交通需求预测四阶段法概述
4 四步骤交通需求预测模型(1)概述与出行生成预测
出行生成 出行分布 方式划分
交通分配
“四阶段”模型内容描述（2）
出行分布（Trip Distribution）
对每个交通小区，它所产生的这 些出行量究竟到那个分区去了？ 它所吸引的这些出行量又究竟 来自哪里？出行分布也就是要 预测未来规划年各个分区之间 出行的交换量
出行生成 出行分布 方式划分
交通分配
根据以上划分可以看出，伦敦1963年规划把家庭 划分为6×6×3=108类
1 出行生成预测：相关基本概念
（4）出行生成的两种量化表达
出行产生量（Trip Generation）
单位时间内某一个交通小区的出行产生量等于家 庭端点在这个分区的由家出行数，与起点在这个 分区的非由家出行和货物出行的出行数之和
出行吸引量（Trip Attraction）
单位时间内某一个交通小区的出行吸引量等于非 家庭端点在这个分区的由家出行数，与终点在这 个分区的非由家出行数和货物出行数之和
起讫点与产生吸引点的区别
A B 公司和饭店
家
C 客户
1 出行生成预测：相关基本概念
（3）区分出行产生点、吸引点与出行起讫点的意义 由于一个交通小区的交通出行发生量主要是由这 个小区的土地利用形态决定的，而起讫点的概念 与用地形态没有关系 例如：居住用地，其既可以是出行的起点（去上 班），也可以是出行的讫点（下班回家） 从起讫点的概念出发，无法由交通小区未来的用 地模式预测该小区的交通出行发生量
将各交通小区之间出行分布量分 配到交通网络的各条边上去的过 程，预测交通需求PA分布各组成 部分流量具体在道路交通网络上 的交通流量
出行生成 出行分布 方式划分
交通分配
“四阶段”模型功能说明
“四阶段”模型用于进行交通需 求预测，以用地和社会经济等 相关数据作为输入，通过“四 阶段”模型进行处理，得到未 来年每个路段的交通流量数据， 以预测的未来年路段交通流量 数据为基础进行新建道路或者 道路拓宽等交通设施建设依据
道路交通规划基础2四阶段法
口或单位经济指标等）交通产生、吸引量，如假定其是
稳定的，则根据规划期限各交通区的用地面积（人口量
或经济指标等），便可进行交通生成预测。
ü 把现状已有的交通小区的产生、吸引量乘上增长率，得
到各小区未来年的产生、吸引交通量。
ü 增长率法特点：简洁方便。但是增长率确定过于粗略，
精确度较低。
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@城市交通需求分析与发展预测
步行
自行车 汽车 摩托车
公共汽车 轨道交通
@城市交通需求分析与发展预测
n 阶段三：方式划分
➢ 交通方式划分模型 1.转移曲线：
根据大量的调查统计资料绘制的各种交通方式的分担率与 其影响因素之间的关系曲线。
特点是简单直观。 2.函数模型
线性模型（最为简单） Logit模型
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@城市交通需求分析与发展预测
n 阶段一：出行生成（交通的产生与吸引）
2. 原单位法： ü 是将单位交通源产生的平均交通量作为原单位，将原单位
与总单位数量相乘而得到整个研究地区的总生成交通量。 ü 常使用的原单位有：居住人口每人平均产生的交通量、就
业人口每人平均产生的交通量、不同类型的家庭每户平均 产生的交通量、不同用途土地单位面积平均产生的交通量。 ü 原单位的现值是从OD调查结果中分析得到。最常用的方法 是函数法。
OD交通量
个人属性
轿车利用层
方式选择层
公交利用层
轿车
公交车
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@城市交通需求分析与发展预测
n 阶段三：方式划分
➢ 交通方式选择类型
3.集计选择：以交通小区为单位
4.非集计选择：以个人为单位
5.二者择一
步行、自行车
详解四阶段法模型
一、交通生成模型交通出行生成模型是用于预测一个交通小区每天或每一高峰时段所生成的交通出行量。
