淺析四階段預(yù)測法在公路建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

刁曉征

摘 要：現(xiàn)代交通規(guī)劃的工作結(jié)構(gòu)中，交通調(diào)查、交通預(yù)測、方案設(shè)計(jì)、方案評價(jià)這4項(xiàng)工作是交通規(guī)劃的主要內(nèi)容。而其中，交通預(yù)測（交通發(fā)生、交通分布和方式劃分）和交通分配又是傳統(tǒng)交通規(guī)劃理論的重中之重，俗稱“四階段法”。這種交通需求預(yù)測模式已經(jīng)在城市交通規(guī)劃領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，理論體系比較完善，技術(shù)應(yīng)用比較成熟。在公路建設(shè)項(xiàng)目中，基礎(chǔ)資料一般由交通OD調(diào)查獲得，并直接由交通量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間建立回歸分析，從而確定交通產(chǎn)生、吸引預(yù)測模型。

關(guān)鍵詞：四階段預(yù)測；應(yīng)用；公路建設(shè)項(xiàng)目

公路建設(shè)項(xiàng)目中一般只考慮客運(yùn)、貨運(yùn)的機(jī)動(dòng)車，基本不存在步行、自行車、公共交通等其他交通方式。所以，公路建設(shè)項(xiàng)目中的交通需求預(yù)測步驟一般不包含交通方式劃分預(yù)測這一步驟，取而代之的是社會(huì)經(jīng)濟(jì)預(yù)測。公路建設(shè)項(xiàng)目中的四階段預(yù)測步驟如下：第一步，分析項(xiàng)目影響區(qū)域內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，并建立社會(huì)經(jīng)濟(jì)分析模型，預(yù)測未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢；第二步，通過分析項(xiàng)目影響區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通發(fā)展的關(guān)系，預(yù)測遠(yuǎn)景年規(guī)劃區(qū)域的交通總需求，即預(yù)測各個(gè)交通小區(qū)內(nèi)的交通產(chǎn)生、吸引總量（包括趨勢型、誘增型和轉(zhuǎn)移型交通量）；第三步，根據(jù)交通產(chǎn)生、吸引總量預(yù)測未來年份各個(gè)交通小區(qū)間交通分布的情況；第四步，根據(jù)交通分布預(yù)測結(jié)果，將項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的分布交通量分配到具體路線上，預(yù)測公路建設(shè)項(xiàng)目及其相關(guān)路線的交通量。

1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)預(yù)測

社會(huì)經(jīng)濟(jì)預(yù)測首先要對項(xiàng)目影響區(qū)域內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行深入的調(diào)查，分析影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要影響因素，包括區(qū)域資源、經(jīng)濟(jì)水平、經(jīng)濟(jì)布局、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、區(qū)域人口、建設(shè)投資、對外貿(mào)易等。由于影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響因素很多又非常復(fù)雜，很多因素很難做定量分析，只能采取定性分析和定量分析相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，同時(shí)還要與建設(shè)項(xiàng)目所在地區(qū)的相關(guān)規(guī)劃相結(jié)合。

定性分析預(yù)測是通過調(diào)查研究，憑自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對政府經(jīng)濟(jì)政策、國內(nèi)外歷年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢進(jìn)行分析判斷，進(jìn)而對某項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化趨勢、性質(zhì)、方向進(jìn)行預(yù)測，提出粗略的數(shù)量估計(jì)。定性分析預(yù)測不可避免的帶有主觀性，不同的設(shè)計(jì)人員采用的設(shè)計(jì)方法不同，結(jié)果也各異，得出結(jié)論的可靠度往往取決于設(shè)計(jì)人員的理論水平是否扎實(shí)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)是否豐富，一般來說只能作為定量分析預(yù)測的補(bǔ)充。常用的方法有：市場調(diào)查法、交叉影響法、判斷預(yù)測法、專家評估法、類推法等。

定量經(jīng)濟(jì)預(yù)測是在全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的大量調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料和經(jīng)濟(jì)信息基礎(chǔ)上，依據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型并計(jì)算出預(yù)測目標(biāo)未來值，同時(shí)對未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模和水平進(jìn)行推測。常用的方法有時(shí)間序列預(yù)測法、因果關(guān)系分析法、情景分析法。時(shí)間序列預(yù)測法又可分為趨勢預(yù)測法、指數(shù)平滑法、季節(jié)性趨勢預(yù)測法、灰色預(yù)測法；因果關(guān)系分析法又包括回歸分析法、經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型法、狀態(tài)轉(zhuǎn)移分析法等方法。

