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

第19卷　第5期2006年9月

文章編號(hào):1001-7372(2006)05-0098-04

中　國(guó)　公　路　學(xué)　報(bào)

ChinaJournalofHighwayandTransport

Vol.19　No.5

Sept.2006

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

李　娟

(西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院,四川成都　610031)

摘要:通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行通道交通需求預(yù)測(cè),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(zhǎng)率和交通增長(zhǎng)率的相關(guān)性及相關(guān)系數(shù)預(yù)測(cè)通道交通需求總量,并根據(jù)可行路徑連接的交通集散點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)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(cè)路徑交通流量的方法。結(jié)合某通道交通需求預(yù)測(cè),對(duì)該方法進(jìn)行實(shí)際運(yùn)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(cè);可行路徑中圖分類號(hào):U491.14　　　文獻(xiàn)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(jìn)的干線旅客需求預(yù)測(cè)MD模型適用于通道多種

3]

運(yùn)輸方式競(jìng)爭(zhēng)情況下新建運(yùn)輸線路的客流預(yù)測(cè)[1-;傳統(tǒng)的彈性系數(shù)法僅僅考慮了社會(huì)經(jīng)濟(jì)與交通需求增長(zhǎng)之間的線性關(guān)系。

城市化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)了運(yùn)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(diǎn)產(chǎn)生和吸引交通需求。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的缺乏使得傳統(tǒng)的四階段交通需求預(yù)測(cè)法難以取得有效的研究成果;改

收稿日期:2005-10-12

,,s。

第5期　　　　　　　　　　李　娟:相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測(cè)中的應(yīng)用交通規(guī)劃學(xué)者還是經(jīng)濟(jì)地理學(xué)者,大多把通道作為一種節(jié)點(diǎn)間特定空間域和時(shí)間域的運(yùn)輸聯(lián)系而研究其需求的分布和流動(dòng)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(diǎn)和沿線社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)土資源的開(kāi)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(lái)預(yù)測(cè)通道內(nèi)道路的交通流量。

CorrelativityAmongFeasiblePathsofCorridor

影響。

(1)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促使物資、人員移動(dòng)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(diǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定居民的交通消費(fèi)能力和機(jī)動(dòng)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(kāi)發(fā)強(qiáng)度

道路沿線土地開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整,改變了居民出行的時(shí)空范圍,決定了交通需求的時(shí)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(qiáng)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(shí)的交通需求。

1通道和路徑的概念

通道是指狹長(zhǎng)的帶狀地域范圍內(nèi),在承擔(dān)達(dá)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(yùn)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(jì)發(fā)達(dá)、人口密集、城市分布比較集中的經(jīng)濟(jì)走廊,并且能夠?qū)崿F(xiàn)人流、物流移動(dòng)的各條可行路徑的有機(jī)整體。通道覆蓋端點(diǎn)以外的輻射影響區(qū)和沿線的通過(guò)影響區(qū),并通過(guò)支線輻射其間的鄉(xiāng)村區(qū)域,通道內(nèi)線路組成的開(kāi)放性使其能夠進(jìn)行交通需求的集散。

可行路徑是指在交通走廊(通道)中獨(dú)立的道路或有專用路權(quán)的系統(tǒng)所鋪設(shè)的線路。一個(gè)通道可以是單路徑,也可以是多路徑�？尚新窂街g獨(dú)立性較強(qiáng),交通流的相互轉(zhuǎn)換性弱,可根據(jù)通道的交通運(yùn)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(jiǎn)化分析,根據(jù)交通需求的時(shí)間和空間分布特征,可對(duì)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(jìn)行交通集散,干道主要進(jìn)行交通運(yùn)輸;③交通需求的增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等相關(guān)因素的增長(zhǎng)成正比例關(guān)系;④相關(guān)系數(shù)在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中保持穩(wěn)定。

[8]

