本文關(guān)鍵詞：相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測中的應(yīng)用_李娟

2015-10-14

第19卷　第5期

2006年9月

文章編號:1001-7372(2006)05-0098-04中　國　公　路　學(xué)　報ChinaJournalofHighwayandTransportVol.19　No.5Sept.2006

相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測中的應(yīng)用

李　娟

(西南交通大學(xué)交通運輸學(xué)院,四川成都　610031)

摘要:通過改進傳統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)法進行通道交通需求預(yù)測,分析了交通需求的相關(guān)影響因素。由通道的綜合發(fā)展增長率和交通增長率的相關(guān)性及相關(guān)系數(shù)預(yù)測通道交通需求總量,并根據(jù)可行路徑連接的交通集散點的經(jīng)濟特征和支線里程,探討了吸引權(quán)及采用Logit分配模型預(yù)測路徑交通流量的方法。結(jié)合某通道交通需求預(yù)測,對該方法進行實際運用,結(jié)果表明了該方法的有效性和合理性。

關(guān)鍵詞:交通工程;通道;相關(guān)系數(shù)法;交通需求預(yù)測;可行路徑

中圖分類號:U491.14　　　文獻標(biāo)志碼:A

ApplicationofCorrelationCoefficientMethodforCorridor

TrafficDemandForecast

LIJuan

(SchoolofTrafficandTransportation,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,Sichuan,China)Abstract:Traditionalcorrelationcoefficientmethodwasimprovedforcorridortrafficdemandforecast;accumulatinganddispersingnodesandcorrelativeinfluencefactorsoftrafficdemandwereanalyzed.Thecorrelativitybetweentheoveralldevelopmentincreaserateandthetrafficincreaserateandthecorrelationcoefficientwereusedtoforecastthegrosstrafficdemandofcorridors.Theattractingweightandlogitassignmentmodelpredictedtrafficvolumeofpathwerediscussedbasedonfeasiblepathconnectedtheeconomycharacteristicsofthosetrafficaccumulatinganddispersingnodeandthedistanceofthoselaterals.Thismethodwasputintopracticeforthetrafficdemandforecast,andtheresultshowstheefficiencyandavailabilityofthegivenmethod.

Keywords:trafficengineering;corridor;correlationcoefficientmethod;trafficdemandforecast;feasiblepath

進的干線旅客需求預(yù)測MD模型適用于通道多種

3]運輸方式競爭情況下新建運輸線路的客流預(yù)測[1-;

傳統(tǒng)的彈性系數(shù)法僅僅考慮了社會經(jīng)濟與交通需求

增長之間的線性關(guān)系。

城市化進程的加快和經(jīng)濟社會的發(fā)展促進了運

輸通道的規(guī)模效應(yīng)和聚集效應(yīng),不論是城市規(guī)劃與0引　言由于聚落形態(tài)的差異以及人口和社會經(jīng)濟分布的不均衡性,導(dǎo)致區(qū)域以城鎮(zhèn)為主要交通集散點產(chǎn)生和吸引交通需求。統(tǒng)計數(shù)據(jù)的缺乏使得傳統(tǒng)的四階段交通需求預(yù)測法難以取得有效的研究成果;改

收稿日期:2005-10-12,,s。

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第5期　　　　　　　　　　李　娟:相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測中的應(yīng)用交通規(guī)劃學(xué)者還是經(jīng)濟地理學(xué)者,大多把通道作為一種節(jié)點間特定空間域和時間域的運輸聯(lián)系而研究其需求的分布和流動規(guī)律

[4]

99

。本文中根據(jù)通道的交

圖1

Fig.1

通道內(nèi)可行路徑的相互關(guān)系

通需求根源是端點和沿線社會活動、經(jīng)濟發(fā)展、國土資源的開發(fā)利用等諸多重要相關(guān)因素的內(nèi)在特性,考察交通需求的相關(guān)影響因素,并根據(jù)交通需求與相關(guān)因素呈現(xiàn)出的正相關(guān)性的變化關(guān)系,來預(yù)測通道內(nèi)道路的交通流量。

CorrelativityAmongFeasiblePathsofCorridor

影響。

(1)社會經(jīng)濟的發(fā)展水平

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展促使物資、人員移動變得頻繁,提高了交通需求的出行頻率和質(zhì)量層次。交通集散點的經(jīng)濟發(fā)展水平?jīng)Q定居民的交通消費能力和機動車保有量,并在宏觀上制約著交通需求的結(jié)構(gòu)。

(2)通道覆蓋區(qū)域人口

影響交通需求的顯性因素是人口。通道覆蓋區(qū)域人口的增加使得出行總量直接增大,從根本上決定了交通需求的規(guī)模。

(3)沿線土地開發(fā)強度

道路沿線土地開發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整,改變了居民出行的時空范圍,決定了交通需求的時間和空間分布特性。

