高速鐵路通道客流預(yù)測(cè)方法研究

楊鵬程

摘 要：近年來(lái)，隨著高速鐵路網(wǎng)的完善和發(fā)展，傳統(tǒng)高鐵預(yù)測(cè)模型“趨勢(shì)、轉(zhuǎn)移、誘增”表現(xiàn)出一定不適應(yīng)性，本文試圖通過(guò)分層次的中長(zhǎng)途客流和城際客流分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)一步的把握高速鐵路客流預(yù)測(cè)規(guī)模，并以對(duì)滬杭通道的客流分析為例，證明著這種方法對(duì)于復(fù)雜通道內(nèi)的線路更為有效。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;客流;預(yù)測(cè)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：U293.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

傳統(tǒng)客流預(yù)測(cè)認(rèn)為高速鐵路運(yùn)量由趨勢(shì)運(yùn)量、轉(zhuǎn)移運(yùn)量和誘增運(yùn)量三部分組成?？瓦\(yùn)走廊因相關(guān)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增加等因素而自然增長(zhǎng)所形成的鐵路運(yùn)輸需求即趨勢(shì)運(yùn)量;緣于新線建成，走廊內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，自公路、民航等其他交通方式轉(zhuǎn)移而來(lái)的運(yùn)量即轉(zhuǎn)移運(yùn)量;通道內(nèi)相關(guān)項(xiàng)目建成后將填補(bǔ)沿線高鐵空白、優(yōu)化沿線交通體系，從而顯著改善交通條件，提升服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而誘發(fā)沿線客運(yùn)需求即誘增運(yùn)量，對(duì)這三部分運(yùn)量分別預(yù)測(cè)并相加就是目前高速鐵路通常使用的“趨勢(shì)、轉(zhuǎn)移、誘增”預(yù)測(cè)方法。

1 高速鐵路客流預(yù)測(cè)方法體系研究

按客流性質(zhì)劃分，鐵路通道客流可劃分為中長(zhǎng)途客流和城際客流，二者出行特征存在較大差異，通道客流預(yù)測(cè)過(guò)程中可結(jié)合研究年度路網(wǎng)規(guī)劃和區(qū)域鐵路客運(yùn)需求走勢(shì)，預(yù)測(cè)區(qū)域鐵路客運(yùn)量，預(yù)測(cè)區(qū)域鐵路客運(yùn)流向分布，結(jié)合功能定位及不同類(lèi)型客流產(chǎn)生機(jī)理，分別對(duì)城際客流、中長(zhǎng)途路網(wǎng)客流展開(kāi)預(yù)測(cè)。

1.1 中長(zhǎng)途客流預(yù)測(cè)

在中長(zhǎng)途鐵路客流預(yù)測(cè)過(guò)程中，高速鐵路客流和普速鐵路客流存在本質(zhì)差別，高速鐵路時(shí)效介于航空和普速鐵路之間，其舒適性也遠(yuǎn)高于普速客流，進(jìn)行客流預(yù)測(cè)過(guò)程中可作為單獨(dú)出行方式進(jìn)行預(yù)測(cè)。從簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，提高效率角度出發(fā)，僅以鐵路中長(zhǎng)途客流為基礎(chǔ)，結(jié)合路網(wǎng)分工的變化，結(jié)合全國(guó)鐵路客流增長(zhǎng)趨勢(shì)，采用增長(zhǎng)率法，確定研究年度的通道鐵路中長(zhǎng)途客流。

增長(zhǎng)率法直接選取客運(yùn)量的歷史數(shù)據(jù)，計(jì)算平均增長(zhǎng)作為預(yù)測(cè)期的客運(yùn)量增長(zhǎng)率，根據(jù)平均增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)未來(lái)幾年的客運(yùn)量。

模型如下：

式中：——預(yù)測(cè)對(duì)象未來(lái)第年的預(yù)測(cè)值;——預(yù)測(cè)對(duì)象基年統(tǒng)計(jì)值;——預(yù)測(cè)年限;——增長(zhǎng)率。

1.2 城際客流預(yù)測(cè)

