基于四阶段预测理论的公路交通量预测研究
论公路交通量预测的方法与发展
论公路交通量预测的方法与发展【摘要】本文通过对公路交通量预测的现实意义进行分析，揭示了这门研究的重要性，指出了公路交通量预测包含的内容及应用的广泛范围，并详细介绍了我国普遍采用的四阶段法，指出了其中的利弊，对交通量的预测的发展进行了可行性推测。
【关键词】交通量预测；数据分析；四阶段法；发展方向交通量预测是指通过切实可靠的交通调查，采集到较为准确可靠的交通量数据，对其进行整理分析，通过专业的计算，发现交通量变化的规律，并结合其他各种理论性的交通量，如自然增长的趋势交通量，适路行车条件改善引起的诱增交通量，转移交通量等，推算出研究区域内公路网中各路线和路段上现时和未来的交通量，为区域内公路网规划和单项公路的建设提供最基本的依据的研究工作。
1.公路交通量预测的现实意义公路交通量预测是高速公路可行性研究的重要内容，是核心要点之一，预测结果是决定建设项目是否必要和可行的主要凭据，也会作为决定项目建设规模和安排项目建设序列的基本评判依据，同时也会作为国民经济评价和财务评价的基础。
公路交通量预测不仅对于高速公路的优化建设有很重要的现实意义，对于农村公路的修整建设以提高整体公路水平，加强国民经济建设也具有很重要的意义。
因此，如果交通量预测失误，就可能导致公路网规划、建设项目决策上的失误，造成很大的经济损失。
2.交通量预测的内容与范围预测就是根据过去和现在的发展情况和变化规律去推测未来。
预测一般具有科学性、近似性和局限性的特点。
预测的方法也可分为定性预测和定量预测两种大类。
定性预测是在广泛搜集、了解对象的客观背景、基础资料的基础上，分析研究对象的发展规律，判断对象在一定时期内的发展趋势，由此做出对象的发展预测；定量预测是指利用程序列的原始数据，借助数学手段，在对原始数据进行整理加工和分析模拟的基础上建立数学模型，最后利用这个数学模型进行预测。
而公路的交通量预测就是以预测科学的理论和方法为基础，以公路系统为对象的一项部门预测科学。
公路交通量预测的实践与思考
公路交通量预测的实践与思考摘要：本文以实际工程项目为例，运用四阶段法进行交通量预测。
根据实践过程中现状数据难调查等局限提出了将各种交通大数据分析运用于四阶段法中数据调查的思考。
若能运用于实践，将全面提升四阶段法预测精度。
关键词：交通规划；四阶段法；交通预测；交通大数据1四阶段法预测交通量的实践四阶段法预测交通量包括社会经济预测、小区发生和吸引量预测、交通分布预测和交通分配预测四个阶段，是目前应用最广泛的方法。
1.1交通生成本文使用增长率法对未来特征年的交通发生量进行预测，各交通小区发生集中交通量增长率采用弹性系数法预测，表达为交通运输增长率与社会经济增长的比值，即根据社会经济增长情况来预测未来的交通需求，具体如公式（1）所示：（1）根据广西客货运输量、主要国省道交通量与经济指标弹性的发展趋势，同时根据弹性系数的一般发展规律，通过专家咨询，确定项目影响区未来年客货车交通量对经济指标的弹性系数，其他交通小区结合地区历史数据趋势进行微调。
未来各交通小区交通量增长率如公式（2）所示：（2）式中：R为交通增长率；e为弹性系数；i为经济增长率。
未来年各小区交通发生交通量或集中交通量的预测值为基年发生、吸引交通量乘以相应的增长系数，如公式（3）所示：（3）式中：P n为第n年各交通小区发生交通量或集中交通量；P为预测基年各交通小区发生交通量或集中交通量。
1.2交通分布根据本项目的特点，本文采用弗雷特法来计算未来各交通小区的交通量，如公式（4）所示。
由于TransCAD里使用增长系数法预测出行分布采用的弗雷特法，故本项目直接使用TransCAD计算未来各交通小区的交通量，使用软件操作过程中需要先进行平衡矩阵。
