城市交通需求預(yù)測(cè)理論現(xiàn)狀與發(fā)展淺析

【摘 要】城市交通需求預(yù)測(cè)是城市交通規(guī)劃的基礎(chǔ)，四階段法是交通需求預(yù)測(cè)的經(jīng)典方法，分為交通生成、交通分布、交通方式劃分、交通量分配四個(gè)階段。但是在使用過(guò)程中四階段法也暴露出了自己的缺陷，本文分析了四階段法的缺陷，并探討了完善后的交通需求預(yù)測(cè)模型。

【關(guān)鍵詞】交通需求預(yù)測(cè)；四階段法模型；交通組合模型；非集計(jì)模型

城市化進(jìn)程的加快和機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的迅猛增加帶來(lái)交通需求的快速膨脹，交通的壓力越來(lái)越大，交通擁擠和堵塞在日常生活中隨處可見(jiàn)，特別是上下班的高峰時(shí)間，這不僅浪費(fèi)了出行者大量的時(shí)間，也極大地降低了交通的出行效率和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。此時(shí)，合理的城市交通規(guī)劃方案就顯得尤為重要，而合理的交通規(guī)劃方案必須建立在交通需求預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)之上。交通需求預(yù)測(cè)作為制定交通規(guī)劃方案和交通管理措施的核心，已成為前期交通規(guī)劃工作的一個(gè)重要步驟。多年的交通需求預(yù)測(cè)工作，在城市交通規(guī)劃中起到了積極的作用，促進(jìn)了城市建設(shè)快速發(fā)展的步伐，在城市基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展規(guī)模與布局，交通建設(shè)項(xiàng)目的投資序列方面提供了全面科學(xué)的信息，滿(mǎn)足了決策者和決策過(guò)程的需要。四階段法預(yù)測(cè)模型是現(xiàn)階段交通需求預(yù)測(cè)中最常用的模型，這種預(yù)測(cè)方法思路清晰，易于理解，在實(shí)踐中使用普遍。

一、四階段法的步驟

四階段法以居民出行調(diào)查為基礎(chǔ)，由交通生成、交通分布、交通方式劃分、交通量分配四個(gè)階段組成。（1）交通生成。交通生成預(yù)測(cè)即研究未來(lái)年對(duì)象地區(qū)內(nèi)發(fā)生的總出行量及各交通小區(qū)的發(fā)生、吸引交通量。（2）交通分布。交通分布預(yù)測(cè)是根據(jù)現(xiàn)狀的OD分布量、交通小區(qū)的經(jīng)濟(jì)特征、土地利用的發(fā)展變化，來(lái)找出未來(lái)各交通小區(qū)間的出行量。（3）交通方式劃分。方式分擔(dān)是指一個(gè)出行與一種交通方式相對(duì)應(yīng)，一個(gè)地區(qū)的全部出行數(shù)中利用該種交通方式的人所占的比例。（4）交通量分配。交通量分配是指把各個(gè)交通小區(qū)之間的不同交通方式的出行分布量具體地分配到各條線路上的過(guò)程。

