Origin-Destination Matrix Estimation in OmniTRANS

Abstract

The estimation of origin-destination (O-D) matrices is an important component of the field of transportation modelling. It encompasses the improvement of the modelled traffic demand between zones through the help of additional information (e.g. traffic counts). This study develops two methods of matrix estimation that are applicable to the software package OmniTRANS and these are compared with currently implemented method. Compatibility with OmniTRANS implies a multi dimensional (e.g. muli-modal and multi-class) model. The first proposed method is a revision of the current method and its major advantage is the independency of the input order. This is accomplished by averaging the multiplication factors that are used in the current method. The second method is build up from scratch and has its roots at the gradient descent method. This method has better mathematical properties than the other two. Furthermore a literature study is presented by means of a framework which encloses all the modelling aspects suggested in the last three decades. The information used to perform matrix estimation is usually of the type traffic count, this study introduces the notion of restrictions. Restrictions are the generalization of all types of input available in OmniTRANS and it offers an easy extension with other types.

Samenvatting

Het schatten van herkomst-bestemming (H-B) matrices is een belangrijk component van het vakgebied verkeersmodelleren. Het omvat het verbeteren van de gemodelleerde vervoersvraag tussen zones met behulp van aanvullende informatie (zoals verkeerstellingen). Deze studie ontwikkelt twee matrix-schatmethodes1 die van toepassing zijn op het software pakket OmniTRANS welke zullen worden vergeleken met de momenteel geïmplementeerde methode. Compatibiliteit met OmniTRANS impliceert een multidimensionaal model.2 De eerste voorgestelde methode is een aanpassing van de huidige methode en heeft als grootste voordeel de onafhankelijkheid van de invoer volgorde. Dit wordt bereikt door de vermenigvuldigingsfactoren van de huidige methode te middelen. De tweede methode is vanaf de grond opgebouwd en is afgeleid van de gradiënt daalmethode. Deze voorgestelde methode heeft betere wiskundige eigenschappen dan de andere twee. Verder wordt er een literatuurstudie gepresenteerd door middel van een raamwerk dat alle modelleer aspecten die in de afgelopen drie decennia zijn gesuggereerd kan omvatten. Normaliter worden verkeerstellingen gebruikt als input voor matrix-schatten, deze studie introduceert het begrip restricties. Restricties zijn een generalisatie van alle types input beschikbaar in OmniTRANS en biedt de mogelijkheid deze eenvoudig met andere types uit te breiden.