（4）式中：Q ij k+1为未来年i区与j区之间的交通量；Q ij k为基年i区与j区之间的交通量；F i k为i区的交通产生量增长系数；G j k为j区的交通吸引量增长系数；n为交通小区总数。
1.3诱增交通量预测由于本项目的建设，加大了项目影响区域内的地方交通联系，推动了旅游业及相关产业的发展，故诱增交通量应随年限的增加而增加。
浅谈城市道路交通量预测
浅谈城市道路交通量预测作者：傅亮来源：《科技创新导报》2017年第31期摘要：交通量预测目前国内以“四阶段”法为主要依据进行测算，四个阶段分别为交通生成、交通分布、方式划分、交通分配。
交通生成取决于预测区域的人口数量、地域规模、经济发展、用地性质等多个方面；交通分布主要是将各交通小区的交通发生和吸引总量根据一定的方法分摊到各交通小区之间；方式划分要考虑区域对外运输方式的影响，同时考虑交通小区之间通过公交、私家车等不同的出行方式，对几种交通方式之间运输比重进行重新调整；交通分配是将交通量分配到相应的道路网络上。
关键词：城市道路交通量预测四阶段法中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（a）-0078-02交通量预测是预测科学在交通分析上的具体应用，是确定道路工程规模和技术标准以及经济评价的依据。
交通量预测就是根据历史、现状和未来的社会和经济发展以及交通量变化情况，推测道路在设计年限内交通量的增长和变化规律，预测得到设计寿命周期内的道路交通量。
目前交通量预测国内采用较多的方法是四阶段法，即交通生成、方式划分、交通分布、交通分配。
（1）交通生成。
交通生成是预测每个影响区未来对外交通发生量、吸引量。
交通出现大小也就取决于影响区的人口数量、地域规模、经济发展、工作岗位、各类用地规模、交通设施、车辆拥有等多个方面。
通过研究社会经济指标，采用线性回归方法预测交通生成量。
（2）交通分布。
阶段二是将各交通小区的交通发生和吸引总量，根据一定的方法分摊到各交通小区之间，也即生成交通OD表。
（3）方式划分。
考虑到城市对外运输方式不仅有公路、城市道路运输方式，还有铁路、水运等运输方式，同时考虑个人是通过公交、私家车、地铁等不同的出行方式，由此自然导致几种交通方式之间运输比重的重新调整。
（4）交通分配。
交通分配是将OD表中的交通量分配到相应的道路网络上，也即为所有出行OD选择从起点（O点）到终点（D点）的路线，本次预测用户均衡分配法。
四阶段法交通量预测在建设项目交通影响分析中的应用
四阶段法交通量预测在建设项目交通影响分析中的应用摘要：现今，在大城市特别是特大城市中，道路交通越来越难以满足社会经济的发展的需要。
在城市中心区域的大型建设项目更是会加重交通的负担。
因此，城市建设项目影响分析这一工作对城市合理建设、对保障城市交通的的通畅起到了非常重要的作用。
影响区交通预测是影响分析的重中之重，城市建设项目交通量的预测包括项目交通量和非项目交通量预测两个方面的内容。
本论文对项目交通量和非项目交通量的含义进行了分析，并分别研究了项目交通量和非项目交通量的预测方法。
关键词：道路交通预测分析1项目交通量和非项目交通量的含义1.1项目交通量大型公共建筑的交通生成与许多因素有关，但实质上，对既定的城市交通系统，大型公共建筑设施的内部条件和外部交通环境与该项目的交通生成量有关(这里不考虑营业性设施的市场营销等因素导致的吸引量的变化)。
内部条件指公共建筑的类型、规模(强度)；外部环境指与项目所处的地理位置相关的因素，即区位条件。
项目的交通生成量，可分为两部分：(1)绝对交通量：由土地开发内部因素决定的交通生成。
它的生成与项目自身的属性密切相关，在区位条件一定的前提下，不同类型和规模的公建项目，绝对交通量不同。
