城市軌道交通客流預(yù)測淺析

楊　怡

（新疆鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)校新疆烏魯木齊830011）

城市軌道交通客流預(yù)測淺析

楊怡

（新疆鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)校新疆烏魯木齊830011）

本文針對當前城市軌道交通規(guī)劃客流預(yù)測中存在的問題，分析了目前主流預(yù)測模型理論及影響預(yù)測精度的原因，對城市的客流預(yù)測進行了深層次的思考。

軌道交通客流預(yù)測模型

一、引言

目前，隨著我國城市化進程的加快，大量人口涌入城市，城市交通日益擁擠。如何從根本上解決這個問題，以滿足人們對出行的需求，是擺在城市交通規(guī)劃人員面前的一個極為重要的課題。

建立以快速軌道交通為骨架，以常規(guī)公交為主體，多種交通方式相互協(xié)調(diào)的綜合客運交通體系是解決我國大城市普遍存在的客運交通需求與交通供給之間矛盾的根本出路。由于城市軌道交通建設(shè)的模式和規(guī)模既要適應(yīng)近期城市交通需求，又要適應(yīng)遠期城市交通發(fā)展的要求，而預(yù)測客流量決定了軌道交通發(fā)展的模式、路網(wǎng)規(guī)模、線路走向、樞紐設(shè)置及其內(nèi)部空間的布局，因此說，預(yù)測客流量是軌道交通項目投資決策的依據(jù)和項目評估的基礎(chǔ)，因而對軌道交通進行客流預(yù)測是十分必要的。

本文針對城市軌道交通客流預(yù)測的特點，分析了我國客流預(yù)測的模型和城市的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了一些建設(shè)性的建議。

二、影響軌道交通客流預(yù)測精度的因素

城市軌道客流預(yù)測是指在一定的社會經(jīng)濟發(fā)展條件下科學(xué)預(yù)測各目標年限軌道交通的斷面流量、站點乘降量、站間OD、平均運距等反映軌道交通客流需求特征的指標。城市軌道客流預(yù)測由于其特殊性，在實際中要準確應(yīng)用仍存在較大的難度，其難度主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.內(nèi)容繁多。例如需要對全線客流（包括全日客流量和各小時段的客流量及其比例）、車站客流（包括全日、早、晚高峰小時的上下車客流間斷面流量以及相應(yīng)的超高峰系數(shù)）、分流客流、站換乘客流量、出入口分向客流等數(shù)據(jù)進行調(diào)查，因而內(nèi)容繁多，必然存在較大難度。

2.預(yù)測年限較長，積累資料不足。從工程立項開始至建成通車，一般需要5年，然后再預(yù)測通車后25年的遠期客流規(guī)模，總共要預(yù)測30年的客流。時間跨度大，難以掌握城市發(fā)展中的政策、經(jīng)濟和人們活動的規(guī)律，不定因素太多。

3.我國人多城市發(fā)展處于轉(zhuǎn)型期。隨著我國加入WTO，我國的綜合國力迅速增強，經(jīng)濟的發(fā)展對城市范圍和結(jié)構(gòu)形態(tài)、用地分布性質(zhì)提出了新的要求?？土黝A(yù)測必須以城市發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，而城市轉(zhuǎn)型期為客流預(yù)測帶來許多不確定因素。特別是轉(zhuǎn)型期人們的觀念，知識結(jié)構(gòu)，風俗習慣的改變也對客流預(yù)測提出了挑戰(zhàn)。

4.預(yù)測模型和技術(shù)尚不完善。預(yù)測模型和技術(shù)尚在不斷發(fā)展研究之中，資料不足，數(shù)學(xué)模型和技術(shù)尚未定型，還需不斷改進完善，預(yù)測數(shù)據(jù)的把握以及評價標準上都有很大的難度。

總之，針對軌道交通客流預(yù)測的難點，多年來，客流預(yù)測的數(shù)學(xué)模型經(jīng)過我國交通專家的研究開發(fā)，逐漸摸索出城市客流的特征和規(guī)律，對各項參數(shù)和程序進行不斷修正，已經(jīng)逐步建立起一套完整的預(yù)測方法和計算模型體系，并在不斷地積累經(jīng)驗，不斷地完善，同時客流預(yù)測的可信度也在不斷提高。

三、軌道交通客流預(yù)測的模型和方法

自20世紀70年代以來，交通規(guī)劃技術(shù)傳入我國，運用定量的方法進行科學(xué)的預(yù)測已成為規(guī)劃的主要手段。城市軌道交通的客流預(yù)測基本上采用交通規(guī)劃的常規(guī)方法，即搜集或利用居民出行調(diào)查資料，在預(yù)測城市客運總需求的基礎(chǔ)上，通過交通方式劃分預(yù)測城市軌道交通的客流量。目前我國軌道交通客流預(yù)測模式主要可以分下面幾類：

1.不基于現(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預(yù)測模式。這類預(yù)測模式的主要思路為：將相關(guān)的公交線路的現(xiàn)狀客流和自行車流量，向軌道交通線路轉(zhuǎn)移，得到虛擬的基年軌道交通客流。然后按照相關(guān)公交線路的歷史資料和增長規(guī)律，確定軌道交通客流的增長率，推算遠期軌道交通需求客流量；或者由公交預(yù)測資料，直接轉(zhuǎn)換為遠期城市軌道交通客流量。因此，這一類方法主要為趨勢外推，在確定軌道交通客流增長率時可采用指數(shù)平滑法、多元回歸法等方法。

