兼具干线公路和城市道路功能的复合型公路交通量预测方法研究

兼具干线公路和城市道路功能的复合型公路交通量预测方法研究
规划分院
1、课题来源
交通量预测是公路工程咨询中必不可少的重要部分，是确定项目技术标准、工程规模和进行经济评价的基础。

目前，我院承担的项目前期工作以高速公路和普通公路为主，形成了一套以路段OD调查为基础的较为成熟的适合公路的交通量预测方法。

近年来，我院逐步将业务领域向城市道路扩展，研究和掌握适应城市交通特点的交通量预测方法已势在必行。

从我院已承担的部分项目前期工作中可以发现，随着我省城市化进程加快，城市规模不段扩大，部分公路已进入城市发展的边缘区或城镇群的连绵发展区，从而具备了部分城市道路的特点。

如S101蚌埠段、S314马鞍山段等。

此类道路，不仅承担了城市间交通往来的干线公路功能，同时也承担了沿线企业、学校、住宅区之间交通往来的城市交通功能。

对这类项目我院传统的公路交通量预测方法已不能适用。

在深入研究这类道路的功能定位，我院及其他研究机构的各种交通量预测方法的基础上，提出了结合路段OD调查和城市居民出行调查、城市人口分布、土地分布的混合交通量预测方法，不仅完善了我院交通量预测方法体系，同时也可供我省及其他省份在相关项目前期工作中借鉴。

2、技术方法
兼具干线公路和城市道路功能的复合型公路的交通量由城市过境（出口）交通和城市内部交通出行构成。

针对其交通量的组成特点，我们将过境（出口）交通与城市内部交通分离，对过境（出口）交通量和城市内部交通量采用不同的方法预测。

对过境（出口）交通以相关公路的路段OD调查为基础，在收集调查社会经济及交通运输资料后，分析社会经济与交通运输两者之间的相关关系，在预测未来经济发展水平的基础上，充分考虑未来交通工具发展的影响，研究区域内各交通方式的增长弹性，确定未来各交通区交通集中发生量。

在此基础上，根据交通分布的内在规律，充分考虑未来项目的实施及相关公路网的变化，进行交通分布
预测，得到区域交通出行分布。

在对未来交通出行OD预测的基础上，结合未来区域路网和城市过境（出口）通道的变化，对交通量进行分配预测。

本质来说，过境（出口）交通量是以现状OD为基础的趋势性增长产生的。

图1 过境（出口）交通量预测示意图
对城市内部交通则采用以居民出行调查和城市人口、土地分布为基础，通过居民出行调查分析交通出行与人口和土地的相关关系，未来出行产生按照各交通区人口和出行的相关关系确定，出行吸引按照各交通区土地和出行的相关关系确定，以未来出行生成为基础，采用“重力模型法”确定出行分布，然后通过预测城市各种交通方式比例构成，将研究项目纳入城市路网中进行分配。

总体上说，城市内部交通量是由人口及土地所产生的经济活动派生的。

图2 城市内部交通量预测示意图
3、创新分析
与我院传统预测方法比较，新的预测方法具有如下创新点：
（1）解决了传统交通量预测方法中公路交通量预测与城市交通量预测相隔离的问题。

（2）以城市居民出行调查、城市人口、土地、就业岗位分布为基础对城市内部交通量进行了预测，对我院原有交通量预测方法体系的不足进行了补充和完善。

（3）将过境（出口）交通和城市内部交通分离，不仅可以准确的预测交通量而且能够分析出交通量构成，更好的为项目功能的论述，技术标准的确定、横断面形式的选取提供了支持。

4、应用案例
我院在《安庆长江二桥预可行性研究报告》、《蚌埠中环线工程可行性研究报告》等项目中均采用了新的方法对项目交通量进行了预测，得到了评审专家的一
致认可和好评。

（1）安庆长江二桥交通量预测
2009年10月至12月，我院与中铁大桥设计院合作完成了《安庆长江二桥预可行性研究报告》，在该报告中成功的运用了新的预测方法对安庆长江二桥的交通量进行了预测。

◆项目地理位置
图3 安庆二桥项目位置示意图
◆项目功能定位
安庆长江二桥承担了以下两种功能。

沟通安庆与大渡口之间联系的城市性质桥梁，使大渡口成为安庆的经济协作区。

与安庆长江大桥相配套的具有出口通道性质的桥梁。

◆预测方法
本报告对城市交通量和对外交通量分别预测。

城市内部交通量：
预测流程如下：
1.出行生成预测：根据《安庆市城市总体规划》和《大渡口开发区控制性详
细规划》等相关区域规划，确定特征年规划范围的人口数量和用地类型，预测未来城市客运和货运产生、吸引量。