通常娱乐、商贸用地的绝对交通量较工业用地大；开发强度越大，绝对交通量越大。
(2)区位交通量：由外部因素决定的交通生成，有的地方也称为级差交通量。
不同区位条件下，相同类型、规模的项目交通生成率不同，这种差异正是区位交通量。
它受可达性和聚集经济的影响。
①可达性因子：它表征了土地利用设施在交通网络上所处位置的优劣，反映从路网上各点到达该处的方便程度。
一般来说，土地利用设施的可达性越好，路网上出行者到达该处的出行越方便，该设施对出行者的吸引相对较大，产生的交通吸引也就较多。
②聚集经济因子：根据经济要素之间相互作用的类型，聚集经济可以分为两类：生产经济由于企业之间在地理位置上接近所导致的相互关联活动而产生的。
基于四阶段法的交通信息量预测研究
网
． ＋ 网
收稿 日 期： ２ ０ １ ３ — １ １ — ２ ６
作者简介： 席 申娥 （ １ ９ ７ ７ 一
） ， 女， 湖北省人， 工程师， 现从
因此 ， 四阶段法交通信息需求预测 的过程可用
图３ 表示如下 ：
事 陆上交通勘察设计工作 。
７ ０
天津航海 ２ ０ １ ４年第 １ 期
中， 形成交通信息网络规划分析 的四阶段法 ， 即交通 信息生成预测 、 交通信息分布预测、 交通信息传输方 式及种类分担预测和交通信息分配预测。这种新的 规划方法可以准确把握未来 的交通信息需求结构与
络规划分析模型中， 结合信息 自身的特点 ， 预测模型
的建立及参数选取 ， 可形成交通信息 网络规划分析
测， 找出若干个小区未来的发生量与吸引量之后 ， 就
可以分析出区与区之间的交通量 ， 进一步分析可得
区不同类型交通信息 的流量及流向等。
网 ｌ 生
盛 亟 型 ｆ ｌ 坌 查 型 ｆ Ｉ 坌 塑 重 型ｆ ｌ 塑 ｆ
圈２ 交通信息规划四阶段 法示意 图
． ＋ 网
现状信息发生吸引鼙
型， 并以此模型为依据分析预测未来的交通信息需 求量 。依据上述交通运输与经济的相互关系， 灰色
预 测模 型 、 Ｂ Ｐ神 经 网络 预 测 模 型 、 卡尔 曼 滤 波 预测
区域 信 息 总量 预 测
信 息生成模型
模型和组合预测模型等方法均可用于交通信息生成
各区 信息发生吸引量
长速度及未来交通信息的分布。然后根据未来交通 信息量及有关交通信息网络布局资料 ， 把预测得到
的交通信息量分配到规划的交通信息网络上 ， 最后 得到规划信息网络各相关路径 的交通信息量。这样 不但可以预测出交通信息需求总量 ， 还可以把握各
郑州黄河公路大桥交通量预测研究
郑州黄河公路大桥交通量预测研究摘要：在充分分析研究影响区社会经济和交通资料基础上，采用四阶段法进行郑州黄河大桥交通量预测，并对预测结果进行分析。
关键词：交通量；预测中图分类号： x734文献标识码：a 文章编号：1 影响区道路网络现状及发展1.1 社会经济现状河南省位于我国中部偏东，黄河中下游地带，全省现辖38个市（其中17个地级市、21个县级市），88个县，以及50个市辖区。
截至2011年末，全省总人口10489万人，居全国第一位，人口密度为594人/平方公里。
“十一五”期间，河南省综合经济实力跨上新台阶，生产总值由1万亿元到突破2万亿元，人均生产总值由1000美元到突破3000美元，地方财政总收入由不足1000亿元到突破2000亿元；粮食生产能力跨上新台阶，由800亿斤到连续五年稳定在1000亿斤以上，五年均创历史新高；城镇化发展跨上新台阶，城市面貌发生巨大变化，城镇化率比“十五”末提高9个百分点，是历史上城镇化进程最快的时期。
至2011年河南省实现生产总值27232亿元，比上年增长11.6%。
郑州市位于中原腹地，是河南省省会和全省的政治、经济、文化中心。
全市共辖五市一县六区。
2011年底全市总人口886万人，占全省总人口的8.45%。
