JP3931190B2 - Method and apparatus for generating aggregated data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium allocation - Google Patents

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Description

本発明は、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データを生成する方法、および装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for generating aggregate data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution.

交通量推計の実務では、経路交通量とともに交通の内訳(リンク交通量のOD内訳、リンク別平均トリップ長、ノードの方向別交通量等)を示すことが必要である。従来から交通量の推計には、地域間の交通量をマトリックスで与えるOD表を分割し、リンクコストを更新しながらOD交通量(ある起点からある終点へ向かう交通量に対応したOD表中の各エレメント)を最短経路に順次負荷する分割配分が広く用いられてきた。しかし、分割配分では、分割条件(分割回数、比率等)によって推計結果が異なるという問題があり、均衡配分を用いる推計法の検討がすすめられている(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。
「道路交通需要予測の理論と適用 第I編 利用者均衡配分の適用に向けて」 社団法人土木学会 土木計画学研究委員会 交通需要予測技術検討小委員会編、丸善株式会社、2003年8月31日 「交通ネットワークの均衡配分−最新の理論と解法−」 社団法人土木学会 土木計画学研究委員会編、丸善株式会社 1998年3月20日
In the practice of traffic estimation, it is necessary to indicate the breakdown of traffic (OD breakdown of link traffic, average trip length by link, traffic by node direction, etc.) along with route traffic. Conventionally, the traffic volume is estimated by dividing the OD table that gives the traffic volume between regions in a matrix and updating the link cost while changing the OD traffic volume (in the OD table corresponding to the traffic volume from a certain start point to a certain end point). Divided distribution in which each element) is sequentially loaded on the shortest path has been widely used. However, divisional distribution has a problem that the estimation result varies depending on the division condition (number of divisions, ratio, etc.), and an estimation method using balanced distribution is being studied (for example, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2). reference).
"Theory and Application of Road Traffic Demand Prediction Part I Toward Application of Equilibrium User Distribution" Japan Society of Civil Engineers Civil Engineering Planning Research Committee, Traffic Demand Prediction Technology Review Subcommittee, Maruzen Co., Ltd. August 2003 31st "Equilibrium Traffic Network Distribution-Latest Theory and Solution-" Japan Society of Civil Engineers Civil Engineering Planning Committee, Maruzen Co., Ltd. March 20, 1998

均衡配分の中でも、確定的な利用者均衡配分は、全ての利用者は常に旅行時間最小化という同一の評価基準に基づいて行動し、かつ利用者は利用経路の完全な旅行時間情報を得ていることを前提とした交通均衡配分モデルであり、確定的な利用者均衡配分によれば、路線交通量の均衡解を求めることができるが、経路交通量には一意性がない。従って、確定的な利用者均衡配分の結果を集計できたとしても、経路の唯一性が保障されないので、交通の内訳の正当性を主張し得ないという問題点がある。
一方、確率的利用者均衡配分は、もはやどの利用者も経路を変更することによって自己の旅行時間をそれ以上短縮することはできないと信じている状態を考える交通均衡配分モデル、換言すれば、利用者が認識している各経路の旅行時間は確定的なものではなく、確率的に(ランダムに)変動する誤差を含んでいると考えるモデルであり、この確率的利用者均衡配分によれば、理論上、経路交通量が一意的であり、従って路線交通量も唯一解である。しかしながら、確率的利用者均衡配分では、OD間の複数の経路について、各経路の所要時間に応じて交通量が確率的に分布するため、また、実際の交通ネットワークでは経路の個数が膨大であるため、経路を列挙することが困難である。このため、従来の配分手法に用いられている集計手法をそのまま適用して、経路交通量に関係する交通の内訳、例えば、リンク交通量のOD内訳、リンク別平均トリップ長やノードの方向別交通量等を求めることができない。すなわち、確率的利用者均衡配分のための新たな集計方法の開発が必要である。
Among the balanced allocations, deterministic user balanced allocation is that all users always act on the same evaluation criteria of minimizing travel time, and the user gets complete travel time information on the route used. The traffic equilibrium distribution model is based on the assumption that the route traffic volume is not unique according to the definite user equilibrium distribution. Therefore, there is a problem that even if the results of definite user equilibrium distribution can be tabulated, the uniqueness of the route is not guaranteed, so that the legitimacy of the breakdown of traffic cannot be claimed.
On the other hand, stochastic user equilibrium allocation is a traffic equilibrium allocation model that considers the state that no user can further shorten their travel time by changing the route. The travel time of each route recognized by the user is not deterministic, but is a model that is considered to include an error that varies stochastically (randomly). According to this stochastic user equilibrium distribution, Theoretically, route traffic is unique, so route traffic is the only solution. However, in the stochastic user balanced distribution, the traffic volume is probabilistically distributed according to the time required for each route for a plurality of routes between ODs, and the number of routes is enormous in an actual traffic network. Therefore, it is difficult to enumerate routes. For this reason, the aggregation method used in the conventional distribution method is applied as it is, and the breakdown of traffic related to route traffic, for example, OD breakdown of link traffic, average trip length by link, and traffic by direction of node The amount cannot be determined. In other words, it is necessary to develop a new tabulation method for stochastic user equilibrium allocation.

そこで本発明の目的は、確率的利用者均衡配分において配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計することを可能とする集計データ生成方法、および装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an aggregate data generation method and apparatus that can aggregate various amounts depending on traffic after distribution in a stochastic user equilibrium distribution for a predetermined aggregate object. .

上記の目的を達成するために、請求項1に係る確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法の発明は、交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、前記OD交通量を入力し、該入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求めるステップと、前記繰り返し段階毎の配分率を求めるステップと、前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を、前記繰り返し段階毎に実行し、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力するステップと、を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention of the aggregated data generation method for traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution according to claim 1 is characterized in that an OD traffic related to a traffic network is converted from a single origin node to a plurality of endpoint nodes. A total data generation method for stochastically balancing and distributing to a plurality of routes leading to a total, and counting various amounts depending on the traffic volume after distribution for a predetermined total object, wherein the OD traffic volume is input and the input The process of distributing the OD traffic volume stochastically in the order of distance from the end node side toward the start node side in a descending order of the shortest route is repeated a plurality of times, and the allocated traffic volume for each repeated stage. A step of obtaining an approximate solution, a step of obtaining a distribution rate for each iteration stage, and a traffic volume corrected using the distribution rate from a specific point of interest toward the starting node A step of generating and outputting aggregated data of various quantities depending on the allocated traffic volume by executing the process of allocating by the backward process at each repetition stage and accumulating the results according to preset aggregation conditions. It is characterized by including these.

また、請求項2に係る確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法の発明は、交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、前記OD交通量を入力し、該入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求めるステップと、前記繰り返し段階毎の配分率を求めるステップと、前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分した後、当該後退処理により配分された配分交通量をパターンとして用いて、特定の着目点から前記終点ノードに向かう前進処理により配分する処理を、前記繰り返し段階毎に実行し、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力するステップと、を含むことを特徴とする。   In addition, the invention of the aggregated data generation method for the traffic-dependent quantities in the stochastic equilibrium distribution according to claim 2 is characterized in that the OD traffic related to the traffic network is probable on a plurality of routes from one origin node to a plurality of end nodes. And a total data generation method for summarizing various amounts depending on the traffic volume after distribution for a predetermined target, wherein the OD traffic volume is input, and the input OD traffic volume is A step of probabilistically allocating a plurality of times by retreating from the end node side toward the starting node side in the order of distance from the shortest route a plurality of times, and obtaining an approximate solution of the allocated traffic volume at each repetition stage; A step of obtaining a distribution rate for each repetition stage, and a traffic volume corrected using the distribution rate is distributed by a backward process from a specific point of interest toward the starting node. After that, using the allocated traffic distributed by the backward process as a pattern, the process of distributing by the forward process from the specific point of interest to the end point node is executed for each repetition stage, and the result is set in advance. A step of generating and outputting aggregated data of various quantities depending on the allocated traffic volume by accumulating according to the aggregation conditions.

また、請求項3に係る集計データ生成方法の発明は、請求項1または2に記載の方法において、前記着目点が、交通ネットワークに含まれる特定のノードまたはリンクであることを特徴とする。   The invention of a total data generation method according to claim 3 is the method according to claim 1 or 2, wherein the point of interest is a specific node or link included in a traffic network.

本発明の好ましい態様である、請求項4に係る確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法の発明は、交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、前記OD交通量を入力し、一つの起点ノードから複数の終点ノードの各々に至る最短経路探索の解に基づいて各ノードに接続される各リンクの選択確率を求め、前記入力されたOD交通量を、前記選択確率を用いて、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により配分し、リンク交通量の近似解を求める第1のステップと、第1のステップで求めた前記近似解を修正しながら第1のステップを収束するまで複数回繰り返し、繰り返し段階毎の前記リンクの選択確率と配分後のリンク交通量の近似解とを求める第2のステップと、前記繰り返し段階毎の配分率を求める第3のステップと、前記配分率を用いて修正した交通量を、前記リンクの選択確率を用いて、特定の着目点から始めて前記起点ノードから遠い順に当該起点ノードまで後退処理により配分し、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計用テーブルに累加する第4のステップと、第4のステップを前記繰り返し回数分繰り返し、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力する第5のステップと、を含むことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for generating aggregated data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution according to claim 4, wherein the OD traffic related to a traffic network is changed from one origin node to a plurality of end nodes. A method of generating aggregate data that probabilistically distributes to a plurality of routes to reach and aggregates the amount of traffic depending on the traffic volume after distribution for a predetermined aggregate object, wherein the OD traffic volume is input, and one starting point A selection probability of each link connected to each node is obtained based on a shortest route search solution from the node to each of a plurality of end nodes, and the input OD traffic volume is calculated using the selection probability. First step to obtain an approximate solution of link traffic volume, and first step to obtain an approximate solution of the link traffic volume in the order of the distance from the end node side to the starting node side. The second step of repeating the first step while correcting the approximate solution until the first step converges, and obtaining the link selection probability and the approximate solution of the allocated link traffic volume for each iteration step, and the iteration step A third step of obtaining a distribution rate for each and the traffic volume corrected using the distribution rate, using the link selection probability, retreats from the specific point of interest to the start point node in order from the specific point of interest. 4th step of allocating by processing and accumulating the result in the aggregation table according to preset aggregation conditions, and repeating the 4th step for the number of repetitions, and aggregating data depending on the allocated traffic volume And a fifth step of generating and outputting.

さらに、本発明の好ましい別の態様である、請求項5に係る確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法の発明は、交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、前記OD交通量を入力し、一つの起点ノードから複数の終点ノードの各々に至る最短経路探索の解に基づいて各ノードに接続される各リンクの選択確率を求め、前記入力されたOD交通量を、前記選択確率を用いて、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により配分し、リンク交通量の近似解を求める第1のステップと、第1のステップで求めた前記近似解を修正しながら第1のステップを収束するまで複数回繰り返し、繰り返し段階毎の前記リンクの選択確率と配分後のリンク交通量の近似解とを求める第2のステップと、前記繰り返し段階毎の配分率を求める第3のステップと、前記配分率を用いて修正した交通量を、前記リンクの選択確率を用いて、特定の着目点から始めて当該起点から遠い順に前記起点ノードまでの後退処理により配分する第4のステップと、第4のステップで求めた配分交通量をパターンとして用い、特定の着目点から始めて前記起点ノードに近い順に前記終点ノードまでの前進処理により配分する第5のステップと、第5ステップの処理結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計用テーブルに累加する第6のステップと、第4のステップから第6のステップまでの処理を前記繰り返し回数分繰り返し、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力する第7のステップと、を含むことを特徴とする。   Furthermore, the invention of the aggregated data generation method for the traffic-dependent quantities in the stochastic equilibrium distribution according to claim 5, which is another preferable aspect of the present invention, provides a plurality of OD traffic volumes related to the traffic network from one origin node. A total data generation method that probabilistically distributes a plurality of routes to an end node of a node and totals the amounts that depend on the traffic volume after distribution for a predetermined total object, and inputs the OD traffic volume. The selection probability of each link connected to each node is obtained based on the solution of the shortest route search from one origin node to each of a plurality of end nodes, and the input OD traffic volume is used as the selection probability. A first step for obtaining an approximate solution of the link traffic volume by a backward process from the end node side toward the starting node side in the order of distance of the shortest route, and the first step. A second step of calculating the link selection probability for each iteration stage and an approximate solution of the allocated link traffic volume, repeating the first step multiple times while correcting the approximate solution obtained in step B. A third step of obtaining a distribution rate for each repetition stage, and the traffic volume corrected using the distribution rate, starting from a specific point of interest and using the link selection probabilities, the starting points in order from the starting point 4th step to be allocated by the backward process to the node and the traffic volume obtained in the 4th step as a pattern, and the forward process to the end node in order from the specific focus point to the start node A fifth step, a sixth step of accumulating the processing result of the fifth step in the tabulation table in accordance with a preset tabulation condition, and a fourth step Et sixth processing from step repeated the repetition number of times of generating the aggregated data quantities that depend on the distribution traffic, characterized in that it comprises a and a seventh step of outputting.

