路网现状调查交通量OD 小区划分与OD调查点选择影响区经济增脏速度预测交通量OD 调查及路段交通量观测交通出行总量预测(OD小区交通发生、吸引总量预测)国民经济现状、发展规划调查交通量分布预测现在、未来路网及公路网规划交通量分配(拟建项目趋势交通量预测)转移交通量预测诱增交通量预测远景交通量
图1-1 交通量预测四阶段法工作流程图
2.3 趋势交通量预测方法
公路建设项目趋势交通量的预测,一般采用以具体工作步骤为: 2.3.1 经济社会发展预测
应以相关区域经济社会发展的历史与现状情况为基础,分析研究未来经济社会发展的主要影响因素(与交通需求有显著关系的主要经济社会指标,包括人口指标、资源指标和经济指标等),以及可能的发展潜力,结合国家确定的宏观经济发展战略和政策,以及有关省份的相关规划,采用定性与定量结合的方法分小区预测未来发展水平。预测可根据具体情况选择如下两种方法之一:其一,以当地经济社会发展规划为基本依据,做适当的补充分析预测。采用该法应注意个小区预测结果与整个影响区甚至有关省份规划目标的平衡分析。其二,把当地经济社会发展规划值作为预测方案之一,与项目分析预测结果配合起来,构成预测值区间。经济社会发展预测重点是分小区确定与交通需求有显著关系的主要社会经济社会指标的未来水平。
2.3.2 小区出行总量预测
即预测小区交通发生、吸引总量的预测。预测以社会经济发展趋势为基本依据。常用的方法有增长率法、相关分析法、强度指标法等。
(1)增长率法
增长率法是通过研究小区人口和其他经济指标增长情况,来确定小区交通出行增长率的预测方法。模型如公式(1-1)。
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Ti?Fi?T0iFi?k?piEi (1-1) ?p0iE0i式中:Ti——未来预测特征年i区交通发生量(吸引量);
; T0i——基年i区交通发生量(吸引量)
Fi——基年至该预测特征年交通出行发展倍数; p0i—— i区基年人口; pi—— i区预测特征年人口; E0i—— i区基年经济指标; Ei—— i区预测特征年的经济指标;
k——调整系数。
(2)相关分析法
相关分析法是对发生、吸引交通量与人口、经济、土地利用指标等进行相关分析,建立发生、吸引交通量模型,预测将来发生、吸引交通量模型,预测将来发生、吸引量的一种方法。模型如式(1-2)或(1-3)。
Y?a0?a1x1?a2x2?...?anxn (1-2)
或 Y?a0?x11?x22...xnn (1-3)
式中:Y——区域发生(吸引)量;
aaax1,...,xn——区域经济社会指标; a1,...,an——回归参数
此模型适用于区域经济结构、布局差别不大,经济与交通资料收集比较齐全的地区。 (3)强度指标法
强度指标法是通过研究单位经济社会指标产生的小区交通出行量,预测将来发生、吸引量的一种方法。常用的强度指标有人均交通出行量、单位经济指标(如国民生产总值等)交通出行量、单位运输工具交通出行量、各类土地单位面积交通出行量等。强度指标发具体模型如式(1-4)。
Ti?T0i?Ei?d (1-4) E0i式中:Ti——未来预测特征年i区交通出行量;
T0i——基年i区交通出行量;
E0i——基年i区经济社会指标; Ei——特征年i区区域经济社会指标;
d——交通出行强度指标修正系数。
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2.3.3 交通量分布预测
即预测小区发生、吸引总量在区域间的分布。预测方法可分为现在状态法和综合模式法两类。
(1)现在状态法
现在状态法是由现在OD表推算将来交通出行分布的一种方法,现在状态法主要有均衡增长率法、平均增长率法、底特律法和弗雷特法等几种模型形式。其中弗雷特法应用较为广泛。弗雷特法的具体形式如下式(1-5)。
Qij?Q0ij?Gj?Fi?Li?Lj2 (1-5)
式中:Qij——未来某预测特征年i区到j区的交通分布量;
Q0ij——基年i区到j区的交通分布量; Gj——j区交通吸引量增长倍数,Gj?QajQ0aj,Qaj为特征年j区交通吸引
量,Q0aj为基年j区交通吸引量;
Fi——i区交通吸引量增长倍数,Fi?Qpi,为特征年i区交通发生量,
Q0piQpiQ0pi为基年i区交通发生量;
Li——i区对于所有j区的位置系数;
Lj——j区对于所有i区的位置系数。
(2)综合模式法
综合模式法是利用区域经济活动质量和交通出行阻抗情况(一般采用时间距离或广义运行费用等路网参数度量),预测将来交通出行分布的一种方法。综合模式法主要的模型形式是基本重力模型及其变形。重力模型基本形式见式(1-6)。
