慢行交通需求預(yù)測(cè)方法研究

摘 要：城市慢行交通需求量預(yù)測(cè)在我國(guó)交通規(guī)劃領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色。通過(guò)對(duì)我國(guó)慢行交通規(guī)劃現(xiàn)狀情況的研究，歸納總結(jié)了幾種適應(yīng)于我國(guó)慢行交通情況的需求量預(yù)測(cè)方法，并且分析和比較了歸納方法的適用范圍。

關(guān)鍵詞：慢行交通；出行量；預(yù)測(cè)方法

前言

隨著我國(guó)交通規(guī)劃的發(fā)展，以及低碳環(huán)保出行、交通安全、出行便捷等客觀需求，慢行交通逐漸被交通規(guī)劃者納入主要考慮的范疇。慢行交通規(guī)劃主要是定指標(biāo)和設(shè)計(jì)指引，例如存車設(shè)施、人行道路的規(guī)模；探討所制定的規(guī)劃如何有效實(shí)施；提出資金、政策等建議。其中最重要的一項(xiàng)任務(wù)便是進(jìn)行慢行交通需求預(yù)測(cè)，本文將通過(guò)對(duì)我國(guó)慢行交通發(fā)展現(xiàn)狀研究，總結(jié)歸納出四種適應(yīng)我國(guó)慢行交通出行需求量的預(yù)測(cè)方法。

1 我國(guó)慢行交通現(xiàn)狀概述

我國(guó)交規(guī)起步較晚，交規(guī)人員在實(shí)際工作中，由于慢行交通數(shù)據(jù)的難獲得性、人們慢行交通意識(shí)較為落后以及慢行交通整體發(fā)展環(huán)境較為弱勢(shì)等原因，使得其預(yù)測(cè)方法并沒(méi)有發(fā)展到與機(jī)動(dòng)車相當(dāng)?shù)乃?，甚至只是交通?guī)劃項(xiàng)目中一筆帶過(guò)的內(nèi)容。近年來(lái)交規(guī)人員逐漸接觸到慢行交通規(guī)劃的項(xiàng)目（慢行區(qū)域交通規(guī)劃、慢行交通路線規(guī)劃、換乘接銜區(qū)域自行車停放車位規(guī)劃等）。學(xué)者也開(kāi)始將慢行交通納入重點(diǎn)考慮的對(duì)象范疇。因此，慢行交通需求預(yù)測(cè)研究變得尤為重要。

2 慢行交通需求預(yù)測(cè)方法

現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法的資料比較散雜，本文總結(jié)了四種適應(yīng)于我國(guó)慢行交通發(fā)展的需求預(yù)測(cè)方法。

2.1 四階段法

四階段模型分為出行發(fā)生、出行分布、方式劃分、流量分配四個(gè)階段。其中，計(jì)算慢行交通需求量最關(guān)鍵部分便是交通方式劃分。本文以Logit模型方式劃分為例，如圖1所示，方式選擇中重要的一步便是確定慢行交通的效用函數(shù)，從而建立選擇慢行交通方式的MNL模型，結(jié)合根據(jù)出行發(fā)生與出行分布確定的居民出行OD矩陣，計(jì)算出慢行交通的分擔(dān)量。最后，流量分配是將選擇慢行交通的出行量分配到交通網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)路段或者線路上，包括慢行交通專用道路的流量分配量。

2.2 基于活動(dòng)鏈的需求預(yù)測(cè)模型

本文以計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型中日活動(dòng)計(jì)劃模型為基礎(chǔ)模型[1]，著重闡述基于活動(dòng)模型的需求預(yù)測(cè)模型如何運(yùn)用于慢行交通研究。該模型需要對(duì)居民日出行活動(dòng)進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)歸納總結(jié)居民基于往返行程的日出行特征，確定模型各層選擇肢，從而搭建多層Logit（NL）模型[2]。如圖2所示，NL模型中的三個(gè)模型（活動(dòng)計(jì)劃模型、時(shí)間分布模型、方式選擇模型）需要考慮Logsum（下層模型總效用的自然對(duì)數(shù)）。

在該模型中，活動(dòng)計(jì)劃模型相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較重要的部分。根據(jù)樣本調(diào)查所得數(shù)據(jù)，將一天中的各類往返行程按照一定的分類原則進(jìn)行。通過(guò)對(duì)該模型主要影響因素以及上下層模型總效用變量進(jìn)行分析，構(gòu)建出日活動(dòng)計(jì)劃模型，并結(jié)合方式選擇模型等，搭建慢行交通需求預(yù)測(cè)模型?；诨顒?dòng)鏈的出行預(yù)測(cè)模型可以結(jié)合四階段法的交通分配進(jìn)行道路慢行交通量分配。

2.3 出行率法

不同土地利用情況會(huì)產(chǎn)生不一樣類型和強(qiáng)度的出行活動(dòng)， 因而在一定程度上便影響著交通結(jié)構(gòu)。交通出行率也就是反應(yīng)這種關(guān)系的重要指標(biāo)[3]。慢行交通需求量預(yù)測(cè)方法可以通過(guò)確定商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、接銜區(qū)域等自行車或是步行方式出行率，然后，便可以根據(jù)出行率確定慢行交通方式的需求量。

