交通需求預測在土地開發(fā)利用方面的研究

王夢玉

摘 要：隨著城市建設(shè)的推進，單純的提高交通供給不能有效地緩解當前交通問題，需要把交通建設(shè)與改善同土地利用結(jié)合起來。本文在對交通需求預測模型進行研究的基礎(chǔ)上，采用四階段模型法及TransCAD軟件對華北理工大學的部分區(qū)域進行遠景的交通需求量進行預測，為對其作出科學、合理的規(guī)劃提供理論依據(jù)

關(guān)鍵詞：交通需求預測 土地利用 四階段模型

中圖分類號：U491.11 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（b）-0173-02

1 研究背景

自本世紀初到現(xiàn)在，我國處于經(jīng)濟大發(fā)展時期，許多城市進行了開發(fā)和重建。隨著城市經(jīng)濟和城市規(guī)模的不斷發(fā)展、城市化腳步的不斷推進與城市建設(shè)用地的逐步擴張，使得城市的交通需求急劇增加，僅提高交通供給能力，已經(jīng)不能很好得緩解城市交通問題。

城市交通的狀況由交通供給和交通需求共同決定，交通需求的產(chǎn)生是城市±地利用在城市路網(wǎng)中客觀體現(xiàn)。為解決當前的交通問題，應把城市土地利用與城市交通同時考慮。城市土地利用與城市交通二者彼此關(guān)聯(lián)，相互影響，一方面土地利用作為交通的“源”，它的改變引發(fā)居民出行的改變，從而城市交通的需求與供給模式也在一定程度上發(fā)生了變化。另一方面交通作為土地利用的“流”，它的發(fā)展又對城市主地利用產(chǎn)生反作用，交通通達性的提高能夠拉動沿線經(jīng)濟的發(fā)展，改變其原有土地的開發(fā)性質(zhì)及強度。城市的建設(shè)與城市交通協(xié)調(diào)發(fā)展，是緩解城市交通問題的有效途徑。

通過對新建項目進行交通需求預測，可以判斷在一定的研究范圍內(nèi)，當前土地的開發(fā)利用是否與該范圍內(nèi)的道路交通相協(xié)調(diào)，進而對城市規(guī)劃進行反饋。

2 文獻概述

（1）交通需求析預測模型，按照時間順序可以分為以下幾階段：

Lowry模型，以對城市的經(jīng)濟活動的分析為基礎(chǔ)，分析土地利用與交通之間的相互關(guān)系；Hutchinson模型，主要分析人口和就業(yè)崗位的區(qū)位論；Luto模型，20世紀80年代初，香港政府的蔡宇略博士提出了該模型，并香港發(fā)展得到應用；四階段交通需求預測模型，該模型主要分為交通生成，交通吸引，交通方式的劃分，交通分配，目前應用最為廣泛。

（2）四階段交通預測模型簡介。

①交通生成：交通生成預測是研究在城市未來經(jīng)濟發(fā)展情況、人口規(guī)模和土地利用等影響因素下，各交通小區(qū)可能產(chǎn)生和吸引的交通總量。主要的預測模型包括回歸分析，類別分析，總量分析，交叉分類等。

②交通分布：交通分布預測是根據(jù)各個交通小區(qū)的交通生成量來確定各個交通小區(qū)相互之間的出行量。主要的預測模型包括有增長系數(shù)模型和重力模型。

③交通方式的劃分：交通方式的劃分模型主要有出行終端模型，logit模型等。

④交通分配：交通量分配是根據(jù)各小區(qū)之間的交通生成量，根據(jù)一定的方法，把它們分配到路網(wǎng)上相應的道路上。主要的預測模型有系統(tǒng)最優(yōu)模型，用戶最優(yōu)模型，隨機模型，動態(tài)模型等。

（3）近年來的主要研究成果。

劉樹義在2005年的《城市道路交通需求預測系統(tǒng)研究與應用》中提到基于四階段法進行交通需求預測時可以通過編程來編輯反饋循環(huán)語句，來以路網(wǎng)的分配流量修正路網(wǎng)的阻抗矩陣，并由新的路網(wǎng)屬性值重新計算新的路網(wǎng)阻抗矩陣。在流量分配之后，通過收斂檢驗句比較當前分配結(jié)果與之前分配結(jié)果的差值是否在收斂的范圍內(nèi)。

