交通需求预测四阶段法PPT
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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
交通需求预测四阶段法概述ppt课件
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
非平衡分配模型分类 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
.
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 随机均衡分配模型流分配基本概念
.
.
.
第二节 非平衡分配方法
交通规划原理概述
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。
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
➢ 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
非平衡分配模型分类 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
.
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 随机均衡分配模型流分配基本概念
.
.
.
第二节 非平衡分配方法
交通规划原理概述
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。
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
3-2-交通分布预测
f常 (FOi , FDj ) 常量
例3－7：利用基础年的OD矩阵和目标年发生交通 量的预测值求目标年OD矩阵
D O
1
2
3 合计 预测值
1
17.0 7.0
4.0 28.0 38.6
2
7.0 38.0 6.0 51.0 91.9
3
4.0 5.0 17.0 26.0 36.0
合计 28.0 50.0 27.0 105.0 166.5
现状的O-D分布 增长系数法预测 重力模型法预测
•即使没有完整的现状OD表也能进行预测。
（其基本假设为交通区 i 到交通区 j的出行分布量与i区 的出行发生量O（i）、j区的出行吸引量D（j）成正比， 与 i区和 j区之间的出行阻抗成反比。）
•重力模型法是交通规划中使用最广泛的 交通分布预测模型。
比较各种增长率模型的基本假设、计算方法和应用 条件。
➢ 常增长率模型？ ➢ 平均增长率模型？ ➢ Detroit模型（底特律法）？ ➢ Fratar模型（福莱特法）？ ➢ Furness模型（佛尼斯法）？
增长系数法的特点：
•当土地利用、交通源布局等有较大变化、
预测区域交通设施状况有较大变化时，误 差较大。
不收敛转步骤二，循环进行
4、Fratar模型福莱特法
福莱特法假设i，j小区间分布交通量qij的增长系数 不仅与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系 数有关，还与整个规划区域的其他交通小区的增长 系数有关。
fF
(FOmi ,
FDmj )
FOmi
FDmj
( Li Lj 2
)
Li
Oim qimj FDmj
D O
1
2
3 合计
例3－7：利用基础年的OD矩阵和目标年发生交通 量的预测值求目标年OD矩阵
D O
1
2
3 合计 预测值
1
17.0 7.0
4.0 28.0 38.6
2
7.0 38.0 6.0 51.0 91.9
3
4.0 5.0 17.0 26.0 36.0
合计 28.0 50.0 27.0 105.0 166.5
现状的O-D分布 增长系数法预测 重力模型法预测
•即使没有完整的现状OD表也能进行预测。
（其基本假设为交通区 i 到交通区 j的出行分布量与i区 的出行发生量O（i）、j区的出行吸引量D（j）成正比， 与 i区和 j区之间的出行阻抗成反比。）
•重力模型法是交通规划中使用最广泛的 交通分布预测模型。
比较各种增长率模型的基本假设、计算方法和应用 条件。
➢ 常增长率模型？ ➢ 平均增长率模型？ ➢ Detroit模型（底特律法）？ ➢ Fratar模型（福莱特法）？ ➢ Furness模型（佛尼斯法）？
增长系数法的特点：
•当土地利用、交通源布局等有较大变化、
预测区域交通设施状况有较大变化时，误 差较大。
不收敛转步骤二，循环进行
4、Fratar模型福莱特法
