Teilen und Verbinden von Zentroiden in Aimsun Next

Technischer Hinweis Nr. 64

Von Geline Canayon

November 2021

Wann Zentroide geteilt werden sollten

Bei der Erstellung von Modellen mit mehreren Auflösungen werden die verfügbaren strategischen Planungsmodelle oft als Ausgangspunkt für den Import der Straßengeometrien, Schwerpunkte/Verbindungspunkte und der Verkehrsnachfrage verwendet. Nach dem Import des Netzes des strategischen Modells ist die Geometrieverfeinerung der erste Schritt, um das Modell für die dynamische Simulation vorzubereiten. Es könnte sein, dass einige kleinere Straßen und Abbiegevorgänge hinzugefügt oder geändert werden müssen, um genügend Details für die dynamische Simulation zu liefern. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll zu untersuchen, wie die Zentren/Zonen des strategischen Modells das Netzwerk belasten, und zu prüfen, ob große Zonen aufgeteilt werden sollten, insbesondere solche mit mehr als vier Verbindungen.

Die großen TAZ (Verkehrsanalysezonen), die für strategische Modelle typisch sind, können bei der Verteilung des Verkehrs in einem dynamischen Modell potenziell problematisch sein. Es ist wichtig, die Nutzung jeder Ein- und Ausfahrt zu berücksichtigen, basierend auf der Flächennutzung, der Nähe zu Hauptverkehrsstraßen und Autobahnen, den verfügbaren Verkehrszählungen und natürlich der Ortskenntnis. Die Aufteilung von Zonen mit gemischter Nutzung von Wohn-, Schul-, Gewerbe- oder Industrieflächen ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Autos und Lkw an den richtigen Stellen in das Straßennetz ein- und ausfahren.

In Abbildung 1 zum Beispiel ist der Schwerpunkt mit fünf Paaren von Ein- und Ausgängen verbunden und die Landnutzung wird durch eine Farbe unterschieden. Der Schwerpunkt kann in vier Schwerpunkte aufgeteilt werden – je ein Schwerpunkt für die Tore A, B und C und ein gemeinsamer Schwerpunkt für die Tore D und E.

Wie man Zentroide aufteilt

Um einen Schwerpunkt zu teilen, klicke einfach mit der rechten Maustaste auf den übergeordneten Schwerpunkt und wähle „Schwerpunkt teilen“.

Lege im Dialog „Split Centroid“ die Anzahl der neu zu erstellenden Zentren fest. Mit dem automatischen Faktor kannst du die Fahrten gleichmäßig zwischen den neuen Schwerpunkten aufteilen oder Anteile für jeden neuen Schwerpunkt festlegen.

Sobald der Befehl ausgeführt wird, passiert Folgendes:

1 – Neue Zentren werden erstellt und mit dem Netzwerk verbunden.

Die neu erzeugten Schwerpunkte übernehmen den Namen des übergeordneten Schwerpunkts mit den Zahlen aus dem Dialog „Schwerpunkt teilen“. Allerdings erbt jeder der Zentroide auch alle Verbindungen des übergeordneten Zentroids und es ist etwas manuelle Arbeit nötig, um sicherzustellen, dass die neuen Zentroide mit den richtigen Ein- und Ausgängen verbunden sind, wie in den folgenden Bildern gezeigt.

2 – Die OD-Matrizen werden aktualisiert, um die neue Schwerpunktkonfiguration mit den neuen Proportionen widerzuspiegeln.

Alle OD-Matrizen in der Schwerpunktkonfiguration werden mit den neuen Schwerpunkten aktualisiert und die Werte spiegeln die für jeden neuen Start- und Zielort festgelegten Proportionen wider. Beachte, dass die ursprünglichen Matrizen aktualisiert und nicht dupliziert werden.

Zum Beispiel werden die 80 Fahrten von Zaidin zum Uni-Südcampus zu 20, 50, 20 bzw. 10 Prozent den neuen Zentren zugeordnet. Die Gesamtzahl der Fahrten in der Matrix bleibt erhalten.

