關(guān)+于城市軌道交通客流預(yù)測(cè)的一些思考

關(guān)于城市軌道交通客流預(yù)測(cè)的一些思考〔作者:___________單位:___________:___________〕

摘要針對(duì)當(dāng)前城市軌道交通規(guī)劃客流預(yù)測(cè)中存在的問(wèn)題,分析了目前主流預(yù)測(cè)模型理論及影響預(yù)測(cè)精度的原因,對(duì)城市的客流預(yù)測(cè)進(jìn)行了深層次的思考。

關(guān)鍵詞軌道交通客流預(yù)測(cè)模型

1引言

目前,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,大量人口涌入城市,城市交通日益擁擠。如何從根本上解決這個(gè)問(wèn)題,以滿足人們對(duì)出行的需求,是擺在城市交通規(guī)劃人員面前的一個(gè)極為重要的課題。建立以快速軌道交通為骨架,以常規(guī)公交為主體,多種交通方式相互協(xié)調(diào)的綜合客運(yùn)交通體系是解決我國(guó)大城市普遍存在的客運(yùn)交通需求與交通供應(yīng)之間矛盾的根本出路。由于城市軌道交通建設(shè)的模式和規(guī)模既要適應(yīng)近期城市交通需求,又要適應(yīng)遠(yuǎn)期城市交通開(kāi)展的要求,而預(yù)測(cè)客流量決定了軌道交通開(kāi)展的模式、路網(wǎng)規(guī)模、線路走向、樞紐設(shè)置及其內(nèi)部空間的布局,是軌道交通工程投資決策的依據(jù)和工程評(píng)估的根底,因此對(duì)軌道交通進(jìn)行客流預(yù)測(cè)是十分必要的。本文針對(duì)城市軌道交通客流預(yù)測(cè)的特點(diǎn),分析了我國(guó)客流預(yù)測(cè)的模型和城市的開(kāi)展現(xiàn)狀,提出了一些建設(shè)性的建議。

2影響軌道交通客流預(yù)測(cè)精度的因素

城市軌道客流預(yù)測(cè)是指在一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展條件下科學(xué)預(yù)測(cè)各目標(biāo)年限軌道交通的斷面流量、站點(diǎn)乘降量、站間ＯＤ、平均運(yùn)距等反映軌道交通客流需求特征的指標(biāo)。城市軌道客流預(yù)測(cè)由于其特殊性在實(shí)際中要準(zhǔn)確應(yīng)用仍存在較大的難度,其難度主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面:

(1)內(nèi)容繁多

例如需要對(duì)全線客流(包括全日客流量和各小時(shí)段的客流量及其比例)、車(chē)站客流(包括全日、早、晚頂峰小時(shí)的上下車(chē)客流間斷面流量以及相應(yīng)的超頂峰系數(shù))、分流客流、站換乘客流量、出入口分向客流等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查,因而內(nèi)容繁多,必然存在較大難度。

(2)預(yù)測(cè)年限較長(zhǎng),積累資料缺乏

從工程立項(xiàng)開(kāi)始至建成通車(chē),一般需要5ｙｒ,然后再預(yù)測(cè)通車(chē)后25ｙｒ的遠(yuǎn)期客流規(guī)模,總共要預(yù)測(cè)30ｙｒ的客流。時(shí)間跨度大,難以掌握城市開(kāi)展中的政策、經(jīng)濟(jì)和人們活動(dòng)的規(guī)律,不定因素太多。

(3)我國(guó)人多城市開(kāi)展處于轉(zhuǎn)型期

隨著我國(guó)參加ＷＴＯ,我國(guó)的綜合國(guó)力迅速增強(qiáng),經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展對(duì)城市范圍和結(jié)構(gòu)形態(tài)、用地分布性質(zhì)提出了新的要求?？土黝A(yù)測(cè)必須以城市開(kāi)展規(guī)劃為依據(jù),而城市轉(zhuǎn)型期為客流預(yù)測(cè)帶來(lái)許多不確定因素。特別是轉(zhuǎn)型期人們的觀念,知識(shí)結(jié)構(gòu),風(fēng)俗習(xí)慣的改變也對(duì)客流預(yù)測(cè)提出了挑戰(zhàn)。

(4)預(yù)測(cè)模型和技術(shù)尚不完善

預(yù)測(cè)模型和技術(shù)尚在不斷開(kāi)展研究之中,資料缺乏,數(shù)學(xué)模型和技術(shù)尚未定型,還需不斷改良完善,預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的把握以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上都有很大的難度。

