，修改填充相应的数据。
建立质心选择集和路网文件
为了后续重力模型所需的阻抗矩阵，我们将所有的质心设为一个选择集，这样在路网输出点与点之间的距离或者通行时间时，可以只选择质心，而不选择所有点。
切换到点层，点击Selection-Select by Condition，输入公式index <> null，也就是判断不为空。因为只有质心的index字段才不为空。
可以打开属性表，看到这些质心被选上了。
最后我们建立路网文件（.net），将道路层置为当前，执行Networks/Paths-Create，选择所有线层属性和节点层属性，点击OK。
至此，我们的基础交通数据就建立好啦，下面开始进行预测。
重力模型法进行交通分布预测
建立阻抗矩阵
我们以通行时间作为自变量，建立阻抗函数，计算得到阻抗矩阵。
点击Networks/Paths-Multiple Paths，选择时间，From和To都选择我们刚刚建立的选择集zhixin。
我们可以发现，明明我们是有AB和BA的时间的，但是这里只显示一个，说明软件识别到AB和BA前缀，这也是我们当初讲的，要加这个前缀的原因吧。
点击OK，将其结果保存，如下图所示。
修改索引
我们可以看到，刚才生成的矩阵，行和列的ID都是点层的ID，我们需要将其切换为小区的ID。
我们点击生成的矩阵窗口，点击上方工具栏的Matrix-Indices，然后点击Add Index。
第一红框选择的是原来的索引的数据表，原来我们就是点层的ID嘛，下面的红框我们选择index字段，这里面就是对应小区的ID了，Selection就选我们建的zhixin。
其实这里就体现了前面我们多加一列和建立选择集的作用
点击OK后，我们把新的索引给它用上。
可以看到原来的矩阵行列都变成小区的ID了。
题外话
做到这里就让我想到了，当初我们建立OD矩阵的时候用的是myid，而重力模型里用的是默认的ID，所以需要把OD矩阵的索引也给它改成软件生成的ID。
看来以后尽量还是用软件生成的ID，如果不想纠结ID对不对得上的话。如果为了显示出来顺序，一定脑子里记得这些ID代表的意义。
重力模型运用
这里我们还需操作一步，将未来的PA数据平衡一下，不然是没办法预测的。
点击Planning-Balance，选择小区层的数据表，Vector1选择P_fur，Vector2选择A_fur。固定交通发生，也就是Hold vector1，进行平衡。别关闭它，后面要用。
下面进行重力模型运用，点击Planning-Trip Distribution-Gravity Application命令，Dataview选择我们刚才的平衡数据，其他设置为如下。
之后点击Friction Factors，这里是选择阻抗函数的形式，我们默认是Gamma，参数也先默认，确保矩阵是我们生成的最短时间矩阵。
点击OK，当你弹出这个窗口，说明就成功了。窗口里是说迭代了3次收敛。
最后预测的结果如下：
写在最后
在老师上重力模型之前，我其实先到看书，书上的操作明显更多，也是我看不懂的原因。
首先，我们这里并没有用到现状的OD数据标定，不知道最后的结果怎么出来的。然后，我们的质心连杆也只连了一条。
OD矩阵和PA矩阵，我现在还是有点懵，后面研究下。
这些问题后面有时间再去查查资料，不然有点不知其所以然。