また、請求項6に係る集計データ生成方法の発明は、請求項4または5に記載の方法において、前記繰り返し段階毎の配分率が、第2のステップにおいて求められる繰り返し段階毎のステップサイズに基づき決定されることを特徴とする。   Further, the invention of the aggregate data generation method according to claim 6 is the method according to claim 4 or 5, wherein the distribution rate for each iteration stage is based on the step size for each iteration stage obtained in the second step. It is determined.

さらに、請求項7に係る集計データ生成方法の発明は、請求項4または5に記載の方法において、前記着目点が、交通ネットワークに含まれる、起点ノード以外の特定のノードまたはリンクであることを特徴とする。   Further, the invention of the aggregate data generation method according to claim 7 is the method according to claim 4 or 5, wherein the point of interest is a specific node or link other than the start node included in a traffic network. Features.

また、請求項8に係る集計データ生成方法の発明は、請求項4に記載の方法において、前記第4のステップを少なくとも1つの特定のODペア交通量について実行し、あらかじめ指定したリンクのOD内訳を集計することを特徴とする。   Further, the invention of the aggregate data generation method according to claim 8 is the method according to claim 4, wherein the fourth step is executed for at least one specific OD pair traffic volume, and the OD breakdown of the link designated in advance is performed. It is characterized by tabulating.

さらに、請求項9に係る集計データ生成方法の発明は、請求項5に記載の方法において特定の一つのリンクを前記特定の着目点に設定することを特徴とする。   Furthermore, the invention of the total data generation method according to claim 9 is characterized in that, in the method according to claim 5, one specific link is set as the specific point of interest.

本発明の別の局面による、請求項10に係る確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成装置の発明は、交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成装置であって、OD交通量を入力する入力手段と、前記入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求める配分処理手段と、前記繰り返し段階毎の配分率を求める配分率決定手段と、前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を実行する後退処理手段と、前記後退処理手段を制御して、前記繰り返し段階毎に、後退処理を1回または複数回実行させ、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計テーブルに累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成する集計手段と、前記集計されたデータを出力する出力手段と、を含むことを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, the invention of the aggregated data generation device for traffic-dependent quantities in the stochastic equilibrium distribution according to claim 10 provides the OD traffic related to the traffic network from one origin node to a plurality of end nodes. An aggregated data generation device that probabilistically distributes to a plurality of routes to reach and aggregates various amounts that depend on the traffic volume after allocation for a predetermined aggregation target, the input means for inputting OD traffic volume; A process of probabilistically allocating the input OD traffic volume in order of distance from the end node side to the starting node side in the order of distance from the shortest route is repeated a plurality of times, and the traffic allocated to each repeated stage is repeated. A distribution processing means for obtaining an approximate amount solution, a distribution rate determining means for obtaining a distribution ratio for each iteration stage, and a traffic volume corrected using the distribution ratio from a specific point of interest The backward processing means for executing processing to be distributed by the backward processing toward the starting node and the backward processing means are controlled so that the backward processing is executed once or a plurality of times at each repetition stage, and the result is set in advance. It includes a totaling means for generating aggregated data of various quantities depending on the allocated traffic volume by accumulating in the aggregate table according to the aggregation condition, and an output means for outputting the aggregated data .

さらに、本発明の別の局面による、請求項11に係る確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成装置の発明は、交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成装置であって、前記OD交通量を入力する入力手段と、前記入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求める配分処理手段と、前記繰り返し段階毎の配分率を求める配分率決定手段と、前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を実行する後退処理手段と、前記後退処理手段により配分された配分交通量をパターンとして用いて、特定の着目点から前記終点ノードに向かう前進処理により配分する処理を実行する前進処理手段と、前記後退処理手段および前記前進処理手段とを制御して、前記繰り返し段階毎に、後退処理およびその後の前進処理を1回または複数回実行させ、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計テーブルに累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成する集計手段と、前記集計されたデータを出力する出力手段と、を含むことを特徴とする。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided an invention of a total data generation device for traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution according to claim 11, wherein an OD traffic amount related to a traffic network is converted from a single origin node to a plurality of end points. A tally data generation device for stochastically balancing and distributing to a plurality of routes to a node, and tallying various amounts depending on traffic after distribution for a predetermined tally object, wherein the input means inputs the OD traffic amount And a process of probabilistically allocating the input OD traffic volume in order of distance from the end node side toward the starting node side in the order of distance from the shortest route a plurality of times. A distribution processing means for obtaining an approximate solution of the traffic volume, a distribution ratio determining means for obtaining a distribution ratio for each iteration stage, and a traffic volume corrected using the distribution ratio, in a specific manner Forward processing from a specific point of interest toward the destination node using a backward processing means for performing processing to be distributed by the backward processing from the eye point to the starting node, and the allocated traffic distributed by the backward processing means as a pattern Controlling the forward processing means for executing the processing distributed by the processing, the backward processing means and the forward processing means, and executing the backward processing and the subsequent forward processing once or a plurality of times for each repetition stage; By accumulating the results in a tabulation table according to preset tabulation conditions, tabulation means for generating tabulated data of various amounts depending on the allocated traffic volume, and output means for outputting the tabulated data, It is characterized by including.

本発明者は、確率的利用者均衡配分の配分結果を集計処理する方法を鋭意検討した結果、所定の後退処理を単独で、あるいは所定の後退処理と前進処理とを組合せて用いることにより、確率的利用者均衡配分における各種の交通量依存諸量の集計データを生成することが可能であることを見出し、本発明を完成した。   As a result of earnestly examining the method of tabulating the distribution result of the stochastic user equilibrium distribution, the present inventor has obtained a probability by using a predetermined backward process alone or a combination of the predetermined backward process and forward process. The present invention has been completed by discovering that it is possible to generate aggregate data of various traffic-dependent quantities in the balanced distribution of users.

ここで後退処理とは、OD交通の終点側から起点側に向けてリンク交通量を配分する処理をいう。好ましい後退処理の具体的な一例として、後述するDialのアルゴリズムの後退処理を用い、集計処理を行うことができる。   Here, the reverse process means a process of allocating the link traffic from the end point side of the OD traffic to the start point side. As a specific example of the preferred backward process, the totaling process can be performed using the backward process of Dial algorithm described later.

一方、前進処理とは、交通の流れと同じ起点側から終点側に向けてリンク交通量を配分する処理をいう。本発明においては、先行して行われる後退処理による配分結果をパターンとして用いること、および後述する適切な開始点および順番に従い前進処理を行うことで、後退処理と前進処理を組み合わせた集計処理を可能とした。   On the other hand, the forward process refers to a process of allocating link traffic from the same starting point side to the ending point side as the traffic flow. In the present invention, it is possible to perform a totaling process combining the backward process and the forward process by using the distribution result of the backward process performed in advance as a pattern and performing the forward process according to an appropriate starting point and order described later. It was.

図1は、確率的利用者均衡配分の解法として知られているDialのアルゴリズムの基本フローを説明する図である。図示のとおり、Dialのアルゴリズムは、起点rから全てのノードmへの最小交通費用c(m)を計算し、かつ全リンクについてリンク尤度L[i→j]を計算するステップ(Step0の処理)、起点rから近い順(c(m)の昇順)に、リンクウェイトW[m→j]を計算するステップ(Step1の処理)、および起点rから遠い順(c(m)の降順)に、各ノードmに流入する交通量ximを計算するステップ(Step2の処理)を含んでいる。ここで、mは各処理において着目しているノード、iはその上流側のノード、jはその下流側のノードをそれぞれ表す。また、Step2の処理におけるqrmは着目点mがセントロイドの場合、そこに集中する交通である。また、リンクウェイトとは、あるノードが選ばれたという条件下で、それに接続する各リンクが選ばれる確率に比例した値を意味する。 FIG. 1 is a diagram for explaining a basic flow of a Dial algorithm known as a solution for probabilistic user equilibrium distribution. As shown in the figure, the Dial algorithm calculates the minimum traffic cost c (m) from the starting point r to all the nodes m and calculates the link likelihood L [i → j] for all links (Step 0 processing). ), The step of calculating the link weight W [m → j] in ascending order from the starting point r (c (m) ascending order) (processing in Step 1), and the order from the starting point r (descending order of c (m)) The step of calculating the traffic volume x im flowing into each node m (the process of Step 2) is included. Here, m represents a node of interest in each process, i represents an upstream node thereof, and j represents a downstream node thereof. Further, q rm in the process of Step 2 is traffic concentrated on the point of interest m when it is a centroid. The link weight means a value proportional to the probability that each link connected to a certain node is selected under the condition that a certain node is selected.

このようなDialのアルゴリズムによれば、あるノードから他の全てのノードに至る経路について、流動する交通量を一度に配分することが出来る(上記Step2の処理参照)。これは、後述するように最短経路と副経路が樹形状に分布することと、それに基づきDialのアルゴリズムが構成されていることによる。一方、Dialのアルゴリズムによれば、1つのODペアについてのみ交通量を配分することも可能である。本発明における集計処理の一実施態様では、基本的手法の1つとして、1つのODペアについてのみ交通量を配分する処理を利用する。これにより、特定のリンクのOD内訳を集計することができる。   According to such a Dial algorithm, it is possible to distribute a flowing traffic volume at a time for a route from a certain node to all other nodes (see the processing in Step 2 above). This is because the shortest route and the sub route are distributed in a tree shape as described later, and the Dial algorithm is configured based on the tree shape. On the other hand, according to the Dial algorithm, it is also possible to distribute the traffic volume for only one OD pair. In one embodiment of the tabulation process according to the present invention, as one of the basic methods, a process of allocating traffic only for one OD pair is used. Thereby, the OD breakdown of a specific link can be totaled.

従来の分割配分と確定的な利用者均衡配分の配分過程は、後退処理による一本の最短経路上への交通量の配分であり、当該最短経路上を終点から起点に向かい一本道に交通量を累加することで、各種諸量を集計することができる。これに対し、確率的利用者均衡配分においては、交通量の配分結果は、図2のイメージ図に示すように、起点から終点までの最短経路と副経路が樹形状に分布して表現されるものであるため、集計には新たな手法を開発する必要がある。   The conventional allocation process of split allocation and deterministic user equilibrium allocation is the distribution of traffic volume on one shortest route by reverse processing, and the traffic volume on the shortest route from the end point to the starting point is on a single road. By accumulating, various quantities can be tabulated. On the other hand, in the stochastic user equilibrium distribution, the traffic volume distribution result is represented by the shortest route and the sub route from the start point to the end point distributed in a tree shape as shown in the image diagram of FIG. Therefore, it is necessary to develop a new method for aggregation.

確率的利用者均衡配分の、例えばDialのアルゴリズムにより配分交通量を求める過程は、あるノードから起点ノードに向かう後退処理により、最短経路と副経路(最短経路よりは幾分か長い経路で、交通量を分配する対象となる経路)にリンクウェイトの割合で交通量を分配する処理を含んでいる。
図3は、かかる後退処理により交通量を配分する例のイメージ図である。図3において、ノードAの方がノードBよりも起点(図示せず)から遠いので、まずノードAに関し、ノードAから流出する60の交通量(10+20+30)を、所定のリンクウェイトの割合で上流側の2つのリンクに25,35とそれぞれ分配する。次いで、ノードAよりも起点に近いノードBに関し、ノードBから流出する70の交通量(45+25)を、所定のリンクウェイトの割合で上流側の2つのリンクに30,40とそれぞれ分配する。このようにして、Dialの後退処理のアルゴリズムにおいては、全てのノードについて、起点から遠い順に、下流側に流出する交通量を合計し、上流側のリンクにリンクウェイトの割合で分配する処理を行っている。そこで、確率的利用者均衡配分の集計処理においても、配分処理で用いた後退処理を応用すると、終点側から起点側に向かい遡ることが可能であり、起点から遠い順に起点に向けて交通量を配分する後退処理の結果を累加することで、各種諸量を集計できる。
なお、確率的利用者均衡配分の集計処理において、集計の目的に応じて後退処理を複数回適用してもよいのは勿論である。
The process of obtaining the allocated traffic volume by using the Stochastic User Balance Allocation, for example, the Dial algorithm, is based on the shortest route and the sub route (slightly longer than the shortest route). The route to which the traffic is to be distributed) includes a process of distributing the traffic at a ratio of the link weight.
FIG. 3 is an image diagram of an example in which the traffic volume is allocated by the backward processing. In FIG. 3, since node A is farther from the starting point (not shown) than node B, first, with respect to node A, 60 traffic volumes (10 + 20 + 30) flowing out from node A are upstream at a predetermined link weight ratio. 25 and 35 are distributed to the two links on the side. Next, with respect to the node B closer to the starting point than the node A, 70 traffic volumes (45 + 25) flowing out from the node B are distributed as 30 and 40 to the two upstream links at a predetermined link weight ratio. In this way, in the dial backward processing algorithm, for all the nodes, the traffic flowing out downstream is summed in the order of distance from the starting point and distributed to the upstream link at the ratio of the link weight. ing. Therefore, in the aggregation process of stochastic user equilibrium distribution, if the backward process used in the distribution process is applied, it is possible to go back from the end point toward the start point, and the traffic volume from the start point to the start point in order from the start point. By accumulating the results of the backward processing to be distributed, various quantities can be aggregated.
Of course, in the tabulation process of the stochastic user equilibrium distribution, the backward process may be applied a plurality of times according to the purpose of the tabulation.