總之,針對(duì)軌道交通客流預(yù)測(cè)的難點(diǎn),多年來(lái),客流預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)我國(guó)交通專家的研究開(kāi)發(fā),逐漸摸索出城市客流的特征和規(guī)律,對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和程序進(jìn)行不斷修正,已經(jīng)逐步建立起一套完整的預(yù)測(cè)方法和計(jì)算模型體系,并還在不斷的積累經(jīng)驗(yàn),不斷的完善,同時(shí)客流預(yù)測(cè)的可信度也在不斷提高。

3軌道交通客流預(yù)測(cè)的模型和方法

自20世紀(jì)70年代以來(lái)交通規(guī)劃技術(shù)傳入我國(guó),運(yùn)用定量的方法進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)已成為規(guī)劃的主要手段。城市軌道交通的客流預(yù)測(cè)根本上采用交通規(guī)劃的常規(guī)方法:即搜集或利用居民出行調(diào)查資料,在預(yù)測(cè)城市客運(yùn)總需求的根底上,通過(guò)交通方式劃分預(yù)測(cè)城市軌道交通的客流量。目前我國(guó)軌道交通客流預(yù)測(cè)模式主要可以分下面幾類:

(1)不基于現(xiàn)狀客流分布(ＯＤ分布)的預(yù)測(cè)模式。

這類預(yù)測(cè)模式的主要思路為:將相關(guān)的公交線路的現(xiàn)狀客流和自行車(chē)流量,向軌道交通線路轉(zhuǎn)移,得到虛擬的基年軌道交通客流。然后按照相關(guān)公交線路的歷史資料和增長(zhǎng)規(guī)律,確定軌道交通客流的增長(zhǎng)率,推算遠(yuǎn)期軌道交通需求客流量;或者由公交預(yù)測(cè)資料,直接轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)期城市軌道交通客流量。因此,這一類方法主要為趨勢(shì)外推,在確定軌道交通客流增長(zhǎng)率時(shí)可采用指數(shù)平滑法、多元回歸法等方法。

(2)基于現(xiàn)狀客流分布(ＯＤ分布)的預(yù)測(cè)模式

基于現(xiàn)狀客流分布(ＯＤ分布)的預(yù)測(cè)模式的主要思路為通過(guò)居民出行調(diào)查,掌握現(xiàn)狀全方式的出行分布,在此根底上,預(yù)測(cè)未來(lái)年的全方式出行分布,然后通過(guò)方式劃分,得到軌道交通的站間ＯＤ,即可計(jì)算出軌道交通客流量。基于上述理論的城市軌道交通客流預(yù)測(cè)的“四階段〞法已得到廣泛的應(yīng)用,即城市軌道交通客流的產(chǎn)生、客流的分布、交通方式的劃分、客流在路網(wǎng)上的分配。該方式結(jié)合土地利用規(guī)劃分析城市軌道交通客流,能較好的反映城市遠(yuǎn)期客流的分布,且精度相對(duì)較高。但對(duì)數(shù)據(jù)要求高、操作復(fù)雜。

(3)非集聚模型

近年來(lái),由于城市軌道交通“四階段〞法缺少明確的行為假說(shuō),特別是模型系統(tǒng)本質(zhì)上并非有關(guān)個(gè)體行為的,即它不是與個(gè)體出行行為相一致的,針對(duì)其缺乏,一些專家提出了非集聚模型。

非集聚模型又稱交通特征模型,它以實(shí)際產(chǎn)生交通活動(dòng)的個(gè)人為單位,對(duì)個(gè)人是否進(jìn)行出行、去何處、利用何種交通工具以及選擇哪條路線等活動(dòng)分別進(jìn)行預(yù)測(cè),并按出行分布、交通方式和交通線路分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到交通需求總量的一類模型。這一模型在理論上利用了現(xiàn)代心理學(xué)的成果,引人了隨機(jī)效用的概念,其核心是效用最大化理論。它著眼于研究出行者個(gè)體的出行行為。非集聚模型相比傳統(tǒng)模型的優(yōu)勢(shì)是有明確的行為假說(shuō)、模型的一致性好、模型標(biāo)定所需調(diào)查樣本少、模型有較好的時(shí)間和地區(qū)可轉(zhuǎn)移性等特點(diǎn)。

4關(guān)于軌道交通客流預(yù)測(cè)的一些建議

通過(guò)對(duì)城市軌道交通客流預(yù)測(cè)特點(diǎn)、難點(diǎn)的分析,又對(duì)目前其主流模型進(jìn)行了介紹,針對(duì)具體的城市,我們應(yīng)當(dāng)如何選擇適宜的模型進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)?如何在最大程度上保障預(yù)測(cè)方法的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性?如何保證預(yù)測(cè)結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性?如何保證了規(guī)劃的合理性和工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?通過(guò)對(duì)我國(guó)城市的特點(diǎn)、現(xiàn)狀的分析,提出如下建議:.

