國道京撫線鐵嶺市凡河至平頂堡段改建工程交通量預測分析

王大勇

(遼寧省公路勘測設計公司 沈陽市 110006)

1 工程概況

鐵嶺市南北干線道路主要有京哈高速和國道京撫線(G102)，而國道京撫線從鐵嶺市區(qū)內(nèi)穿過，給市區(qū)造成很大的交通壓力，交通堵塞嚴重，不但影響了居民的正常生產(chǎn)生活，也給出行居民帶來了較大的安全隱患，嚴重制約了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。本項目的建設不但可以將過境車輛從市區(qū)分流出去，減輕原有道路的交通壓力，提高當?shù)鼐用竦某鲂邪踩?，而且增加了鐵嶺市區(qū)的外延交通道路，對鐵嶺市未來經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用。

2 交通量預測

根據(jù)對交通量統(tǒng)計部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，2018年國道京撫線年平均日交通量折算成標準小客車當量值為23512輛/日，其中約55%左右為過境車輛，而且多以大型貨車和集裝箱為主，詳細交通量數(shù)據(jù)見表1～表3。

表1 國道京撫線歷年交通量觀測統(tǒng)計表

表2 車型折算系數(shù)表

表3 車型比例表

2.1 交通量預測總體思路

擬建項目交通量主要由轉(zhuǎn)移交通量、誘增交通量組成。

(1)國道京撫線轉(zhuǎn)移交通量。指本項目建成后轉(zhuǎn)移的原京撫線交通量。

(2)誘增交通量。未來由于本項目建成帶來的交通便利，促使項目影響區(qū)域社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，將會在正常增長的交通量以外誘發(fā)產(chǎn)生交通量，即誘增交通量。

圖1為本報告交通量預測工作流程圖。

圖1

2.2 預測年限和特征年

本項目施工期為2021年至2022年。其預測特征年為2022年、2027年、2032年、2037年、2042年。交通量預測基年為2018年。

2.3 區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展預測

本項目影響區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展預測，首先是依據(jù)影響區(qū)域內(nèi)近幾年的社會經(jīng)濟發(fā)展歷史數(shù)據(jù)，粗略勾畫描繪出發(fā)展趨勢圖，剔除數(shù)據(jù)序列中某些特殊因素導致的奇異數(shù)據(jù)，利用數(shù)學分析的方法建立模型，主要采用對數(shù)、指數(shù)、直線方程計算出預測年限內(nèi)的經(jīng)濟指標值，再結(jié)合地區(qū)的長遠規(guī)劃中所確定的發(fā)展目標進行修正，經(jīng)加權平均得到預測值。

本項目經(jīng)濟預測過程中所采用的主要數(shù)學模型為：

(1)直線方程：Y=a+b×x

(2)對數(shù)方程：Y=a+bLn(x)

(3)指數(shù)方程：Y=a×ebx

式中：X—年代序號；

Y—所要預測的經(jīng)濟指標；

a、b—模型參數(shù)。

不同預測方法的結(jié)果之間有一定差異，有時結(jié)果差異較大，究竟選擇哪種預測方法的結(jié)果更為合適，不容易確定，因此為盡可能克服不同預測方法的缺點和局限性，增加模型的普遍適應性，減少模型形式對預測結(jié)果造成的誤差影響，對各種模型預測值進行權重分析，在此采用組合預測方法，并通過專家咨詢，確定各預測模型權重，可以近似求得未來各特征年份經(jīng)濟發(fā)展速度，見表5所示。

表4 項目影響區(qū)未來經(jīng)濟(GDP)發(fā)展模型

表5 項目影響區(qū)未來經(jīng)濟(GDP)發(fā)展速度表(單位：%)

2.4 趨勢交通量預測

公路交通經(jīng)濟指標的彈性系數(shù)為公路交通量的變化和經(jīng)濟指標的變化率之比。

e=IR/IE

其中：e—彈性系數(shù)；

IR—交通增長速度或發(fā)生集中量增長率；

IE—經(jīng)濟增長速度。

公路交通與國民經(jīng)濟的彈性系數(shù)，反映了公路交通與國民經(jīng)濟的適應情況和相互關系，用數(shù)學的方法來表達，即交通年的平均增長率預測可通過區(qū)域經(jīng)濟增長來得到，公式如下：

Qi=E×e

其中：Qi—i種車型增長率；

E—經(jīng)濟增長率；

e—彈性系數(shù)；

i—客車或貨車。

各特征年彈性系數(shù)見表6所示。

表6 彈性系數(shù)預測

根據(jù)相關路網(wǎng)與經(jīng)濟增長的關系，通過彈性系數(shù)的轉(zhuǎn)換，得到了2021年以后的交通發(fā)生增長率，見表7所示。