次に、本発明に係る集計方法に用いられる前進処理は、特定の着目点から前記終点ノードに向かう前進処理により配分する処理である。実際の交通の流れでは、ある特定の区間(たとえば特定のリンク、ノード(交差点)、複数のノード(交差点)を集約したグループ等を指す。以下これらを「着目点」といい、特に特定のリンクを指す場合には「着目リンク」ともいう。)を流れた交通が目的地に至るのを集計するのは、当該区間を通過した車両を追跡すればよいので自然である。しかし、確率的利用者均衡配分の配分過程の経路は、一般的にそれとは逆向きの終点側から起点に向かうように規定されており、Dialのアルゴリズムによる配分過程も終点側から起点に向かう順に後退処理している(DialのアルゴリズムにおけるStep2の処理を参照)。   Next, the forward process used in the counting method according to the present invention is a process of allocating by a forward process from a specific point of interest toward the end point node. In actual traffic flow, this refers to a specific section (for example, a specific link, a node (intersection), a group of a plurality of nodes (intersections), etc.) These are hereinafter referred to as “points of interest”, particularly a specific link. It is natural that the traffic passing through the section reaches the destination because it is only necessary to track the vehicles that have passed through the section. However, the path of the stochastic user equilibrium allocation process is generally defined to go from the end point in the opposite direction to the starting point, and the allocation process by the Dial algorithm is also in the order from the end point to the starting point. Backward processing is performed (see Step 2 in the Dial algorithm).

配分計算の結果を「ある区間を利用する交通」と表現した場合には、当然それに先立つ何らかの配分を行っている。この先行する配分を利用することで、前進処理により着目点から終点に至る経路を求めることができる。一般的に、着目リンクを利用する交通は、先行する後退処理によって配分した交通の一部分である。そこで、図4にイメージ図で示すように、前進処理では、この先行する後退処理の配分結果をパターンとして用いている。
なお、確率的利用者均衡配分の集計処理において、集計の目的に応じて後退処理と前進処理とを複数回適用してもよいのは勿論である。
When the result of the distribution calculation is expressed as “traffic using a certain section”, of course, some distribution prior to that is performed. By using this preceding distribution, a route from the point of interest to the end point can be obtained by the forward process. In general, the traffic using the link of interest is a part of the traffic allocated by the preceding backward processing. Therefore, as shown in the image diagram of FIG. 4, in the forward process, the distribution result of the preceding backward process is used as a pattern.
Of course, in the tabulation process of the stochastic user equilibrium distribution, the backward process and the forward process may be applied a plurality of times depending on the purpose of the tabulation.

本発明によれば、所定の後退処理を単独で、あるいは所定の後退処理と前進処理とを組合せて用いることにより、確率的利用者均衡配分における各種の交通量依存諸量の集計データを生成することが可能となる。また、実用規模の交通ネットワークに対して、確率的利用者均衡配分の集計を行い、十分に許容できる時間内で処理を完了させることができる。   According to the present invention, aggregate data of various traffic-dependent quantities in stochastic user equilibrium distribution is generated by using a predetermined backward process alone or in combination with a predetermined backward process and forward process. It becomes possible. In addition, it is possible to aggregate probabilistic user equilibrium distribution for a practical scale traffic network and complete the processing within a sufficiently acceptable time.

以下、本発明の好ましい実施態様について図面を参照して詳しく説明する。なお、以下に記述する実施の形態は例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
図5は、本発明に係る集計データ生成装置の一例の基本構成を示すブロック図である。図5において、集計データ生成装置100は、入力部10と、配分処理部20と、集計処理部30と、出力部40とから構成されている。さらに、集計処理部30は、配分率決定部311と、後退処理部312と、前進処理部313と、集計部314とを備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is an illustration and this invention is not limited to these.
FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration of an example of a total data generation apparatus according to the present invention. In FIG. 5, the total data generation device 100 includes an input unit 10, a distribution processing unit 20, a total processing unit 30, and an output unit 40. Further, the totalization processing unit 30 includes a distribution rate determination unit 311, a backward processing unit 312, a forward processing unit 313, and a totaling unit 314.

入力部10は、後述する確率的利用者均衡配分を配分処理部20で実行させるために必要なデータと、同様に後述する後退処理(または後退処理および前進処理)を用いた集計処理を集計処理部30で実行させるために必要なデータとを入力する。
入力部10から入力される前者のデータの例を挙げれば、(1)OD表、(2)配分の制御データ(ゾーン数、車種数、収束判定条件等)、(3)ネットワークデータ(リンクデータ(両端ノード、距離、パフォーマンス関数コード等)、ゾーン中心ノード番号(各ゾーンに1つあって、ゾーンに発着する交通をネットワークに対応させるノード番号)、パフォーマンス関数(交通量に応じてそのリンクを通過するのに要する時間を求める関数)のパラメータ、方向規制データ(3ノード列で走行規制する方向を指定するデータ)等)である。
The input unit 10 performs aggregation processing using data necessary for causing the distribution processing unit 20 to execute stochastic user equilibrium distribution, which will be described later, and aggregation processing using the backward processing (or backward processing and forward processing), which will be described later. Data necessary for execution by the unit 30 is input.
Examples of the former data input from the input unit 10 include: (1) OD table, (2) distribution control data (number of zones, number of vehicle types, convergence determination conditions, etc.), (3) network data (link data) (Nodes at both ends, distance, performance function code, etc.), zone center node number (one node for each zone, corresponding to the network for traffic to / from the zone), performance function (link according to traffic volume) Parameters for determining the time required for passing), direction restriction data (data for specifying a direction in which travel is restricted in a three-node sequence), and the like.

図6は、入力部10から入力されるOD表のイメージ図を示す。OD表は、ある起点から他の終点に至る交通量を、マトリックスで与えるものである。なお、図6では、一例として発ゾーン(起点ノードに相当)と着ゾーン(終点ノードに相当)との間の交通量を規定している。   FIG. 6 shows an image diagram of the OD table input from the input unit 10. The OD table gives a traffic volume from a certain starting point to another ending point in a matrix. In FIG. 6, as an example, the traffic volume between the departure zone (corresponding to the start node) and the arrival zone (corresponding to the end node) is defined.

また、入力部10から入力される後者のデータの例としては、集計の制御データ(集計対象リンクを指定するデータ、集計対象領域を指定するデータ等)であり、当該集計の制御データは、後述する集計処理部30における集計条件をあらかじめ設定する。   Moreover, as an example of the latter data input from the input part 10, it is totaling control data (data specifying a totaling link, data specifying a totaling area, etc.), and the totaling control data is described later. Aggregation conditions in the aggregation processing unit 30 to be set are set in advance.

配分処理部20は、入力部10から入力されるOD表、配分の制御データ、ネットワークデータに基づき、OD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を実行する。この処理が所定の収束条件を満たすまで複数回繰り返されることにより、繰り返し段階毎の配分された交通量(以下「配分交通量」ともいう)の近似解が求められる。配分処理部20は、処理結果として、後述する繰り返し段階毎の、リンクの選択確率すなわちリンクウェイト、配分交通量の近似解、およびステップサイズを出力する。   Based on the OD table, distribution control data, and network data input from the input unit 10, the distribution processing unit 20 moves the OD traffic from the end node side to the start node side in order of distance from the shortest route. A process of stochastic equilibrium distribution is executed by the backward process. By repeating this process a plurality of times until a predetermined convergence condition is satisfied, an approximate solution of the traffic volume allocated for each iteration stage (hereinafter also referred to as “allocated traffic volume”) is obtained. The distribution processing unit 20 outputs a link selection probability, that is, a link weight, an approximate solution of the allocated traffic, and a step size for each repetition stage described later as a processing result.

集計処理部30において、配分率決定部311は、配分処理部20における処理結果(具体的にはステップサイズ)に基づき、繰り返し段階毎の配分率を求め、後退処理部312に出力する。後退処理部312は、配分率決定部311が出力する配分率を用いて交通量を修正し、修正した交通量を、特定の着目点から起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を実行する。また、前進処理部313は、後退処理部312によって配分された配分交通量を後退処理部312から取得し、当該配分交通量をパターンとして用いて、特定の着目点から前記終点ノードに向かう前進処理により配分する処理を実行する。さらに、集計部314は、後退処理部312のみ、または後退処理部312および前進処理部313の両方を制御して、前記繰り返し段階毎に、後退処理のみまたは後退処理と前進処理の両方を1回または複数回実行させ、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い図示しない集計テーブルに累加する。なお、ここでの集計部314の動作は、入力部10で入力された集計条件に従う。   In the aggregation processing unit 30, the distribution rate determination unit 311 obtains the distribution rate for each repeated stage based on the processing result (specifically, the step size) in the distribution processing unit 20, and outputs it to the backward processing unit 312. The retreat processing unit 312 corrects the traffic volume using the distribution rate output by the distribution rate determination unit 311, and executes a process of distributing the corrected traffic volume by a retreat process from a specific point of interest toward the starting node. Further, the forward processing unit 313 acquires the allocated traffic distributed by the reverse processing unit 312 from the reverse processing unit 312 and uses the allocated traffic as a pattern to perform forward processing from a specific point of interest toward the end node. The process of allocating is executed. Further, the totaling unit 314 controls only the backward processing unit 312 or both the backward processing unit 312 and the forward processing unit 313, and performs only the backward processing or both the backward processing and the forward processing once for each repetition stage. Alternatively, it is executed a plurality of times, and the result is accumulated in a totaling table (not shown) according to a preset totaling condition. Note that the operation of the totaling unit 314 here follows the totaling condition input by the input unit 10.

以上により、集計部314において配分交通量に依存する諸量に関する所望の集計されたデータ(集計済みデータ)が生成され、出力部40に出力される。
なお、集計データ生成装置100は、バスによって相互接続されたCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access
Memory)、記憶装置、入力装置、および出力装置(例えばディスプレイ等の表示装置)を備えた通常のパーソナルコンピュータによって構成することができることは言うまでもない。かかるパーソナルコンピュータのハードウェア構成自体は自明であるのでその図示は省略するが、本実施態様に即して簡潔に説明すると、パーソナルコンピュータの入力装置は、集計データ生成装置100の入力部10に、パーソナルコンピュータのCPU、RAM、および記憶装置は、集計データ生成装置100の配分処理部20、および集計処理部30に、パーソナルコンピュータの出力装置は、集計データ生成装置100の出力部40にそれぞれ相当する。パーソナルコンピュータの記憶装置には、前記配分処理部20および後退処理部30における各処理をパーソナルコンピュータに実行させるためのメインプログラム、および集計用テーブルを格納させる。そして、パーソナルコンピュータのCPUは、記憶装置に格納されたメインプログラムを読み出し、RAMに設けられたワークエリアに展開して当該プログラムを実行することにより、集計データ生成装置100の各部を駆動制御する。また、パーソナルコンピュータのRAMは、CPUによって実行されるメインプログラム、および当該プログラムに従い記憶装置から読み出され、更新され、あるいは生成されるデータ等を一時的に格納するワークエリアを形成する。
なお、集計データ生成装置100をパーソナルコンピュータによって構成する場合には、出力部40をインターフェースとして、出力結果を、別途パーソナルコンピュータに接続されたディスプレイ(図示せず)に所定形式で表示させ、プリンタ(図示せず)に所定形式で印刷させ、あるいは外部記憶媒体(図示せず)に記憶させることができる。
As described above, desired aggregated data (aggregated data) relating to various quantities depending on the allocated traffic volume is generated in the aggregation unit 314 and output to the output unit 40.
The total data generation device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access) interconnected by a bus.
Needless to say, it can be configured by a normal personal computer including a memory, a storage device, an input device, and an output device (for example, a display device such as a display). Since the hardware configuration of such a personal computer is self-explanatory, its illustration is omitted. However, in brief description according to the present embodiment, the input device of the personal computer is connected to the input unit 10 of the total data generation device 100. The CPU, RAM, and storage device of the personal computer correspond to the distribution processing unit 20 and the aggregation processing unit 30 of the total data generation device 100, and the output device of the personal computer corresponds to the output unit 40 of the total data generation device 100. . The storage device of the personal computer stores a main program for causing the personal computer to execute each process in the distribution processing unit 20 and the backward processing unit 30 and a table for aggregation. Then, the CPU of the personal computer reads out the main program stored in the storage device, develops it in a work area provided in the RAM, and executes the program, thereby driving and controlling each unit of the total data generation device 100. The RAM of the personal computer forms a main program executed by the CPU and a work area that temporarily stores data that is read from, updated, or generated from the storage device according to the program.
When the total data generation device 100 is configured by a personal computer, the output result is displayed in a predetermined format on a display (not shown) separately connected to the personal computer using the output unit 40 as an interface, and a printer ( (Not shown) can be printed in a predetermined format or stored in an external storage medium (not shown).