4.1軌道交通預(yù)測(cè)的一般性原那么

(1)理論與實(shí)踐相結(jié)合

城市軌道交通客流預(yù)測(cè)是一項(xiàng)實(shí)際操作性很強(qiáng)的工作,將預(yù)測(cè)理論和實(shí)踐工作進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,并靈活的運(yùn)用預(yù)測(cè)理論,是得出科學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果的根本保證。雖然,“四階段〞法是一種被大多數(shù)學(xué)者所接受的、精度較高的預(yù)測(cè)方法,但由于目前城市規(guī)劃人員的素質(zhì)參差不齊,操作步驟的不標(biāo)準(zhǔn),一定程度影響了預(yù)測(cè)的精度。針對(duì)這種情況,一方面應(yīng)提高人員的素質(zhì),另一方面,應(yīng)對(duì)其預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)用其他理論反復(fù)驗(yàn)證,直到滿意為止。

(2)宏觀與微觀相結(jié)合

這里的宏觀是指城市的總體規(guī)劃,宏觀與微觀相結(jié)合指每個(gè)小區(qū)、每條街道的預(yù)測(cè)都要結(jié)合城市的總體規(guī)劃,而且預(yù)測(cè)中既要充分考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)與政策變化的影響,又要充分考慮經(jīng)濟(jì)水平和人們的風(fēng)俗習(xí)慣和個(gè)體的差異。

(3)定性和定量相結(jié)合

定性分析著眼于對(duì)事物質(zhì)的判斷,其正確與否主要依靠預(yù)測(cè)者的洞察事物的能力,并借助經(jīng)驗(yàn)和邏輯推理完成,而定量分析預(yù)測(cè)是在前者的根底上采用數(shù)學(xué)方法完成,著眼于統(tǒng)計(jì)資料的積累。二者的有機(jī)結(jié)合才能對(duì)城市軌道交通線路的客流進(jìn)行科學(xué)的、客觀的預(yù)測(cè)。

(4)系統(tǒng)化和合理化的原那么

客流預(yù)測(cè)是一門(mén)新型的邊緣學(xué)科,雖然城市主體客流預(yù)測(cè)趨于成熟,但軌道交通客流預(yù)測(cè)還處于探索和不斷完善的階段,因此我們應(yīng)積極借鑒其他客流預(yù)測(cè)理論,及時(shí)提出新的理論模型,并使之不斷完善。例如:目前比擬流行的“四階段〞法雖然可以比擬準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)軌道交通客流,但由于調(diào)查的工作量大,數(shù)據(jù)利用率低,一定程度又影響其精度。為了克服“四階段〞的上述缺點(diǎn),近年來(lái),又提出以出行者個(gè)人為研究對(duì)象,以隨機(jī)效用理論、出行效用最大化理論為根底的非集計(jì)模型。另外以通過(guò)研究土地使用性質(zhì)來(lái)研究客流開(kāi)展規(guī)律,以到達(dá)遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)目的的土地利用法已在許多城市成功利用。

(5)強(qiáng)調(diào)理論先進(jìn)性的同時(shí),注重?cái)?shù)據(jù)積累

先進(jìn)的理論無(wú)疑對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性有直接的影響,但客流預(yù)測(cè)是從當(dāng)前出行情況中摸索規(guī)律,并以此來(lái)推測(cè)未來(lái)出行的過(guò)程。調(diào)查資料是否豐富、準(zhǔn)確、連續(xù),從根本上決定了預(yù)測(cè)結(jié)果是否可靠。因此,建議不妨效仿經(jīng)濟(jì)興旺的國(guó)家,對(duì)定期客流預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行法制化管理。此外,由于軌道交通客流預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)(運(yùn)營(yíng)后25ｙｒ?yàn)橐?guī)劃年),還應(yīng)注意規(guī)劃年限與預(yù)測(cè)年限的一致性等問(wèn)題。

