公路建设项目可行性研究中的交通量预测方法

交通运输５－程学报　Ｖｏ１．２　Ｎｏ．１　第２卷第ｌ期　２００２年３月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｒａｆｆｉｃ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｍａｒ．２００２　文章编号：１６７１—１６３７ｔ２００２）０１　００５１—０４　公路建设项目可行性研究中的交通量预测方法　盖春英，裴玉龙　（暗尔滨工业大学变通科学与工程学院，黑龙江啥尔滨　１５００９０）　摘要：从套路建设项目的自身特点出发，探讨了在区域社套经济发展预刹的基础上应用四阶段法　进行公路建设项目可行性研究中的变通量预测方法。同时针对以往传统的某些做法，指出应注意的　问题并提出相应的措施。　关键词：变通量预测；综合路网；方式划分；转移率法　中图分类号：Ｕ４９１　文献标识码：Ａ　Ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ＧＡＩ　Ｃｈｕｎ　ｙｉｎｇ，ＰＥＩ　Ｙｕ—ｔｏｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｒａｎ５ｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・Ｈａｒｂｉｎ　１５００９０－Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅｎ　ｐｒｏｂｅｓ　ｉｎｔｏ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ａｒｅａ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ　ｓｏｍｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｃｏｔｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｓｏｍｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｆｉｃ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｍｏｄｅｌ　ｓｐｌｉｔ；ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｒａｔｅ　ｍｅｔｈｏｄ　Ａｕｔｈｏｒ　ｒｅｓｕｍｅ：ＧＡＩ　Ｃｈｕｎ—ｙｉｎｇ（１　９７４一），ｆｅｍａｌｅ，ａ　ｄｏｃｔｏｒａｌ　ｓｔｕｄｅｎｔ　ｏｆ　Ｈａｒｂｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｅｎｇａｇｅｄ　ｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．　可行性研究是对建设项目的必要性、可行性、台　在交通预测方面的工作起步较晚，还很不完善，在可　理性、可能性等方面进行研究，为项目的决策和设计　行性研究中的交通量预测上出现了一些技术上的和　任务书的编制、审批提供科学的依据。交通量预测是　由于人们思想认识不一致、做法不统一而造成的人　进行交通状态评价、综合分析建设项目的必要性和　为上的问题　２Ｊ。同时，公路建设项目在区域路网整体　可行性的前提和基础，是确定公路建设项目的技术　中的特殊性使得研究中的交通预测方法和手段与进　等级、工程设施规模以及经济评价的主要依据，也是　行公路网规划或城市交通规划时的交通预测方法在　可行性研究的关键部分。交通预测的水平和质量将　一定程度上不同。然而，目前在很大程度上仍然沿用　直接彤响到项目决策方案的科学性和合理性。　公路网规划或城市交通规划中的做法，没有从建设　目前中国普遍采用的交通量预测方法是四阶段　项目的自身特点出发，因而产生许多思想上或方法　法。