疏港集散公路交通量預(yù)測方法

趙建華

山東華遠(yuǎn)公路勘察設(shè)計有限公司，山東 濰坊 261061

港口是貨物或乘客通過船舶交通運(yùn)輸?shù)闹修D(zhuǎn)站、集散地或交通樞紐。水運(yùn)運(yùn)輸具有載運(yùn)量大、長途運(yùn)輸運(yùn)費(fèi)低廉、對于大型或大宗貨物的適應(yīng)性強(qiáng)，以及對集疏運(yùn)交通條件要求較高等特點(diǎn)。港口區(qū)域與陸地交通的聯(lián)系或轉(zhuǎn)運(yùn)主要通過鐵路、公路、管道及內(nèi)陸水運(yùn)等方式實(shí)現(xiàn)，其中港口集疏運(yùn)公路由于其具備快速性和靈活性的優(yōu)勢，承擔(dān)港口集疏運(yùn)交通量的一定比例。國內(nèi)現(xiàn)狀相關(guān)研究、公路項目規(guī)劃規(guī)范及可研編制辦法中沒有提出明確的疏港集散公路交通量預(yù)測方法及思路，故文章重點(diǎn)對疏港集散公路交通量預(yù)測模型和方法進(jìn)行研究。

1 港口交通運(yùn)輸規(guī)模影響因素及特點(diǎn)

港口集疏運(yùn)交通規(guī)模影響因素如下：港口區(qū)域規(guī)模、功能布局及輻射范圍等港口自身條件直接影響；周邊配套存儲區(qū)、物流園區(qū)等是港口吞吐規(guī)模的有效基礎(chǔ)支撐；多層次集疏運(yùn)交通方式及有效銜接是港口集疏運(yùn)有利的外部交通條件。

港口集疏運(yùn)公路交通運(yùn)輸特點(diǎn)如下：公路交通運(yùn)輸具有靈活性高，可以實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)；大貨車比例高，以集裝箱運(yùn)輸為主；受港口氣候、季節(jié)影響大；承擔(dān)交通量的發(fā)展趨勢，既受地區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展影響，又受港口承擔(dān)業(yè)務(wù)、功能布局規(guī)劃及調(diào)整的影響。

2 疏港集散公路交通量構(gòu)成

傳統(tǒng)公路項目前期研究交通量預(yù)測時，其基礎(chǔ)理論認(rèn)為區(qū)域交通出行量的產(chǎn)生是區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)和區(qū)域路網(wǎng)條件改善共同作用的結(jié)果，但是疏港集散公路港口集疏運(yùn)交通需求除受區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域路網(wǎng)條件改善影響外，港口承擔(dān)業(yè)務(wù)、功能布局規(guī)劃及調(diào)整均會對疏港公路的交通需求產(chǎn)生影響。文章提出疏港公路交通需求由非港口運(yùn)輸交通量和港口運(yùn)輸交通量兩部分構(gòu)成，其中非港口運(yùn)輸交通量的構(gòu)成包括趨勢交通量、誘增交通量、轉(zhuǎn)移交通量，其產(chǎn)生與影響區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和路網(wǎng)條件密切相關(guān)；港口運(yùn)輸交通量為港口集疏運(yùn)交通量中公路集疏運(yùn)交通方式的承擔(dān)量，其產(chǎn)生與港口功能直接相關(guān)。

3 預(yù)測思路

非港口交通量預(yù)測其基本預(yù)測思路和基本方法與傳統(tǒng)公路項目一致，即采用基于OD的交通量預(yù)測四階段方法，而港口集疏運(yùn)交通量受港口承擔(dān)業(yè)務(wù)、功能布局規(guī)劃及調(diào)整等因素影響，產(chǎn)生了特定增長的集疏運(yùn)交通需求，不適用于該方法。文章將疏港高速公路交通量預(yù)測分為非港口運(yùn)輸交通量預(yù)測、港口運(yùn)輸交通量預(yù)測兩部分，分別建立模型對交通生成和交通分布進(jìn)行預(yù)測，最終在交通分布階段進(jìn)行合并，以開展公路網(wǎng)交通流分配預(yù)測。

4 預(yù)測方法

非港口運(yùn)輸交通生成預(yù)測和交通分布預(yù)測過程為傳統(tǒng)公路交通誘增型交通量預(yù)測方法的典型預(yù)測方法，文章不再一一贅述。疏港公路所服務(wù)港口集疏運(yùn)交通量預(yù)測，需要經(jīng)過交通生成、交通分布及方式劃分預(yù)測，預(yù)測過程所采用模型及原理不同于傳統(tǒng)公路項目交通量預(yù)測，每個階段采用的預(yù)測方法及模型分別如下。

（1）港口運(yùn)量發(fā)生、吸引預(yù)測。港口運(yùn)量發(fā)生、吸引預(yù)測采用基于港口發(fā)展現(xiàn)狀、規(guī)劃布局、改擴(kuò)建及業(yè)務(wù)調(diào)整等因素確定各類貨物吞吐量預(yù)測的交通生成量預(yù)測方法，首先考慮港口規(guī)模及發(fā)展趨勢，然后確定港口未來特征及年吞吐量。該預(yù)測過程可采用基于交通生成增長和港口功能區(qū)規(guī)劃調(diào)整規(guī)模部分新增運(yùn)量增長的交通生成預(yù)測模型。

（2）交通分布預(yù)測。交通分布預(yù)測過程需以基礎(chǔ)OD作為模型校核基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時要考慮因港口特殊運(yùn)輸需求而產(chǎn)生的特定交通量起訖點(diǎn)預(yù)測，文章建議采用重力模型，模型如下：

