1、城際軌道交通客流預測方法研究【摘要】：伴隨著經濟的快速開展，城市化進程加快，規劃建立城際間快速軌道交通已經成為城市群城鎮體系開展的迫切需求。本文從城際軌道交通的特點出發，將城際軌道交通的客流分為城市內客流與城市間客流，提出了采用競爭分配的方法分別進展客流預測的方法。【關鍵詞】：城際軌道交通、客流預測、競爭分配伴隨著經濟的快速開展，城市化進程加快，我國逐漸形成了以北京、上海、廣州為中心的三大都市群。在都市群內部，城市與城市之間的宏大交通需求，使得常規的交通運輸方式難以負荷。同時，由于常規運輸方式速度慢，換乘不便，也造成了城市間的出行不便，影響了都市群城鎮體系的合理布局。因此規劃建立城際間快速軌道

2、交通已經成為城市群城鎮體系和經濟開展的迫切需求。城際軌道交通的客流預測是指在一定的社會經濟開展條件下科學預測城市各目的年度軌道交通線路的斷面流量、站點乘降量以及站間d、平均運距等反映軌道交通客流需求特征的指標。上述指標是城際軌道交通可行性研究和設計的重要根據。一、城際軌道交通及其客流需求特點城際軌道交通沿途所經區域既有城市的建成區，也有非建成區或未完全城市化的區域。它不僅承擔著城際間的旅客運輸任務，同時也效勞于城市內部的居民出行需求。城際軌道交通不僅對于滿足城際間宏大的交通需求起著重要的作用，同時它對都市群區域經濟構造的改變、城鎮體系的形成以及城市群產業構造的調整均有著重要的影響。對缺少大運量

3、交通系統的中等城市來說，城際軌道交通穿越其客運主通道，也將對解決城市內部交通擁擠問題起著積極的作用。其次，城際軌道交通與城市內部的軌道交通系統、公共交通系統以及都市群區域的公路、鐵路、水運網絡甚至航空網絡嚴密聯絡在一起，使得城際間客流利用城際軌道交通的方式有更多的選擇可能性。同時，城際軌道交通系統和區域以及城市內部的其它交通系統一起構成了區域綜合交通運輸網絡。城際軌道交通系統和其它交通系統存在著一定的競爭關系，但更重要的是互相銜接、互相補充的關系。只有多種交通方式互相補充、有效銜接，才能充分發揮綜合交通運輸系統的綜合效益。這其中城際軌道交通起著骨干的、快速便捷的交統統道作用。另外，由于城際軌道

4、交通系統與城市內部的軌道交通互相銜接，而城市軌道交通系統隸屬于各個城市，城際軌道交通系統又隸屬于其它部門，在線路上統一運營管理存在著相當大的困難。為兼顧城際間客流快速通過和城市內部客流的需求，需要同時開通大站快車和一般快車。由于城際軌道交通線路可能較長，旅客效勞需求也較城市軌道交通的旅客效勞需求復雜。二、客流預測的根本思路根據以上城際軌道交通的根本特點，我們提出將城際軌道交通的客流預測分為城際間客流和城市內客流兩局部分別進展預測，然后進展迭加的方法進展。提出這一思路的根本考慮有如下兩點。一是因為城市內部交通產生、分布、方式劃分的預測方法和城際間的交通需求預測方法不盡一樣。二是即便用同樣的預測方

5、法，其參數也不一樣。此外，城市內部軌道交通和城際間軌道交通吸引客流的費用、方式等也不一樣。1城際軌道交通城市內客流預測城市內部客流預測方法有多種，在許多城市的軌道交通線網規劃中也已充分運用，本文不再詳細討論。本文采取以下方法進展城市內部的客流預測：應用四階段法進展城市客運需求預測，得到公交類d。將公交類d在綜合公交網常規公交+軌道交通上進展競爭分配，計算得到軌道網上各斷面的客流量、各站點的乘降量和站間d，同時給出相應的常規公交的分擔狀況以及對常規公交的疏散效果等。2城際軌道交通城際間的客流預測首先，將全方式居民出行分為公路出行和鐵路、水運等出行，由d反推、同時通過相關城市居民出行調查獲取的有關