它与传统的城市交通规划的四阶段法不完全相　上的问题，导致交通预测的精度不高，预测质量不　同，它将社会经济预测作为其中的一个阶段，而省去　好，引起建设项目决策上的误导和失误。因此，从公　了交通方式划分预测阶段，即社会经济预测、交通发　路建设项目自身的特点和它在区域路网整体中的特　生预测、交通分布预测、交通分配。这种方法也是《公　殊性出发，深入分析和研究适合公路建设项目可行　路建设项目可行性研究指南》中的做法　］。由于中国　性研究的交通量预测方法十分必要。　收稿日期；２００１—１１一Ｚ７　作者茼靠；盖春英（１９７４）．女，吉林峙县人　暗尔滨工韭大学博士生．占Ｌ事交通运输规划与管理研究　：　藤　维普资讯 http://www.cqvip.com

５２　交通运输工程学报　Ｚ００２年　设项目距离城市较近时，它与城市道路网之间的相　１基本思想　互影响不可忽视。此时应将路网确定为包含公路网　公路建设项目虽然具有自身的特点，但它仍是　和城市道路网在内的详细的综合路网，进行综台路　区域公路网整体的～部分，有着作为整体中的部分　网的交通量分配。当然，城市路网的范围和结构要结　的共性。因而，公路建设项目可行性研究中的交通量　台实际情况来确定。例如，若研究项目所承担的交通　预测方法将在传统的四阶段方法的基础上进行。其　在城市内部主要为过境交通，则可只考虑城市道路　基本思想是：首先台理确定综合路网，之后进行公路　中主要用来承担过境交通的那些道路。　建设项目影响区（包括直接影响区和间接影响区）的　社会经济预测，在此基础上运用四阶段方法进行路　３区域社会经济发展预测　网的交通需求和发展预测，通过交通生成预测、交通　区域社会经济发展预测一般依据历史数据采用　分布预测，交通方式划分预测和交通分配，得到所研　时间序列趋势外推法或回归法，并考虑人Ｅ１、经济、　究的公路建设项目的近、远景交通量。这样既克服了　土地利用、汽车保有量等因素的影响　应该注意的　以往在进行公路建设项目可行性研究或后评估时，　是，由于经济的发展受区域和部门以及国家的　往往只考虑有直接影响的某一条或几条线路，缺乏　宏观，因而预测时应充分考虑区域经济发展规　对所建公路在公路网整体中的作用进行研究，从而　划、部门发展规划和国家的经济发展规划，另　造成预测交通量与实际情况相差甚远的缺陷，又可　外，对于回归法，由于经济的发展受多种因素的综合　以考虑所有可能影响未来交通结构的变化因素．因　影响，因此应对若干主要影响因素进行多因素回归　而较通常的“增长系数法”的精度有极大提高。　分析，以便更加真实地反映经济发展的客观规律　２综合路网的选取与确定　４交通预测　在进行区域经济和交通需求预测之前，首先必　４、１交通生成量预测　须合理选取和确定包含所研究建设项目的区域路　区域公路网交通生成量预测与分析主要是利用　网，此路网一般可分为两部分，直接影响区和间接影　历史的或调查的各类社会经济数据资料、各类交通方　响区。建设项目与直接影响区之间的相互作用远大　式的交通需求量数据资料，建立各类交通方式的交通　于它与间接影响区之间的相互作用。困而，一般地　需求量与相应的社会经济变量之间的分析模型．并以　从资料的占有状况和与建设项目的关联程度来讲，　此模型为依据分析既有的或预测未来的交通需求量。　对直接影响区的研究无论是经济发展预测还是交通　依据上述交通与经济的相互关系，交通生成量的预测　需求预测都要求比间接影响区更细致，所采用的方　可以采用弹性系数法或多因素回归分析法。　法或手段应更科学、合理。但间接影响区的分析也不　４．２交通分布量预测　可忽视　因此，必须科学舍理地确定这两类区域。这　从公路建设项目的自身特征来看，一方面，建设　是分析和研究交通预测方法的基础。　项目所承担的交通量会按其固有的发展规律自然增　另外，对一些位置比较特殊的建设项目，如距离　长；另一方面，项目的建成开通，必然会促进其所在地　城市较近的道路或桥粱建设项目，路网的确定尤其　区及附近影响区的经济和交通体系的深刻变化，诱使　应该慎重。