其中，慢行交通的出行生成率可以利用建立與其影響因素的關(guān)系來(lái)確定。出行率的分析方法可以利用平均生成率法、參考調(diào)查點(diǎn)法、曲線回歸法等。

在確定出行率后，可以利用如下公式確定慢行交通出行需求量。

2.4 經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)法

經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)法（素描規(guī)劃）消耗相對(duì)少的時(shí)間，能比較容易的計(jì)算出慢行交通出行量。國(guó)外Behnam、Davis King、Robertson、Matlick、Ercolano、Olson和Spring等人都先后詳細(xì)地利用經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)出慢行交通出行量[4]。國(guó)內(nèi)近些年在一些交通規(guī)劃的項(xiàng)目報(bào)告也出現(xiàn)了一些慢行交通出行量預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)公式。這些經(jīng)驗(yàn)公式通常是出行量（人流量）與商業(yè)面積、住宅居住面積、人口年齡結(jié)構(gòu)等的回歸公式。

本文以Matlick提出的經(jīng)驗(yàn)公式為例，說(shuō)明步行出行量的預(yù)測(cè)方法。該經(jīng)驗(yàn)公式主要利用了家庭數(shù)據(jù)以及居民出行調(diào)查樣本比例。首先先確定選定交通走廊的步行范圍；需要確定出行吸引區(qū)域的類型（學(xué)校、公園、商場(chǎng)等），然后根據(jù)吸引區(qū)域類型確定單位人口數(shù)以及人均出行次數(shù)。最終確定出行量的經(jīng)驗(yàn)公式。

3 方法比較

四階段法在城市綜合交通規(guī)劃項(xiàng)目中應(yīng)用最為廣泛，該模型可以運(yùn)用到一些老城區(qū)整體慢行交通規(guī)劃、城市綜合交通規(guī)劃以及慢行交通相關(guān)項(xiàng)目影響評(píng)價(jià)等。雖然該方法預(yù)測(cè)效果較好，誤差相對(duì)較小，但由于該預(yù)測(cè)方法需要大量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)、居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等，通常耗費(fèi)大量的人力物力。

近幾年來(lái)，基于出行鏈的出行需求預(yù)測(cè)方法在交規(guī)中呼聲較高，它考慮到以交通主體的人為本，預(yù)測(cè)精度相對(duì)高。但是基于活動(dòng)的建模數(shù)據(jù)獲得性差、質(zhì)量低等問(wèn)題也是該種方法推廣的主要問(wèn)題。此方法可以結(jié)合傳統(tǒng)的四階段法進(jìn)行求解，進(jìn)行慢行交通出行量預(yù)測(cè)。

出行率法、描述規(guī)劃法相較前兩種方法操作實(shí)施更為簡(jiǎn)易，所需數(shù)據(jù)來(lái)源容易（所用數(shù)據(jù)來(lái)自人口普查數(shù)據(jù)或是其他交通調(diào)查中的數(shù)據(jù)），且預(yù)測(cè)周期短，但是預(yù)測(cè)精度低。可以利用這兩種方法評(píng)估某種設(shè)施或是某個(gè)區(qū)域改造影響（例如評(píng)估某種設(shè)施項(xiàng)目施行后機(jī)動(dòng)車行駛距離或排放量）、非機(jī)動(dòng)車停車位、步行街規(guī)劃等。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)慢行交通現(xiàn)狀反映出很多問(wèn)題，例如步行專用道與非機(jī)動(dòng)車道混用、機(jī)動(dòng)車道占用非機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì)不合理甚至一些地方?jīng)]有設(shè)置非機(jī)動(dòng)車道等，這些問(wèn)題都表明了慢行交通的規(guī)劃工作已經(jīng)刻不容緩。在規(guī)劃工作中需求量預(yù)測(cè)顯得尤為重要，本文介紹比較了四種常用需求預(yù)測(cè)方法。四階段作為傳統(tǒng)的交通出行預(yù)測(cè)方法，具有其他幾種方法無(wú)法比擬的優(yōu)越性。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于缺乏數(shù)據(jù)等原因，交規(guī)人員通常會(huì)考慮輸入數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)的預(yù)測(cè)方法。

參考文獻(xiàn)

[1]雋志才，李志瑤，宗芳.基于活動(dòng)鏈的出行需求預(yù)測(cè)方法綜述[J].公路交通科技，2005，01（22）：108-113.

[2]宗芳，雋志才，張慧永.基于活動(dòng)的日活動(dòng)計(jì)劃模型[J].吉林大學(xué)報(bào)，2007，11（37）：1294-1299.

[3]杜華兵，陳金川，郭繼孚.北京市辦公建筑交通出行率研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2007，06（07）：90-93.

[4]Guidebook on Methods to Estimate Non-Motorized Travel：Supporting Documentation[P]，1999.

作者簡(jiǎn)介：高小林（1989，1-），女，陜西西安，碩士研究生，研究方向：交通運(yùn)輸工程。

李德龍（1987，5-），男，陜西西安，碩士研究生，研究方向：載運(yùn)工具運(yùn)用工程。