交通生成预测是在研究城市未来社会经济发展规模、人口规模和土地利用情况的基础上，预测划分的各个交通小区可能产生或吸引的交通总量。
即0D矩阵中行和列交通生成模型分为交通产生模型及交通吸引模型两个部分，常用的模型包括增长率模型、回归分析模型、类型分析模型等。
增长率模型该模型的基本思想是：从OD调查中，可以得出单位用地面积、单位人口或单位经济指标等参数的交通产生、吸引量，如果假定其交通量是稳定的，则根据未来各交通区的用地面积、人口数量或经济指标等参数进行交通生成预测。
回归分析模型该模型的基本思想是：假定未来年的交通生产量与各因素(自变量)的关系与当前年相同。
根据调查资料，建立交通产生或吸引与其主要影响因素之间的回归方程，利用所建立的回归方程进行交通生成预测。
类型分析模型该模型的基本思想是：以家庭为分析单位，根据对出行起决定作用的一些因素将整个对象区域的家庭划分成若干类型。
以基于同一类型的家庭出行因素相同、各家庭的出行次数基本相同、各类家庭当前年的出行率一直到未来年都不变的假设，确定未来年各类家庭的出行率和各交通小区中家庭数目，进行交通生成预测。
二、交通分布模型交通出行分布模型预测从每一个出行发生的交通小区i到每一个出行吸引的交通小区j的出行交通流q，，推求各个交通小区间的交通分布量，构成一个分布矩阵。
出行分布模型的种类较多，如增长系数模型、重力模型、机会模型等，其中重力模型使用最为普遍该模型的基本思想是：假定交通分布的模式在当前年和未来年变化不大，能够用某一增长系数对未来年的交通分布状况进行预测。
增长系数模型是一种比较简单的分布模型，包括平均增长率模型、Detroit 模型及Frator模型等。
重力模型的基本思想是：交通，I\区i到交通小区j的交通分布量与交通小区i的交通产生量、交通小区j的交通吸引量成正比，与交通小区i和j之间的交通阻抗系数参数(如两区之间交通的距离、时间或费用等)成反比。
城市轨道交通客流预测四阶段法及其在TransCAD中的应用
城市轨道交通客流预测四阶段法及其在TransCAD中的应用城市轨道交通线路各设计年度的客流预测工作是轨道交通设計工作中的一项重要基础内容，客流预测结果是后续设计专业的重要依据。
四阶段法是城市轨道交通客流预测中常用的一种预测方法，具有系统性和全面性。
通过总结四阶段法在TransCAD 中的应用过程，对客流预测整个过程进行分析总结，提出基于四阶段法的城市轨道交通客流预测方法，并应用于工程项目中，对设计工作者具有一定的参考价值。
标签：城市轨道交通；客流预测；四阶段法0 引言城市轨道交通客流预测是项目进行必要性、可行性及功能定位研究的重要依据，预测结果的正确与否对于确定城市轨道交通的系统制式、线网的规模大小、线路的走向、站场的规模起着非常关键的作用[1]。
在掌握城市总体规划和交通规划、获取轨道交通线路信息等相关资料后，在城市轨道交通项目前期规划阶段，可在TransCAD 中运用四阶段法进行轨道交通线路的客流预测，得出相应的客流预测结果。
四阶段客流预测方法起源于城市交通规划，在实际的预测工作中应用良好，目前我国北京、天津、上海等地均使用此方法进行轨道交通客流预测。
四阶段法在前期基础数据调查时，需要大量的时间和精力进行调查和数据处理，且需求预测模型与轨道交通客流适应性需进一步验证优化。
因此，使用四阶段法进行轨道交通客流预测时，在不同的阶段有不同的目标要求和工作要点，应根据不同阶段客流预测深度选择合适的工作模式和预测模型。
1 基于四阶段法的城市轨道交通客流预测方法1.1 四阶段交通模型预测方法四阶段交通模型预测方法是将交通产生、交通吸引、出行分布、方式划分等相关因素建立数学模型，通过交通分配来进行预测的方法。
与其他预测方法相比，四阶段交通模型预测方法更适用于城市轨道交通预测，主要分为 4 个阶段：出行生成、出行分布、方式划分以及交通分配。
（1）出行生成阶段。
预测研究区域中的每一个小区产生和吸引的出行数量。
这个阶段仅关心每个小区产生和吸引的出行数量，但不关心出行起讫点之间的联系。