原因是中国公路和城市道路分属于不同　社会经济、产业结构等方面的迅猛发展。因此应考虑　的管理系统，具有不同的特性。公路与城市道路的划　公路建设项目对项目影响区经济和交通运输的诱增　分是以城市规划区的边线为分界线。由于分成两个　影响，对可能引起转移的运输量进行分析并预测出转　系统，目前存在各管各的现象。在进行公路网规划或　移交通量。由此可见，项目的远景交通量预测应由如　公路建设项目可行性研究时，一般都是将整个城市　下三部分组成：自然增长的趋势型交通量预测、诱增　作为路网上的一个节点考虑，这样在进行交通量分　交通量预测、铁路和（或）水运转移交通量预撄ｌ　配时只考虑城市进出Ｅ１道路，没有进行包含公路网　４．２．１趋势型变通分布量预ｌ刊　和城市道路网在内的详细路网的交通量分配　而城　趋势型交通分布量预测方法可采用常规的方法　市规划部门在进行城市交通规划或城市交通项目前　如ＦＲＡＴＥＲ法、重力模型法（双约束或单约束）、系　期工作时，一般也只考虑城市规划区内的城市道路　统平衡模型法等。根据各方法的优缺点和适用条件，　系统和城市进出口道路，没有考虑公路网情况。当建　建议采用系统平衡模型法进行趋势型交通分布量预　一■　■■　－『■■　蕊　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　盖春英．等：公路建设项目可行性研究中的交通量预刹方法　４．２．２谤增型交通分布量预测　５３　测［３Ｊ。它理论性强，模型结构合理，能够更加真实地　反映出交通区间的交通量分布规律和特性。模型的　一由于建设项目的出现，将对沿线区域经挤发展　产生促进与激励作用，缩短人们的出行和货物的运　输时间，导致人口密集、土地利用性质转变、开发强　度增大，提高了交通运输量。因而可通过有无项目的　比较来确定交通量的诱增量　的预测，可采用如下模型　７　＞Ｏ时　＝般函数形式如下　一　‘　）　式中：ｘＪ　为交通区ｉ到交通区　的出行分布量；Ｔ．　为交通区ｉ的出行产生量；Ｕ　为交通区Ｊ的出行吸　引量；ｆ（ｔ，　）为交通区ｉ到交通区ｊ的交通阻抗，常可　。诱增型交通分布量　用ｆ（ｔ　）一　：的形式，　为待定系数。　按照出行系统供求平衡的原则，应有如下关系　『ｆ　卜１］Ｔ，７×０．ｓ　（６］　∑Ｘ。一Ｔ　即　一０时　＝［（ＫＰ￣Ａｉ　Ｄｏ　）一（ＫＰ￣Ａ，　Ｄｏ　）］×０．５（７）　式中：Ｐ．为未来ｉ区趋势ＯＤ交通发生量：Ａ．　为未来Ｊ区趋势ＯＤ交通吸引量；７１　为现状ＯＤ交　通分布量；Ｔ　为未来趋势ＯＤ交通分布量；７１　为未　来诱增ＯＤ交通分布量；Ｄ　为现状道路间区间所需　最短时间；Ｄ　为将来道路间区间所需最短时间。　、式（２）是　∞为根的一元方程，解之即可确定《。　式（１）反映了出行分布与交通源、交通设施及交　通工具间的一般关系，据此可进行预测。但出行分布　还会受到出行习惯、稳定联系等特殊关系的影响。因　此，对式（１）的结果还需引Ａ特征系数进行修正　Ｘ　一Ｘ…ＫＫ　Ｋ　（３）　卢、７、Ｋ为模型参数，由现状ＯＤ及现有道路　网利用最小二乘法进行标定。　４．２．３转移型交通分布量预ｌ刹　式中：ｘ　，ｘ　，分别为修正前后的交通区　到交通区　，的出行分布量；Ｋ　为反映交通区　出行产生特性　的产生特征系数；Ｋ　为反映交通区　出行吸引特性　的吸引特征系数；Ｋｑ为反映交通区ｉ与交通区　问　出行分布特征的分布特征系数。　，　，　可表示为　转移交通量的预测目前国内尚无成熟的预测技　术，一些项目在预测时存在一定的随意性。目前公认　的方法是转移率法　Ｊ。首先绘制转移曲线．之后标定　转移率，据此得到转移交通量　实际应用时可采用如　下两种方法：　Ｋ　一∑　，／∑Ｘ　Ｋ　＝∑７１　，／∑置，　一　（１）首先进行铁路（水运）等其他方式客货运规　（４）　划预测，然后借助历史资料和国外发展中国家有关　资料的分析，对未来各交通方式平均运距进行分折　预测，并以运距作为不同方式间运输量转换的重要　控制因素，进行转换量预测，同时考虑费用（运输成　！　