2.基于現(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預(yù)測模式?；诂F(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預(yù)測模式的主要思路為：通過居民出行調(diào)查，掌握現(xiàn)狀全方式的出行分布，在此基礎(chǔ)上，預(yù)測未來年的全方式出行分布，然后通過方式劃分，得到軌道交通的站間OD，即可計算出軌道交通客流量。基于上述理論的城市軌道交通客流預(yù)測的“四階段”法已得到廣泛的應(yīng)用，所謂“四階段”法，即城市軌道交通客流的產(chǎn)生、客流的分布、交通方式的劃分、客流在路網(wǎng)上的分配。該方式結(jié)合土地利用規(guī)劃分析城市軌道交通客流，能較好地反映城市遠期客流的分布，且精度相對較高。但對數(shù)據(jù)要求高、操作復(fù)雜。

3.非集聚模型。近年來，由于城市軌道交通“四階段”法缺少明確的行為假說，特別是模型系統(tǒng)本質(zhì)上并非有關(guān)個體行為的，即它不是與個體出行行為相一致的，針對其不足，一些專家提出了非集聚模型。

非集聚模型又稱交通特征模型，它以實際產(chǎn)生交通活動的個人為單位，對個人是否進行出行、去何處、利用何種交通工具以及選擇哪條路線等活動分別進行預(yù)測，并按出行分布、交通方式和交通線路分別進行統(tǒng)計，得到交通需求總量的一類模型。這一模型在理論上利用了現(xiàn)代心理學(xué)的成果，引入了隨機效用的概念，其核心是效用最大化理論。它著眼于研究出行者個體的出行行為。非集聚模型相比傳統(tǒng)模型的優(yōu)勢是有明確的行為假說、模型的一致性好、模型標定所需調(diào)查樣本少、模型有較好的時間和地區(qū)可轉(zhuǎn)移性等特點。

四、關(guān)于軌道交通客流預(yù)測的一些建議

通過對城市軌道交通客流預(yù)測特點、難點的分析，又對目前其主流模型進行了介紹，針對具體的城市，我們應(yīng)當如何選擇合適的模型進行科學(xué)的預(yù)測？如何在最大程度上保障預(yù)測方法的科學(xué)性、合理性、實用性和可操作性？如何保證預(yù)測結(jié)果的客觀性和準確性？如何保證規(guī)劃的合理性和工程建設(shè)的經(jīng)濟效益和社會效益？通過對我國城市的特點、現(xiàn)狀的分析，提出如下建議：

1.理論與實踐相結(jié)合。城市軌道交通客流預(yù)測是一項實際操作性很強的工作，將預(yù)測理論和實踐工作進行有機的結(jié)合，并靈活的運用預(yù)測理論，是得出科學(xué)預(yù)測結(jié)果的基本保證。雖然，“四階段”法是一種被大多數(shù)學(xué)者所接受的、精度較高的預(yù)測方法，但由于目前城市規(guī)劃人員的素質(zhì)參差不齊，操作步驟不夠規(guī)范，一定程度將會影響預(yù)測的精度。針對這種情況，一方面應(yīng)提高人員的素質(zhì)，另一方面，應(yīng)對其預(yù)測結(jié)果應(yīng)用其他理論反復(fù)驗證，直到精準為止。

2.宏觀與微觀相結(jié)合。這里的宏觀是指城市的總體規(guī)劃，宏觀與微觀相結(jié)合指每個小區(qū)、每條街道的預(yù)測都要結(jié)合城市的總體規(guī)劃，而且預(yù)測中既要充分考慮社會經(jīng)濟與政策變化的影響，又要充分考慮經(jīng)濟水平和人們的風俗習慣和個體的差異。

3.定性和定量相結(jié)合。定性分析著眼于對事物本質(zhì)的判斷，其正確與否主要依靠預(yù)測者的洞察事物的能力，并借助經(jīng)驗和邏輯推理完成，而定量分析預(yù)測是在前者的基礎(chǔ)上采用數(shù)學(xué)方法完成，著眼于統(tǒng)計資料的積累。二者的有機結(jié)合才能對城市軌道交通線路的客流進行科學(xué)的、客觀的預(yù)測。

4.系統(tǒng)化和合理化的原則?？土黝A(yù)測是一門新型的邊緣學(xué)科，雖然城市主體客流預(yù)測趨于成熟，但軌道交通客流預(yù)測還處于探索和不斷完善的階段，因此我們應(yīng)積極借鑒其他客流預(yù)測理論，及時提出新的理論模型，并使之不斷完善。例如：目前比較流行的“四階段”法雖然可以比較準確的預(yù)測軌道交通客流，但由于調(diào)查的工作量大，數(shù)據(jù)利用率低，一定程度又影響其精度。為了克服“四階段”的上述缺點，近年來，又提出以出行者個人為研究對象，以“隨機效用理論”、“出行效用最大化理論”為基礎(chǔ)的非集計模型。另外以通過研究土地使用性質(zhì)來研究客流發(fā)展規(guī)律，以達到遠期預(yù)測目的的土地利用法已在許多城市成功利用。總之，通過對我國城市特點的分析，結(jié)合城市特點合理選擇預(yù)測模型對提高預(yù)測精度，節(jié)約預(yù)測費用，完善預(yù)測理論方面都有重要作用。

五、結(jié)束語

本文對當前我國城市軌道客流預(yù)測存在的問題進行了一些有益的探討。隨著我國城市化程度的日益提高，調(diào)查數(shù)據(jù)的規(guī)范化、法制化以及國內(nèi)外專家學(xué)者的不斷努力，預(yù)測的精度將逐漸提高，軌道交通的規(guī)劃將更加科學(xué)、合理。

［1］張慶賀，朱合華.地鐵與軌道.北京：人民交通出版社，2002，3.

［2］陸化普.城市軌道交通規(guī)劃的研究與實踐.北京：中國水利水電出版社，2003，6.