福莱特法假设i，j小区间分布交通量qij的增长系数 不仅与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系 数有关，还与整个规划区域的其他交通小区的增长 系数有关。
fF
(FOmi ,
FDmj )
FOmi
FDmj
( Li Lj 2
)
Li
Oim qimj FDmj
D O
1
2
3 合计
交通规划四阶段法预测第二阶段
j
j
该方法是Detroit（底特律）市1956年规划首次被开发利用， J.D.Carol提出的。
特点：
考虑的因素较平均增长率法全面；但同样是收敛速度慢，需 要多次迭代才能求得将来年的分布交通量。
求将来 OD 分布交通量（单位：万次）。设定收敛标准ε=3%
D O
1
2
3
现状值 将来值
1
4
2
2
8
20
2
3
2）阻抗问题：分区内的出行，阻抗不易确定。若Rij接 近于0，则出行分布量将产生偏大的估计；其解决方法是：
一是qii不用引力模型，用其他方法，作为第1次近似值。如 以分区规模和交通服务条件作自变量建立回归分析模型；
二是修改分布阻抗，采用更一般的函数关系f(Rij)；
第三节 重力模型法
常见的交通阻抗函数有：
Rij a1twij a2ttij a3tvij a4tnij a5Fij a6 j
式中：twij－到达或离开车站的步行时间； ttij－在车站的等待时间； tvij－i到j在车旅行时间； tnij－i、j间发生的换乘时间； Fij－i、j间出行需要的费用； φj－i到j的节点费用（特别是停车）； δ－随机变量，代表未被包含的属性，如安全、舒适和方便性等； a1，a2，…a6－各费用元素的权重；它们将各种属性转换成合适的度量单 位，如货币或时间。
R广义费用（又叫交通阻抗），可以是出行时间、距离、费 用、票价、油耗或指标的综合。
（模型构造上不能保证预测值满足交通守恒约束条件）
费用可以用距离、时间或货币来表示。一般地，可 通过一个统一的度量来表示，通常将这个度量称为出 行的广义费用。它是典型的出行属性的线性函数，该 函数的系数代表着属性的重要程度（权重）。如交通 方式k的广义费用的一种可能表达形式为：
四步骤交通需求预测模型概述与出行生成预测 PPT
假定各类家庭的出行率一直到规划年都是不变的
1 出行生成预测：出行产生量预测
类型分析法
（3）家庭类型划分
经分析发现，一个家庭有三大特性对其出行产生 量起主要决定作用：
人口（指6岁以上者）：人口越多，出行次数越大
收入：收入越多，越爱购物和消费，出行次数也 越多
车辆拥有量：车辆拥有量越大，出行越方便，出 行的可能性越大
6.1（0.25） 7.3(0.04)
6.5（0.13） 8.0(0.01)
≤2
5.8(0.00)
6.8(0.025)
7.5(0.025)
3
6.9(0.05)
7.7(0.03)
8.1(0.02)
≥4
7.8(0.09)
8.4(0.03)
9.0(0.03)
1 出行生成预测：出行产生量预测
类型分析法 [例题] 解：由题设知预测未来家庭总数Ni=8000，由类型 分析法模型得
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
[例题]：分析图中交通小区的产生量、吸引量
和生成量
factory
home school
home
factory
factory
office
例1
school
例2
home
1 出行生成预测：出行产生量预测
预测方法 （1）类型分析法 （2）回归分析法 （3）增长率法
1 出行生成预测：出行吸引量预测
预测方法 1）原单位法
通常以就业岗位或用地面积为分析单位，即个人 原单位法或面积原单位法，吸引率单位分别为人 次/日.岗位和人次/日.万平米 2）回归分析法：多用于货物吸引量预测 3）增长率法：较为粗糙
1 出行生成预测：出行产生量预测
类型分析法
（3）家庭类型划分
经分析发现，一个家庭有三大特性对其出行产生 量起主要决定作用：
人口（指6岁以上者）：人口越多，出行次数越大
收入：收入越多，越爱购物和消费，出行次数也 越多
车辆拥有量：车辆拥有量越大，出行越方便，出 行的可能性越大
6.1（0.25） 7.3(0.04)
6.5（0.13） 8.0(0.01)
≤2
5.8(0.00)
6.8(0.025)
7.5(0.025)
3
6.9(0.05)
7.7(0.03)
8.1(0.02)
≥4
7.8(0.09)
8.4(0.03)
9.0(0.03)
1 出行生成预测：出行产生量预测
类型分析法 [例题] 解：由题设知预测未来家庭总数Ni=8000，由类型 分析法模型得