(6)堅(jiān)持協(xié)調(diào)開(kāi)展的原那么

客流預(yù)測(cè)要考慮城市規(guī)模和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)開(kāi)展,軌道交通引入城市,滿足大量日常通勤交通,緩解了道路壓力。但要充分認(rèn)識(shí)其適用條件和效勞范圍,既要充分發(fā)揮軌道交通的優(yōu)點(diǎn),又要使其分工合理化,從而發(fā)揮整個(gè)交通系統(tǒng)的作用,取得合理的社會(huì)和環(huán)境效益。

4.2針對(duì)不同城市的具體性原那么

據(jù)了解,目前,我國(guó)除北京、上海、廣州、香港、臺(tái)北、天津等城市已建成軌道交通線網(wǎng)外,國(guó)家計(jì)委已批準(zhǔn)了南京、青島、沈陽(yáng)、重慶四城市的軌道交通規(guī)劃方案,另外大連、長(zhǎng)春、哈爾濱、蘭州等17個(gè)城市正在進(jìn)行或已完成了規(guī)劃和客流的可行性報(bào)告。各個(gè)城市在具備客流密集的同時(shí)又各有其不同,那么我們做客流預(yù)測(cè)在合理借鑒其他城市經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),必須針對(duì)城市的特點(diǎn)提出適宜的模型。主要應(yīng)考慮如下因素:

(1)城市人口規(guī)模的大小和分布特點(diǎn)

城市人口規(guī)模的大小和分布從根本上決定了軌道交通的規(guī)劃方向。一個(gè)人口密集的重工業(yè)城市,例如鞍山市,它的居民出行的目的主要為上班、上學(xué)、購(gòu)物等,客流分布比擬有規(guī)律,軌道交通的規(guī)劃就應(yīng)當(dāng)滿足居民出行的需要。而青島、大連等旅游城市客流中的一大局部來(lái)自旅游人口,這樣居民出行規(guī)律的工業(yè)城市與旅游城市的客流預(yù)測(cè)模型并不相同。同理,擁有百萬(wàn)人口的佛山市的客流預(yù)測(cè)并不應(yīng)照搬擁有千萬(wàn)人口的北京市的客流預(yù)測(cè)模式。

(2)城市的地形特點(diǎn)

城市的地形特點(diǎn)對(duì)城市客流的分布有決定作用,例如:蘭州市,其狹長(zhǎng)的地形為客流預(yù)測(cè)提供了便利,針對(duì)其特點(diǎn)采用線狀ＯＤ取代面狀ＯＤ,不但可以簡(jiǎn)化計(jì)算,而且由于影響因素少,精度反而較高。

(3)城市的未來(lái)開(kāi)展規(guī)劃

城市的未來(lái)開(kāi)展規(guī)劃對(duì)城市的客流預(yù)測(cè)也起著重要的作用。各個(gè)城市應(yīng)當(dāng)根據(jù)城市的性質(zhì)、規(guī)模、用地布局、經(jīng)濟(jì)開(kāi)展水平及有關(guān)國(guó)家政策,明確城市交通設(shè)施開(kāi)展建設(shè)的宏觀構(gòu)架與目標(biāo),據(jù)此對(duì)軌道交通工程和客流預(yù)測(cè)進(jìn)行控制。例如深圳作為經(jīng)濟(jì)特區(qū),其政策有異于內(nèi)陸城市,這樣在做客流遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)和交通客流分配時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮政策對(duì)城市的影響和軌道交通對(duì)城市規(guī)劃的反作用。

(4)城市的地理位置、居民的生活習(xí)慣、氣候特點(diǎn)

城市的地理位置、居民的生活習(xí)慣、氣候特點(diǎn)對(duì)客流預(yù)測(cè)具有重要的作用。城市規(guī)模相仿的廣州和西安在采用“四階段〞法預(yù)測(cè)客流時(shí),氣候相對(duì)枯燥的西安為步行和騎自行車(chē)提供了便利,而經(jīng)濟(jì)相對(duì)興旺和多雨氣候?yàn)樗郊臆?chē)提供了可能。

總之,通過(guò)對(duì)我國(guó)城市特點(diǎn)的分析,結(jié)合城市特點(diǎn)合理選擇預(yù)測(cè)模型對(duì)提高預(yù)測(cè)精度,節(jié)約預(yù)測(cè)費(fèi)用,完善預(yù)測(cè)理論方