集計部314は、集計を目的としている各種の配分交通量に依存する諸量毎に、所定の集計サブプログラムを備えることができる。一例として、特定のリンクのOD内訳およびトリップ長分布を求めるサブプログラム、スクリーンのOD内訳およびトリップ長分布を求めるサブプログラム、地域関連交通の集計プログラム、ランプ間のOD表集計プログラム、特定路線利用交通の経路集計プログラム、路線パターンの集計プログラム等をあらかじめ作成して記憶装置(図示せず)に格納しておき、CPU(図示せず)が集計目的に応じた適切なサブプログラムを記憶装置(図示せず)から選択して読み出し、実行するようにしてもよい。   The totaling unit 314 can include a predetermined totaling subprogram for each quantity depending on various types of allocated traffic for the purpose of counting. As an example, a subprogram that calculates the OD breakdown and trip length distribution of a specific link, a subprogram that calculates an OD breakdown and trip length distribution of a screen, an area-related traffic counting program, an OD table counting program between ramps, and traffic using a specific route A route totaling program, a route pattern totaling program, and the like are created in advance and stored in a storage device (not shown), and a CPU (not shown) stores an appropriate subprogram according to the totaling purpose in the storage device (FIG. (Not shown) may be selected, read, and executed.

以上のように構成される集計データ生成装置100を用いて行われる本発明の集計方法の複数の実施態様について、図面を参照して以下に詳しく説明する。なお、本実施態様における、配分処理部20および集計処理部30の動作に関連して、本実施態様の方法が前提としている確率的利用者均衡配分の解法であるDialのアルゴリズムに再び言及し、利用者均衡配分の解法であるFrank-Wolfe法について予備的に言及する。   A plurality of embodiments of the tabulation method of the present invention performed using the tabulation data generation apparatus 100 configured as described above will be described in detail below with reference to the drawings. In connection with the operations of the distribution processing unit 20 and the aggregation processing unit 30 in the present embodiment, reference is again made to the Dial algorithm, which is a solution for the stochastic user equilibrium distribution, which is assumed by the method of the present embodiment. A preliminary mention will be made of the Frank-Wolfe method, which is a solution to user equilibrium allocation.

再び図1を参照して、Dialのアルゴリズムの基本フローは、起点rから全てのノードmへの最小交通費用c(m)を計算し、かつ全リンクについてリンク尤度L[i→j]を計算するステップ(Step0の処理)、起点rから近い順(c(m)の昇順)に、リンクウェイトW[m→j]を計算するステップ(Step1の処理)、および起点rから遠い順(c(m)の降順)に、各ノードmに流入する交通量ximを計算するステップ(Step2の処理)を含んでいる。Dialのアルゴリズムの基本フローのうち、Step2の後退処理、すなわちノードから流出する交通をリンクウェイトの割合で上流側リンクに分配する処理が、集計処理部30における集計処理に重要な役割を果たす。 Referring again to FIG. 1, the basic flow of the Dial algorithm is to calculate the minimum traffic cost c (m) from the starting point r to all nodes m, and to calculate the link likelihood L [i → j] for all links. Step of calculating (step 0 processing), calculating the link weight W [m → j] in ascending order from the starting point r (ascending order of c (m)) (step 1 processing), and order of increasing distance from the starting point r (c (in descending order of (m)) includes a step of calculating the traffic amount x im flowing into each node m (processing of Step 2). Of the basic flow of the Dial algorithm, the backward process of Step 2, that is, the process of distributing the traffic flowing out from the node to the upstream link at the link weight ratio plays an important role in the aggregation process in the aggregation processor 30.

図7はDialのアルゴリズムのStep2の後退処理の説明図、図8はDialのアルゴリズムによる交通量配分のイメージを示す表である。両図において、i,m,jはノード番号、x,Xはリンク交通量、qrmはOD交通量、W[]はリンクウェイトをそれぞれ表す。図7の例で、DialのアルゴリズムのStep2の後退処理において、ノードmに着目して、下流側のリンクの交通量Xmj1、Xmj2、Xmj3を上流側リンクにリンクウェイトの割合W[i1→m]、W[i2→m]で分配する。図1に示したStep2の定義式から分かるように下流側に流れる交通を上流側のリンクに分配する比率(イとイ’、ロとロ’、ハとハ’、ニとニ’の比率)は同じである。着目ノードmがゾーンのセントロイドのときは、これも上流側リンクにリンクウェイトの割合W[i1→m]、W[i2→m]で分配する。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the backward processing in Step 2 of the Dial algorithm, and FIG. 8 is a table showing an image of traffic distribution by the Dial algorithm. In both figures, i, m, and j are node numbers, x and X are link traffic, q rm is OD traffic, and W [] is link weight. In the example of FIG. 7, in the backward process of Step2 of Dial algorithm, node by focusing on m, the downstream link traffic xmj 1, xmj 2, the ratio of the link weights to xmj 3 upstream link W [i Distribute with 1 → m] and W [i 2 → m]. As can be seen from the definition formula of Step 2 shown in FIG. 1, the ratio of distributing traffic flowing downstream to the upstream link (ratio of ii and ii, ro and ro, ha and ha, di and ni) Are the same. When the node of interest m is a centroid of the zone, it is also distributed to the upstream links at link weight ratios W [i 1 → m] and W [i 2 → m].

交通ネットワークの均衡配分は、数理最適化問題としてFrank-Wolfe法で数値的に解くことができる。このことは、非特許文献1に確定的な利用者均衡配分の解法として紹介されている。確率的利用者均衡配分における交通量の配分処理にもFrank-Wolfe法を用いることができる。また、配分処理で求めた結果を利用してさらに集計処理を行う場合にも、Frank-Wolfe法に従い、修正された各段階のリンク交通量を用いることができる。Frank-Wolfe法を用いる均衡配分では、所定の目的関数について関数値を降下させる方向を指すように決定される降下方向ベクトルと、一次元探索において降下できる距離を示すステップサイズとを決定し、リンク交通量ベクトルを修正する。本実施態様では、配分処理部20にこの手法を実行させている。   The balanced distribution of traffic networks can be numerically solved by the Frank-Wolfe method as a mathematical optimization problem. This is introduced in Non-Patent Document 1 as a definite user equilibrium distribution solution. The Frank-Wolfe method can also be used for traffic distribution processing in stochastic user equilibrium allocation. In addition, when the aggregation process is further performed using the result obtained in the distribution process, the corrected link traffic volume at each stage can be used according to the Frank-Wolfe method. In the balanced distribution using the Frank-Wolfe method, a descent direction vector determined to indicate the direction in which the function value is lowered for a predetermined objective function and a step size indicating the distance that can be lowered in the one-dimensional search are determined, and the link Correct the traffic vector. In this embodiment, the distribution processing unit 20 executes this method.

(第1の実施形態)
次に、集計データ生成装置100を用いて行われる第1の実施形態に係る集計方法について、図面を参照して順に説明する。本実施態様では、集計処理部30が、後退処理のみを実行し集計を行う例について説明する。
(First embodiment)
Next, a tabulation method according to the first embodiment performed using the tabulation data generation apparatus 100 will be described in order with reference to the drawings. In the present embodiment, an example will be described in which the aggregation processing unit 30 performs the aggregation by executing only the backward processing.

まず、集計データ生成装置100の配分処理部20が実行する配分処理について、フローチャートを用いて以下に説明する。なお、配分処理部20を動作させる前提として、OD表、配分の制御データ、ネットワークデータ等の配分処理に必要な外部データが、入力部10から入力されているものとする。   First, the distribution process executed by the distribution processing unit 20 of the total data generation device 100 will be described below using a flowchart. As a premise for operating the distribution processing unit 20, it is assumed that external data necessary for distribution processing such as an OD table, distribution control data, and network data is input from the input unit 10.

図9は、配分処理部20が実行する配分処理の一例を示すフローチャートである。
まず、初期値として、均衡解が収束するまでの繰り返し回数nを0、全リンク交通量を0に設定する(StepS11)。次いで、配分処理部20は、初期リンクコストtij (0)=tij(0)を求める(StepS12)。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of distribution processing executed by the distribution processing unit 20.
First, as initial values, the number of iterations n until the equilibrium solution converges is set to 0, and the total link traffic volume is set to 0 (Step S11). Next, the distribution processing unit 20 obtains an initial link cost t ij (0) = t ij (0) (Step S12).

配分処理部20は、StepS12において求めた初期リンクコストtij (0)に対し、Dialのアルゴリズムに従い、入力部10から入力された全OD交通量を配分し、リンク交通量xij (0)を求める(StepS13)。Dialのアルゴリズムによる交通量配分については、既に図1、図7および図8を参照して説明したので、以下詳しい説明を省略する。 The allocation processing unit 20 allocates the total OD traffic volume input from the input unit 10 to the initial link cost t ij (0) obtained in Step S12 according to the Dial algorithm, and determines the link traffic volume x ij (0) . Obtain (Step S13). The traffic distribution by the Dial algorithm has already been described with reference to FIG. 1, FIG. 7, and FIG.

次いで配分処理部20は、上記StepS13で求めたリンク交通量xij (0)に基づき、リンクコストtij (n)を修正する(StepS14)。ここで、初期リンク交通量を求めた直後の最初の演算では、tij (0)=tij(xij (0))を求めることを意味する。 Next, the distribution processing unit 20 corrects the link cost t ij (n) based on the link traffic x ij (0) obtained in Step S13 (Step S14). Here, in the first calculation immediately after obtaining the initial link traffic volume, it means obtaining t ij (0) = t ij (x ij (0) ).

次いで配分処理部20は、Step14で修正されたリンクコストに対し、Dialのアルゴリズムに従い、全OD交通量を配分し、リンク交通量yij (n)を求める(StepS15)。ここでも、初期リンク交通量を求めた直後の最初の演算では、yij (0)を求めることを意味する。 Next, the distribution processing unit 20 allocates the total OD traffic volume to the link cost corrected in Step 14 according to the Dial algorithm, and obtains the link traffic volume y ij (n) (Step S15). Again, in the first calculation immediately after obtaining the initial link traffic volume, this means obtaining y ij (0) .

次いで配分処理部20は、dij (n)=yij (n)−xij (n)の式により降下方向ベクトルを求める。降下方向ベクトルは後述するStepS18の演算に用いられる。StepS17では降下方向ベクトルのステップサイズα(n)を決定する(StepS16)。ここでも、初期リンク交通量を求めた直後の最初の演算では、α(0)を求めることを意味する。 Then the distributing unit 20, the equation of d ij (n) = y ij (n) -x ij (n) determining the lowering direction vector. The descending direction vector is used in the calculation in Step S18 described later. In Step S17, the step size α (n) of the descending direction vector is determined (Step S16). Again, in the first calculation immediately after obtaining the initial link traffic volume, this means obtaining α (0) .

次いで配分処理部20は、xij (n+1)=xij (n)+α(n)dij (n)の式によりリンク交通量を修正する(StepS18)。この修正過程では、xij (n+1)を所定の目的関数に代入し当該目的関数を最小にするステップサイズ、リンク交通量が求められる。 Next, the distribution processing unit 20 corrects the link traffic volume according to the formula x ij (n + 1) = x ij (n) + α (n) d ij (n) (Step S18). In this correction process, x ij (n + 1) is substituted into a predetermined objective function, and the step size and link traffic volume that minimize the objective function are obtained.

StepS11からStepS18までの一連の処理で1段階の処理が終了する。こうして求められたステップサイズ、リンク交通量は、次のStepS19の収束条件を満足しない限り、各段階の近似解である。   One stage of processing is completed by a series of processing from Step S11 to Step S18. The step size and the link traffic volume thus obtained are approximate solutions at each stage unless the convergence condition of the next Step S19 is satisfied.