式中：Qij為i交通小區(qū)至j交通小區(qū)的全方式運(yùn)輸量；Pi為i交通小區(qū)產(chǎn)生的全方式運(yùn)輸量；Aj為j交通小區(qū)吸引的全方式運(yùn)輸量；Gij為i交通小區(qū)至j交通小區(qū)運(yùn)輸廣義費(fèi)用；K、α、β、γ均為回歸參數(shù)。

（3）交通方式劃分。港口運(yùn)輸交通量進(jìn)行方式劃分預(yù)測，主要理論依據(jù)為各交通運(yùn)輸方式之間形成了互補(bǔ)競爭的關(guān)系。各類交通運(yùn)輸方式之間的競爭關(guān)系主要取決于各類運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)性、時效性及可達(dá)性，文章采用Logit概率選擇模型。經(jīng)濟(jì)性和時效性可以轉(zhuǎn)換為港口集散運(yùn)輸需求各類交通方式的廣義費(fèi)用成本，包括時間成本和費(fèi)用成本；可達(dá)性可以通過在時間成本中引入懲罰因子進(jìn)行計算和校正。

式中：Pijk為i交通小區(qū)至j交通小區(qū)第k種運(yùn)輸方式的分擔(dān)率；Gijk為i交通小區(qū)至j交通小區(qū)第k種運(yùn)輸方式的廣義運(yùn)輸費(fèi)用；n為項目影響區(qū)域交通運(yùn)輸需求的運(yùn)輸方式種類。

（4）最終交通分配。在交通流分配預(yù)測階段，將非港口運(yùn)輸交通量分布預(yù)測結(jié)果與港口運(yùn)輸交通量分布預(yù)測結(jié)果的公路方式預(yù)測OD結(jié)果合并后，進(jìn)行交通分配，采用用戶均衡分配模型，該模型與傳統(tǒng)公路交通量分配模型一致，文章不再贅述。

5 案例分析

濰坊港疏港公路擴(kuò)建工程交通量預(yù)測中，相關(guān)基年現(xiàn)狀OD已獲得，首先需要根據(jù)原始調(diào)查數(shù)據(jù)，將現(xiàn)狀OD劃分為港口運(yùn)輸交通出行OD和非港口運(yùn)輸相關(guān)公路交通出行現(xiàn)狀OD。

同時根據(jù)港口未來規(guī)劃，港口將實(shí)施改擴(kuò)建，集疏運(yùn)交通方式將增加管道輸油及疏港鐵路運(yùn)輸方式，港口運(yùn)輸交通量預(yù)測過程如下。

（1）該項目承擔(dān)的非港口運(yùn)輸交通量預(yù)測，采用彈性系數(shù)增長率模型進(jìn)行交通生成預(yù)測，交通生成總量為90784pcu/d；交通分布預(yù)測采用弗雷特模型，誘增交通量預(yù)測采用重力模型標(biāo)定法，并得到未來年公路交通分布結(jié)果。

（2）港口運(yùn)輸交通量中公路承擔(dān)集疏運(yùn)交通量預(yù)測，根據(jù)港口規(guī)劃得到各類貨物吞吐量預(yù)測值，完成交通生成預(yù)測初年為5025萬TEU/年，遠(yuǎn)期為10390萬TEU/年；以現(xiàn)狀貨物運(yùn)輸交通分布結(jié)果作為預(yù)測模型標(biāo)定基礎(chǔ)，建立交通分布模型，同時對特殊貨物定向需求進(jìn)行結(jié)果調(diào)整，完成交通分布預(yù)測。

（3）交通方式劃分，根據(jù)港口集疏運(yùn)交通運(yùn)輸方式運(yùn)輸時間成本、運(yùn)輸時間成本等，建立Logit貨物集疏運(yùn)交通運(yùn)輸方式，劃分預(yù)測模型。根據(jù)預(yù)測結(jié)果，各運(yùn)輸方式承擔(dān)比例水運(yùn)為49%，管道為2.6%，鐵路為9.7%，公路為38.7%。根據(jù)公路運(yùn)輸方式分擔(dān)比例，最終得到港口運(yùn)輸量中疏港公路分擔(dān)的交通量分布結(jié)果。

（4）交通流分配預(yù)測階段，將兩類預(yù)測OD分布結(jié)果合并為疏港公路承擔(dān)交通分布預(yù)測OD矩陣，對其在公路網(wǎng)進(jìn)行交通量分配，得到疏港公路各路段交通量結(jié)果（遠(yuǎn)期）：項目起點(diǎn)至遼河西街段為33987pcu/d，遼河西街至長江西街段為35097pcu/d，長江西街至S309段為39079pcu/d，長江西街至榮烏高速段為35097pcu/d。

6 結(jié)束語

文章根據(jù)疏港公路承擔(dān)交通需求構(gòu)成特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)公路交通量預(yù)測方法，提出了適合疏港公路交通量預(yù)測思路及流程，確定了該類交通量的預(yù)測方法和模型，所提出的疏港公路交通量預(yù)測方法能夠充分考慮疏港公路現(xiàn)狀承擔(dān)交通需求發(fā)展趨勢，同時考慮由港口未來規(guī)劃改擴(kuò)建和業(yè)務(wù)增加等引起的新增港口集疏運(yùn)交通需求，以及未來集疏運(yùn)交通運(yùn)輸方式網(wǎng)絡(luò)的變化對疏港公路的影響。