4

4.1

相關(guān)系數(shù)法預(yù)測(cè)思路及步驟

預(yù)測(cè)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(cè)交通需求。預(yù)測(cè)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(diǎn)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(yùn)輸系統(tǒng)的特征,而是以道路交通為主體,同時(shí)可能兼有其他運(yùn)輸方式。在進(jìn)行道路網(wǎng)絡(luò)專項(xiàng)規(guī)劃時(shí),主要考慮由交通集散點(diǎn)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(dú)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(cè)思路

ForecastThoughtofCorrelationCoefficientMethod

4.2預(yù)測(cè)步驟

相關(guān)系數(shù)法預(yù)測(cè)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(jì)算通道的綜合發(fā)展增長(zhǎng)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(zhǎng)率

kz=

通道交通需求是社會(huì)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)布局的派

[10]af(k)

i

i

(1)

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

求總量進(jìn)行分配,采用Logit分配模型[12]計(jì)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(gè)相關(guān)影響因素的增長(zhǎng)率;ai為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,

∑a

i

=1;f(ki)為第i個(gè)指標(biāo)的函數(shù)。

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

0,進(jìn)而計(jì)算相關(guān)系數(shù)ηkzx和現(xiàn)狀交通增長(zhǎng)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(cè)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(lái)的通道綜合發(fā)展增長(zhǎng)率kz計(jì)算通道未來(lái)的交通需求增長(zhǎng)率μ

zμ0

μkz

ηkzx

(3)

5算　例

對(duì)某城市與衛(wèi)星城之間進(jìn)行通道規(guī)劃時(shí),分別

步驟4:根據(jù)預(yù)測(cè)得到的通道交通需求增長(zhǎng)率μ及通道現(xiàn)狀的交通需求Q0,可以預(yù)測(cè)得到未來(lái)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(diǎn)之間的直達(dá)客流,也包括沿線輻射區(qū)域內(nèi)的非直達(dá)客流,預(yù)測(cè)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(diǎn)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(jìn)行路徑的流量預(yù)測(cè)�？尚新窂街g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(guò)端點(diǎn)和支線輻射連通區(qū)域,其交通吸引范圍與交通集散點(diǎn)、路徑連接支線所形成的吸引區(qū)域內(nèi)的社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。根據(jù)路徑直接連通的交通集散點(diǎn)經(jīng)濟(jì)或人口等指標(biāo)和支線里程以重復(fù)計(jì)算

P(s,t,k)=

i∈S[11]

采集現(xiàn)狀數(shù)據(jù)計(jì)算通道現(xiàn)狀的綜合發(fā)展增長(zhǎng)率和交通增長(zhǎng)率,在得到相關(guān)系數(shù)的基礎(chǔ)上根據(jù)預(yù)測(cè)的綜合發(fā)展增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)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(zhǎng)率/%現(xiàn)狀的綜合發(fā)展增長(zhǎng)率/%相關(guān)系數(shù)預(yù)測(cè)的綜合發(fā)展增長(zhǎng)率/%預(yù)測(cè)的交通增長(zhǎng)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(cè)

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(dú)立。通過(guò)預(yù)測(cè)通道交通需求總量以及計(jì)算通道各可行路徑的吸引權(quán)和分配權(quán),可以預(yù)測(cè)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(diǎn)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(cè)

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(fèi)用),r為根據(jù)現(xiàn)狀交通需求,用最小二乘法進(jìn)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(gè)交通集散點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)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

第5期　　　　　　　　　　李　娟:相關(guān)系數(shù)法在通道交通需求預(yù)測(cè)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(dú)立路徑,可行路徑的交通流量即為路徑各路段的流量。

[5]

101

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6結(jié)語(yǔ)

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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(diǎn)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(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)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(cè)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(cè)方法簡(jiǎn)單,具有很強(qiáng)的可行性,是一種較為有效的區(qū)域通道交通需求預(yù)測(cè)方法。參考文獻(xiàn):References:

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