(4)通道覆蓋區(qū)域面積

通道覆蓋區(qū)域面積的增加導(dǎo)致輻射強度增加,交通條件的改善吸引更多的轉(zhuǎn)移交通流,并誘發(fā)潛在的交通需求成為現(xiàn)實的交通需求。

1通道和路徑的概念

通道是指狹長的帶狀地域范圍內(nèi),在承擔(dān)達到一定規(guī)模的穩(wěn)定的客貨交通流密集帶建設(shè)的線路走

7]

向基本相同的多種交通運輸設(shè)施的集合[5-。通道

是依托于一定的地域?qū)嶓w,位于經(jīng)濟發(fā)達、人口密集、城市分布比較集中的經(jīng)濟走廊,并且能夠?qū)崿F(xiàn)人流、物流移動的各條可行路徑的有機整體。通道覆蓋端點以外的輻射影響區(qū)和沿線的通過影響區(qū),并通過支線輻射其間的鄉(xiāng)村區(qū)域,通道內(nèi)線路組成的開放性使其能夠進行交通需求的集散。

可行路徑是指在交通走廊(通道)中獨立的道路或有專用路權(quán)的系統(tǒng)所鋪設(shè)的線路。一個通道可以是單路徑,也可以是多路徑�？尚新窂街g獨立性較強,交通流的相互轉(zhuǎn)換性弱,可根據(jù)通道的交通運輸方式及其連接特征劃分出有限數(shù)目的可行路徑。為了簡化分析,根據(jù)交通需求的時間和空間分布特征,可對路網(wǎng)的交通需求作如下基本假設(shè):①鄉(xiāng)村的交通需求向城鎮(zhèn)集中;②支路主要進行交通集散,干道主要進行交通運輸;③交通需求的增長和社會經(jīng)濟等相關(guān)因素的增長成正比例關(guān)系;④相關(guān)系數(shù)在社會發(fā)展過程中保持穩(wěn)定。

[8]

4

4.1

相關(guān)系數(shù)法預(yù)測思路及步驟

預(yù)測思路

根據(jù)通道現(xiàn)狀的交通流量及其影響因素,采用

相關(guān)系數(shù)法預(yù)測交通需求。預(yù)測思路如圖2所示。

2通道內(nèi)可行路徑的相互關(guān)系

由于交通集散點類似于交通小區(qū),其覆蓋面積

僅僅是區(qū)域的局部范圍,大多不具備完整的綜合交通運輸系統(tǒng)的特征,而是以道路交通為主體,同時可能兼有其他運輸方式。在進行道路網(wǎng)絡(luò)專項規(guī)劃時,主要考慮由交通集散點之間的道路網(wǎng)絡(luò)組成的可行路徑。根據(jù)道路連接的相互關(guān)系,通道的可行路徑有獨立、全并聯(lián)和半并聯(lián)復(fù)合結(jié)構(gòu)形式,如圖1所示[9]。

Fig.2

圖2

相關(guān)系數(shù)法預(yù)測思路

ForecastThoughtofCorrelationCoefficientMethod

4.2預(yù)測步驟

相關(guān)系數(shù)法預(yù)測通道交通需求分為5步。

3通道交通需求的影響因素

步驟1:計算通道的綜合發(fā)展增長率。綜合考慮通道交通需求的各類影響因素及其重要程度,定義通道的綜合發(fā)展增長率

kz=

通道交通需求是社會活動和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)布局的派

[10]af(k)

i

i

(1)

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100中　國　公　路　學(xué)　報　　　　　　　　　　　　　　2006年

求總量進行分配,采用Logit分配模型[12]計算可行路徑的交通流量

　Q(s,t,k)=Q(s,t)

m

式中:ki為第i個相關(guān)影響因素的增長率;ai為第i個指標(biāo)的權(quán)重,

∑a

i

=1;f(ki)為第i個指標(biāo)的函數(shù)。

步驟2:計算相關(guān)系數(shù)。根據(jù)統(tǒng)計相關(guān)指標(biāo)的歷史資料分別計算得到通道的現(xiàn)狀綜合發(fā)展增長率

0,進而計算相關(guān)系數(shù)ηkzx和現(xiàn)狀交通增長率μ

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

(6)

i=1

P∑exp[θ

/P ]

式中:Q(s,t,k)為通道T(s,t)的第k條可行路徑的道路

(2)

交通流量;Q(s,t)為預(yù)測的通道T(s,t)的交通需求總量;P 為通道T(s,t)各條可行路徑的平均吸引權(quán)。

zx

ημ0

步驟3:利用相關(guān)系數(shù)η和未來的通道綜合發(fā)展增長率kz計算通道未來的交通需求增長率μ

zμ0

μkz

ηkzx

(3)

