相关系数法在通道交通需求预测中的应用

发布时间：2016-08-16 13:19

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第19卷　第5期2006年9月

文章编号:1001-7372(2006)05-0098-04

中　国　公　路　学　报

ChinaJournalofHighwayandTransport

Vol.19　No.5

Sept.2006

相关系数法在通道交通需求预测中的应用

李　娟

(西南交通大学交通运输学院,四川成都　610031)

摘要:通过改进传统的相关系数法进行通道交通需求预测,分析了交通需求的相关影响因素。由通道的综合发展增长率和交通增长率的相关性及相关系数预测通道交通需求总量,并根据可行路径连接的交通集散点的经济特征和支线里程,探讨了吸引权及采用Logit分配模型预测路径交通流量的方法。结合某通道交通需求预测,对该方法进行实际运用,结果表明了该方法的有效性和合

理性。

关键词:交通工程;通道;相关系数法;交通需求预测;可行路径中图分类号:U491.14　　　文献标志码:A

ApplicationofCorrelationCoefficientMethodforCorridor

TrafficDemandForecast

LIJuan

(SchoolofTrafficandTransportation,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,Sichuan,China)

Abstract:Traditionalcorrelationcoefficientmethodwasimprovedforcorridortrafficdemandforecast;accumulatinganddispersingnodesandcorrelativeinfluencefactorsoftrafficdemandwereanalyzed.Thecorrelativitybetweentheoveralldevelopmentincreaserateandthetrafficincreaserateandthecorrelationcoefficientwereusedtoforecastthegrosstrafficdemandofcorridors.Theattractingweightandlogitassignmentmodelpredictedtrafficvolumeofpathwerediscussedbasedonfeasiblepathconnectedtheeconomycharacteristicsofthosetrafficaccumulatinganddispersingnodeandthedistanceofthoselaterals.Thismethodwasputintopracticeforthetrafficdemandforecast,andtheresultshowstheefficiencyandavailabilityofthegivenmethod.

Keywords:trafficengineering;corridor;correlationcoefficientmethod;trafficdemandforecast;feasiblepath

进的干线旅客需求预测MD模型适用于通道多种

3]

运输方式竞争情况下新建运输线路的客流预测[1-;传统的弹性系数法仅仅考虑了社会经济与交通需求增长之间的线性关系。

城市化进程的加快和经济社会的发展促进了运输通道的规模效应和聚集效应,不论是城市规划与

0引　言

由于聚落形态的差异以及人口和社会经济分布

的不均衡性,导致区域以城镇为主要交通集散点产生和吸引交通需求。统计数据的缺乏使得传统的四阶段交通需求预测法难以取得有效的研究成果;改

收稿日期:2005-10-12

,,s。

第5期　　　　　　　　　　李　娟:相关系数法在通道交通需求预测中的应用交通规划学者还是经济地理学者,大多把通道作为一种节点间特定空间域和时间域的运输联系而研究其需求的分布和流动规律

[4]

99

。本文中根据通道的交

图1

Fig.1

通道内可行路径的相互关系

通需求根源是端点和沿线社会活动、经济发展、国土资源的开发利用等诸多重要相关因素的内在特性,考察交通需求的相关影响因素,并根据交通需求与相关因素呈现出的正相关性的变化关系,来预测通道内道路的交通流量。

CorrelativityAmongFeasiblePathsofCorridor

影响。

(1)社会经济的发展水平

社会经济的快速发展促使物资、人员移动变得频繁,提高了交通需求的出行频率和质量层次。交通集散点的经济发展水平决定居民的交通消费能力和机动车保有量,并在宏观上制约着交通需求的结构。

(2)通道覆盖区域人口

影响交通需求的显性因素是人口。通道覆盖区域人口的增加使得出行总量直接增大,从根本上决定了交通需求的规模。

(3)沿线土地开发强度

道路沿线土地开发和产业布局的调整,改变了居民出行的时空范围,决定了交通需求的时间和空间分布特性。

(4)通道覆盖区域面积

通道覆盖区域面积的增加导致辐射强度增加,交通条件的改善吸引更多的转移交通流,并诱发潜在的交通需求成为现实的交通需求。

1通道和路径的概念

通道是指狭长的带状地域范围内,在承担达到一定规模的稳定的客货交通流密集带建设的线路走

7]

向基本相同的多种交通运输设施的集合[5-。通道

是依托于一定的地域实体,位于经济发达、人口密集、城市分布比较集中的经济走廊,并且能够实现人流、物流移动的各条可行路径的有机整体。通道覆盖端点以外的辐射影响区和沿线的通过影响区,并通过支线辐射其间的乡村区域,通道内线路组成的开放性使其能够进行交通需求的集散。

可行路径是指在交通走廊(通道)中独立的道路或有专用路权的系统所铺设的线路。一个通道可以是单路径,也可以是多路径。可行路径之间独立性较强,交通流的相互转换性弱,可根据通道的交通运输方式及其连接特征划分出有限数目的可行路径。为了简化分析,根据交通需求的时间和空间分布特征,可对路网的交通需求作如下基本假设:①乡村的交通需求向城镇集中;②支路主要进行交通集散,干道主要进行交通运输;③交通需求的增长和社会经济等相关因素的增长成正比例关系;④相关系数在社会发展过程中保持稳定。

[8]