表7 趨勢交通增長率預測

根據(jù)表7京撫線趨勢交通量增長率預測，再結(jié)合預測基年的交通量數(shù)據(jù)，可以得到國道京撫線趨勢交通量預測結(jié)果，見表8所示。

表8 國道京撫線趨勢增長交通量預測結(jié)果(單位：小客車輛/日)

2.5 轉(zhuǎn)移交通量的確定

為了確定本項目將承擔的轉(zhuǎn)移交通量，我們在本項目的起、終點處附近分別選取交通量調(diào)查點，并采用攔車詢問的方式進行調(diào)查。其調(diào)查結(jié)果見表9所示。

表9 交通量調(diào)查統(tǒng)計表(單位：小客車輛/日)

通過調(diào)查，本項目京撫線24h斷面交通量為24360輛/日，其中過境車輛主要是凡河鎮(zhèn)和平頂堡鎮(zhèn)之間的雙向交通量，以及省道S106和省道S202與本項目交叉處的少量轉(zhuǎn)移交通量。

由于轉(zhuǎn)移交通量不同，所以將本項目分三段分別預測其建成后將承擔的轉(zhuǎn)移交通量，第一段為本項目起點K0+000至與省道沈環(huán)線(S106)交叉處樁號為K10+780,長度10.78km；第二段從K10+780至本項目與鐵葦線(S202)交叉處樁號為K19+430，長度8.65km；第三段為K19+430至本項目終點K25+500，長度為6.07km。

通過以上分析，結(jié)合表9的調(diào)查結(jié)果，可以得到本項目各段轉(zhuǎn)移交通量數(shù)值，以及占國道京撫線斷面交通量的比例。見表10所示。

表10 交通量調(diào)查統(tǒng)計表(單位：小客車輛/日)

經(jīng)計算，最終確定本項目建成后將承擔的轉(zhuǎn)移交通量情況，見表11。

表11 分段轉(zhuǎn)移交通量預測結(jié)果(單位：小客車輛/日)

2.6 誘增交通量預測

誘增交通量是指項目竣工投入使用后，由于改善了路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從而影響了區(qū)域經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)布局，改善了區(qū)域的投資環(huán)境，改善了區(qū)域間的經(jīng)濟可接近性，使項目地區(qū)整體通行能力得到很大的提高，使項目地區(qū)的土地使用性質(zhì)發(fā)生顯著變化而引發(fā)的交通量。

關于誘增交通量的預測，目前還沒有一個成熟的模式，通常是通過綜合分析新路的建設而新增的生產(chǎn)開發(fā)項目情況及車輛行駛時間、費用的變化，并參照過去的實例，確定出一個誘增交通量相對于趨勢型交通量的比率，從而獲得誘增交通量?，F(xiàn)在，很多可行性研究工作中誘增交通量的預測都引入了經(jīng)濟可接近模型，本文研究也采用了這種方法。

ACCi=Pie-0.019188Dij

式中：ACCi—第I區(qū)的經(jīng)濟可接近系數(shù)；

Pi—第I區(qū)的人口數(shù)；

POTi(w),POT(w/o)—分別為有無本項目時的第I區(qū)的經(jīng)濟增長系數(shù)；

φi—第I區(qū)的誘增系數(shù)；

Diy—I區(qū)到y(tǒng)區(qū)的時間距離；

a、b、r—模型參數(shù)，取a=0.3695,b=0.7114,r=-4.5718；

Qij—誘增交通量；

Qij—分流交通量。

經(jīng)過計算，并綜合考慮影響本項目誘增交通量發(fā)生的各種可能情況，得到本項目的誘增交通量。第一段誘增交通量占第一段轉(zhuǎn)移交通量的比例為5%；第二段誘增交通量占第二段轉(zhuǎn)移交通量的比例為15%；第三段誘增交通量占第三段轉(zhuǎn)移交通量的比例為7%，誘增交通量預測結(jié)果見表12。

表12 誘增交通量預測結(jié)果(單位：小客車輛/日)

2.7 分段交通量預測結(jié)果

通過以上分析，得到了本項目各分段轉(zhuǎn)移交通量和誘增交通量預測結(jié)果，將這兩部分交通量進行合計，就得到了本項目各段的交通量預測結(jié)果，見表13。

表13 各分段交通量預測結(jié)果(單位：小客車輛/日)

3 本項目交通量預測結(jié)果

通過以上分析，得到了本項目各分段交通量預測結(jié)果，將各分段交通量與其對應的路線長度進行加權計算，就得到了本項目全線的交通量預測結(jié)果，見表14。

表14 本項目交通量預測結(jié)果(單位：小客車輛/日)