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
[例题]：分析图中交通小区的产生量、吸引量
和生成量
factory
home school
home
factory
factory
office
例1
school
例2
home
1 出行生成预测：出行产生量预测
预测方法 （1）类型分析法 （2）回归分析法 （3）增长率法
1 出行生成预测：出行吸引量预测
预测方法 1）原单位法
通常以就业岗位或用地面积为分析单位，即个人 原单位法或面积原单位法，吸引率单位分别为人 次/日.岗位和人次/日.万平米 2）回归分析法：多用于货物吸引量预测 3）增长率法：较为粗糙
20140926四阶段法
]
（4）熵模型
二、交通需求预测的一般原理
预测方法 优点 缺点
增长率
1. 构造简单易懂 1. 要求基准当年有 2. 不需要小区间距离 完整的OD表 3. 对各种交通目的、时 2. 当预测对象（交 间的OD预测都适用 通时间、土地性 4. OD表周边分布变化 质）发生较大改 较小时特别有效 变时不适用 5. 计算铁路旅客OD分 3. 现状交通量为0 布很有效 时不适用
二、交通需求预测的一般原理
1、交通产生预测 交通产生预测即是建立交通小区内居民出行或货物 发生量与吸引量与小区土地利用、社会经济等特征 变量之间的关系，预测未来小区的交通产生量、吸 引量。常用的方法包括：增长率法、聚类分析法、 回归分析法。
二、交通需求预测的一般原理
增长率法 增长率法是根据预测对象（如人口、客货运量 、经济指标等）的预计增长速度进行预测的方 法。 ������������ = ������0 1 + ������ ������ 增长率法的关键在于确定增长率，但增长率 随着选择年限的不同及计算方法的不同而存在较 大的差异。特点是计算简单，但预测结果粗略， 较适于近期预测。
将来OD
1 T 2 3 合计 20 20 25 65
25
18
22
1 2 3 1 10.5 4.3 5.0 2 6.7 8.7 8.2 3 5.9 7.4 8.3 合计 23.1 20.4 21.5
20 / 8 25 / 9 T11 4( ) 2
二、交通需求预测的一般原理
B、 Fratar模型 Fratar模型考虑了OD量起点与终点区 之间的吸引强度，预测结果优于平均增长系数模型， Fratar模型的具体形式为 ������������������
交通需求预测四阶段法 ppt课件
交通需求预测四阶段法
交通需求预测四阶段法
闫小勇 kaiseryxy@
交通需求预测四阶段法
提纲
1 交通生成预测 2 交通分布预测 3 交通方式划分 4 交通分配 5 总结
交通需求预测四阶段法
1 交通生成预测
预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。
基础数据：
现状年各小区的发生与吸引交通量；
未来年各小区发生与吸引交通量；
小区间费用矩阵（重力模型）。
常用方法：
增长系数法
qij
qi0j
f（OOi0i
，Dj ） Di0
重力模型 qijOiDj f(cij) 交通需求预测四阶段法
3 交通方式划分
预测目的：
将各小区间的全方式分布量划分为分方式的分布量。
基础数据：
未来年各小区间的全方式交通分布量；
应理解各阶段预测模型的基本原理、适用范围、 所需数据以及参数标定方法，并结合交通规划 软件（如TransCAD等）勤加练习，方能掌握 并灵活应用四阶段法。
交通需求预测四阶段法
本讲到此结束
谢谢各位网友！
交通需求预测四阶段法
基础数据：
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；
现状年路段观测流量（标定模型参数用）
常用方法： 平衡分配方法
tt01 VC
非平衡分配方法
随机分配方法
交通需求预测四阶段法
5 总结
四阶段法的模型思路清晰，相关的数据调查技 术和计算软件也比较成熟，是目前交通规划需 求预测的主流方法。
社会经济与土地利用基础资料。
常用方法：
原单位法 交叉分类法 回归分析法
O i bs xis
交通需求预测四阶段法
闫小勇 kaiseryxy@
交通需求预测四阶段法
提纲
1 交通生成预测 2 交通分布预测 3 交通方式划分 4 交通分配 5 总结
交通需求预测四阶段法
1 交通生成预测
预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。
基础数据：
现状年各小区的发生与吸引交通量；
未来年各小区发生与吸引交通量；
小区间费用矩阵（重力模型）。
常用方法：
增长系数法
qij
qi0j
f（OOi0i