客运生成： 出行生成模型
小区产生量：
NH B i H BO i H BS i H BW i i P P P P P +++= 其中： i P ——i 小区出行产生总量；
HBW i P ——i 小区基于家工作出行产生量；
HBS i P ——i 小区基于家上学出行产生量； HBO i P ——i 小区基于家其它出行产生量； NHB i P ——i 小区非基于家出行产生量；
小区吸引量：
NH B i H BO i H BS i H BW i i A A A A A +++= 其中： i A ——i 小区出行吸引总量；
HBW i A ——i 小区基于家工作出行吸引量；
HBS i A ——i 小区基于家上学出行吸引量； HBO i A ——i 小区基于家其它出行吸引量； NHB i A ——i 小区非基于家出行吸引量；
基于家工作出行产生及吸引量：
2,⨯⨯⨯=P H B f w w i H BW i C G P P
2,⨯⨯⨯=∑A H B f l
W l l i H BW i C r E A
其中： w i P ——交通小区i 的就业人口数；
W G ——单位就业岗位上班出行率；
P HB f C ,——i 小区所属特征区f 的基于家出行产生区域系数；
l i
E ——交通小区i 的l 类用地上的就业岗位数；
W l r ——l 类用地上的单位就业岗位基于家工作出行吸引率；
A HB
f C ,——i 小区所属特征区f 的基于家出行吸引区域系数。

基于家上学出行产生及吸引量：
2,⨯⨯⨯=P HB f S i HBS i C G Stud P
2,⨯⨯⨯=∑A H B f l
S l l i H BS i C r E A
其中： i Stud ——交通小区i 的就学人员数；
S G ——就学人员上学出行率；
S l r ——l 类用地上的单位就业岗位基于家上学出行吸引率；
基于家其它出行产生及吸引量：
2,⨯⨯⨯=P HB f O i H BO i C G P P
2,⨯⨯⨯=∑A H B f l
O l l i H BO i C r E A
其中： i P ——交通小区i 的居住人口数；
O G ——居住人口基于家其它出行率；
l i E ——交通小区i 的l 类用地上的就业岗位数；
O l r ——l 类用地上的单位就业岗位基于家其它出行吸引率；
非基于家出行产生及吸引量：
P NHB f N i NHW i C G P P ,⨯⨯=
A NH
B f l
N l l i NH B i C r E A ,⋅⋅=∑
其中： i P ——交通小区i 的居住人口数；
N G ——居住人口非基于家出行率；
P NHB f C ,——i 小区所属特征区f 的非基于家出行产生区域系数； l i E ——交通小区i 的l 类用地上的就业岗位数； N l r ——l 类用地上的单位就业岗位非基于家出行吸引率；
A NH
B f
C ,——i 小区所属特征区f 的基于家出行吸引区域系数。

货运生成：
（1）商业用地
Y=4.21X+163.5 （2）仓储用地
Y=9.49X+170.6
（3）工业用地
Y=3.26X+121.8 Y ——货运生成量（吨） X ——用地面积（公顷）
2.出行分布预测：应用双约束重力模型进行预测。

双约束重力模型的基本形式为：
)(/ij j i j i ij t f A P K K T =
式中，1)](/[-∑=ij j j i t f A K K 1)](/[-∑=ij i i j t f P K K
ij T ——从交通小区i 到j 的交通分布量；
i P ——交通小区i 的交通发生总量；
j A ——交通小区j 的交通吸引总量； j i K K 、——平衡系数；
)(ij t f ——阻抗函数
3.方式划分预测：综合政策分析、交通设施变化、出行成本费等因素，结合宏观和微观分析，合理确定方式比例。

表1 出行方式结构预测值（%）
对外交通量：
对外交通以2008年安徽省全省OD 调查为基础，采用“弗莱特法”预测未来年外部交通生成，按照权重法进行对外交通的分布。

对城市内部交通和对外交通采用多路径-容量限制分配法进行交通分配。

◆ 预测结果
表1 安庆长江二桥交通量预测结果（单位：pcu/d ）
在交通组成中，过境（出口）交通占交通量总比例的47%，城市内部交通占53%。

5、应用前景
目前，我省城市化发展仍属于初级阶段，城市规模不断扩大，园区建设方兴未艾，在马芜铜等经济发达地区将可能出现密集的城镇群。

未来一段时间内，将会有越来越多的道路将肩负公路与城市道路双重功能。

因此，新的预测方法应用前景广阔，对我院拓展业务领域，涉足城市交通具有重要意义。