交通四阶段法详细介绍
交通四阶段法详细介绍交通四阶段法是指交通管理中常用的一种方法，通过对交通流量的分析和预测，将交通流量按照时间和空间分段，进而采取相应的管理措施。
下面将详细介绍交通四阶段法的具体内容。
第一阶段：观察阶段观察阶段是交通四阶段法的起点，通过观察交通流量的变化情况，获取交通流量的基本数据。
在这个阶段，交通管理人员可以利用各种手段，如安装交通摄像头、使用交通流量监测设备等，对交通流量进行实时观察和数据采集。
同时，还可以通过交通巡逻、现场勘察等方式，获取更全面的交通情况。
第二阶段：分析阶段在观察阶段的基础上，交通管理人员需要对采集到的数据进行分析。
分析阶段主要包括对交通流量的数量、速度、密度等进行统计和计算，并根据这些数据进行综合分析。
通过分析，可以了解交通流量的分布特征、拥堵情况、高峰期等，进而为下一阶段的预测和管理提供依据。
第三阶段：预测阶段在分析阶段的基础上，交通管理人员可以利用数学模型和经验方法，对未来一段时间内的交通情况进行预测。
预测阶段的核心是通过建立交通流量预测模型，预测未来的交通流量变化趋势。
这样可以提前预判交通拥堵的可能性，从而采取相应的管理措施，如交通疏导、限制通行等，以减少交通拥堵的发生和影响。
第四阶段：管理阶段管理阶段是交通四阶段法的最后一步，也是最重要的一步。
在这个阶段，交通管理人员根据前三个阶段的结果和预测，制定相应的交通管理措施，并进行实施。
这些措施可以包括改变交通信号配时、增加交通警力、调整道路通行方向等。
通过有效的管理措施，可以缓解交通拥堵、提高交通效率，保障道路交通的安全和畅通。
总结：交通四阶段法是一种科学的交通管理方法，通过观察、分析、预测和管理四个阶段的有机结合，可以有效地提高交通管理的效果。
在实际应用中，交通管理人员需要借助先进的技术手段和科学的方法，不断完善交通四阶段法，以应对不断增长的交通需求和挑战。
只有通过科学的交通管理，才能实现道路交通的安全、高效和可持续发展。
交通需求预测四阶段法概述
基础数据： 基础数据：
未来年各小区间的全方式交通分布量； 未来年各小区间的全方式交通分布量； 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 方式选择的样本数据（标定模型参数用） 方式选择的样本数据（标定模型参数用）
常用方法： 常用方法：
转移曲线法 概率模型
P = e / ∑e
现状年各小区的发生与吸引交通量； 现状年各小区的发生与吸引交通量； 社会经济与土地利用基础资料。 社会经济与土地利用基础资料。
常用方法： 常用方法：
s ∑ Oi = ∑ D j 原单位法 i =1 j =1 D j = ∑ cs x js 交叉分类法 s 回归分析法 Y = a + m a X ∑ i i 0
交通需求预测四阶段法
石家庄铁道大学 交通运输学院 闫小勇 kaiseryxy@
提纲
1 2 3 4 5 交通生成预测 交通分布预测 交通方式划分 交通分配 总结
1 交通生成预测
预测目的： 预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。 未来年各小区的发生与吸引讲到此结束
谢谢各位网友！ 谢谢各位网友！
k ij k
Vijk
Vijk
Vijk = α ⋅ Tijk + β ⋅ Fijk + γ k
4 交通分配
预测目的： 预测目的：
将各种方式的分布量分配到交通网络上， 将各种方式的分布量分配到交通网络上，求出各路 段上的交通流量等。 段上的交通流量等。
基础数据： 基础数据：
未来年各小区间某种交通方式的分布量； 未来年各小区间某种交通方式的分布量； 交通网络拓扑结构与阻抗函数； 交通网络拓扑结构与阻抗函数； 现状年路段观测流量（标定模型参数用） 现状年路段观测流量（标定模型参数用）
交通需求预测四阶段法概述
交通需求预测四阶段法概述1. 引言交通需求预测是城市规划和交通规划中至关重要的一环。
准确预测未来交通需求可以帮助决策者做出科学合理的交通规划和决策，优化城市交通系统的效率和可持续性。