，Dj ） Di0
重力模型 qijOiDj f(cij) 交通需求预测四阶段法
3 交通方式划分
预测目的：
将各小区间的全方式分布量划分为分方式的分布量。
基础数据：
未来年各小区间的全方式交通分布量；
应理解各阶段预测模型的基本原理、适用范围、 所需数据以及参数标定方法，并结合交通规划 软件（如TransCAD等）勤加练习，方能掌握 并灵活应用四阶段法。
交通需求预测四阶段法
本讲到此结束
谢谢各位网友！
交通需求预测四阶段法
基础数据：
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；
现状年路段观测流量（标定模型参数用）
常用方法： 平衡分配方法
tt01 VC
非平衡分配方法
随机分配方法
交通需求预测四阶段法
5 总结
四阶段法的模型思路清晰，相关的数据调查技 术和计算软件也比较成熟，是目前交通规划需 求预测的主流方法。
社会经济与土地利用基础资料。
常用方法：
原单位法 交叉分类法 回归分析法
O i bs xis
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）
公路网规划 交通需求预测四阶段法教材课程106页PPT
公路网规划 交通需求预测四阶段法教材 课程
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 Байду номын сангаас多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 Байду номын сангаас多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
公路网规划 交通需求预测四阶段法
新开发的区域）不适用。
特点：
1.构造简单，利用现状OD推算未来的OD分布量 2.需要有完整的基准年的OD表，不需要标定参数 3.预测年限内，小区的土地利用状况，交通系统状况
不能发生较大变化，否则预测精度下降 （1 交通设施新建或改建；2 大规模的住宅建设；3商
场建设等）
预测模型
二、重力模型 重力分布模型（Gravity Model）主要是用来研究当网络 中出现了比较大的变化时，未来年的交通分布预测、它的 理论基础源于出行发生的行为会受到外部因素影响的假设。 重力模型是国内外交通规划中使用非常广泛的模型，该模 型综合考虑了影响出行分布的地区社会经济增长因素和出 行空间、时间阻碍因素，是一种借鉴万有引力定律的空间 互动关系模拟分析模型。
是不合理的。
特点：
1.不需要完整的OD表也能进行预测 2.考虑土地利用对交通的影响 3.交通阻抗趋于0时，交通量无限大，与实际不符 4.对于内内交通而言，出行时间费用等指标确定
比较困难
预测模型
三、介入机会模型 把从某一小区发生的出行，选择某一小区作为目的 地的概率进行模型化，属于概率模型范畴
四、熵模型 概率熵模型、直接熵模型
单位发生率法只能考虑单一因素，如人口或用 地面积等对交通生成的影响，如有多个因素影响 交通，则生成率法会有较大的误差，因此，生成 率法只可用于较为粗略的交通生成预测。
类别发生率法是考虑对交通产生或吸引影响较 大的某些因素，如人口、职业结构、用地面积、 不同性质用地的结构等，由这些因素组合成有 不同生成率的类别，根据现状调查资料、统计 不同类别单位指标的交通产生、吸引量，进而 进行交通生成预测。
重力模型的基本假定是：交通区i到交通区j的交通分布量 与交通区i的交通产生量、交通区j的交通吸引量成正比， 与交通区i和j之间的交通阻抗（如两交通区间的距离、时
特点：
1.构造简单，利用现状OD推算未来的OD分布量 2.需要有完整的基准年的OD表，不需要标定参数 3.预测年限内，小区的土地利用状况，交通系统状况
不能发生较大变化，否则预测精度下降 （1 交通设施新建或改建；2 大规模的住宅建设；3商
场建设等）
预测模型
二、重力模型 重力分布模型（Gravity Model）主要是用来研究当网络 中出现了比较大的变化时，未来年的交通分布预测、它的 理论基础源于出行发生的行为会受到外部因素影响的假设。 重力模型是国内外交通规划中使用非常广泛的模型，该模 型综合考虑了影响出行分布的地区社会经济增长因素和出 行空间、时间阻碍因素，是一种借鉴万有引力定律的空间 互动关系模拟分析模型。
是不合理的。
特点：
1.不需要完整的OD表也能进行预测 2.考虑土地利用对交通的影响 3.交通阻抗趋于0时，交通量无限大，与实际不符 4.对于内内交通而言，出行时间费用等指标确定
比较困难
预测模型
三、介入机会模型 把从某一小区发生的出行，选择某一小区作为目的 地的概率进行模型化，属于概率模型范畴