二、四階段法的缺陷

（1）四階段法為一種集計(jì)模型，因此需要對(duì)大量的居民出行進(jìn)行調(diào)查，這種大規(guī)模的調(diào)查不僅要消耗大量的人力、物力和時(shí)間，而且在調(diào)查時(shí)小區(qū)的劃分與道路網(wǎng)的不一定協(xié)調(diào)，導(dǎo)致交通流分配預(yù)測(cè)的路網(wǎng)交通量與實(shí)際交通量不一定一致。（2）實(shí)際的OD交通量大小會(huì)受交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的影響，在道路運(yùn)行受阻程度不同時(shí)，各OD間的交通量會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)阻抗過(guò)大時(shí)部分人會(huì)放棄道路交通方式而選擇輕軌、地鐵等其他交通方式，更有甚者會(huì)放棄出行。因此，四階段法交通分配中將各組OD間的交通量看作常量、采用固定需求的平衡分配模式是不恰當(dāng)?shù)?。?）四階段法對(duì)于四個(gè)階段間的聯(lián)系考慮不夠。如交通方式劃分與交通分布間聯(lián)系緊密，不同的交通方式有不同的阻抗，也會(huì)對(duì)交通分布產(chǎn)生不同的影響。此外，在四階段模型中有時(shí)會(huì)有這種情況：某一過(guò)程的輸出結(jié)果與之前過(guò)程的輸入結(jié)果有著較大的出入，有時(shí)甚至影響到精度要求。比如在交通分配時(shí)，得出的流向某個(gè)交通區(qū)的交通量和出行分布中計(jì)算出的該區(qū)的交通吸引量值會(huì)有較大出入。這一問(wèn)題可以通過(guò)四階段法的循環(huán)使用解決，但是卻增大了工作量。（4）出行者路徑選擇方法的假設(shè)不合實(shí)際。在交通量分配模型中，假設(shè)出行者知道所有道路的運(yùn)行狀況和所需行走時(shí)間，并且出行者都會(huì)選擇最短路徑。而在實(shí)際情況中出行者不可能知道所有道路的運(yùn)行狀況，即使通過(guò)電子設(shè)施了解道路運(yùn)行的大致?tīng)顩r，也可能會(huì)因?yàn)椴糠值缆窊頂D等其他影響因素而選擇繞行。（5）四階段法的四個(gè)階段相互依存，任何一個(gè)步驟的進(jìn)行都要以上一個(gè)步驟的輸出結(jié)果為基礎(chǔ)，這樣一來(lái)，一旦某一步驟出現(xiàn)誤差，這一誤差將會(huì)被后面的步驟傳遞和擴(kuò)大。四階段預(yù)測(cè)法雖然將預(yù)測(cè)步驟分為四個(gè)階段，但從整體來(lái)看仍是一個(gè)規(guī)模龐大的系統(tǒng)工程，預(yù)測(cè)分析過(guò)程冗長(zhǎng)，花費(fèi)巨大。（6）四階段法較少考慮人的行為特征。

三、交通預(yù)測(cè)方法的發(fā)展方向

（1）交通組合模型。交通組合模型是把四階段法中的2個(gè)或3個(gè)步驟合為一個(gè)步驟進(jìn)行預(yù)測(cè)。如交通分布與交通產(chǎn)生的組合；交通產(chǎn)生、交通分布與交通方式劃分的組合等。組合模型可減少四階段法各步驟間因聯(lián)系較少而產(chǎn)生的偏差，也減少了總工作量。（2）非集計(jì)模型。非集計(jì)模型更注重個(gè)人的選擇行為，與傳統(tǒng)的集計(jì)模型相比，非集計(jì)模型有以下優(yōu)勢(shì)：以明確的行為假說(shuō)為基礎(chǔ)，邏輯性強(qiáng)；可以用較少的樣本標(biāo)定出模型參數(shù)；可以選用與個(gè)人決策相關(guān)的因素作為自變量，能更加準(zhǔn)確地描述個(gè)人的出行決策過(guò)程；模型具有較好的時(shí)間和空間轉(zhuǎn)移性；可以對(duì)多種交通規(guī)劃、交通政策進(jìn)行評(píng)價(jià)。

由于在使用過(guò)程中暴露出種種缺陷，傳統(tǒng)的四階段法必然會(huì)被逐漸代替，擁有更多優(yōu)勢(shì)的組合模型與非集計(jì)模型必會(huì)成為發(fā)展的趨勢(shì)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]羅霞，劉瀾．交通管理與控制[M]．人民交通出版社，2008

[2]王辛．城市公共交通需求預(yù)測(cè)方法的研究[D]．東南大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院碩士論文，2003

[3]陸化普．交通規(guī)劃理論與方法[M]．清華大學(xué)出版社，1998