“十一五”是郑州经济快速发展的时期，全市生产总值达到4000亿元，年均增长13.9%；人均生产总值达到4.9万元左右；财政总收入达到643亿元，年均增长30%，地方财政一般预算收入达到387亿元，年均增长23.2%；全社会固定资产投资达到2757亿元（五年累计9218亿元），年均增长28.4%；社会消费品零售总额达到1678亿元，年均增长19%；市属及以下进出口总额达到45.2亿美元，年均增长32.7%。
至2011年完成生产总值4912.7亿元，比上年增长13.2%；人均生产总值56086元，比上年增长9.7%。
1.2 区域交通现状随着河南省公路建设的快速发展，目前项目区域已形成以高速公路、国省道为主的干线公路网络。
基于“四阶段法”的交通改善工程交通量预测
Hale Waihona Puke 农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING
2019 年 10 月 October 2019
doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2019.10.029
基于“四阶段法”的交通改善工程交通量预测
张传，倪屹聆
（200093 上海市 上海理工大学 管理学院）
[ 摘要 ] 基于交通量预测“四阶段法”基本步骤，以上海市杨浦区南部区域的控江路为例，利用 Emme 软
件在交通改善项目交通量预测中的应用进行分析研究，得到交通改善项目的交通量预测结果，获得未来各
年度控江路的路段饱和度，从而分析交通改善工程对服务水平的影响，最后通过实例对该方法进行验证以
0 引言
目前，我国城市化进程不断加快 [1]，而城市 的交通问题仍然是永恒的主题和难题之一。道路 交通拥堵情况日益加剧，从而降低道路通行能力 , 导致车辆的行车速度下降 , 旅行时间增加。而交 通量是城市道路评价其规划和管理的重要基础数 据，是确定道路等级、服务水平的重要参数。由 于现状的交通量具有一定的时滞性，对交通量进 行预测就显得特别重要，如何准确预测城市道路 交通量，为缓解城市道路拥堵制定合理的管理方 法，对于交通管理者来说意义重大。
R = A·E
(1)
第 57 卷第 10 期
张传 等：基于“四阶段法”的交通改善工程交通量预测
119
式中：R——交通量增长率，％；A——经济增长
率 ，％；E——弹性系数。
根据各交通小区基年 OD 需求表，从而计算
得到各交通小区基年发生吸引量，然后根据各交
基于Gompertz模型的公路交通量分析与预测
一
Ｚ］ ｇ ｒ ｔ
．
再取对 数 ，则有 ：
１ 时 间序 列 模型 的建 立
时 间序 列模 型预 测方 法是 以交 通量 作 为研 究对
象 ，即对交 通量 随 时间变 化 规律 的预 测 ，目前 主要
有 以下 几种 预测 模 型 ：二 次 多项式 曲线 、指数 曲线 Ｇ ｏ ｍ ｐ ｅ ｒ ｔ ｚ 线。
二 次多项 式 曲线 预测 方法 属 于趋势 外 推法 ，是
将预 测 对象 具有 变动 趋势 的历 史数 据 拟合 成一 条抛 物 线 曲线 ，通过 建立 抛物 线 曲线模 型进行 预测 的方 法 。适 合 于 中长 期 的数据 预测 ，其 模 型为 ：
ｙ ＝ ａ ＋ ｌ ｆ ｔ Ｔ ，求解 系数 和 ，即可得 出系数口 和ｂ 。
２ 三 种 时间序 列模型 的对 比
二次 多项式 曲线 预测 模 型是研究 时 间序列 观察
ｆ ， ＝ ｂ ｏ ＋ ｂ １ ｔ ＋ ｂ ２ ｔ
（ １ ）
值数 据 随 时 间变 动呈 现 一种 由高 到低 再 到 高 （ 或 由
低 到 高再 到低 ） 的趋 势 变 化 的 曲线外 推 预 测 方 法 。 由于 时 间序列观 察值 的散 点 图呈现 抛物线 形状 ，故