四、熵模型 概率熵模型、直接熵模型
单位发生率法只能考虑单一因素，如人口或用 地面积等对交通生成的影响，如有多个因素影响 交通，则生成率法会有较大的误差，因此，生成 率法只可用于较为粗略的交通生成预测。
类别发生率法是考虑对交通产生或吸引影响较 大的某些因素，如人口、职业结构、用地面积、 不同性质用地的结构等，由这些因素组合成有 不同生成率的类别，根据现状调查资料、统计 不同类别单位指标的交通产生、吸引量，进而 进行交通生成预测。
重力模型的基本假定是：交通区i到交通区j的交通分布量 与交通区i的交通产生量、交通区j的交通吸引量成正比， 与交通区i和j之间的交通阻抗（如两交通区间的距离、时
公路网规划 交通需求预测四阶段法
第二节 交通分布预测
按模型的具体算法分 一类是增长系数法 ：平均增长系数法、Fratar法、 Furness法、底特律法等 一类是综合方法 ：重力模型法、介人机会模型法、 系统平衡模型法
第二节 交通分布预测
增长系数法：完全是基于出行起点与终点小区的 交通增长特性，利用现状的OD分布量推算将来的 OD分布量。它依赖于各节点间的基年分布情况， 并假设区间的出行交通与路网的改变相互独立， 或者在预测年限内交通运输系统没有明显的改变。 这种方法适用于小地区或区域间出行不受空间阻 挠因素的影响而只受地区间交通发生、吸引特性 影响的出行空间分布形态，且这种方法不限于某 些个别因素的影响，着重总的趋势，适用于交通 量的宏观分布预测，但当基年OD分布稍有偏差时， 对未来影响将会很大。模型不需标定，只需满足 总量平衡即可。
对于交通分配，国内外均进行过较多的研究，数学规划方 法、图论方法及计算机技术为交通分配模型的研究及应用 奠定了坚实的基础。国际上通常把交通分配模型分为平衡 模型与非平衡模型两大类，并以Wardrop第一、第二原理 作为划分依据。 平衡模型：平衡分配法（数学规划模型） 非平衡模型：表5-1
第五节 交通分配
第五章 交通需求预测
第一节 交通需求预测的基本流程 1、基本流程 区域社会经济的发展刺激区域运输需求的增长 （1）经济角度 （2）社会角度
预测是建立在对区域社会经济与土地利用分析的 基础上的 流程见图5-1
第一节 交通需求预测的基本流程
2、原则 （1）系统分析原则 （2）政策协调原则 （3）定性与定量相结合的原则 （4）弹性原则 （5）历史与未来发展结合原则
第二节 交通分布预测
1、概念 交通分布预测是指根据预测得到的各交通分区的交通发生、 吸引量，确定各交通区之间的交通流量、流向，即确定 OD矩阵。
交通运输需求预测PPT
– 客货流需求预测则是把已预测出的客货运总量,再分析各地区实际 交通、地理情况的基础上，具体分配到运输方式和运输线路上， 客货流运输需求预测结果更接近于实际的客货位移。
3．2．2综合运输需求预测的内容
项目3 交通运输需求预测
3.3 交通运输需求预测方法
3．3．I 定性预测方法
• 1.经验判断法
+2.54 +1.58 -2.17 +0.91 +3.04
Qt T
（8）
58.35 57.45 41.83 55.03
64.85
3．3．2定量预测方法
– （2）指数平滑法
– 指数平滑法的基本思想是，根据实际值与预测值分别以不同权数，
计算加权平均数作为下期的预测值。 其常用的方法有一次指数平滑
法、二次指数平滑法两种。
缺点：易受主观因素的影响，比较注重于人的经验 和主观判断能力，从而易受人的知识、经验和能力 的多少大小的束缚和限制，尤其是缺乏对事物发展 作数量上的精确描述。
优点：注重于事物发展 在数量方面的分析，重 视对事物发展变化的程 度作数量上的描述，更 多地依据历史统计资料， 较少受主观因素的影响。 缺点：比较机械，不易 处理有较大波动的资料， 更难以预测事物质的变 化。
3．1．2社会经济发展预测方法及常用模型
– （2）主观概率法
– 主观概率法是指在一定条件下，预测者对经验结果所 做主观判断的度量，即可能性大小的确定，也是个人 信念的度量。
0≤ P( Ai ) ≤1
P(Ai ) 1 i = 1，2，3…
A为实验样本的一次 (3-1)事件。
• 主观概率与客观概率不同，客观概率是根据事件 发展的客观性统计出来的一种概率。在很多情况下， 人们没有办法计算事情发生的客观概率，因而只能 用主观概率来描述事件发生的概率。 • 客观概率与主观概率的根本区别在于，客观概率 具有可检验性，主观概率则不具有可检验性。
3．2．2综合运输需求预测的内容
项目3 交通运输需求预测
3.3 交通运输需求预测方法
3．3．I 定性预测方法
• 1.经验判断法
+2.54 +1.58 -2.17 +0.91 +3.04