4

4.1

相关系数法预测思路及步骤

预测思路

根据通道现状的交通流量及其影响因素,采用

相关系数法预测交通需求。预测思路如图2所示。

2通道内可行路径的相互关系

由于交通集散点类似于交通小区,其覆盖面积

仅仅是区域的局部范围,大多不具备完整的综合交通运输系统的特征,而是以道路交通为主体,同时可能兼有其他运输方式。在进行道路网络专项规划时,主要考虑由交通集散点之间的道路网络组成的可行路径。根据道路连接的相互关系,通道的可行路径有独立、全并联和半并联复合结构形式,如图1所示[9]。

Fig.2

图2

相关系数法预测思路

ForecastThoughtofCorrelationCoefficientMethod

4.2预测步骤

相关系数法预测通道交通需求分为5步。

3通道交通需求的影响因素

步骤1:计算通道的综合发展增长率。综合考虑通道交通需求的各类影响因素及其重要程度,定义通道的综合发展增长率

kz=

通道交通需求是社会活动和经济结构布局的派

[10]af(k)

i

i

(1)

100中　国　公　路　学　报　　　　　　　　　　　　　　2006年

求总量进行分配,采用Logit分配模型[12]计算可行路径的交通流量

　Q(s,t,k)=Q(s,t)

m

式中:ki为第i个相关影响因素的增长率;ai为第i个指标的权重,

∑a

i

=1;f(ki)为第i个指标的函数。

步骤2:计算相关系数。根据统计相关指标的历史资料分别计算得到通道的现状综合发展增长率

0,进而计算相关系数ηkzx和现状交通增长率μ

(s,t,k)(s,t,i)

(6)

i=1

P∑exp[θ

/P ]

式中:Q(s,t,k)为通道T(s,t)的第k条可行路径的道路

(2)

交通流量;Q(s,t)为预测的通道T(s,t)的交通需求总量;P 为通道T(s,t)各条可行路径的平均吸引权。

zx

ημ0

步骤3:利用相关系数η和未来的通道综合发展增长率kz计算通道未来的交通需求增长率μ

zμ0

μkz

ηkzx

(3)

5算　例

对某城市与卫星城之间进行通道规划时,分别

步骤4:根据预测得到的通道交通需求增长率μ及通道现状的交通需求Q0,可以预测得到未来的通道交通需求总量Q

Q=Q0(1+μ)

(4)

步骤5:确定路径的交通流量分配。通道交通需求不仅包括端点之间的直达客流,也包括沿线辐射区域内的非直达客流,预测得到的通道交通需求

总量由通道的所有可行路径共同分担。本文中根据路径连通的交通集散点和支线里程建立可行路径的吸引权,并采用概率分配法进行路径的流量预测。可行路径之间的共用路段的流量则是两条可行路径流量之和。

(1)可行路径的吸引权

可行路径的集散功能非常明显,通过端点和支线辐射连通区域,其交通吸引范围与交通集散点、路径连接支线所形成的吸引区域内的社会活动、经济发展密切相关。根据路径直接连通的交通集散点经济或人口等指标和支线里程以重复计算

P(s,t,k)=

i∈S[11]

采集现状数据计算通道现状的综合发展增长率和交通增长率,在得到相关系数的基础上根据预测的综合发展增长率预测通道的交通需求总量,如表1所示。

表1

Tab.1

年　份通道交通现状总量/

(veh d-1)现状的交通增长率/%现状的综合发展增长率/%相关系数预测的综合发展增长率/%预测的交通增长率/%通道交通需求总量/

(veh d-1)

295963839274092

18

16

13

0.88291011

89

67

通道交通需求总量预测

GrossTrafficDemandForecastofCorridor

2003

2004

2005

2007

2010

2020

17446205862388019

18

16

0.94740.88890.8125

建立可行路径的吸

　　通道共有6条可行路径,其中可行路径4、5、6为半并联结构,其余路径均相互独立。通过预测通道交通需求总量以及计算通道各可行路径的吸引权和分配权,可以预测通道各可行路径的流量,如表2所示。

引权,其中两条路径均连通的交通集散点或支线可

∑E

k

k

i,k

i,k

j∈S

∑L

k

k

j,k

k=1i∈S

∑∑E

k=1j∈S

∑∑L

tk

j,k

(5)

表2Tab.2

通道可行路径的交通流量预测

PathofCorridor

TrafficFlowVolumeForecastofFeasible

不同年份可行路径的流量/(veh d-1)20071709875032696678734888

201022179973234978799521152

202042803187826750169718372223

式中:P(s,t,k)为通道T(s,t)的m条有效可行路径中第k条可行路径的吸引权;t为第k条可行路径的路权(广义交通费用),r为根据现状交通需求,用最小二乘法进行拟定的分配参数;Ei,k为第k条可行路径连通的第i个交通集散点的经济或人口指标;Lj,k为第k条可行路径连接的第j条支线的里程;Sk为第k条可行路径的覆盖面积。

(2)可行路径的交通流量

,rk

可行路径

123456

分配权/%57.7725.359.112.292.483.00

第5期　　　　　　　　　　李　娟:相关系数法在通道交通需求预测中的应用径之间的相互关系可知,可行路径4、5、6的共用路段的流量应为3条可行路径的流量之和,其余路径均为独立路径,可行路径的交通流量即为路径各路段的流量。

[5]

101

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区域交通需求在空间分布上的不均衡性导致区域以城镇为主要交通集散点产生和吸引交通需求。在充分考虑交通需求影响因素的基础上,确定交通需求与社会活动、经济发展等影响因素的相关性,根据相关系数预测通道的交通需求总量,并采用可行路径吸引权分配法得到可行路径的交通流量。该预测方法简单,具有很强的可行性,是一种较为有效的区域通道交通需求预测方法。参考文献:References:

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本文编号：95391