1.1 指數(shù)平滑法

指數(shù)平滑法認(rèn)為時(shí)間序列的狀態(tài)具有穩(wěn)定性或規(guī)則性，較近的過去狀態(tài)會(huì)在某種程度上延續(xù)到較近的未來，預(yù)測對象指標(biāo)未來的發(fā)展與它過去和現(xiàn)在的狀態(tài)密切相關(guān)，所以時(shí)間序列可被合理地順勢推延。在使用指數(shù)平滑預(yù)測的過程中，每個(gè)時(shí)間段的權(quán)值并不相同，近期數(shù)據(jù)被賦予較大的權(quán)值，有利于提高預(yù)測的精度。

1.2 回歸分析法

回歸分析法是將于預(yù)測指標(biāo)密切相關(guān)的各種因素當(dāng)做自變量，以預(yù)測指標(biāo)為因變量，建立各變量之間的回歸方程，并將回歸方程作為預(yù)測模型。

2 交通產(chǎn)生、吸引量預(yù)測

交通產(chǎn)生、吸引量預(yù)測是公路交通需求預(yù)測的重要階段，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對公路交通需求的具體反映。人們通常把建設(shè)項(xiàng)目對象區(qū)域全體的交通總量稱為交通生成量（Trip Production），把建設(shè)項(xiàng)目對象區(qū)域內(nèi)各交通小區(qū)的交通發(fā)生量（Trip Generation）和交通吸引量（Trip Attraction）稱為交通的發(fā)生和吸引。交通產(chǎn)生主要受社會(huì)經(jīng)濟(jì)特性的影響，而交通吸引主要受土地利用的影響。交通產(chǎn)生量是基于家庭出行的所有家庭端點(diǎn)數(shù)與非基于家庭出行的所有起點(diǎn)數(shù)之和，交通吸引量是基于家庭出行的所有非家庭端點(diǎn)數(shù)與非基于家庭出行的全部終點(diǎn)數(shù)之和。

交通產(chǎn)生、吸引量預(yù)測需要考慮建設(shè)項(xiàng)目對象區(qū)域各個(gè)交通小區(qū)發(fā)生源的空間布局，從而分區(qū)域進(jìn)行交通產(chǎn)生、吸引量預(yù)測。主要的預(yù)測方法有以下3類：（1）增長率法；（2）類型分析法；（3）函數(shù)法。

2.1 交通分布預(yù)測

交通分布預(yù)測是在交通產(chǎn)生、吸引量預(yù)測得出的各交通小區(qū)產(chǎn)生量、吸引量的基礎(chǔ)上，綜合考慮建設(shè)項(xiàng)目對象區(qū)域各交通小區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通增長情況，預(yù)測未來規(guī)劃年各交通小區(qū)之間的交通流量。交通分布預(yù)測的方法主要分為兩大類，一種是利用現(xiàn)狀OD表推測未來OD表，假定未來OD表交通量的分布形式和現(xiàn)狀OD表的分布形式相同，在此基礎(chǔ)上預(yù)測未來規(guī)劃年的OD量。常用方法有平均增長率法、常增長率法、Frator法、Detroit法等。另一種是分析OD交通量的分布規(guī)律并建立數(shù)學(xué)模型，用實(shí)測數(shù)據(jù)來標(biāo)定數(shù)學(xué)模型中的各種參數(shù)，最后根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型預(yù)測分布交通量，其中最常用的方法是重力模型法。此外還有機(jī)會(huì)模型法、最大熵模型法等方法。

2.2 交通分配預(yù)測

交通分配預(yù)測就是把各交通小區(qū)之間的交通分布量按照一定規(guī)則分配到具體公路網(wǎng)絡(luò)的具體路線上，并求出各條路線具體的交通流量。通過交通分配預(yù)測，我們就可以得到規(guī)劃公路網(wǎng)上每條具體路線和每個(gè)交叉口未來的交通量，由此可以確定未來規(guī)劃公路網(wǎng)上每條具體線路的道路通行能力、服務(wù)水平等。常用的交通分配方法有全有全無法、均衡分配閥、多路徑概率分配法、容量限制法等。

對于使用非優(yōu)化的啟發(fā)式解法或其他近似解法的分配模型被稱為非平衡分配模型。目前在實(shí)際交通預(yù)測中使用的交通分配模型一般均屬于此類模型，主要指最短路徑交通分配法、容量限制交通分配法、多路徑概率交通分配法等。

參考文獻(xiàn)

[1]宋奕修.在鐵路客運(yùn)量預(yù)測中應(yīng)用四階段法的體會(huì)[J].交通工程科技，2002，（4）：4-6.

[2]羅良浩，劉冠華.四階段法交通量預(yù)測在建設(shè)項(xiàng)目交通影響分析中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014，（1）：178.

（作者單位：大連市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司）