続いて配分処理部20は、xij (n+1)、xij (n)を用いて、あらかじめ設定した収束条件を満足するかを判定する(StepS19)。収束条件を満足していない場合(StepS19;NO)、n=n+1としてStepS14へ戻る(StepS20)。収束条件を満足する場合(StepS19;YES)、処理を終了する。 Subsequently, the distribution processing unit 20 determines whether or not a preset convergence condition is satisfied using x ij (n + 1) and x ij (n) (Step S19). When the convergence condition is not satisfied (Step S19; NO), n = n + 1 is set, and the process returns to Step S14 (Step S20). If the convergence condition is satisfied (Step S19; YES), the process is terminated.

このようにして、配分処理部20は、所定の収束条件を満足するまでStepS14〜StepS18の配分処理を繰り返す。なお、収束条件は、装置の演算時間等を考慮してあらかじめ設定した繰り返し回数の上限を満たすこと、近似解の変化量がある定数以下となること等の条件を複数組み合わせて設定することができ、例えば、Frank-Wolfe法を用いた確定的な均衡配分の配分処理でも用いられている収束条件を同様に用いても良い。   In this way, the distribution processing unit 20 repeats the distribution processing of Step S14 to Step S18 until a predetermined convergence condition is satisfied. The convergence condition can be set by combining multiple conditions such as satisfying the upper limit of the number of repetitions set in advance in consideration of the operation time of the device, etc., and the amount of change in the approximate solution being below a certain constant. For example, the convergence condition that is also used in the deterministic balanced distribution process using the Frank-Wolfe method may be used in the same manner.

以上の配分処理を配分処理部20が終了した時点で、リンク交通量の収束した近似解(均衡解)が最終的に求まるが、その過程で、繰り返しの度に、その配分段階のリンクウェイトがStepS15において求められ(DialのアルゴリズムのStep1参照)、また、繰り返しの度に、その配分段階のステップサイズ、およびリンク交通量の近似解(以下「配分交通量」ともいう)がStepS18において求められている。これらは後述する集計処理部30での集計処理にも用いられるため、繰り返しの各段階において、StepS15、StepS18の各ステップの直後に別個に、あるいはStepS18の直後もしくはStepS19の収束判定後にこれらをまとめて、図示しない記憶装置に記憶させておく。
本実施態様では、配分処理において求めたステップサイズを、集計処理において後述する配分率を求めるために用いている。また、本実施態様では、配分処理において求めた配分交通量、リンクウェイトを、集計のための各段階kの状態を再現するために用いることができる。ここで状態とは、具体的にはリンク交通量であり、特に配分交通量は、集計処理において確率的均衡配分の後退処理が可能な状態を作り出すために用いることができる。例えば、集計処理においては、再現されたリンク交通量を用いて、各リンクのパフォーマンス関数を用いて各リンクの所要時間(リンク旅行時間)を求めたり、そのようにして求めたリンクの所要時間を更に用いて最短経路の旅行時間(OD間旅行時間)を求めたりすることも、勿論可能である。
なお、リンクウェイトは配分交通量から別途算出することも可能であるため、配分処理において求めたリンクウェイトを記憶装置に記憶させること(したがって、後述する集計処理において記憶装置から読み出すこと)は必ずしも必要ではなく、集計処理の段階において配分交通量を用いて個別に算出するようにしても良い。
さらに、後述する集計処理においては、前述した配分処理において求めた各段階の降下方向ベクトルおよびステップサイズを用いて、ある段階の状態から次の段階の状態すなわち修正されたリンク交通量を再現しても良いし、また、配分処理の結果を用いて各段階の状態を再現する代わりに、同様の配分処理を集計処理の一部分として再度実行することにより次の段階の状態を再現するようにしても良い。
このように、後述の集計処理では配分処理の各段階の状態を再現することが必要であるが、その再現方法としては種々の方法を適宜用いることが可能であり、いかなる再現方法を採用するかによって本発明が限定されないことは言うまでもない。
When the distribution processing unit 20 completes the above distribution processing, an approximate solution (equilibrium solution) in which the link traffic has converged is finally obtained. In the process, the link weight at the distribution stage is determined each time it is repeated. Obtained in Step S15 (see Step 1 of the Dial algorithm), and for each iteration, the step size of the allocation stage and an approximate solution of link traffic (hereinafter also referred to as “allocated traffic”) are obtained in Step S18. Yes. Since these are also used for aggregation processing in the aggregation processing unit 30 to be described later, in each iteration, they are collected separately immediately after each step of Step S15 and Step S18, or immediately after Step S18 or after convergence determination of Step S19. And stored in a storage device (not shown).
In the present embodiment, the step size obtained in the distribution process is used to obtain a distribution rate described later in the aggregation process. Moreover, in this embodiment, the allocated traffic volume and link weight obtained in the allocation process can be used to reproduce the state of each stage k for aggregation. Here, the state is specifically a link traffic volume. In particular, the allocated traffic volume can be used to create a state in which the backward process of the stochastic equilibrium distribution can be performed in the aggregation process. For example, in the tabulation process, using the reproduced link traffic volume, the time required for each link (link travel time) is obtained using the performance function of each link, or the time required for the link thus obtained is calculated. Further, it is possible to obtain the travel time of the shortest route (travel time between ODs).
Since the link weight can be calculated separately from the allocated traffic volume, it is not always necessary to store the link weight obtained in the allocation process in the storage device (thus, reading from the storage device in the aggregation process described later). Instead, it may be calculated individually using the allocated traffic volume at the stage of the aggregation process.
Furthermore, in the aggregation process described later, the state of the next stage, that is, the corrected link traffic volume is reproduced from the state of one stage using the descent direction vector and step size of each stage obtained in the distribution process described above. In addition, instead of reproducing the state of each stage using the result of the distribution process, the state of the next stage may be reproduced by performing the same distribution process again as a part of the aggregation process. good.
In this way, in the aggregation process described later, it is necessary to reproduce the state of each stage of the distribution process, but as a reproduction method, various methods can be used as appropriate, and what reproduction method is adopted? It goes without saying that the present invention is not limited by the above.

次に、第1の実施態様において、集計データ生成装置100の配分処理部30が実行する集計処理の一例について、フローチャートを用いて以下に説明する。なお、集計処理部30を動作させる前提として、集計の制御データ(集計対象リンクを指定するデータ、集計対象領域を指定するデータ等)等の集計処理に必要な外部データが、入力部10から入力されているものとする。   Next, in the first embodiment, an example of aggregation processing executed by the distribution processing unit 30 of the aggregation data generating device 100 will be described below using a flowchart. As a premise for operating the aggregation processing unit 30, external data necessary for aggregation processing such as aggregation control data (data specifying aggregation target links, data specifying aggregation target areas, etc.) is input from the input unit 10. It is assumed that

図10は、第1の実施態様において、集計処理部30が実行する基本的な集計処理の一例を示すフローチャートである。
まず、集計条件を設定する(StepS21)。集計条件は、如何なる交通量依存諸量の集計データを求めるか、ネットワーク内のどの地域、ゾーン、あるいはリンクを集計対象とするか等を設定する。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of basic counting processing executed by the counting processing unit 30 in the first embodiment.
First, aggregation conditions are set (Step S21). The totaling condition sets what kind of traffic-dependent total data, which region, zone, or link in the network is to be counted.

次いで、集計処理部30は、上記の配分処理において求めておいた各段階kのステップサイズα(k)、配分交通量xij (k)、およびリンクウェイトW(k)[i→j]を、図示しない記憶装置から読み出す(StepS22)。 Next, the totalization processing unit 30 calculates the step size α (k) , the allocated traffic volume x ij (k) , and the link weight W (k) [i → j] of each stage k obtained in the above allocation process. The data is read from a storage device (not shown) (Step S22).

次いで、配分率決定部311は、読み出した各段階kのステップサイズα(k)を用いて、Frank-Wolfe法での各繰り返しステップにおいて配分する交通量の配分率P(k)を求める(StepS23)。配分率P(k)は、各ステップの降下ベクトルのステップサイズをα(k)とすると、次のように表せる。

Figure 0003931190
Then, allocation ratio determining unit 311, using the step size for each step k read alpha (k), obtaining the distribution ratio P (k) of the traffic to be distributed at each iteration step in the Frank-Wolfe method (StepS23 ). The distribution rate P (k) can be expressed as follows, where α (k) is the step size of the descent vector of each step.
Figure 0003931190

そして、配分率決定部311は、式(1)により求めた、各段階の配分率P(k)を後退処理部312に渡す。 Then, the distribution rate determination unit 311 passes the distribution rate P (k) of each stage obtained by the equation (1 ) to the backward processing unit 312.

Frank-Wolfe法を用いる均衡配分の場合、上記のとおり配分処理部20において解が収束するまで配分計算過程を行った後に(すなわち均衡解を求めた後に)、OD交通量に各段階の配分率P(k)を乗じて求めた「集計のためのOD交通量q(k) rm=P(k)×qrm」に対して、集計処理を行う(StepS24)。。 In the case of equilibrium allocation using the Frank-Wolfe method, after the allocation calculation process is performed in the allocation processing unit 20 as described above until the solution converges (that is, after the equilibrium solution is obtained), the allocation rate of each stage is calculated in the OD traffic volume. against was determined by multiplying the P (k) "OD traffic volume q (k) rm = P ( k) × q rm for aggregation", do the aggregation process (StepS24). .

次いて、後退処理部312は、式(2)に従い、集計のためのOD交通量q(k) rmと、リンクウェイトW(k)[]を用いて、集計開始リンク(あるいはノード)から始めて、起点から遠い順(最小交通費用が大きい順)に、起点まで後退処理して、交通量を配分する(StepS25)。

Figure 0003931190
Next, the reverse processing unit 312 starts from the aggregation start link (or node) using the OD traffic q (k) rm for aggregation and the link weight W (k) [] according to the equation (2). Then, in reverse order from the starting point (in descending order of the minimum traffic cost), backward processing is performed to the starting point and the traffic volume is allocated (Step S25).
Figure 0003931190

ここでの処理は、DialのアルゴリズムのStep2が全ノードを対象として後退処理により交通量を配分するのに対し、(ア)OD交通量に各段階の配分率P(k)を乗じて求めた「集計のためのOD交通量」を配分する点(上記StepS24参照)、(イ)例えば特定の一つまたは複数のODペアに対し実行する等、特定の起点と終点とで規定される経路に沿った交通量の分布を集計対象としている点で、配分処理部20における通常の後退処理による配分とは異なる。後者の(イ)については、後述する集計部314の処理(StepS27参照)にも関係する。後退処理部312は、StepS25で後退処理した結果を集計部314に渡す。 Processing here, Step2 for Dial algorithms while allocating traffic by the backward process as for all the nodes, obtained by multiplying the (A) OD traffic volume in distribution rate P of each stage (k) A point for allocating “OD traffic for aggregation” (see Step S24 above), (A) For example, for a specific one or a plurality of OD pairs, etc. It differs from the distribution by the normal backward process in the distribution processing unit 20 in that the distribution of traffic volume along the line is the target of aggregation. The latter (A) is also related to the processing of the counting unit 314 described later (see Step S27). The backward processing unit 312 passes the result of the backward processing in Step S25 to the counting unit 314.

集計部314は、StepS25で後退処理した結果を、図示しない集計用テーブルに書き込むことで、集計用テーブルに累加する(StepS26)。   The totaling unit 314 accumulates the result of the backward processing in Step S25 in the totaling table by writing the result in the totaling table (not shown) (Step S26).

上記StepS25およびStepS26での具体的処理の一例として、例えばリンクのOD内訳、リンクのトリップ長の分布の集計では、OD表のODペア毎に後退処理を実行し、集計用テーブルへ累加すれば良い。言うまでもなく、かかる集計条件はあらかじめStepS21において適宜設定されうるものである。   As an example of the specific processing in Steps S25 and S26, for example, in the aggregation of the OD breakdown of the links and the distribution of the trip lengths of the links, the backward processing is executed for each OD pair in the OD table and accumulated in the aggregation table. . Needless to say, such totaling conditions can be appropriately set in advance in Step S21.

次いで、集計部314は、全ての集計対象について後退処理部312の後退処理が実行されてその結果が集計用テーブルに累加がされたかどうかを判定する(StepS27)。集計対象全部について累加が行われた場合(StepS27;YES)には、次のStepS28に進む。そうでない場合(StepS27;NO)、StepS25へ戻り、残りの集計対象が無くなるまで、StepS25の処理を後退処理部312に実行させるとともに、集計部314自らもStepS26の処理を実行する。   Next, the totaling unit 314 determines whether or not the backward processing of the backward processing unit 312 has been executed for all the totaling targets and the result has been added to the totaling table (Step S27). When the accumulation has been performed for all the aggregation objects (Step S27; YES), the process proceeds to the next Step S28. When that is not right (Step S27; NO), it returns to Step S25 and makes the backward process part 312 perform the process of Step S25 until the remaining aggregation object is lost, and the aggregation part 314 itself also executes the process of Step S26.