Qt T
（8）
58.35 57.45 41.83 55.03
64.85
3．3．2定量预测方法
– （2）指数平滑法
– 指数平滑法的基本思想是，根据实际值与预测值分别以不同权数，
计算加权平均数作为下期的预测值。 其常用的方法有一次指数平滑
法、二次指数平滑法两种。
缺点：易受主观因素的影响，比较注重于人的经验 和主观判断能力，从而易受人的知识、经验和能力 的多少大小的束缚和限制，尤其是缺乏对事物发展 作数量上的精确描述。
优点：注重于事物发展 在数量方面的分析，重 视对事物发展变化的程 度作数量上的描述，更 多地依据历史统计资料， 较少受主观因素的影响。 缺点：比较机械，不易 处理有较大波动的资料， 更难以预测事物质的变 化。
3．1．2社会经济发展预测方法及常用模型
– （2）主观概率法
– 主观概率法是指在一定条件下，预测者对经验结果所 做主观判断的度量，即可能性大小的确定，也是个人 信念的度量。
0≤ P( Ai ) ≤1
P(Ai ) 1 i = 1，2，3…
A为实验样本的一次 (3-1)事件。
• 主观概率与客观概率不同，客观概率是根据事件 发展的客观性统计出来的一种概率。在很多情况下， 人们没有办法计算事情发生的客观概率，因而只能 用主观概率来描述事件发生的概率。 • 客观概率与主观概率的根本区别在于，客观概率 具有可检验性，主观概率则不具有可检验性。
交通规划的四阶段法(免费)
交通规划的四阶段法
四阶段法是以1962年美国芝加哥市发表的《Chicago Area Transportation Study》为标志，交通规划理论和方法得以诞生。
1962年美国制订的联邦公路法规定凡5万人口以上城市，必须制订以城市综合交通调查为基础的都市圈交通规划，方可得到联邦政府的公路建设财政补贴。
该项法律直接促成交通规划理论和方法的形成和发展。
开始，交通预测只是关于交通发生、交通分布、交通分配三个阶段的预测。
20世纪60年代后期，日本广岛都市圈的交通规划首次提出了对不同交通方式进行划分这一新的预测内容。
此后，交通规划变成了交通发生、交通分布、交通方式划分和交通分配四个步骤，这就是交通规划的四阶段法（也叫四步法）理论。
后来人们将交通方式划分与其他三个步骤做了不同形式的结合，相应的得出各类预测方法。
这些都归入四阶段法。
根据历史和现状的交通供需状况与地区人口、经济和土地利用之间的相互关系的分析研究，对地区未来不同的人口、土地利用和经济发展情形下，交通运输发展需求的分析和预测，确定未来交通运输设施发展建设的规模、结构、布局等方案，并对不同的方案进行评价比选，同时提出建设实施方案的一个完整过程。
4 四步骤交通需求预测模型(3.2)交通方式划分预测 PPT课件
3 方式划分预测
3.7 Logit模型
实际例题
（1）模型参数标定
PBus ij
exp(ViBj us ) exp(ViBj us ) exp(ViCj ar )
PCar ij
exp(ViCj ar )
PBus ij
exp(ViBj us )
ln
PCar ij
PBus ij
ln
exp(ViCj ar exp(ViBj us
VCar ij
t
Car ij
cCar ij
3 方式划分预测
3.7 Logit模型
q Bus ij
qij
P Bus ij
实际例题
Байду номын сангаасqCar ij
q
ij
PCar ij
（4）计算规划年不同交通方式出行分布矩阵
预测公共汽车PA
预测小汽车PA
3 方式划分预测
3.8 Probit模型
（1）模型推导
(V1V2 )
P1
(V1 V3 ) xx23 / 22
x 2
22
x3
33
j2
x3
33
dxn dx2
这是一个不能解析化的多重积分式，当维数J较高
3 方式划分预测
3.8 Probit模型 （3）模型讨论
m1
3 方式划分预测
MS MS
3.10 集计模型
交通规划PPT 8四阶段模型简介
9
四、相关基本概念
1、出行 [分类]
按出行端点属性分为：非由家出行和由家出行。 由家出行——一个端点是家庭的出行，既可以是 起点，也可以是讫点； 非由家出行——起、迄点都不是家庭的出行。 按出行目的可以分为：工作、上学、购物等。
10
四、相关基本概念
2、出行产生点和吸引点
[概念] 出产生点
由家出行，家庭端点就是该次 出行的产生点；非由家出行或货物 出行，那么其起点就是该次出行产 生点。
5
三、四阶段模型的内容描述
2 出行分布（Trip Distribution）
[概念] 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。
6
三、四阶段模型的内容描述