着交通 条件 的改 善 、国民经济水 平 的提高 、人 们 出 行需求 的增长 而呈 现 出增 长 的趋势 。若该 抛 物线 曲 线为 凸 型 曲线 ，则一 ｂ 。 ／ ２ ｂ ： ＞ ０ ， 值 由低 到高 再 到低 ；
使 其取 最小 值 。即 ：
∑ ： ｎ ６ 。 ＋ ６ ∑ ＋ ６ ： ∑ ｚ
影 响 因素 多 和组 织 难 度 大 等 问 题 ，对 低 等 级 公 路 而 言 ．特 别 是 县 乡公 路 ，若 采 用 上 述 方 法 既 费 时 又 费 力 ，经 济上 不 可 取 。交 通 量 预 测 工 作 应 适 当
基于四阶段法的交通运输规划中运输量预测方法
基于四阶段法的交通运输规划中运输量预测方法胡建国,付 健Ξ(广西公路运输管理局,广西南宁530012) 摘 要:从交通运输规划自身特点出发,在四阶段法基础上对交通运输规划中运输量的预测方法进行了探讨,同时针对以往传统的做法,指出应注意的问题并提出相应的措施,并在具体的分析阶段中针对性地提出一系列相应的计算方法.关键词:四阶段法;运输量;系统平衡;转移率法中图分类号:TU248 文献标识码:A 文章编号:1671-119X(2005)03-0074-030 引 言在交通运输规划的组成部分中,对运力规划的必要性、可行性、合理性、可能性等方面进行综合研究,将为运输规划的决策提供科学的依据,为后期的运力投入、分配提供决策指导[1].运输量预测将直接影响到运输规划方案的科学性和合理性[2].目前国内普遍采用的交通量预测方法是四阶段法,这种方法也是《公路建设项目可行性研究指南》中的做法[3],鉴于运输量与交通量的共同特点,因此本文考虑用四阶段法进行运输量预测;并考虑运输规划项目在运输网整体中的特殊性,对现有的传统四阶段法进行部分改进,深入分析和研究适合运输规划的运输量预测方法.本文方法的基本思想是:首先合理确定运输综合路网,之后进行运输规划项目影响区(包括直接影响区和间接影响区)的社会经济预测,在此基础上运用四阶段方法进行运输网络的交通运输需求和发展预测,通过运输生成预测、运输分布预测、交通运输方式划分预测和运输分配,得到所研究的交通运输规划项目的近、远景交通运输量[4].这样既克服了以往只考虑有直接影响的某一个区域或几个区域,缺乏对所规划运输项目在运输网整体中的作用进行研究,从而造成预测运输量与实际情况相差甚远的缺陷,又可以考虑可能影响未来交通运输结构及其量的变化因素,因而较通常方法的精度有极大提高.1 运输综合路网的确定为了界定研究的区域经济和交通需求预测,首先必须合理选取和确定所研究运输规划包含的区域路网,此路网一般可分为两部分,直接影响区和间接影响区.直接影响区对运输规划范围的作用远大于间接影响区的作用,但间接影响区的分析也不可忽视,因此,必须科学合理地确定这两类区域,这是分析和研究交通预测方法的基础.另外,对一些位置比较特殊的规划项目,如距离城市较近的运输规划,其运输网的确定尤其应该慎重,原因是运输需求辐射在城市的环状扩散过程中,速度快、范围广,伴随道路等级的提高,城市影射区域扩大,公交延伸地域扩展快[2].2 区域社会经济预测区域社会经济预测一般依据历史数据采用时间序列趋势外推法或回归法,并考虑人口、经济、汽车保有量等因素的影响,应该注意的是:由于经济的发展受区域和政府部门以及国家的宏观调控,因而预测时应充分考虑区域经济发展规划,政府部门发展规划和国家的经济发展规划[5].另外,对于回归法,由于经济的发展受多种因素的综合影响,因此应对若干主要影响因素进行多因素回归分析,以便更加真实地反映经济发展的客观规律.