城市軌道交通客流預(yù)測(cè)淺析

楊怡

摘要 本文針對(duì)當(dāng)前城市軌道交通規(guī)劃客流預(yù)測(cè)中存在的問(wèn)題，分析了目前主流預(yù)測(cè)模型理論及影響預(yù)測(cè)精度的原因，對(duì)城市的客流預(yù)測(cè)進(jìn)行了深層次的思考。

關(guān)鍵詞

軌道交通 客流預(yù)測(cè) 模型

一、引言

目前，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，大量人口涌人城市，城市交通口益擁擠。如何從根本上解決這個(gè)問(wèn)題，以滿足人們對(duì)出行的需求，是擺在城市交通規(guī)劃人員面前的一個(gè)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(yùn)交通體系是解決我國(guó)大城市普遍存在的客運(yùn)交通需求與交通供給之問(wèn)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(yuǎn)期城市交通發(fā)展的要求，而預(yù)測(cè)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)部空問(wèn)的布局，因此說(shuō)，預(yù)測(cè)客流量是軌道交通項(xiàng)目投資決策的依據(jù)和項(xiàng)目評(píng)估的基礎(chǔ)，因而對(duì)軌道交通進(jìn)行客流預(yù)測(cè)是十分必要的。

本文針對(duì)城市軌道交通客流預(yù)測(cè)的特點(diǎn)，分析了我國(guó)客流預(yù)測(cè)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(cè)精度的因素

城市軌道客流預(yù)測(cè)是指在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件下科學(xué)預(yù)測(cè)各目標(biāo)年限軌道交通的斷面流量、站點(diǎn)乘降量、站問(wèn)O D、平均運(yùn)距等反映軌道交通客流需求特征的指標(biāo)。城市軌道客流預(yù)測(cè)出于其特殊性，在實(shí)際中要準(zhǔn)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(gè)方面：

1.內(nèi)容繁多。例如需要對(duì)全線客流（包括全口客流量和各小時(shí)段的客流量及其比例）、車站客流（包括全口、早、晚高峰小時(shí)的上下車客流問(wèn)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、出人口分向客流等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，因而內(nèi)容繁多，必然存在較大難度。

2.預(yù)測(cè)年限較長(zhǎng)，積累資料不足。從工程立項(xiàng)丌始至建成通車，一般需要5年，然后再預(yù)測(cè)通車后25年的遠(yuǎn)期客流規(guī)模，總共要預(yù)測(cè)30年的客流。時(shí)問(wèn)跨度大，難以掌握城市發(fā)展中的政策、經(jīng)濟(jì)和人們活動(dòng)的規(guī)律，不定因素太多。

3.我國(guó)人多城市發(fā)展處于轉(zhuǎn)型期。隨著我國(guó)加入WT0，我國(guó)的綜合同力迅速增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)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(cè)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(cè)帶來(lái)許多不確定因素。特別是轉(zhuǎn)型期人們的觀念，知識(shí)結(jié)構(gòu)，風(fēng)俗習(xí)慣的改變也對(duì)客流預(yù)測(cè)提出了挑戰(zhàn)。

4.預(yù)測(cè)模型和技術(shù)尚不完善。預(yù)測(cè)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(jìn)完善，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的把握以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上都有很大的難度。

總之，針對(duì)軌道交通客流預(yù)測(cè)的難點(diǎn)，多年來(lái)，客流預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)我國(guó)交通專家的研究丌發(fā)，逐漸摸索出城市客流的特征和規(guī)律，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和程序進(jìn)行不斷修正，已經(jīng)逐步建立起一套完整的預(yù)測(cè)方法和計(jì)算模型體系，并在不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地完善，同時(shí)客流預(yù)測(cè)的可信度也在不斷提高。

三、軌道交通客流預(yù)測(cè)的模型和方法

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，交通規(guī)劃技術(shù)傳人我國(guó)，運(yùn)用定量的方法進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)已成為規(guī)劃的主要手段。城市軌道交通的客流預(yù)測(cè)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(cè)城市客運(yùn)總需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)交通方式劃分預(yù)測(cè)城市軌道交通的客流量。目前我國(guó)軌道交通客流預(yù)測(cè)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(cè)模式。這類預(yù)測(cè)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(zhǎng)規(guī)律，確定軌道交通客流的增長(zhǎng)率，推算遠(yuǎn)期軌道交通需求客流量；或者由公交預(yù)測(cè)資料，直接轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)期城市軌道交通客流量。因此，這一類方法主要為趨勢(shì)外推，在確定軌道交通客流增長(zhǎng)率時(shí)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(cè)模式。基于現(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預(yù)測(cè)模式的主要思路為：通過(guò)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(cè)未來(lái)年的全方式出行分布，然后通過(guò)方式劃分，得到軌道交通的站問(wèn)O D，即可計(jì)算出軌道交通客流量?；谏鲜隼碚摰某鞘熊壍澜煌土黝A(yù)測(cè)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(yuǎn)期客流的分布，且精度相對(duì)較高。但對(duì)數(shù)據(jù)要求高、操作復(fù)雜。