集計対象全部について累加が行われた場合、集計部314は、繰り返し回数を示すパラメータkを見て、nステップだけ集計が行われたかどうか、すなわち、配分処理部20における配分処理が収束するまでに求めた各段階kについて、繰り返しの回数nの分の集計が終了したかどうかを判定する(StepS28)。繰り返し回数に達していない場合(StepS28;NO)、k=k+1としてStepS24へ戻る(StepS29)。繰り返し回数に達した場合(StepS28;YES)、処理を終了する。   When the accumulation is performed for all the aggregation objects, the aggregation unit 314 looks at the parameter k indicating the number of repetitions, and whether or not the aggregation is performed for n steps, that is, until the distribution process in the distribution processing unit 20 converges. For each obtained step k, it is determined whether or not the number of repetitions n has been completed (Step S28). When the number of repetitions has not been reached (Step S28; NO), k = k + 1 is set, and the process returns to Step S24 (Step S29). If the number of repetitions has been reached (Step S28; YES), the process is terminated.

なお、集計のためのOD交通量は、上記StepS24のとおり分配率P(k)によって修正された値であるため、nステップ(ここでnは、配分処理における収束までの繰り返し回数)の累加によって、交通量が重複して集計されることはなく、1つのノードについてそこに流入し、または集中する交通量の合計が変動することはない。 Note that the OD traffic volume for aggregation is a value corrected by the distribution rate P (k) as in Step S24 above, and therefore, by accumulating n steps (where n is the number of repetitions until convergence in the distribution process). The traffic volume is not counted twice, and the total traffic volume flowing into or concentrated on one node does not fluctuate.

以上のようにして、交通量依存諸量の集計データが書き込まれた集計用テーブルが完成する。一例として、OD表のODペア毎に後退処理と、集計用テーブルへの累加を実行した場合、リンクのOD内訳の集計が完了する。
こうして生成した集計済データは、出力部40をインターフェースとして、別途パーソナルコンピュータに接続されたディスプレイ(図示せず)に所定形式で表示させ、プリンタ(図示せず)に所定形式で印刷させ、あるいは外部記憶媒体(図示せず)に記憶させることができる。
As described above, the tabulation table in which the tabulated data of the traffic-dependent quantities is written is completed. As an example, when the backward processing and the accumulation to the tabulation table are executed for each OD pair of the OD table, the tabulation of the OD breakdown of the links is completed.
The aggregated data generated in this way is displayed in a predetermined format on a display (not shown) separately connected to the personal computer using the output unit 40 as an interface, and printed in a predetermined format on a printer (not shown), or externally. It can be stored in a storage medium (not shown).

(第2の実施の態様)
次に、集計データ生成装置100を用いて行われる第2の実施形態に係る集計方法の一例について、図面を参照して順に説明する。本実施態様では、配分処理部20が実行する配分処理は、第1の実施例の場合と同様であり、詳しい説明は省略する。本実施態様では、特に集計処理部30が、後退処理と前進処理の両方を実行し集計を行う例について説明する。なお、第1の実施形態と同様に、集計処理部30を動作させる前提として、集計の制御データ(集計対象リンクを指定するデータ、集計対象領域を指定するデータ等)等の集計処理に必要な外部データが、入力部10から入力されているものとする。
(Second Embodiment)
Next, an example of a tabulation method according to the second embodiment performed using the tabulation data generation device 100 will be described in order with reference to the drawings. In the present embodiment, the distribution process executed by the distribution processing unit 20 is the same as that in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. In this embodiment, an example in which the aggregation processing unit 30 performs aggregation by executing both the backward processing and the forward processing will be described. As in the first embodiment, as a premise for operating the aggregation processing unit 30, it is necessary for aggregation processing such as aggregation control data (data specifying an aggregation target link, data specifying an aggregation target area, etc.). It is assumed that external data is input from the input unit 10.

図11は、第2の実施態様において、集計処理部30が実行する基本的な集計処理の一例を示すフローチャートである。
図10に示した、第1の実施態様におけるフローチャートと異なる点を説明すると、第1の実施態様においては、後退処理部312が、集計開始リンク(あるいはノード)から始めて、起点から遠い順(最小交通費用が大きい順)に、起点まで後退処理して、交通量を配分する処理(StepS25)を実行した後、集計部314への集計に移行したが、本実施態様においては、後退処理部312の後退処理の後に、前進処理部313に、後退処理部312による後退処理の結果である配分交通量xをパターンとして用いて、集計開始リンク(あるいはノード)から始めて、起点に近い順(最小交通費用が小さい順)に、終点まで前進処理して、交通量を配分する処理、すなわち集計のための前進処理を実行させている点である(StepS35)。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of basic tabulation processing executed by the tabulation processing unit 30 in the second embodiment.
The difference from the flowchart in the first embodiment shown in FIG. 10 will be described. In the first embodiment, the backward processing unit 312 starts from the aggregation start link (or node) and goes away from the starting point (minimum). In the descending order of the transportation cost, the processing is performed to reverse the starting point and the processing for allocating the traffic (Step S25) is executed, and then the processing proceeds to the counting to the counting unit 314. After the backward processing, the forward processing unit 313 uses the allocated traffic volume x, which is the result of the backward processing by the backward processing unit 312 as a pattern, starting from the aggregation start link (or node), and in order from the starting point (minimum traffic) In this order, the processing is advanced to the end point in ascending order of cost, and the processing for allocating the traffic volume, that is, the forward processing for counting is executed (Step S35).

すなわち、前進処理部313は、後退処理部312による後退処理の結果である配分交通量xを後退処理部312から取得し、当該配分交通量をパターンとして用いて、式(3)に従い前進処理し、交通量を配分する。

Figure 0003931190
That is, the forward processing unit 313 acquires the allocated traffic volume x, which is the result of the backward processing by the backward processing unit 312, from the backward processing unit 312, and performs forward processing according to Expression (3) using the allocated traffic volume as a pattern. Allocate traffic.
Figure 0003931190

式(3)の意義を直感的に表現すると、「あるノードに流入する交通量の合計は流出側交通量に等しい」こと、および「パターンとする交通流動のリンク交通量の比率でその部分の交通流動を求める」ことに対応している。   Intuitively expressing the significance of Equation (3) is that “the total traffic flowing into a node is equal to the outflow traffic” and “the ratio of link traffic in the pattern of traffic flow To "require traffic flow".

図12は、前進処理部313において実行される前進処理による交通量の配分例を示す図、図13は、前進処理の様子を表形式にあらわした図である。これらの図、および後述する式(4)において、r,i,m,jはノード番号、x,Xはリンク交通量、q,QはOD交通量、W[]はリンクウェイトをそれぞれ表す。
図示の例において、後退処理部312による後退処理の結果、ノードmの状況が、下流側3リンクの交通量300,600,100と、ノードm(ここではセントロイド)に集中する交通量(すなわちOD交通量)200がリンクウェイトの割合で分配され、上流側には960,240が流れていたとする(図12(A)、図13(A)参照)。この配分交通量をパターンとし、いま着目するリンクi1→mに交通量576があるとすれば、前進処理による配分で分配すると、セントロイドに集中する交通量(すなわちOD交通量)96と、下流側のリンクにはそれぞれ144,288,48の交通量が流れる(図12(B)、図13(B)参照)。
次の式(4)に、先の式(3)を用いて前進処理による配分された交通量を求める具体例を示す。ただし、着目した箇所に進行方向規制がないことを前提とする。

Figure 0003931190
FIG. 12 is a diagram showing an example of traffic distribution by forward processing executed in the forward processing unit 313, and FIG. 13 is a diagram showing the state of forward processing in a table format. In these drawings and equation (4) described below, r, i, m, and j are node numbers, x and X are link traffic volumes, q and Q are OD traffic volumes, and W [] is a link weight.
In the illustrated example, as a result of the backward processing by the backward processing unit 312, the state of the node m is the traffic volume concentrated on the downstream three links traffic 300, 600, 100 and the node m (here, centroid) (that is, centroid). OD traffic volume) 200 is distributed at a link weight ratio, and 960 and 240 flow in the upstream side (see FIGS. 12A and 13A). If this distributed traffic volume is used as a pattern, and there is a traffic volume 576 in the link i 1 → m of interest, the traffic volume concentrated on the centroid (that is, the OD traffic volume) 96, The traffic volumes 144, 288, and 48 flow through the links on the downstream side (see FIGS. 12B and 13B).
The following formula (4) shows a specific example for obtaining the traffic volume allocated by the forward process using the previous formula (3). However, it is assumed that there is no travel direction restriction at the point of interest.
Figure 0003931190

なお、本実施態様において、図11のフローチャートにおけるStepS31からStepS35は、第1の実施態様に係るフローチャート(図10)におけるStepS21からStepS25にそれぞれ対応し、また、StepS37からStepS40は、同フローチャート(図10)におけるStepS26からStepS29にそれぞれ対応し、処理の内容は同様である。したがって、ここでの詳しい説明は省略する。   In this embodiment, Step S31 to Step S35 in the flowchart of FIG. 11 correspond to Step S21 to Step S25 in the flowchart (FIG. 10) according to the first embodiment, respectively, and Step S37 to Step S40 are the same flowchart (FIG. 10). ) Correspond to Step S26 to Step S29, respectively, and the processing contents are the same. Therefore, detailed description here is omitted.

本実施態様によれば、後退処理と前進処理とを併用することにより、一例として、特定のリンクを利用する経路交通量の集計を行うことができる。この集計は、「特定のリンクを利用する交通が、その前後でどのような経路をたどるか」を集計するので、当該リンクの影響範囲を見るうえで有用な集計である。
図14は、特定のリンクを利用する経路交通量の集計のイメージ図、図15は、特定のリンクを利用する経路交通量の集計結果のイメージ図をそれぞれ示す。この集計は、着目リンクを流れる交通の、起点oからそのリンクまでの流動を後退処理により配分し、その結果をパターンとして、着目リンクから終点dまでの経路交通量を、前進処理によって集計するものである(図15(A)、(B)参照)。なお、図14において、経路交通量の大小を線の太さで表示している。
According to the present embodiment, by using the reverse process and the forward process in combination, the route traffic volume using a specific link can be aggregated as an example. This tabulation is useful for viewing the range of influence of the link because it tabulates “what route the traffic using a specific link will take before and after that”.
FIG. 14 is an image diagram of totaling route traffic using specific links, and FIG. 15 is an image diagram of totaling results of route traffic using specific links. This total is calculated by allocating the flow of traffic flowing through the link of interest from the starting point o to that link by the reverse process, and using the result as a pattern, the route traffic volume from the link of interest to the end point d is totaled by the forward process. (See FIGS. 15A and 15B). In addition, in FIG. 14, the magnitude of route traffic is displayed by the thickness of the line.

なお、第2の実施形態の前進処理部313による処理に関して、着目した箇所に進行方向規制がない場合に、式(3)に従い前進処理して交通量を配分する例を説明したが、着目した箇所に進行方向規制がある場合には、式(3)を一般化した次の式(5)に従い、前進処理して交通量を配分することができる。

Figure 0003931190
ここで、xはパターンとして用いる後退処理実行後のリンク交通量、W(k)[]は後退処理において用いた各段階のリンクウェイトである。 In addition, regarding the processing by the forward processing unit 313 of the second embodiment, the example in which the forward processing is performed according to the expression (3) and the traffic volume is allocated when there is no traveling direction restriction at the focused location has been described. If there is a travel direction restriction at a location, the traffic volume can be distributed by forward processing according to the following equation (5) generalized from equation (3).
Figure 0003931190
Here, x is the link traffic volume after executing the reverse process used as a pattern, and W (k) [] is the link weight of each stage used in the reverse process.

(他の集計への応用例1)
第1の実施態様の例として、集計処理部30における集計処理が、特定のODを集計対象として、終点ノードを特定の着目点として、当該終点ノードから始めて起点ノードから遠い順に起点ノードまで後退処理を実行する例(図3のイメージ図)を説明したが、終点ノードよりも起点ノード側に近い任意のリンクを着目リンクとして、当該着目リンクから始めて起点ノードから遠い順に起点ノードまで後退処理により配分するようにしてもよい。図16は、着目リンクから始める後退処理のイメージ図、図17はこのような後退処理による配分交通量のイメージ図である。
(Application example 1 for other tabulations)
As an example of the first embodiment, the aggregation processing in the aggregation processing unit 30 is performed by using a specific OD as an aggregation target, a destination node as a specific point of interest, and starting with the destination node and moving backward from the source node to the source node. In the above example (image diagram of FIG. 3), an arbitrary link closer to the start node than the end node is set as the target link, and distribution is performed from the target link to the start node in reverse order starting from the target link. You may do it. FIG. 16 is an image diagram of the reverse processing starting from the link of interest, and FIG. 17 is an image diagram of the allocated traffic volume by such reverse processing.