第15卷第3期2005年9月 湖南工程学院学报Journal of Hunan Institute of EngineeringVo1.15.No.3Sept.2005Ξ收稿日期:2005-05-18作者简介:胡建国(1974-),男,硕士,研究方向:交通运输规划与管理.3 交通运输量预测3.1 交通运输生成量预测区域公路网交通运输生成量预测与分析主要是利用历史的或调查的各类社会经济数据资料,各类交通方式的交通出行需求量数据资料,建立各类交通方式的交通运输需求量与相应的社会经济变量之间的分析模型,并以此模型为依据分析既有的或预测未来的交通运输需求量.依据上述交通运输与经济的相互关系,交通运输生成量的预测可以采用弹性系数法、多因素回归分析法或神经网络等方法.3.2 交通运输分布量预测从运输规划项目的自身特征来看:一方面,规划项目所承担的交通运输量会按其固有的发展规律自然增长;另一方面,规划项目运力的投入,必然会促进其所在地区及附近影响区的经济和交通运输体系的变化,诱使社会经济、产业结构等方面的发展[6].因此应考虑运输规划项目对项目影响区经济和交通运输的诱增影响,对可能引起转移的运输量进行分析并预测出转移运输量,由此可见,项目的远景运输量预测应由如下三部分组成,自然增长的趋势型运输量预测、诱增运输量预测、铁路或水运转移运输量预测.3.2.1 趋势型运输分布量预测趋势型运输分布量预测方法可采用常规的方法如FRA TER 法,重力模型法,双约束或单约束,系统平衡模型法等,根据各方法的优缺点和适用条件,建议采用系统平衡模型法进行趋势型运输分布量预测.此模型理论性强,结构合理,能够更加真实地反映出交通区间的运输量分布规律和特性,模型的一般函数形式如下:X ij =T iu jf (t ij )+T i(1)式中:X ij 为交通区到交通区j 的出行分布量;T i 为交通区i 的出行产生量;U j 为交通区j 的出行吸引量;f (t ij )为交通区到交通区的交通阻抗,一般可用f (t ij t aiij 的计算形式,a i 为待定系数.按照出行系统供求平衡的原则,应有如下关系:∑jX ij =T i 即∑jU jt a iij +T i1(2)式(2)是以a i 为根的一元方程,解之即可确定a i .式(1)反映了出行分布与运输源、运输设施及运输工具间的一般关系,据此可进行预测.但出行分布还会受到出行习惯、稳定联系等特殊关系的影响.因此,对式(1)的结果还需引入特征系数进行修正:X ′ij =X ij K i K j K ij(3)式中:X ij ,X ′ij 分别为修正前后的交通区i 到交通区j 的出行分布量;K i 为反映交通区i 出行产生特性的产生特征系数;K j 为反映交通区j 出行吸引特性的吸引特征系数;K ij 为反映交通区与交通区j 之间出行分布特征的分布特征系数.K i ,K j ,K ij ,可表示为:K i =∑jT ij /∑jX xj ;K j =∑iT ij /K ij ;∑jK ij =T ij /(X ijK i K j )(4)式中:T ij 为根据现状调查资料统计出的交通区i 到交通区j 的实际分布量;X ij 为根据现状调查资料所的各交通区产生量、吸引量由式(1)计算出的现状分布量.引入三个特征系数的目的是充分利用现状调查的信息,反映特征因素的影响状况,这在无完整OD 调查资料或区域发展变化较大时尤为有利.通过以上方法计算出的出行分布可能不完全满足供求平衡原则,则需要对其进行迭代计算.X ″ij =12T i ∑X ′ij +U jX ′ij X ′ij(5)式中:X ′ij 、X ″ij 分别为迭代前后的交通区i 到交通区j 的分布量;T i 为交通区i 的产生量;U j 为交通区j 的吸引量.3.2.2 诱增型运输分布量预测由于运输规划项目的出现,将对运输线路沿线区域的经济发展产生促进与激励作用,改变人们的出行和货物的运输时间,导致人口密集度变化、调整了交通运输量.