在交通需求预测的过程中，常用的方法之一是四阶段法。
本文将介绍交通需求预测中常用的四阶段法，包括旅行方式选择、路线选择、出行目的选择和交通模式选择四个阶段。
每个阶段都有其独特的特点和方法，通过这四个阶段的组合，可以较为全面地预测未来的交通需求。
2. 旅行方式选择旅行方式选择是交通需求预测的第一个阶段，其目的是确定人们在出行时选择何种交通方式。
在旅行方式选择阶段，常用的方法包括调查问卷调查、出行意向模型、交通需求模型等。
调查问卷调查是一种常见的数据收集方法，通过向居民或出行者提问，了解他们的出行习惯和偏好，从而得到一定的信息。
出行意向模型和交通需求模型则是通过数学建模的方式，分析人们的行为决策过程，预测不同出行方式的选择概率。
通过旅行方式选择阶段，可以得到不同交通方式的选择概率，为后续的路线选择和出行目的选择提供输入。
3. 路线选择路线选择是交通需求预测的第二个阶段，其目的是确定人们在选择了交通方式后，选择何种路线。
在路线选择阶段，常用的方法包括路径选择模型、交通网络分析等。
路径选择模型是一种基于数学模型的方法，通过分析交通网络中的各条路径，结合出行者的个人特征和信息，预测人们选择不同路线的概率。
交通网络分析则是通过对交通网络的拓扑结构和流量分布进行分析，推导出不同路线的通行能力和拥挤程度，进而影响路线的选择。
通过路线选择阶段，可以得到不同路线的选择概率和交通网络的通行能力分布，为后续的出行目的选择和交通模式选择提供输入。
4. 出行目的选择出行目的选择是交通需求预测的第三个阶段，其目的是确定人们在出行时的出行目的。
在出行目的选择阶段，常用的方法包括出行目的调查、模拟人群行为等。
出行目的调查是一种收集数据的方法，通过向出行者询问他们的出行目的，了解不同出行目的的分布情况。
交通规划课程设计——四阶段需求预测
交通规划课程设计——四阶段需求预测一、引言交通规划是城市规划的重要组成部分，它涉及到交通基础设施的规划、交通网络的优化以及交通需求的预测等方面。
本文将针对交通规划课程设计中的四阶段需求预测进行详细阐述。
二、背景随着城市化进程的不断加快，人口数量的增加以及经济的发展，交通需求也在不断增加。
为了满足人们出行的需要，交通规划必须提前进行需求预测，以便合理规划交通基础设施和交通网络，提高交通系统的效率和便捷性。
三、需求预测的四个阶段1. 数据收集阶段在需求预测的第一个阶段，需要收集大量的数据来支持后续的分析和预测工作。
数据收集可以包括人口统计数据、经济发展数据、交通流量数据等。
这些数据可以通过调查问卷、统计局数据、交通监测设备等方式获取。
2. 数据分析阶段在数据收集阶段之后，需要对收集到的数据进行分析。
通过统计学方法和数据挖掘技术，可以对数据进行处理和分析，找出其中的规律和趋势。
例如，可以通过分析人口数量和经济发展水平的关系，来预测未来的人口增长趋势。
3. 需求预测阶段在数据分析阶段之后，可以根据已有的数据和分析结果进行需求预测。
需求预测可以分为长期预测和短期预测两种。
长期预测通常用于制定交通规划的长期目标和策略，而短期预测则用于制定具体的交通规划和管理措施。
长期预测可以通过建立交通需求模型来实现，该模型可以考虑人口增长、经济发展、土地利用等因素对交通需求的影响。
短期预测则可以通过分析历史数据和当前趋势来进行，例如通过分析过去一段时间的交通流量数据来预测未来某个时间段的交通需求。
4. 结果评估阶段在需求预测完成后，需要对预测结果进行评估。
评估可以通过与实际数据进行对比来进行，以验证预测的准确性和可靠性。
如果预测结果与实际情况相符，说明预测模型和方法是有效的；如果存在较大偏差，需要重新评估和调整预测模型和方法。
四、案例分析以某城市的交通规划为例，我们可以进行需求预测的四个阶段。
1. 数据收集阶段：收集该城市的人口统计数据、经济发展数据、交通流量数据等。
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? 交通规划的重要性和迫切性