3
方式划分（Mode Split）
而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 。
13
四、相关基本概念
4、出行生成的两种量化表达
[概念]
方式1：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 。
《交通规划》
四阶段模型简介
蒋阳升 副教授 2008~2009年第二学期
西南交通大学交通运输学院 交通年代，欧美发达国家为了满足大 规模城市道路交通规划及其建设需要，开始研究 城市交通需求预测技术。
20世纪70年代初形成了具有代表性的 “四阶段”城市交通规划需求预测技术。“ 四步骤”方法在当时的欧美一些城市的交通 规划实践中发挥了重要作用，例如底特律、 芝加哥交通规划。
四、相关基本概念
1、出行 [分类]
按出行端点属性分为：非由家出行和由家出行。 由家出行——一个端点是家庭的出行，既可以是 起点，也可以是讫点； 非由家出行——起、迄点都不是家庭的出行。 按出行目的可以分为：工作、上学、购物等。
10
四、相关基本概念
2、出行产生点和吸引点
[概念] 出产生点
由家出行，家庭端点就是该次 出行的产生点；非由家出行或货物 出行，那么其起点就是该次出行产 生点。
5
三、四阶段模型的内容描述
2 出行分布（Trip Distribution）
[概念] 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。
6
三、四阶段模型的内容描述
3
方式划分（Mode Split）
而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 。
13
四、相关基本概念
4、出行生成的两种量化表达
[概念]
方式1：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 。
《交通规划》
四阶段模型简介
蒋阳升 副教授 2008~2009年第二学期
西南交通大学交通运输学院 交通年代，欧美发达国家为了满足大 规模城市道路交通规划及其建设需要，开始研究 城市交通需求预测技术。
20世纪70年代初形成了具有代表性的 “四阶段”城市交通规划需求预测技术。“ 四步骤”方法在当时的欧美一些城市的交通 规划实践中发挥了重要作用，例如底特律、 芝加哥交通规划。
交通规划课程设计——四阶段需求预测
《交通规划》课程设计———四阶段法交通需求预测姓名：专业：班级：学号：指导教师：邯郸市某道路网络如图所示。
交通节点1、3、7、9分别为A 、B 、C 、D 四个交通区的作用点，边线上的数据为路段行驶时间（单位min ）。
各条道路均为设有中央分隔带和机非分隔带的双向两车道道路。
1.交通生成预测不同月收入的家庭出行率经过调查见下表：现状及目标年各小区家庭数以及不同收入家庭的比例。
使用交叉分类法，计算现状及目标年各小区的交通生成量。
现状交通生成量： 交通小区A：9000×0.02×2.5+9000×0.13×2.8+9000×0.22×3.0+9000×0.63×3.2=27810 交通小区B：8000×0.03×2.5+8000×0.24×2.8+8000×0.32×3.0+8000×0.41×3.2=24152 交通小区C：11100×0.1×2.5+11100×0.11×2.8+11100×0.25×3.0+11100×0.54×3.2=28842CA B D交通小区D：8500×0.02×2.5+8500×0.21×2.8+8500×0.35×3.0+8500×0.42×3.2=25772 目标年交通生成量： 交通小区A：10100×0.02×2.5+10100×0.13×2.8+10100×0.22×3.0+10100×0.63×3.2=31209 交通小区B：9100×0.03×2.5+9100×0.24×2.8+9100×0.32×3.0+9100×0.41×3.2=27472.9 交通小区C：9500×0.1×2.5+9500×0.11×2.8+9500×0.25×3.0+9500×0.54×3.2=33699.6 交通小区D：9900×0.02×2.5+9900×0.21×2.8+9900×0.35×3.0+9900×0.42×3.2=30016.82.交通分布预测已知现状交通分布的OD 矩阵为：（单位：人次/天）A B C D A 0 6180 6180 15450 B 6180 0 15450 3090 C 6180 15450 0 7725 D1545030907725使用增长系数法计算目标年的OD 矩阵。