因此可以通过有无运输规划项目的比较来确定交通运输量的诱增量.诱增型运输分布量的预测,可采用如下模型:T p ij=0时 T FI ij=D PijD F ij-1T FTij ×015(6)T p ij =0时 T FIij =[(KP αi A βj D F γij )-(KP αi A βj D P γij )]×015(7)式中:P i 为未来i 区趋势OD 运输发生量;A j为未来j 区趋势OD 运输吸引量;T P ij 为现状OD 运输分布量;T FT ij 为未来趋势OD 运输分布量;T FI ij 为未来诱增OD 运输分布量;D P ij 为现状道路间区间所需最短时间;D F ij 为将来道路间区间所需最短时间.α、β、γ、Κ为模型参数,由现状OD 及现有道路网利用最小二乘法进行标定.57第3期 胡建国等:基于四阶段法的交通运输规划中运输量预测方法 3.2.3 转移型运输分布量预测转移运输量的预测目前国内尚无成熟的预测技术,一些项目在预测时存在一定的随意性.目前公认的方法是运输量转移率法.首先绘制转移曲线,之后标定转移率,据此得到转移运输量.实际应用时可采用如下两种方法:(1)首先进行铁路、水运等其他方式客货运规划预测,然后借助历史资料和国外发展中国家有关资料的分析,对未来各交通方式平均运距进行分析预测,并以运距作为不同方式间运输量转换的重要控制因素,进行转换量预测,同时考虑费用(运输成本)对货运的影响,乘车舒适性、准时性、灵活性等综合指标对客运的影响.即对铁路、水运等转移运输量利用铁路、水运相关区段的客货流密度以及客货流运距分布计算各区段不同运距的客货流量,再根据不同运距客货转移率得到客货流转移量.其中,不同运距的转移率由公路与铁路、水运的经济运距以及公路、铁路、水运的运输特点综合确定.(2)采用广义出行费用最小的选择模型,用来提供一个综合的分担比例来描述各种运输方式的合理结构.模型形式为:P ijm =er ijm∑e r ijm(8)式中:P ijm 为i 区到j 区交通方式m 的分担率(吸引力);r ijm 为i 区到j 区交通方式的交通阻抗;∑kr ijm 为i 区到j 区k 种交通方式的交通阻抗.r ijm 反映的是交通使用者在选择交通方式时所考虑的各种因素及重要性.定义为r ijm =∑nαn y ijm n +α0(9)式中:a n 为权重系数;Y ijm n 为i 区到j 区第m种交通方式的第n 种阻抗因子值;a 0为不可定量因素.交通方式的阻抗因子指交通方式的特征因素,如经济性、快捷性、舒适性、方便性、独立性、安全性等,其中费用和时间是最为重要的阻抗因子.P ijm 确定后,即可得到转移交通运输量.3.3 交通运输方式划分预测对区域运输规划而言,交通方式划分可以有两种理解:其一是公路运输方式和铁路、水运运输方式之间的划分;其二是公路运输方式中各车型之间的方式划分.目前,在进行运输规划项目可行性研究中的交通预测时很少进行这一阶段的预测和分析工作.本文认为,随着中国经济的发展,不仅未来公路上的车型比例将与现状相差很大,而且公路、铁路、水运方式之间的相互影响和促进作用也将越来越大.无论哪种方式划分都有必要进行未来的预测分析,这样可以清晰地在宏观上把握区域的交通运输发展趋向和运输方式的构成,为以后的综合运输网络规划提供科学依据.对第一种类型的方式划分预测,可采用前述确定转移交通运输量时应用的第二种方法来进行.第二种类型的方式划分预测方法国外采用较多的是机会模型,但这种模型对中国是否适用还有待检验和进一步研究.建议先对规划年各种车辆客货运承担量、实载率、车种构成进行宏观分析,然后,根据历史资料的相关分析对各车型比例进行预测.3.4 交通运输分配近年来,交通分配理论越来越受到关注,各种分配模型层出不穷,如最短路径分配模型、静态多路径分配模型、动态多路径分配模型、容量限制分配模型、增量加载分配模型、随机用户平衡分配模型等,均可用于运输量分配计算.