特定のリンクから始める後退処理の手法を使うことで、スクリーンのOD内訳、スクリーンのトリップ長分布を集計することができる。ここで、スクリーンのOD内訳とは、河川断面を横断する交通のように、複数のリンクを通行する(1回または複数回利用する)交通のOD内訳をいう。
この集計では、集計対象として例えば河川断面を横断する複数のリンクを指定するが、断面を形成するものに限らず、他の形のリンク群を集計対象とするものであってもよい。例えば、高速道路網全体を対象に集計すれば、高速道路利用交通のOD内訳、トリップ長分を集計することもできる。
By using the backward processing method starting from a specific link, it is possible to aggregate the OD breakdown of the screen and the trip length distribution of the screen. Here, the OD breakdown of the screen refers to the OD breakdown of traffic passing through a plurality of links (used once or a plurality of times) like traffic crossing a river section.
In this tabulation, for example, a plurality of links that cross a river cross section are specified as a tabulation target. However, the links are not limited to those forming a cross section, and other types of links may be tabulated. For example, if the entire highway network is counted, the OD breakdown of the highway traffic and the trip length can be totaled.

スクリーンを利用する交通のOD内訳集計処理の概要は、以下のとおりである。
(1)まず、集計処理部30の後退処理部312において、1ODペアについての後退処理により交通量を配分する。
(2)次に、集計対象リンク(スクリーンを構成する複数のリンク)に流れる交通量を残し、他の全てのリンクの交通量を0に置き換えるよう、集計条件を設定する。
(3)次に、後退処理部312において、上記(2)の状態から、着目リンクから開始して起点ノードに向かって後退処理による配分を実行し、結果を累加する。なお、後退処理の過程で他の集計対象リンクに達する場合には、交通量の累加を行わない。
(4)後退処理が起点に達したとき、起点に集まる交通が、スクリーンを少なくとも1回通過する交通量となる。
The outline of the OD breakdown calculation process for traffic using the screen is as follows.
(1) First, the reverse processing unit 312 of the totalization processing unit 30 distributes the traffic volume by the reverse processing for one OD pair.
(2) Next, a totaling condition is set so that the traffic flowing in the totaling link (a plurality of links constituting the screen) remains, and the traffic of all other links is replaced with zero.
(3) Next, in the retreat processing unit 312, from the state of (2) above, the distribution by the retreat process is executed starting from the link of interest toward the starting node, and the results are accumulated. Note that the traffic volume is not accumulated when the other aggregation target link is reached during the backward process.
(4) When the reverse process reaches the starting point, the traffic gathered at the starting point becomes the traffic volume that passes through the screen at least once.

(他の集計への応用例2)
さらに、第2の実施態様において、後退処理と前進処理とを併用して特定のリンクを利用する交通の経路交通量を集計する例を説明したが、実用場面の集計では、特定の路線(複数のリンク)を利用する交通の経路の集計が必要となる。例えば、高速道路のICの影響圏を求める集計などである。そこで、特定のリンクを利用する交通の経路交通量を集計する手法をさらに拡張して、複数のリンクを利用する交通の経路交通量を集計する。
(Application example 2 for other tabulations)
Furthermore, in the second embodiment, the example of totaling the route traffic volume of the traffic using the specific link by using the reverse process and the forward process together has been described. The total number of traffic routes that use this link is required. For example, the calculation is to obtain the area affected by the IC on the highway. Therefore, the method of counting the route traffic volume of traffic using a specific link is further expanded to total the route traffic volume of traffic using a plurality of links.

1つの特定のリンク(着目リンク)の利用経路の集計では、前進処理と後退処理を行うことで集計データが求まるが、複数の着目リンクの利用経路の集計では、前進処理と後退処理の両方の配分の結果、重複して集計される交通が生じるので、この重複分を除くことが必要である。図18は、複数のリンクを利用する経路交通量の集計のイメージ図である。図18の場合には、イの交通が着目リンクAの後退処理による配分と着目リンクBの前進処理による配分とで集計される。すなわち、重複して集計される交通を求めれば(これを「着目リンク間の交通」とする)、複数のリンクを利用する交通は次式のように表せる。   In totaling the usage route of one specific link (focused link), the aggregated data is obtained by performing forward processing and backward processing, but in totaling the usage route of multiple target links, both forward processing and backward processing are performed. As a result of the distribution, there will be duplicated traffic, so it is necessary to remove this overlap. FIG. 18 is an image diagram of aggregation of route traffic volume using a plurality of links. In the case of FIG. 18, the traffic of a is totaled by the distribution by the backward process of the target link A and the distribution by the forward process of the target link B. In other words, if traffic that is counted in duplicate is obtained (this is referred to as “traffic between links of interest”), traffic that uses a plurality of links can be expressed by the following equation.

[複数リンクの利用交通]
=[前進処理の配分結果]+[後退処理の配分結果]−[着目リンク間の交通]・・・(6)
[Traffic using multiple links]
= [Distribution result of forward process] + [Distribution result of reverse process]-[Traffic between links of interest] (6)

複数の着目リンク間の交通の経路集計処理の概要は、以下のとおりである。
(1)まず、集計処理部30の後退処理部312において、全ての着目リンクから他の着目リンクに至るまでの後退処理により交通量を配分し、着目リンクに到達する交通を求める。同時に、このときに経由したリンクの交通量を記憶する。
(2)上記(1)のステップの交通量から他の着目リンクに到達した交通だけを残し、他のリンク交通量を0とする。これにより、着目リンク間の交通量が求まる(ただし、経路は求まっていない)。
(3)次に、集計処理部30の前進処理部313において、上記(2)で求めた交通量について、上記(1)で求めた配分交通量をパターンとして用いて前進処理による配分を実行し、結果を累加する。
上記(1)〜(3)により求まる交通は、必ず最初のリンクに戻ることができ、これが着目リンク間の経路交通となる。つまり、式(6)に従い、複数のリンクを利用する経路交通量を集計できたことになる。
The outline of the route totalization processing of traffic between a plurality of links of interest is as follows.
(1) First, the backward processing unit 312 of the totalization processing unit 30 allocates the traffic volume by the backward processing from all the target links to other target links, and obtains the traffic that reaches the target link. At the same time, it memorizes the traffic volume of the link that passed through this time.
(2) From the traffic volume in step (1) above, only the traffic that has reached the other link of interest remains, and the other link traffic volume is set to zero. As a result, the traffic volume between the links of interest is obtained (however, the route is not obtained).
(3) Next, in the forward processing unit 313 of the totalization processing unit 30, the traffic volume determined in the above (2) is allocated by the forward processing using the traffic volume determined in the above (1) as a pattern. , Cumulative results.
The traffic determined by the above (1) to (3) can always return to the first link, and this becomes the route traffic between the links of interest. That is, the route traffic volume using a plurality of links can be totaled according to the equation (6).

本発明の実用性を確かめるために集計に要する時間を実測した。以下に実施例として説明する。   In order to confirm the practicality of the present invention, the time required for tabulation was measured. An example will be described below.

図5の集計データ生成装置を用いて、確率的利用者均衡配分における集計データを求め、所要時間を測定した。なお、所要時間計測に用いたデータは、Dialのアルゴリズムによる確率的均衡配分において、約20回の繰り返しで目的関数値が0.1%以下に収束したが、ここでは便宜上繰り返し回数を10回で打ち切って所要時間を計測した。   Using the total data generation device of FIG. 5, the total data in the stochastic user equilibrium distribution was obtained, and the required time was measured. Note that the data used for the required time measurement converged to an objective function value of 0.1% or less in about 20 iterations in the stochastic equilibrium distribution by the Dial algorithm, but here the number of iterations is 10 times for convenience. It was cut off and the required time was measured.

所要時間測定条件は次のとおりである。
ネットワーク:28,270リンク、9,626ノード、リンクは全て一方通行のある地域の道路網。
OD表:946ゾーン(交通量のあるODペア数は、94,386ペア)。
パフォーマンス関数:BPR関数。
実行環境:OS(Operating System)・・・Windows XP(WindowsはMicrosoft Corporationの商標)、CPU(Central Processing Unit)・・・Pentium4,2.8GHz(PentiumはIntel Corporationの商標)、メモリー・・・1GB。
The required time measurement conditions are as follows.
Network: 28,270 links, 9,626 nodes, all links are one-way street networks.
OD table: 946 zones (the number of OD pairs with traffic is 94,386 pairs).
Performance function: BPR function.
Execution environment: OS (Operating System) ... Windows XP (Windows is a trademark of Microsoft Corporation), CPU (Central Processing Unit) ... Pentium4, 2.8GHz (Pentium is a trademark of Intel Corporation), Memory ... 1GB.

(集計毎の所要時間)
配分計算には170秒を要した。
各種交通量依存諸量の集計のうち、ノードの方向別交通量の集計(10ノード)に256秒、リンクのOD内訳の集計(10リンク、10ゾーンブロックに集約)に485秒、スクリーンのOD内訳の集計(2リンクのスクリーンが2つ)に704秒、リンクのトリップ長分布の集計(10リンク、トリップ長ランクは14段階)に901秒、複数リンクを利用する交通の経路の集計(4リンクの利用交通)に322秒を要した。したがって、集計に要する時間は、最大でも配分計算時間の5倍強であった。
(Time required for each tabulation)
The distribution calculation took 170 seconds.
Of the various traffic-dependent totals, 256 seconds for the total traffic volume by node direction (10 nodes), 485 seconds for the total OD breakdown of links (10 links, 10 zone blocks), and screen OD 704 seconds for the breakdown (two links screens are two), 901 seconds for the total trip length distribution (10 links, 14 trip length ranks), and the total number of traffic routes using multiple links (4 It took 322 seconds to use the link). Therefore, the time required for aggregation was a little more than five times as long as the allocation calculation time.

本発明によれば、所定の後退処理を単独で、あるいは所定の後退処理と前進処理とを組合せて用いることにより、確率的利用者均衡配分における各種の交通量依存諸量の集計データを生成することが可能となる。また、実用規模の交通ネットワークに対して、確率的利用者均衡配分の集計を行い、十分に許容できる時間内で処理を完了させることができる。したがって、確率的利用者均衡配分の実用化に向けて集計の困難性を解決した本発明の有する意義は、極めて大きい。   According to the present invention, aggregate data of various traffic-dependent quantities in stochastic user equilibrium distribution is generated by using a predetermined backward process alone or in combination with a predetermined backward process and forward process. It becomes possible. In addition, it is possible to aggregate probabilistic user equilibrium distribution for a practical scale traffic network and complete the processing within a sufficiently acceptable time. Therefore, the significance of the present invention that solves the difficulty of tabulation for the practical use of stochastic user equilibrium distribution is extremely great.

確率的利用者均衡配分の解法として知られているDialのアルゴリズムの基本フローを説明する図である。It is a figure explaining the basic flow of the algorithm of Dial known as a solution of probabilistic user equilibrium distribution. 交通量の配分結果のイメージ図である。It is an image figure of the distribution result of traffic volume. 後退処理による交通量を配分する例のイメージ図である。It is an image figure of the example which allocates the traffic volume by a reverse process. 後退処理と前進処理とを併用する集計処理のイメージ図である。It is an image figure of the totalization process which uses a backward process and a forward process together. 本発明に係る集計データ生成装置の一例の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of an example of the total data generation device which concerns on this invention. 入力部10から入力されるOD表のイメージ図である。4 is an image diagram of an OD table input from an input unit 10. FIG. DialのアルゴリズムのStep2の後退処理の説明図である。It is explanatory drawing of the backward process of Step2 of the Dial algorithm. DialのアルゴリズムのStep2(後退処理)による交通量分配のイメージ図である。It is an image figure of traffic distribution by Step 2 (retreat process) of the Dial algorithm. 配分処理部20が実行する配分処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the distribution process which the distribution process part 20 performs. 第1の実施態様において、集計処理部30が実行する基本的な集計処理の一例を示すフローチャートである。In the first embodiment, it is a flowchart showing an example of a basic counting process executed by a counting processing unit 30. 第2の実施態様において、集計処理部30が実行する基本的な集計処理の一例を示すフローチャートである。In a 2nd embodiment, it is a flowchart which shows an example of the basic total process which the total process part 30 performs. 前進処理部313において実行される前進処理による交通量の配分例を示す図である。It is a figure which shows the example of allocation of the traffic volume by the advance process performed in the advance process part 313. FIG. 前進処理の様子を表形式にあらわした図であるIt is a figure showing the state of forward processing in a tabular format 特定のリンクを利用する経路交通量の集計のイメージ図である。It is an image figure of totalization of the route traffic which uses a specific link. 特定のリンクを利用する経路交通量の集計結果のイメージ図である。It is an image figure of the total result of the route traffic which uses a specific link. 着目リンクから始める後退処理のイメージ図である。It is an image figure of the retreat process which starts from the attention link. 後退処理による配分交通量のイメージ図である。It is an image figure of the distribution traffic by a reverse process. 複数のリンクを利用する経路交通量の集計のイメージ図である。It is an image figure of totalization of route traffic using a plurality of links.