城際客流預(yù)測(cè)可采用彈性系數(shù)法、FRATOR法、重力模型、LOGIT模型、誘增模型等較為成熟的方法，利用四階段方法預(yù)測(cè)通道各條線路承擔(dān)城際客流。

1.2.1 交通生成

出行生成模型的建立通常有兩種方法：回歸分析法和交叉分類(lèi)法。這兩種方法的共同原理都是通過(guò)分析，研究影響交通發(fā)生或吸引的主要因素，建立起這些主要因素與交通量的關(guān)系。

出行產(chǎn)生量預(yù)測(cè)采用交叉分類(lèi)中的產(chǎn)生率法，將出行對(duì)象按照社會(huì)經(jīng)濟(jì)、家庭情況分成不同的類(lèi)型、不同的出行目的進(jìn)行分析，確定各交叉類(lèi)別的出行率。

1.2.2 交通分布

出行分布模型建立的是各個(gè)交通小區(qū)之間交通量變換的定量關(guān)系。出行分布模型一般有兩種類(lèi)型：增長(zhǎng)系數(shù)法和重力模型法。與增長(zhǎng)系數(shù)法相比，重力模型引入了交通區(qū)之間的阻抗，既可以反映土地使用的變化對(duì)出行分布的影響，也可以反映交通設(shè)施的變化對(duì)出行分布的影響。

出行分布模型的形式如下：

1.2.3 交通方式劃分

從起訖點(diǎn)調(diào)查中直接得到現(xiàn)狀個(gè)交通方式特征，以此為基礎(chǔ)，再根據(jù)出行特點(diǎn)（出行目的、行程時(shí)間、費(fèi)用、舒適性、安全性等），個(gè)人及家庭特點(diǎn)（職業(yè)、性別、年齡、收入、支出、人員數(shù)、車(chē)輛擁有量、居住條件等），城市和地區(qū)特點(diǎn)（城市規(guī)模、居民密度，是否進(jìn)入市中心，停放車(chē)條件等），以及出行時(shí)間特點(diǎn)（是否交通高峰時(shí)間）等因素進(jìn)行出行方式劃分預(yù)測(cè)。常用的預(yù)測(cè)模型為L(zhǎng)ogit模型。

1.2.4 交通分配預(yù)測(cè)

交通分配的方法包括全有全無(wú)分配法、容量限制法、用戶均衡分配法、隨機(jī)用戶均衡分配法等。

1.3 通道客流分配

通過(guò)城際、中長(zhǎng)途客流預(yù)測(cè)，得到通道客流總量。結(jié)合基于上述研究，結(jié)合通道內(nèi)各條線路的功能定位、系統(tǒng)能力，通道內(nèi)線路的樞紐車(chē)站布局等，將通道客流合理分配至各條線路，得到高速鐵路的客流預(yù)測(cè)結(jié)果。

2 滬杭通道案例分析

2.1 通道概況

滬杭鐵路通道現(xiàn)狀由滬杭客專、滬杭既有線2條鐵路構(gòu)成。其中：滬杭客專全長(zhǎng)160 km，設(shè)計(jì)時(shí)速350 km/h，滬杭間最快動(dòng)車(chē)組運(yùn)行45分鐘。滬杭既有線全長(zhǎng)189 km，設(shè)計(jì)時(shí)速160 km/h，滬杭間直達(dá)列車(chē)運(yùn)行1小時(shí)41分鐘。

2.2 通道規(guī)劃

滬杭通道內(nèi)規(guī)劃主要包括滬乍杭鐵、滬杭客專、滬杭磁浮、滬杭既有線、滬蘇湖鐵路等，各線客運(yùn)功能如下：

（1）滬乍杭鐵路作為滬杭主通道的輔助通路，除承擔(dān)沿線客流外，還可分擔(dān)部分滬杭主通道承擔(dān)的中長(zhǎng)途客流。

（2）滬杭客專與滬杭高鐵是滬杭間客運(yùn)主通道，初期，滬杭客專主要承擔(dān)上海與浙、閩、贛、云、貴、粵、桂、湘旅客交流及川渝地區(qū)部分旅客交流，并兼顧滬杭間及浙江余部與上海、沿線城際交流。至近期滬杭高鐵投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)后，滬杭客專以沿線及浙江省城際客流為主，滬杭高鐵主要承擔(dān)上海與浙、閩、贛、云、貴、粵、桂、湘等中長(zhǎng)途旅客交流。