3.非集聚模型。近年來(lái)，由于城市軌道交通“四階段”法缺少明確的行為假說(shuō)，特別是模型系統(tǒng)本質(zhì)上并非有關(guān)個(gè)體行為的，即它不是與個(gè)體出行行為相一致的，針對(duì)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(shí)際產(chǎn)生交通活動(dòng)的個(gè)人為單位，對(duì)個(gè)人是否進(jìn)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(dòng)分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，并按出行分布、交通方式和交通線路分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，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(jī)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(gè)體的出行行為。非集聚模型相比傳統(tǒng)模型的優(yōu)勢(shì)是有明確的行為假說(shuō)、模型的一致性好、模型標(biāo)定所需調(diào)查樣本少、模型有較好的時(shí)間和地區(qū)可轉(zhuǎn)移性等特點(diǎn)。

四、關(guān)于軌道交通客流預(yù)測(cè)的一些建議

通過(guò)對(duì)城市軌道交通客流預(yù)測(cè)特點(diǎn)、難點(diǎn)的分析，又對(duì)目前其主流模型進(jìn)行了介紹，針對(duì)具體的城市，我們應(yīng)當(dāng)如何選擇合適的模型進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)？如何在最大程度上保障預(yù)測(cè)方法的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性？如何保證預(yù)測(cè)結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性？如何保證規(guī)劃的合理性和工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益？通過(guò)對(duì)我國(guó)城市的特點(diǎn)、現(xiàn)狀的分析，提出如下建議：

1.理論與實(shí)踐相結(jié)合。城市軌道交通客流預(yù)測(cè)是一項(xiàng)實(shí)際操作性很強(qiáng)的工作，將預(yù)測(cè)理論和實(shí)踐工作進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并靈活的運(yùn)用預(yù)測(cè)理論，是得出科學(xué)預(yù)測(cè)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(cè)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(huì)影響預(yù)測(cè)的精度。針對(duì)這種情況，一方面應(yīng)提高人員的素質(zhì)，另一方面，應(yīng)對(duì)其預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)用其他理論反復(fù)驗(yàn)證，直到精準(zhǔn)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(gè)小區(qū)、每條街道的預(yù)測(cè)都要結(jié)合城市的總體規(guī)劃，而且預(yù)測(cè)中既要充分考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)與政策變化的影響，又要充分考慮經(jīng)濟(jì)水平和人們的風(fēng)俗習(xí)慣和個(gè)體的差異。

3.定性和定量相結(jié)合。定性分析著眼于對(duì)事物本質(zhì)的判斷，其正確與否主要依靠預(yù)測(cè)者的洞察事物的能力，并借助經(jīng)驗(yàn)和邏輯推理完成，而定量分析預(yù)測(cè)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(jì)資料的積累。二者的有機(jī)結(jié)合才能對(duì)城市軌道交通線路的客流進(jìn)行科學(xué)的、客觀的預(yù)測(cè)。

4.系統(tǒng)化和合理化的原則?？土黝A(yù)測(cè)是一門新型的邊緣學(xué)科，雖然城市主體客流預(yù)測(cè)趨于成熟，但軌道交通客流預(yù)測(cè)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(cè)理論，及時(shí)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(zhǔn)確的預(yù)測(cè)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(diǎn)，近年來(lái)，又提出以出行者個(gè)人為研究對(duì)象，以“隨機(jī)效用理論”、“出行效用最大化理論”為基礎(chǔ)的非集計(jì)模型。另外以通過(guò)研究土地使用性質(zhì)來(lái)研究客流發(fā)展規(guī)律，以達(dá)到遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)目的的土地利用法已在許多城市成功利用?？傊?，通過(guò)對(duì)我國(guó)城市特點(diǎn)的分析，結(jié)合城市特點(diǎn)合理選擇預(yù)測(cè)模型對(duì)提高預(yù)測(cè)精度，節(jié)約預(yù)測(cè)費(fèi)用，完善預(yù)測(cè)理論方面都有重要作用。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)當(dāng)前我國(guó)城市軌道客流預(yù)測(cè)存在的問(wèn)題進(jìn)行了一些有益的探討。隨著我國(guó)城市化程度的口益提高，調(diào)查數(shù)據(jù)的規(guī)范化、法制化以及國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的不斷努力，預(yù)測(cè)的精度將逐漸提高，軌道交通的規(guī)劃將更加科學(xué)、合理。