我国城市化和汽车化正在以前所未有的速度推进，带来了 城市土地的超强度开发和无秩序化，以及交通堵塞，环境 污染，交通事故等问题。针对这些问题，进行合理的交通 规划可以调整交通结构，均衡交通需求，适应和拉动土地 利用等重要手段。由此可见交通规划的重要性和迫切性。
第一节 概述
?本阶段的任务
求出对象地区的交通需求总量，即生成交通量。然后再此 量的约束下，求出各个交通小区发生与吸引交通量。
第二节 发生与吸引交通量的影响因素
1. 土地利用 2. 家庭规模和人员构成 3. 年龄性别 4. 汽车保有率 5. 自由时间 6. 职业工种 7. 外出率 8. 企业规模性质 9. 家庭收入 10. 其他
?集计分析与非集计分析的区别 ?非集计分析的背景 ?模型分类 1.Probit模型 2.Logit模型
第八章 交通流分配
?交通量分配的基本概 念，原理，方法
?非平衡分配模型和算 法
?平衡分配模型和算法 ?随机均衡分配模型 ?动态交通流分配
第一节 交通流分配基本概念
第二节 非平衡分配方法
?非平衡分配模型分类
① 乌尔西斯重力模型 ② 美国公路局重力模型（B.P.R. 模型）
3. 双约束重力模型
第四节 机会模型
第五节 最大熵法
第三章 交通方式划分
?交通方式划分的 影响因素
?交通方式划分的 主要方法
?交通方式划分模 型
第一节 交通方式选择的影响因素
?交通特性 ?出行者属性 ?地区特性 ?出行时间特性
第四节 发生与吸引交通量的预测
?预测方法 1.原单位法 2.增长率法 3.聚类分析法 4.函数法
第二章 交通的分布
?分布交通量预测的基本 概念 ?增长系数法 ?重力模型 ?机会模型 ?最大熵法
第一节 基本概念
? 分布交通量预测要解决的问题是在目标年各交通 小区的发生和吸引量一定时，求出各交通小区之 间将来的交通量。
?非平衡分配模型方法
第三节 平衡分配方法
?用户平衡最优模型及其求解算法 ?系统最优分配模型及其求解算法
第三节 生成交通量的预测
?生成交通量预测方法 1.原单位法 2.增长率法 3.聚类分析法 4.函数法
原单位法
?求得原则：
1. 个人原单位法：用居住人口或就业人口每人平均的交通生成 量来进行推算。
2. 面积原单位法：以不同用途的土地面积或单位办公面积平均 发生的交通量来预测。
其中人口单位出行预测法是进行生产交通量预测时最常用的方 法之一。
第二节 交通方式选择程序
?二元选择法：某阶段划分率的计算与前阶段独 立进行。
第三节 划分率经验模型
?全域模型 ?出行端点模型
特点：此模型利用对象区域的固有性质说明其划分率， 从交通角度研究各交通小区的土地使用。
?TI模型 ?径路模型
特点：考虑各种交通方式径路的同时进行交通流分配的模型 。
第四节 非集计交通方式划分模型
? OD表：
第二节 增长系数法
? 原理：假设在现状分布交通量给定的情况下，预 测将来的分布交通量。
? 步骤：
第三节 重力模型法
? 原理：模拟物理学中的牛顿的万有引力定律，认 为两个交通小区的出行吸引与两个交通小区的出 行发生量和吸引量成正比，与交通小区之间的交 通阻抗成反比。
? 分类： 1. 无约束重力模型 2. 单约束重力模型
聚类分析法
?基本思想：把家庭按类型分类，从而求得不同类型家庭的 平均出行率。 ?需服从的假定： 1. 一定时期内出行率稳定 2. 家庭规模变化小 3. 收入与车辆拥有量总是增长的 4. 每种类型的家庭数量可用相应于该家庭收入，车辆拥有
量和家庭结构等资料所导出数学分布方法来估计 ?构造聚类分析模型的步骤： 1. 有关家庭横向分类 2. 家庭定位 3. 对每一分类计算其平均出行率 4. 计算各分区出行发生
? 交通规划的内容
? 交通调查 ? 交通与土地利用 ? 交通需求预测 ? 交通网络布局与规划设计 ? 交通网络分析评价
交通需求预测四阶段法概述
四阶段法： 1.交通的发生与
吸引 2.交通的分布 3.交通方式划分 4.交通流分配第一章 交通的发生与吸引
?相关概述 ?交通发生与吸引的影
响因素 ?出行生成预测 ?出行发生和吸引预测