5算　例

對某城市與衛(wèi)星城之間進行通道規(guī)劃時,分別

步驟4:根據(jù)預(yù)測得到的通道交通需求增長率μ及通道現(xiàn)狀的交通需求Q0,可以預(yù)測得到未來的通道交通需求總量Q

Q=Q0(1+μ)

(4)

步驟5:確定路徑的交通流量分配。通道交通需求不僅包括端點之間的直達客流,也包括沿線輻射區(qū)域內(nèi)的非直達客流,預(yù)測得到的通道交通需求

總量由通道的所有可行路徑共同分擔(dān)。本文中根據(jù)路徑連通的交通集散點和支線里程建立可行路徑的吸引權(quán),并采用概率分配法進行路徑的流量預(yù)測。可行路徑之間的共用路段的流量則是兩條可行路徑流量之和。

(1)可行路徑的吸引權(quán)

可行路徑的集散功能非常明顯,通過端點和支線輻射連通區(qū)域,其交通吸引范圍與交通集散點、路徑連接支線所形成的吸引區(qū)域內(nèi)的社會活動、經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。根據(jù)路徑直接連通的交通集散點經(jīng)濟或人口等指標(biāo)和支線里程以重復(fù)計算

P(s,t,k)=

i∈S[11]

采集現(xiàn)狀數(shù)據(jù)計算通道現(xiàn)狀的綜合發(fā)展增長率和交通增長率,在得到相關(guān)系數(shù)的基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)測的綜合發(fā)展增長率預(yù)測通道的交通需求總量,如表1所示。

表1

Tab.1

年　份通道交通現(xiàn)狀總量/

(veh d-1)現(xiàn)狀的交通增長率/%現(xiàn)狀的綜合發(fā)展增長率/%相關(guān)系數(shù)預(yù)測的綜合發(fā)展增長率/%預(yù)測的交通增長率/%通道交通需求總量/

(veh d-1)

295963839274092

18

16

13

0.88291011

89

67

通道交通需求總量預(yù)測

GrossTrafficDemandForecastofCorridor

2003

2004

2005

2007

2010

2020

17446205862388019

18

16

0.94740.88890.8125

建立可行路徑的吸

　　通道共有6條可行路徑,其中可行路徑4、5、6為半并聯(lián)結(jié)構(gòu),其余路徑均相互獨立。通過預(yù)測通道交通需求總量以及計算通道各可行路徑的吸引權(quán)和分配權(quán),可以預(yù)測通道各可行路徑的流量,如表2所示。

引權(quán),其中兩條路徑均連通的交通集散點或支線可

∑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

通道可行路徑的交通流量預(yù)測

PathofCorridor

TrafficFlowVolumeForecastofFeasible

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

201022179973234978799521152

202042803187826750169718372223

式中:P(s,t,k)為通道T(s,t)的m條有效可行路徑中第k條可行路徑的吸引權(quán);t為第k條可行路徑的路權(quán)(廣義交通費用),r為根據(jù)現(xiàn)狀交通需求,用最小二乘法進行擬定的分配參數(shù);Ei,k為第k條可行路徑連通的第i個交通集散點的經(jīng)濟或人口指標(biāo);Lj,k為第k條可行路徑連接的第j條支線的里程;Sk為第k條可行路徑的覆蓋面積。

(2)可行路徑的交通流量

,rk

可行路徑

123456

分配權(quán)/%57.7725.359.112.292.483.00

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第5期　　　　　　　　　　李　娟:相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測中的應(yīng)用徑之間的相互關(guān)系可知,可行路徑4、5、6的共用路段的流量應(yīng)為3條可行路徑的流量之和,其余路徑均為獨立路徑,可行路徑的交通流量即為路徑各路段的流量。

[5]

101

張國伍.交通運輸系統(tǒng)分析[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,1991.

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6結(jié)語

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HUANGCheng-feng,BINXue-feng.DefinitionofTransportCorridor[J].JournalofChongqingJiaotongUniversity:SocialSciencesEdition,2001,1(4):49-52.

區(qū)域交通需求在空間分布上的不均衡性導(dǎo)致區(qū)域以城鎮(zhèn)為主要交通集散點產(chǎn)生和吸引交通需求。在充分考慮交通需求影響因素的基礎(chǔ)上,確定交通需求與社會活動、經(jīng)濟發(fā)展等影響因素的相關(guān)性,根據(jù)相關(guān)系數(shù)預(yù)測通道的交通需求總量,并采用可行路徑吸引權(quán)分配法得到可行路徑的交通流量。該預(yù)測方法簡單,具有很強的可行性,是一種較為有效的區(qū)域通道交通需求預(yù)測方法。參考文獻:References:

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