城际快速轨道交通客流预测方法的讨论

城际快速轨道交通客流预测方法的讨论

黄琼华

黄琼华

广东省铁路建投资集团有限公司510230

一、城市内与城市间轨道交通客流预测的区别与联系

城际轨道交通沿途所经区域既有城市的建成区，也有非建成区或未完全城市化的区域。它不仅承担着城际间的旅客运输任务，同时也服务于城市内部的居民出行需求。城际轨道交通不仅对满足城际间巨大的交通需求起着重要的作用，同时也对城市群区域经济结构的改变、城镇体系的形成以及城市群产业结构的调整有着重要的影响。对缺少大运量交通系统的中等城市来说，城际轨道交通穿越其客运主通道，也将对解决城市内部交通拥挤问题起着积极的作用。

目前，在进行轨道交通需求预测时，普遍被接受和采用的方法是四阶段法。即遵循土地利用与社会经济发展、交通生成预测、交通分布预测、方式划分预测、交通分配预测、规划方案评价等一系列有机联系的过程，最终实现对拟建轨道交通项目的科学、准确的规划论证，避免项目建设的盲目性。因此，城市内轨道交通需求预测的方法、过程与城际间轨道交通需求预测本质上是一样的。

但毕竟城市内与城市间的土地利用形态、人口分布、交通模式、出行需求规律等存在着一定的或者相当大的差异，因此，进行城市内与城市间轨道交通需求预测时，从交通调查到预测模型的选取上还是有一定的不同之处，主要表现在以下几点：

（1）交通小区的划分

在进行城市内轨道交通需求预测时，交通小区是以街道或者社区委员会为基础依据，交通小区面积小，但人口集中；城际间轨道交通需求预测时，交通小区往往是以市、县（经济发达地区可能划分到镇、乡）为基本地域单元。

（2）交通调查

在进行城市内轨道交通需求预测时，客流OD调查主要是通过居民出行OD调查得到；而城际间客流OD调查，应在充分考虑公路客流、铁路客流、水运客流、航空客流，现有城际轨道交通客流的基础上，设计调查方案，并最终确定现状客流OD分配。

（3）生成预测

在进行城市内轨道交通需求预测时，应用最广泛的生成预测方法是建立土地利用或就业岗位与生成量的关系模型，或者是分出行目的的生产量与土地利用、就业岗位模型。而在城际间，则往往依赖于社会经济指标，如GDP、GNP等，因此，回归模型及弹性系数法是常被采用的模型或方法。

（4）方式划分预测

在进行城市内轨道交通需求预测时，方式划分是指确定步行、自行车、公交车、私人小汽车等的分担率，而在城际间轨道交通需求预测时，方式划分是指在公路客运、铁路客运、航空客运、水运客运以及城际轨道交通客运之间确定一个合理的分担率。因此，在方式划分中，两者在可选的出行方式上有相当大的差别。

二、客流预测方法的选用

（1）客流生成预测

城市间交通发生量与吸引量主要与各城市的经济、人口、机动车以及土地利用等指标密切相关。目标年交通发生与吸引量的预测，可以以各城市的基年交通发生或吸引量作为因变量，以基年GDP、人口、机动车保有量、土地利用等作为自变量，来标定各参数，然后根据目标年各城市GDP、人口、机动车保有量、土地利用等进行预测。

在进行客流发生量和吸引量预测时，必须考虑两个基本前提。一是社会经济系统，如人口、土地利用、产值、人均收入、消费水平等，这些指标是客流预测所必需的基本数据。运输需求与社会经济系统是相互联系、相互作用、相互影响和相互促进的。不同的社会经济形态，决定了客流发生量和客流吸引量，也决定了客流分布的形态，并在一定程度上影响着客流出行方式的构成。二是运输系统自身的特征和性能，不同的运输方式其运输规模、运输能力和服务水平不同，在市场经济条件下即相互配合、分工合作，又存在激烈的市场竞争。

目前采用的有回归分析法和弹性系数法。

回归分析法是根据调查资料，建立客运发生量或吸引量与主要影响因素之间的回归方程，在对主要影响因素预测或规划的基础上，利用回归方程来进行客流发生或吸引量的预测。但该法在交通小区数目较少时，易直接导致回归的样本不足，造成数据可信度不高。

弹性系数法是一种定性定量相结合的综合分析方法，通过研究、确定交通增长率与国民经济发展增长率之间的比例关系弹性系数，来预测未来交通。

弹性系数与社会经济的发展层次、地区特点、发展战略等均有一定的关系。因此，弹性系数的确定应综合分析预测地区的历史、现状及发展趋势，并通过与其它地区进行类比来确定。

针对城际间轨道交通的特点，弹性系数法的预测结果能准确地反映出项目所在地区交通与社会经济之间的关系。因此，城际间轨道交通客流生成预测采用弹性系数法较为适宜。

（2）客流分布预测

客流分布预测的方法主要有两大类。一类是增长率法，如常增长率法、平均增长率法、底特律法、福来特法等，此类方法假定未来各区域间的空间交换客流量形式和现有的OD表分布形式相同，在此基础上来预测研究对象区域规划期的空间客流交换量；二类是综合模型法，如重力模型法、机会模型法、最大熵模型法等，其基本思路是从现状客流分布中剖析其分布规律，将此规律用数学模型来表现，然后进行模型中各种参数的标定，从而预测研究对象区域规划期的空间客流交换量。

（3）方式划分预测

城市间的交通方式有公路、铁路、城际轨道交通、航空、海运和水运。其中公路交通又可以分为小汽车、长途客车以及摩托车。考虑到城市间交通方式的复杂性，而且采用何种交通方式和各种交通方式的运输网络密切相关。其主要预测方法有转移曲线法、概率模型法等。

转移曲线模型需要有大量的调查资料，进行大量的统计分析工作，另外，由于它是根据现状调查资料绘出的，故只能反映出相关因素变化相对较小的情况。城际轨道交通影响因素复杂，因此，难以采用这种方法。

概率模型假定出行者对各种运输方式的选择是以各种运输方式所需的时间、费用等交通阻抗大小为基础的，其核心问题是确定各种方式的概率值。下式示出了Logit概率模型

（4）交通分配预测

客流分配是将已经预测出的分方式客流OD按照客流出行的规律符合实际地分配到路网中的各条线路上，并求出各条线路的客流量。

客流分配方法分为平衡模型与非平衡模型两大类。平衡模型有固定需求分配平衡模型、弹性需求分配平衡模型、组合分配平衡模型等，其依据原理为Wardrop原理，即网络上的交通分布方式是使所有使用的线路都比没有使用的线路费用小，或车辆在网络上的分布，使得网络上所有车辆的总出行时间或费用最小。非平衡模型是采用模拟方法，包括最短路分配、容量限制分配、静态多路径分配及动态多路径分配等四类模型。目前在可行性研究、交通运输规划和经济评价等领域中最常用的是非平衡模型。

静态多路径分配法较好地反映路径选择过程中的最短路因素及随机因素。比较适用城际轨道交通的客流分配预测。

三、进一步研究的思路

目前，城际快速轨道交通的规划与建设在我国还处于起步阶段，进行这方面的客流预测工作也是一项积极而有意义的探索。随着我国城市化进程的不断加快和区域城际快速轨道交通网的逐步形成，城际快速轨道交通的客流预测理论与方法也需要在实践中不断加以完善和改进。