（3）滬杭磁浮主要承擔(dān)滬杭間客流大點(diǎn)城際客流。

（4）滬杭既有線主要承擔(dān)上海向杭州以遠(yuǎn)地區(qū)中長(zhǎng)途客流及通道貨運(yùn)，兼顧少量城際客流。

（5）滬蘇湖鐵路主要承擔(dān)上海、蘇州、湖州間的城際客流;長(zhǎng)三角地區(qū)與安徽皖南、川渝等中西部城市之間的中長(zhǎng)途客流;兼顧上海與杭州及以遠(yuǎn)的旅客交流。

2.3 客流預(yù)測(cè)

2.3.1 中長(zhǎng)途客流預(yù)測(cè)

規(guī)劃年度，伴隨通蘇嘉甬、鹽泰錫宜、連淮揚(yáng)鎮(zhèn)、商合杭、昌景黃、杭溫等線路建成及長(zhǎng)三角城際網(wǎng)的逐步完善，滬杭通道的中長(zhǎng)途客流吸引范圍將會(huì)有所變化。

增強(qiáng)：

（1）對(duì)杭黃沿線吸引。

（2）上海、嘉興與浙江西部金華、義烏、衢州及以遠(yuǎn)地區(qū)交流進(jìn)一步加強(qiáng)。

減少：

（1）甬臺(tái)溫地區(qū)向蘇南及以遠(yuǎn)客流轉(zhuǎn)由通蘇嘉甬擔(dān)當(dāng)。

（2）杭州及以遠(yuǎn)浙江省內(nèi)向蘇南客流由鹽泰錫宜與通蘇嘉甬共擔(dān)。

（3）滬昆通道浙江以外向南京及以遠(yuǎn)、蘇南地區(qū)客流經(jīng)昌景黃-宣城至黃山通路截留。

采用趨勢(shì)增長(zhǎng)的方式，預(yù)測(cè)滬杭通道各個(gè)方向的中長(zhǎng)途客流如下：

2019年滬杭通道中長(zhǎng)途客流為2 264萬(wàn)人，預(yù)測(cè)至2045年，通道中長(zhǎng)途總量將達(dá)到7 000萬(wàn)人。

2.3.2 城際客流

本次通道內(nèi)城際客流研究范圍為上海、杭州、嘉興三市，同時(shí)考慮蘇州、寧波、湖州、紹興以及杭州以遠(yuǎn)（湖杭、杭溫、杭紹臺(tái)、杭黃、滬昆）等方向客流。交通分區(qū)分為19個(gè)小區(qū)，以及8個(gè)主要方向。

2019年滬杭通道城際客流為4 450萬(wàn)人，預(yù)測(cè)至2045年，通道中長(zhǎng)途總量將達(dá)到12 000萬(wàn)人，其中鐵路承擔(dān)4 500萬(wàn)人。

2.3.3 相關(guān)線路客流分配

通過(guò)對(duì)中長(zhǎng)途客流和城際客流的預(yù)測(cè)，2045年通道內(nèi)鐵路客流總量將達(dá)到11 500萬(wàn)人，經(jīng)過(guò)客流分配，滬杭高鐵將承擔(dān)3 300萬(wàn)人，滬杭客專3 600萬(wàn)人，滬乍杭鐵路承擔(dān)2 200萬(wàn)人，既有線承擔(dān)1 100萬(wàn)人，滬杭磁浮承擔(dān)1 200萬(wàn)人。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文以滬杭通道為例，通過(guò)中長(zhǎng)途客流，城際客流分層次分析，來(lái)把握通道內(nèi)的鐵路客流總量，進(jìn)一步分配至相關(guān)線路，案例證明，在通道內(nèi)存在高速鐵路、普速鐵路、城際鐵路等多種制式的情況下，采用分層次客流預(yù)測(cè)方法是合適的。

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