Qij?K?Pi??A?jDij? (1-6)
式中:Qij——i区到j区的交通分布量;
Pi——i区经济活动质量(一般可以采用经济社会指标,也可采用j区吸引交通
量);
Aj——j区经济活动质量(一般可以采用经济社会指标,也可采用j区吸引交
通量);
; Dij——i区到j区的出行阻抗(一般以距离、时间或费用来度量)
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K,?,?,?——回归参数。
2.3.4 交通量分配
把小区间的交通量分配到公路网的具体线路上,预测建设项目的交通量。常用方法包括全有全无法、考虑容量限制的最短路径迭代分配法、多路径概率分配法等。
(1)全有全无法
根据路线阻抗,寻求i区到j区最短路径,将分布交通量Qij一次分配到最短路径上的预测方法。全有全无法仅适用于各路线阻抗相差较大或单个路线的情况。
(2)考虑容量限制的最短路径迭代分配法
将分布交通量Qij分割成若干份,按照全有全无法进行多次交通量的路线分配,所不同的是每次分配时,要根据上一次的分配结果,结合路段通行能力重新计算路线阻抗,寻求新的最短路径。
(3)多路径概率分配法
与最短路径迭代分配法的分配步骤完全一样,所不同的是每一次分配时,需要根据线路阻抗寻求i区到j区包括最短路径与次短路径在内若干路径,然后按一定概率把分割后的分布交通量分配在这些线路上每条路线的分配概率可由式(1-7)来确定:
Pk?e(??tk)?ei?1m (1-7)
)(??ti式中:Pk——第k条路径上的交通量分配概率;
?——分配参数;
ti——第i条路径的线路阻抗; tk——第k条路径的线路阻抗;
m——可供选择的路径数。
为提高预测精度,要求高速公路或收费公路应进行分车型的交通量预测。分车型趋势交通量预测一般有两种方法,一是基于分车型车辆OD表的交通量预测法,二是基于客货流OD表的交通量预测法。
基于分车型车辆OD表进行交通量预测,首先预测项目影响区经济社会的发展水平,并建立各种车型的发生、吸引交通量预测模型,预测未来各影响区不同车型的发生、吸引交通量,并利用交通分布模型预测各车型未来的交通量分布OD表,进而将特征年个车型OD 表分配到路网上。
基于客货流OD表的交通量预测法,首先分别预测未来年的客货流OD表,然后分析未来年交通流的车型构成,根据车辆载运系数和交通分布模型推算未来分车型车辆OD表,最后将特征年OD表分配到路网上。 2.4 诱增交通量预测方法
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诱增交通量的预测需要考虑的主要因素是区域间的运行时间,按照“有无对比”原则,采用重力模型,分为现状区间交通出行量为零和不为零两种情况分别计算。
2.4.1 现状区间交通出行量不为零 预测模型如式(1-8)。
?Dij?????()?1??Qij (1-8) Qij????Dij??——i区到j区的诱增交通量; 式中:QijDij——无项目时,i区到j区的运行时间; ?——有项目时,i区到j区的运行时间; DijQij——i区到j区的趋势交通量;
?——重力模型参数。
2.4.2 现状区间交通出行量为零 预测模型如式(1-9)。
?1?1????K?Pi??A?Qij?()?()? (1-9) j??Dij???Dij?式中:Pi——i区发生交通量;
Aj——i区吸引交通量;
K,?,?,?——重力模型参数。
诱增分布交通量与趋势分布交通量之和为建设项目诱增型分布交通量,在按上述交通量分配方法,将诱增型分布交通量分配到具体线路上,得到拟建项目的诱增交通量。 2.5 转移交通量预测
转移交通量预测是通过分析各种运输方式现状(包括运输设施、运输能力、运输量等)、未来发展规划(包括新增的运输能力、运输量预测等)、客货流特征(包括旅客运距构成、出行目的、旅途时间、票价、货物运输品种、运距及运费等),根据交通运输产业政策,采用定性与定量结合的方法进行预测。常采用分流率计算,模型见(1-10)。
Pijk?e(?Mk)?ek?1n (1-10)
(?Mk)式中:Pijk——第k种运输方式的分流率;
Mk——第k种运输方式的广义费用,Mk?Tk?Ck,Tk为第K种运输方式的
时间代价,Ck为第k种运输方式的运行费用(以门到门计算);
n——区域拥有运输方式类型数。
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