6、參數，利用部分公路交通流量進展校核的方法獲得公路出行的現狀d分布，從現有鐵路、水運等客運統計數據計算得到鐵路、水運等出行d分布，將上述二者加和便得到全方式d，同時標定重力模型，得到相關參數和k系數矩陣。然后預測目的年各小區的交通發生與吸引量，再根據重力模型計算d分布，最后在公路網、軌道網、鐵路網上進展結合分配。3客流預測的總體技術道路總結以上思路，城際軌道交通客流預測總體技術道路見以下圖：4幾點說明1研究區域由于城際軌道交通網絡與區域交通系統網絡嚴密相連，城際軌道交通的某條或某段線路不僅承擔這段線路途經區域稱為a區域的客流，而且可能承擔都市群區域間的過境客流或a區域與a區域外之間的客流。因此無

7、論研究整個城際軌道交通線網的客流預測，還是研究城際軌道交通線網某條或某段線路的客流預測，都必須將整個城際軌道交通線網涉及的都市群區域作為研究對象區域。當然在詳細操作上，這條線路途徑的區域需要重點考慮，在小區劃分上進展細化，其它研究區域那么可以以大的行政區劃來進展小區劃分。2城際間客流與城市內客流本城際軌道交通客流預測方法從交通需求預測開始，分為城際間客流和城市內客流兩條技術道路分別進展預測。城市內客流是指城際軌道交通承擔的城市內部的客流。城市內不是以城市的行政區劃劃分的，而是根據實際情況而定。例如在進展珠江三角洲經濟區快速軌道交通一期工程即廣佛地鐵工程的客流預測時，由于廣佛地鐵途經的佛山市區和

8、南海市區聯連成一片，我們將佛山市區和南海市區一起做為城市內部，其居民出行調查時也是同時進展的。即將廣佛地鐵承擔的佛山市區內部客流、南海市區內部客流以及佛山市區與南海市區的之間的客流都認為是城市內部的客流。本文著重討論城際間的客運需求預測和城際軌道交通城際間客流的預測方法。三、城際間客運需求預測1客流生成預測在客流生成階段，主要解決各交通小區發生量與吸引量的問題。城際間交通的發生與吸引量的增長主要與各城市的經濟、人口、機動車的增長以及土地利用等親密相關。目的年交通發生與吸引量的預測，可以以各城市基年交通發生或吸引量作為因變量，以基年gdp、人口、機動車保有量、土地利用等作為自變量，來標定各參數，

9、然后根據目的年各城市gdp、人口、機動車保有量、土地利用等進展預測。由于都市群區域各城市出行特點的差異較大，用函數法進展預測時，可能有較大誤差。可以考慮使用調整系數。需要說明的是，現狀發生吸引量可以從現狀全方式d中獲得。現狀全方式d可以由公路d、鐵路d、水運d、水運d、海運d、航空d相加獲得。公路d可以通過調查獲得的公路交通流量反推并經校核后得到，鐵路d、水運d、海運d、航空d可以通過相應的客流統計數據獲得。假設水運、海運和航空在都市群和城際軌道交通線路沿線的總客運量中所占比例較小，可以不予考慮。2客流分布預測客流分布類似城市的客流分布預測，采用修正重力模型。用基年d進展標定，獲得反映小區間特

10、殊聯絡的k矩陣和相應參數，由此建立居民出行分布模型，并預測將來特征年居民城際間全方式出行d表。3方式分擔預測城際間的交通方式有公路、鐵路、城際軌道交通、航空、海運和水運。其中公路交通中又可以分為小汽車、長途客車以及摩托車。考慮城際間的出行運用的交通方式較為復雜，而且采用何種交通方式和各種交通方式的運輸網絡親密相關，因此，我們考慮運用交通方式分擔與交通分配的結合模型進展分析預測，即在公路、鐵路和城際軌道交通以及航空、海運、水運網絡組成的綜合交通運輸網絡上，通過公路上的小汽車、長途汽車、摩托車以及鐵路和城際軌道交通、航空、海運、水運的行程時間、換乘時間、票價、舒適度等綜合費用之間的競爭來吸引客流，