Ｘ。．Ｋ　Ｋ．　一　式中：７１　为根据现状调查资料统计出的交通区　到　交通区Ｊ的实际分布量；置　为根据现状调查资料所　得的各交通区产生量、吸引量由式（１）计算出的现状　基本分布量。　引＾三个特征系数的目的是充分利用现状调查　本）对货运的影响，乘车舒适性、准时性、灵活性等综　合指标对客运的影响。即对铁路（水运）等转移交通　量利用铁路（水运）相关区段的客货流密度以及客货　流运距分布计算各区段不同运距的客货流量，再根　据不同运距客货转移率得到客货流转移量。其中，不　同运距的转移率由公路与铁路（水运）的经济运距以　及公路、铁路（水运）的运输特点综台确定。　（２）采用广义出行费用最小的选择模型，用来提　的信息，反映特征因素的影响状况，这在无完整ＯＤ　调查资料或区域发展变化较大时尤为有利。通过以　上方法计算出的出行分布仍可能不完全满足供求平　衡原则，还需对其进行迭代计算。　号『轰＋　的吸引量　㈣　供一个综合的分担比例来描述各种运输方式的合理　结构。模型形式为　Ｐ　：　ｅ，”　式中：Ｘ　Ｘ　分别为迭代前后的交通区　到交通区　Ｊ的分布量；Ｔ　为交通区ｉ的产生量；Ｕ　为交通区　式中：　（８）　为ｉ区到　区交通方式　的分担率（吸引　曩：　＿　ｌ１．　蕊　■　霾露匿　囊，　＿■　维普资讯 http://www.cqvip.com

交通运输工程学报　２００２年　力）　为ｉ区到Ｊ区交通方式　的交通阻抗；　么在路阻函数中一定要计人收费的影响。目前，许多　：＾　为　区到ｉ区　种交通方式的交通阻抗。　拟建的公路项目建成后都要收费，然而在项目可行　反映的是交通使用者在选择交通方式时所　性研究的交通分配中却很少考虑收费的影响，显然　这会产生相当大的误差。对于如何计人道路收费对　考虑的各种因素及重要性。定义为　交通分配的影响，限于篇幅，将另行阐述。　＿　一∑日　十ｄ　（９）　式中：　为权重系数；　为ｉ区到Ｊ区第州种交通　５结语　方式的第ｎ种阻抗因子值；　。为不可定量因素。　交通需求预测理论日益成熟和完善，但公路建　交通方式的阻抗因子指交通方式的特征因素，　设项目可行性研究中的交通需求预测方法却存在许　如经济性　快捷性、舒适性、方便性、性、安全性　多实际中难以解决的问题。由于人们认识上和思想　等，其中费用和时间是最为重要的阻抗因子。Ｐ　确　上的差异，导致预测方法在一定程度上各有利弊　另　定后，即可得到转移交通量。　外，在预测的某个环节上由于没有一个统一、规范、　４．３交通方式划分预到　科学的做法，致使一些人为迎合决策者意图，在预测　对区域公路网而言，交通方式划分可以有两种　上大做文章，往往把可行性研究报告变成”可批性报　理解：其一是公路运输方式和铁路　水运运输方式之　告”，人为地拾高交通量，造成领导者的决策失误，给　间的划分；其二是公路运输方式中各车型之间的方　公路建设带来巨大损失。种种迹象表明，分析和研究　式划分。目前，在进行公路建设项目可行性研究中的　适合公路建设项目可行性研究的交通预测理论和方　交通预测时很少进行这一阶段的预测和分析工作，　法具有重要的理论和现实意义。本文正是从这些实　《公路建设项目可行性研究指南》中所谈的四阶段法　际问题出发，探入分析和研究了公路建设项目可行　也没有这个阶段。作者认为，随着中国经济的发展，　性研究中的交通预测方法，期望能对中国的公路建　不仅未来公路上的车型比例将与现状相差很大，而　设项目可行性研究提供一套科学、合理、可行的交通　且公路、铁路、水运方式之间的相互影响和促进作用　预测方法。　也将越来越大　忽略交通方式划分预测的做法不妥。　无论哪种方式划分都有必要进行未来的预测分析，　参考文献：　这样可以清晰地在宏观上把握区域的交通运输发展　［１］ＧＡＯ　Ｙｕａｎ—ｌｉｕ．Ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｒｎｉ…ａ【　趋向和运输方式的构成，为以后的综合运输网络规　ｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｈｕｎａｎ　Ｃｏｒｎｍｕｎｌｃａｔｉｏｎ　划提供科学依据。　