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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@
1
提纲
1 交通生成预测 2 交通分布预测 3 交通方式划分 4 交通分配 5 总结
2
1 交通生成预测
预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。
基础数据：
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。
7
本讲到此结束
谢谢各位网友！
8
常用方法： 平衡分配方法
tt01 VC
非平衡分配方法
随机分配方法
6
5 总结
四阶段法的模型思路清晰，相关的数据调查技 术和计算软件也比较成熟，是目前交通规划需 求预测的主流方法。
应理解各阶段预测模型的基本原理、适用范围、 所需数据以及参数标定方法，并结合交通规划 软件（如TransCAD等）勤加练习，方能掌握 并灵活应用四阶段法。
常用方法：
转移曲线法 概率模型
P e / e k
Vikj
Vikj
ij
k
V ikj Tikj F ikjk
5
4 交通分配
预测目的：
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。
基础数据：
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；
现状年路段观测流量（标定模型参数用）
常用方法： O i bs xis
原单位法
s
n
n
Oi Dj
交叉分类法
D j c s x js
s
i1
j1ห้องสมุดไป่ตู้
回归分析法
m
Y a0 ai Xi
i1
3
2 交通分布预测
预测目的：
未来年各小区之间的出行分布量。
基础数据：
现状年各小区之间的出行分布量；
未来年各小区发生与吸引交通量；
小区间费用矩阵（重力模型）。
常用方法：
增长系数法
qij
qi0j
f（OOi0i
，Dj ） Di0
重力模型 qijOiDj f(cij)
4
3 交通方式划分
预测目的：
将各小区间的全方式分布量划分为分方式的分布量。
基础数据：
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。
方式选择的样本数据（标定模型参数用）
石家庄铁道大学 交通运输学院 闫小勇 kaiseryxy@
1
提纲
1 交通生成预测 2 交通分布预测 3 交通方式划分 4 交通分配 5 总结
2
1 交通生成预测
预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。
基础数据：
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。
7
本讲到此结束
谢谢各位网友！
8
常用方法： 平衡分配方法
tt01 VC
非平衡分配方法
随机分配方法
6
5 总结
四阶段法的模型思路清晰，相关的数据调查技 术和计算软件也比较成熟，是目前交通规划需 求预测的主流方法。
应理解各阶段预测模型的基本原理、适用范围、 所需数据以及参数标定方法，并结合交通规划 软件（如TransCAD等）勤加练习，方能掌握 并灵活应用四阶段法。
常用方法：
转移曲线法 概率模型
P e / e k
Vikj
Vikj
ij
k
V ikj Tikj F ikjk
5
4 交通分配
预测目的：
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。
基础数据：
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；
现状年路段观测流量（标定模型参数用）
常用方法： O i bs xis
原单位法
s
n
n
Oi Dj
交叉分类法
D j c s x js
s
i1
j1ห้องสมุดไป่ตู้
回归分析法
m
Y a0 ai Xi
i1
3
2 交通分布预测
预测目的：
未来年各小区之间的出行分布量。
基础数据：
现状年各小区之间的出行分布量；
未来年各小区发生与吸引交通量；
小区间费用矩阵（重力模型）。
常用方法：
增长系数法
qij
qi0j
f（OOi0i
，Dj ） Di0
重力模型 qijOiDj f(cij)
4
3 交通方式划分
预测目的：
将各小区间的全方式分布量划分为分方式的分布量。
基础数据：
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。
方式选择的样本数据（标定模型参数用）