11、從而確定城際軌道交通承擔的客運量。四、城際間客流預測方法1路網設定將由研究區域公路網、鐵路網、城際軌道交通網、水運網、航空網、海運網組成的綜合交通運輸網絡作為客流預測根底網絡。以下圖舉例說明了一個城際軌道交通線網在換乘站與公路網的銜接方法。城際軌道交通網絡與公路網的銜接在圖2中，r1和r2兩條城際軌道交通線路在站點s1換乘，同時和公路b1換乘。通過設定如以下圖的換乘線段，可以方便的設定換乘費用，記錄統計站點換乘和上下客流。2交通分配根本參數確實定1路段走行時間函數公路網上小汽車、長途公共汽車和摩托車的路段走行時間函數采用美國道路局開發的bpr函數，即：其中，為路段自由流走行時間，為路段交通量，

12、為路段通行才能。城際軌道線路網、鐵路網、水運網、海運網和航空網的走行時間不考慮擁擠影響，只有最大運送才能的限制。2運營速度公路網上小汽車的和摩托車的自由流速度可以取公路的設計車速，而公路網上長途公共汽車以及城際軌道交通、鐵路、水運、海運、航空等的速度根據實際情況確定。3公交費率與換乘費用長途公共交通和城際軌道交通的費率一般采用間隔 費率，也可以采用固定費用或間隔 分段費用制。在考慮換乘費用時，需要考慮鐵路、航空、水運、海運的發車或起飛、發船頻率問題。3運用組合模型的競爭分配方法在城際軌道交通的客流預測中，當獲得城際間全方式d之后，有兩種做法可得到城際軌道客流量。一是利用方式劃分模型直接劃分出城

13、際軌道交通d，再利用路網分配技術將軌道交通d在軌道網上進展分配；二是利用方式劃分和交通分配結合模型將全方式公交d在結合網絡中進展分配。第一種方法在工程實際中會遇到許多問題：城際軌道交通d的方式劃分是一次性完成的，劃分時參數標定根據的根底數據是通過實際調查或者意向調查得來的，不可以反映出綜合交通運輸網絡對客流的影響；城際軌道交通屬于干線交通，需要大量的接駁交通線路與各交通小區相連，這給軌道交通d在軌道網上的分配帶來困難。利用方式劃分和路網分配結合模型實如今城際間全方式d下軌道客流量的預測可以方便地解決上述問題，獲得很好的預測效果。1交通方式的競爭選擇居民出行時對交通方式的選擇主要取決于交通方式的

14、效勞程度效用u，表達在交通方式的旅行時間，費用以及舒適度等。其中對中國城市的居民出行來說，旅行時間和費用是最為敏感的兩個因素，也是我們進展客流分析與預測時須著重考慮的因素。選擇是交通出行過程中的重要組成部分，交通選擇的模型模擬在交通需求分析中非常重要而且常常是成功的交通規劃的先決條件，由于進展受控制下的實驗的可能性非常有限，所以經歷性的公式非常少。我們可以通過一些簡化處理來對居民出行的選擇行為用定量化的模型進展分析，通常有以下兩種選擇模型。確定性選擇模型這種模型假設人們的選擇是確定性的，當居民在常規公交和軌道交通之間進展選擇時，居民要選擇效用最大的交通方式。即在，當時，出行者選擇軌道交通，否那么選擇常規公交。隨機選擇模型這種模型認為人們的選擇要受到各種隨機因素的影響而具有一定的不確定性，效用大的選擇枝只具有較大的被選擇概率，而不是100%的被選中概率。隨機選擇模型中，較有代表性的為lgit模型，將lgit模型應用于交通的選擇，軌道交通和常規公交被選中的概率分別為：2效用函數效用函數一般用費用負數來表示。除旅行費用、停車費用外，其它如旅行時間、換乘等均需換算為費用。需要說明的是，由于城際間的出行可能間隔 較遠，在一定間隔 之外，須將摩托車強迫性轉移走，即摩托車不參與競爭分配。3交通量的分配在處理每一個d對間的交通量時，更新每條路段的客