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔ１　９９８．（３）：６８—７０　对第一种类型的方式划分预测，可采用前述确　［２］ＺＨＵＡＮＧ　Ｈｅ—ｍｉｎｇ、Ｔｈｅ　ｉｓｓｕｅｓ　ｉｎ［ｅａｓｌｈｉｈｔｙ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　定转移交通量时应用的第二种方法来进行。第二种　ｈｉｇｈｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　ｍｙ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．Ｆｕｊｌａｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１　９９９，（３）１　类型的方式划分预测方法国外采用较多的是机会模　１６－－１８．　型，但这种模型对中国是否适用还有待检验和进一　［３３王　炜，撩吉谦．城市交通规列理论及其应用［ＭＩ．南　步研究。本文建议首先对规划年各种车辆客货运承　京：东南大学出版杜，１９９８．６８—９Ｏ．　担量、实载率、车种构成进行宏观分析，然后，根据对　［４］Ｌ！ｎ３　Ｓｈｉ—ＷＵ，ＧＵＯ　Ｘｉｕ—ｃｈｅｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｚｕ－ｍｉｎｇ　Ｄｉｓｅｕ—　历史资料的相关分析分别对各车型比例进行预测，　ｓａｌｏｎ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ［ｅａｓｉｂｉｌ［ｔｙ　４．４交通分配　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ［Ｊ］Ｈｕｎａｎ　近年来，交通分配理论越来越受到关注，各种分　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１　９９４．（４）　配模型层出不穷，如最短路径分配模型、静态多路径　７８—８０．　分配模型、动态多路径分配模型、容量分配模　［５３　ＣＨＥＮＧ　Ｇａｎｇ，ＧＵＯ　Ｘｉｕ—ｃｈｅｎｇ，ｅｔｃ．Ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔ　型、增量加载分配模型、随机用户平衡分配模型　ｉｎ　ｐｏｓｔ—ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＨｕＮｉｎｇ　２－ｃｌａｓｓ　ｈｉｇｈｗａｙ［Ｊ］　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　等口Ｊ。各种模型各有优缺点和适用条件，本文建议采　１　９９７．３：２－－６．　用随机用户平衡模型进行路网的交通量分配。鉴于　［６］ＨＵＯ　Ｙａ—ｍｉｎ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｐａｒａｍｅｔｅｆ　ｏｆ　此模型常见于各类相关著作或文献中，故本文在此　ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｏｒｅｃａｓｔ［Ｊ　ｊ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇｑｍｇ　不再阐述。需要特别提及的是，在进行公路建设项目　Ｊｉａｏｔｏ￣ｇＵ￣ｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９９，（１）：１—４　可行性研究中的交通分配时，如果建设项目收费，那　０　■■　■■丽　＿＿　翻蘸　ｉｉｉ＿■