符号の説明Explanation of symbols

10 入力部
20 配分処理部
30 集計処理部
40 出力部
100 集計データ生成装置
311 配分率決定部
312 後退処理部
313 前進処理部
314 集計部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input part 20 Distribution process part 30 Total process part 40 Output part 100 Total data production | generation apparatus 311 Distribution rate determination part 312 Backward process part 313 Advance process part 314 Total part

Claims (11)

交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、
前記OD交通量を入力し、該入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求めるステップと、
前記繰り返し段階毎の配分率を求めるステップと、
前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を、前記繰り返し段階毎に実行し、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力するステップと、
を含むことを特徴とする、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法。
OD traffic volume related to the traffic network is stochastically balanced and distributed over multiple routes from one origin node to multiple end nodes, and various quantities that depend on the traffic volume after distribution are aggregated for a given target A data generation method,
The OD traffic volume is input, and the input OD traffic volume is probabilistically balanced and distributed multiple times in reverse order from the end node side to the start node side in the order of distance from the shortest route. Obtaining an approximate solution of the allocated traffic for each iteration stage;
Obtaining a distribution rate for each iteration stage;
A process of allocating the traffic volume corrected using the distribution rate by a backward process from a specific point of interest toward the starting node is executed at each repetition stage, and the results are accumulated according to preset aggregation conditions. To generate and output aggregated data of various quantities depending on the allocated traffic volume, and
A method for generating aggregated data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution, characterized by comprising:
交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、
前記OD交通量を入力し、該入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求めるステップと、
前記繰り返し段階毎の配分率を求めるステップと、
前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分した後、当該後退処理により配分された配分交通量をパターンとして用いて、特定の着目点から前記終点ノードに向かう前進処理により配分する処理を、前記繰り返し段階毎に実行し、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力するステップと、
を含むことを特徴とする、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法。
OD traffic volume related to the traffic network is stochastically balanced and distributed over multiple routes from one origin node to multiple end nodes, and various quantities that depend on the traffic volume after distribution are aggregated for a given target A data generation method,
The OD traffic volume is input, and the input OD traffic volume is probabilistically balanced and distributed multiple times in reverse order from the end node side to the start node side in the order of distance from the shortest route. Obtaining an approximate solution of the allocated traffic for each iteration stage;
Obtaining a distribution rate for each iteration stage;
After allocating the traffic volume corrected using the allocation rate by the backward process from the specific point of interest toward the starting node, using the allocated traffic volume allocated by the reverse process as a pattern, from the specific point of interest Generates aggregated data of various quantities depending on the allocated traffic volume by executing the process of allocation by the forward process toward the end node at each iteration stage and accumulating the results according to preset aggregation conditions. And output step,
A method for generating aggregated data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution, characterized by comprising:
前記着目点は、交通ネットワークに含まれる特定のノードまたはリンクであることを特徴とする請求項1または2に記載の集計データ生成方法   The total data generation method according to claim 1, wherein the point of interest is a specific node or link included in a traffic network. 交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、
前記OD交通量を入力し、一つの起点ノードから複数の終点ノードの各々に至る最短経路探索の解に基づいて各ノードに接続される各リンクの選択確率を求め、前記入力されたOD交通量を、前記選択確率を用いて、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により配分し、リンク交通量の近似解を求める第1のステップと、
第1のステップで求めた前記近似解を修正しながら第1のステップを収束するまで複数回繰り返し、繰り返し段階毎の前記リンクの選択確率と配分後のリンク交通量の近似解とを求める第2のステップと、
前記繰り返し段階毎の配分率を求める第3のステップと、
前記配分率を用いて修正した交通量を、前記リンクの選択確率を用いて、特定の着目点から始めて前記起点ノードから遠い順に当該起点ノードまで後退処理により配分し、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計用テーブルに累加する第4のステップと、
第4のステップを前記繰り返し回数分繰り返し、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力する第5のステップと、
を含むことを特徴とする、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法。
OD traffic volume related to the traffic network is stochastically balanced and distributed over multiple routes from one origin node to multiple end nodes, and various quantities that depend on the traffic volume after distribution are aggregated for a given target A data generation method,
The OD traffic volume is input, a selection probability of each link connected to each node is obtained based on a shortest path search solution from one origin node to each of a plurality of end nodes, and the input OD traffic volume Using the selection probability, the first step of obtaining an approximate solution of link traffic volume by allocating in reverse order of the shortest route and by retreat processing from all the end node sides to the start node side;
The second step of finding the link selection probability and the approximate solution of the allocated link traffic volume at each iteration stage is repeated a plurality of times until the first step converges while correcting the approximate solution obtained in the first step. And the steps
A third step for obtaining a distribution rate for each of the repetition stages;
Using the link selection probability, the traffic volume corrected using the allocation rate is allocated by reverse processing starting from a specific point of interest to the starting point node in order of distance from the starting point node, and the results are set in advance. A fourth step of accumulating in the tabulation table according to conditions;
A fifth step of repeating the fourth step by the number of repetitions, generating and outputting data in which various amounts depending on the allocated traffic volume are output;
A method for generating aggregated data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution, characterized by comprising:
交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成方法であって、
前記OD交通量を入力し、一つの起点ノードから複数の終点ノードの各々に至る最短経路探索の解に基づいて各ノードに接続される各リンクの選択確率を求め、前記入力されたOD交通量を、前記選択確率を用いて、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により配分し、リンク交通量の近似解を求める第1のステップと、
第1のステップで求めた前記近似解を修正しながら第1のステップを収束するまで複数回繰り返し、繰り返し段階毎の前記リンクの選択確率と配分後のリンク交通量の近似解とを求める第2のステップと、
前記繰り返し段階毎の配分率を求める第3のステップと、
前記配分率を用いて修正した交通量を、前記リンクの選択確率を用いて、特定の着目点から始めて当該起点から遠い順に前記起点ノードまでの後退処理により配分する第4のステップと、
第4のステップで求めた配分交通量をパターンとして用い、特定の着目点から始めて前記起点ノードに近い順に前記終点ノードまでの前進処理により配分する第5のステップと、
第5ステップの処理結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計用テーブルに累加する第6のステップと、
第4のステップから第6のステップまでの処理を前記繰り返し回数分繰り返し、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成し、出力する第7のステップと、
を含むことを特徴とする、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成方法。
OD traffic volume related to the traffic network is stochastically balanced and distributed over multiple routes from one origin node to multiple end nodes, and various quantities that depend on the traffic volume after distribution are aggregated for a given target A data generation method,
The OD traffic volume is input, a selection probability of each link connected to each node is obtained based on a shortest path search solution from one origin node to each of a plurality of end nodes, and the input OD traffic volume Using the selection probability, the first step of obtaining an approximate solution of link traffic volume by allocating in reverse order of the shortest route and by retreat processing from all the end node sides to the start node side;
The second step of finding the link selection probability and the approximate solution of the allocated link traffic volume at each iteration stage is repeated a plurality of times until the first step converges while correcting the approximate solution obtained in the first step. And the steps
A third step for obtaining a distribution rate for each of the repetition stages;
A fourth step of allocating the traffic volume corrected using the allocation rate by using the link selection probability, starting from a specific point of interest, and moving backward from the starting point to the starting point node;
A fifth step of using the allocated traffic volume obtained in the fourth step as a pattern and allocating by a forward process from the specific focus point to the end node in order from the start point node;
A sixth step of accumulating the processing result of the fifth step in the tabulation table according to preset tabulation conditions;
A seventh step of repeating the processes from the fourth step to the sixth step for the number of repetitions, generating aggregated data of various amounts depending on the allocated traffic volume, and outputting the data,
A method for generating aggregated data of traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution, characterized by comprising:
前記繰り返し段階毎の配分率は、第2のステップにおいて求められる繰り返し段階毎のステップサイズに基づき決定されることを特徴とする、請求項4または5に記載の集計データ生成方法。   The total data generation method according to claim 4 or 5, wherein the distribution rate for each repetition stage is determined based on a step size for each repetition stage obtained in the second step. 前記着目点は、交通ネットワークに含まれる、起点ノード以外の特定のノードまたはリンクであることを特徴とする、請求項4または5に記載の集計データ生成方法。   The total data generation method according to claim 4, wherein the point of interest is a specific node or link other than a start node included in a traffic network. 前記第4のステップを少なくとも1つの特定のODペア交通量について実行し、あらかじめ指定したリンクのOD内訳を集計することを特徴とする、請求項4に記載の集計データ生成方法。   The total data generation method according to claim 4, wherein the fourth step is executed for at least one specific OD pair traffic volume, and the OD breakdown of links specified in advance is totaled. 特定の一つのリンクを前記特定の着目点に設定することを特徴とする請求項5に記載の集計データ生成方法。   6. The total data generation method according to claim 5, wherein one specific link is set as the specific point of interest. 交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成装置であって、
OD交通量を入力する入力手段と、
前記入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求める配分処理手段と、
前記繰り返し段階毎の配分率を求める配分率決定手段と、
前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を実行する後退処理手段と、
前記後退処理手段を制御して、前記繰り返し段階毎に、後退処理を1回または複数回実行させ、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計テーブルに累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成する集計手段と、
前記集計されたデータを出力する出力手段と、
を含むことを特徴とする、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成装置。
OD traffic volume related to the traffic network is stochastically balanced and distributed over multiple routes from one origin node to multiple end nodes, and various quantities that depend on the traffic volume after distribution are aggregated for a given target A data generator,
Input means for inputting OD traffic volume;
The input OD traffic volume is distributed at each repetition stage by repeating the process of probabilistically allocating the input OD traffic volume in order of distance from the shortest route to all the destination nodes from the destination node side by a plurality of times. A distribution processing means for obtaining an approximate solution of traffic,
A distribution rate determining means for determining a distribution rate for each of the repetition stages;
Retreat processing means for executing a process of allocating the traffic volume corrected using the distribution rate by a retreat process from a specific point of interest toward the starting node;
By controlling the backward processing means, the backward processing is executed once or a plurality of times at each repetition stage, and the result is accumulated in the totaling table according to the preset totaling conditions, thereby depending on the distribution traffic. An aggregation means for generating the aggregated data of the quantity;
Output means for outputting the aggregated data;
A total data generation device for traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution, characterized by comprising:
交通ネットワークに関するOD交通量を、一つの起点ノードから複数の終点ノードに至る複数の経路に確率的に均衡配分し、配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計する、集計データ生成装置であって、
前記OD交通量を入力する入力手段と、
前記入力されたOD交通量を、最短経路の遠い順にかつ全ての前記終点ノード側から前記起点ノード側に向かう後退処理により確率的に均衡配分する処理を複数回繰り返し、繰り返し段階毎の配分された交通量の近似解を求める配分処理手段と、
前記繰り返し段階毎の配分率を求める配分率決定手段と、
前記配分率を用いて修正した交通量を、特定の着目点から前記起点ノードに向かう後退処理により配分する処理を実行する後退処理手段と、
前記後退処理手段により配分された配分交通量をパターンとして用いて、特定の着目点から前記終点ノードに向かう前進処理により配分する処理を実行する前進処理手段と、
前記後退処理手段および前記前進処理手段とを制御して、前記繰り返し段階毎に、後退処理およびその後の前進処理を1回または複数回実行させ、その結果をあらかじめ設定した集計条件に従い集計テーブルに累加することにより、配分交通量に依存する諸量の集計されたデータを生成する集計手段と、
前記集計されたデータを出力する出力手段と、
を含むことを特徴とする、確率的均衡配分における交通量依存諸量の集計データ生成装置。
OD traffic volume related to the traffic network is stochastically balanced and distributed over multiple routes from one origin node to multiple end nodes, and various quantities that depend on the traffic volume after distribution are aggregated for a given target A data generator,
Input means for inputting the OD traffic volume;
The input OD traffic volume is distributed at each repetition stage by repeating the process of probabilistically allocating the input OD traffic volume in order of distance from the shortest route to all the destination nodes from the destination node side by a plurality of times. A distribution processing means for obtaining an approximate solution of traffic,
A distribution rate determining means for determining a distribution rate for each of the repetition stages;
Retreat processing means for executing a process of allocating the traffic volume corrected using the distribution rate by a retreat process from a specific point of interest toward the starting node;
Forward processing means for performing processing to distribute by forward processing from a specific point of interest toward the end point node, using the allocated traffic distributed by the backward processing means as a pattern;
The backward processing means and the forward processing means are controlled so that the backward processing and the subsequent forward processing are executed once or a plurality of times for each repetition stage, and the results are accumulated in a totaling table according to preset totaling conditions. A means for generating aggregated data of various quantities depending on the allocated traffic volume,
Output means for outputting the aggregated data;
A total data generation device for traffic-dependent quantities in stochastic equilibrium distribution, characterized by comprising:
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