3 – Es wird eine Gruppierung der neuen Zentren erstellt.

Die erzeugte Gruppierung kann verwendet werden, um die ursprüngliche Matrixstruktur mit dem ursprünglichen Schwerpunkt darzustellen. Noch wichtiger ist, dass dadurch Matrizen mit der ursprünglichen Struktur eingefügt werden können, wobei die gleiche Aufteilung automatisch angewendet wird. So kann zum Beispiel eine Zukunftsszenario-Matrix aus demselben strategischen Modell direkt in das aktualisierte Aimsun Next-Modell kopiert werden.

Um eine Matrix mit der ursprünglichen Struktur einzufügen, erstelle zunächst eine Kopie des Matrixobjekts selbst (keine neue leere Matrix) und aktiviere dann die Gruppierungskategorie für ursprüngliche Schwerpunkte. Füge einfach die neue Matrix ein und die Werte werden entsprechend den zugrunde liegenden Werten der gruppierten Zellen aufgeteilt. Wenn die Gruppierungskategorie aus der Anzeige entfernt wird, zeigt sie die korrekten Split-Werte an.

4 – Wenn es bereits Skim-Matrizen wie Kosten und Entfernung gibt, werden diese Werte beibehalten. Die Skim-Matrizen für Fahrten werden entsprechend aufgeteilt.

Beispiel für eine Kostenabschöpfungsmatrix:

Beispiel für eine Trip-Skim-Matrix:

5 – Wenn der Schwerpunkt über Generations-/Attraktionsdaten verfügt (z. B. Flächennutzungsdaten wie Einwohner, Beschäftigte usw.), werden diese gemäß den unter „Generations-/Attraktionsattribute aufteilen in…“ definierten Anteilen auf die Split-Zentren verteilt. Während die Option „Aufteilen“ die Attribute nach den benutzerdefinierten Proportionen als Ausgangspunkt verteilt, kann jedoch zusätzliche Arbeit nötig sein, um sicherzustellen, dass der Wert für jedes Attribut für jeden neuen Schwerpunkt sinnvoll ist. Wenn es für jeden neuen Schwerpunkt einen deutlichen Unterschied in der Landnutzung gibt, sollten die Werte überprüft und geändert werden.

Wie man Zentroide verbindet

Um Zentroide zu verbinden, wählst du die Zentroide aus, die zusammengeführt werden sollen, klickst mit der rechten Maustaste und wählst Zentroide verbinden. Beachte, dass immer nur zwei Zentren gleichzeitig verbunden werden können.

Sobald der Befehl ausgeführt wird, passiert Folgendes:

1 – Der Schwerpunkt, von dem aus der Befehl „Join Centroid“ ausgeführt wurde, wird beibehalten. Alle Schwerpunktverbindungen werden wie in der Abbildung oben dargestellt vererbt.

2 – Die OD-Matrizen werden aktualisiert, um die neue Schwerpunktkonfiguration mit den gemeinsamen Schwerpunkten widerzuspiegeln.

3 – Wenn es Trip-Skim-Matrizen gibt, wird die Summe der Zellen der verbundenen Zentren genommen und bei Cost-Skim-Matrizen wird der Durchschnitt der Zellen genommen. Der arithmetische Durchschnitt ist nur ein Näherungswert für die Kosten. Daher wird empfohlen, die statische Makrozuweisung oder die Simulation, die die ursprünglichen Skim-Matrizen erstellt hat, nach der Änderung der Zonen erneut auszuführen, um die genauen Werte in den neuen Skim-Matrizen zu erhalten.

4- Wenn die Zentren Daten zur Generation/Attraktion enthalten (z. B. Daten zur Flächennutzung wie Einwohner, Beschäftigte usw.), werden sie in den verbundenen Zentren hinzugefügt.

Was zu beachten ist

Diese neue Methode zur Aufteilung der Schwerpunkte ersetzt die alte Methode der manuellen Einrichtung der Gruppierungen, die in diesem Technischen Hinweis zur Aufteilung von Gebieten mit Hilfe von Schwerpunktgruppierungen beschrieben wird.

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