陳曦等2017年在《基于計算實驗的公共交通需求預測方法》中把異質(zhì)個體的研究和系統(tǒng)的整體性和動態(tài)性對交通需求預測的影響置于突出位置。該預測方法先對交通系統(tǒng)中各要素建立模型，通過計算實驗來計算結(jié)果并檢驗其是否與調(diào)查的相同情景下的交通分布交通方式的劃分的數(shù)據(jù)相一致，以此來驗證交通需求預測方法的可行性與優(yōu)越性。

張野在2016年《控規(guī)單元±地利用與城市交通協(xié)調(diào)方法研究》中針對城市規(guī)劃與交通協(xié)調(diào)發(fā)展中存在的城市規(guī)劃師難以找到交通問題的根源所在的土地的問題，提出合理量化土地利用與交通的協(xié)調(diào)程度，對土地進行單元層面控規(guī)。

3 基于Transcad的四階段模型交通需求預測

以華北理工大學為例，在華北理工大學的某區(qū)域假定建設(shè)的食堂進行交通需求預測，來判斷它的開發(fā)性質(zhì)是否合理，是否會對當前的交通造成影響。

3.1 準備工作

（1）數(shù)據(jù)調(diào)查：在進行預測之前，需要先進行道路流量的數(shù)據(jù)調(diào)查，為之后的反推OD矩陣做準備。

（2）對地圖進行標定，路網(wǎng)的繪制和創(chuàng)建等準備工作。

3.2 基于四階段模型進行交通需求預測

由于預測未來空地項目的交通需求量，需要先對尚未興建該項目時的背景交通需求量進行預測，預測完畢后，在添加進該項目的預測需求量，觀察添加項目后的道路通行情況，來判斷該新建項目的興建是否對當前路網(wǎng)有很大的影響。根據(jù)結(jié)果對項目進行相應地改善措施。下面先對食堂的背景交通量進行預測。

在交通生成時，以交通小區(qū)之間的最短距離為阻抗矩陣，從而生成出行OD矩陣，對OD矩陣的行列分別求和得到各個交通小區(qū)的交通生成量和交通吸引量。

在經(jīng)過求和之后各小區(qū)的交通生成量和交通吸引量之和可能不相等，可以對他們進行平衡。在進行重力模型的標定之后，我們得到了由系數(shù)b=2.8951。由于食堂位于學校，絕大多數(shù)人的交通方式都是步行，暫不進行交通方式的劃分。

接下來需要對尚未興建的食堂的交通量進行預測，采用類比法，在學校里選擇與其土地利用性質(zhì)一致的菊園食堂，以它的交通生成率作為待建設(shè)食堂的交通生成率，進行類推，獲得待建食堂的交通生成量。然后將待建食堂的交通小區(qū)繪制在最初繪制的地圖上，再次進行交通需求預測。

若在興建食堂之后，學校里的道路情況正常，V/C的值均小于0.9。則在當前的路網(wǎng)上可以在該空地處興建一個食堂。若存在部分路段的V/C大于0.9，就必須對于該項目的建設(shè)方案進行修改，或者是不允許該項目興建，以保障道路的服務水平。

當在空地上興建食堂時，由于V/C比均小于0.75，路網(wǎng)狀況良好，則允許在該區(qū)域建設(shè)一個食堂。

對待建項目進行交通需求預測，預先了解其對周圍路網(wǎng)的影響，由此來評定其合理性，可以有效減少不適合當前路網(wǎng)的項目的興建。對于城市來說，可以一定程度上緩解城市的交通問題。讓交通成為城建的先行者，主動地擔負起檢驗新建項目的合理性的責任，城市建設(shè)與交通規(guī)劃和交通影響評價的協(xié)調(diào)，可以一定程度上從交通的源頭減少交通量，從而緩解城市的交通擁堵。

參考文獻

[1] 劉樹義.城市道路交通需求預測系統(tǒng)研究與應用[D].武漢理工大學，2005.

[2] 陳曦，彭蕾，李煒.基于計算實驗的公共交通需求預測方法[J].自動化學報，2017（1）：61-63.

[3] 張野，控規(guī)單元土地利用與城市交通協(xié)調(diào)方法研究[D].北京交通大學，2016（1）：2.endprint