这些模型各有优缺点和适用条件,本文建议采用随机用户平衡模型进行路网的交通运输量分配.鉴于此模型常见于各类相关著作或文献中,故本文在此不再阐述.在进行运输规划项目研究中的交通分配时,对于收费的项目,在路阻函数中一定要计入不同程度收费的影响,目前,在运输规划项目可行性研究的交通分配中很少考虑收费的影响,但实际中却存在影响,不考虑则会产生相当大的误差,对于如何计入道路收费对交通运输分配的影响,限于篇幅,在本文不进行阐述.4 结束语交通运输需求预测理论日益成熟和完善,但运输规划研究中,运输量需求预测方法却仍有许多实际中难以解决的问题,由于人们认识和思想的差异,导致预测方法在一定程度上各有利弊.另外,在预测的某个环节上由于没有统一、规范、科学的做法,预测时存在人为抬高交通运输需求量的现象,造成领导者的决策失误,给运输市场造成混乱.现实表明,分析和研究适合交通运输规划的交通预测理论和方法具有重要的理论和现实意义.本文从这些实际问题出发,深入分析和研究了运输规划的交通运输量预测方法,对交通运输规划研究中形成系统、科学、合理、可行的交通运输需求量预测方法提供了一定的技术价值.(下转第94页)4 结束语利用MA TLAB提供的信号处理有关函数和工具箱可方便地进行数字信号处理中的相关计算,并绘出图形,将教学内容中难以理解的抽象概念、公式和例题、习题中的结果用图形的方法直观地表示出来,避免了大量复杂的数学计算,节省了时间,把注意力集中在概念、原理的理解上,通过对结果的分析加深对理论的理解,对掌握数字信号处理的理论和算法有益.不仅利用MA TLAB进行教学,并且要求学生利用MA TLAB完成部分课后习题,使学生直观形象地理解教学内容,开拓了学生的视野,提高了学习兴趣,获得了良好的教学效果.参 考 文 献[1] 韩得竹,王 华.MA TLAB电子仿真与应用[M].国防工业出版社,2001.[2] 陈贵银.MA TLAB在专业教学中的应用[J].现代电子技术,2003,(2).Application of MAT LAB in Digital Signal Processing T eachingCHEN Ai-ping(Dept.of Elect.and Information Eng.,Hunan Institute of Engineering,Xiangtan411101,China)Abstract:“Digital signal processing”is a course whose principle and practice are emphasized.Its concepts are abstract and mathematic calculation is enormous.This paper uses MA TLAB in“digital signal processing”teach2 ing,and simulates the analysis method,algorithm and processing result,which qreach enriches the teaching con2 tents and methods,makes students audio2visually comprehend the principle,analysis means and design means, and improves teaching quality.K ey w ords:MA TLAB;digital signal processing;teaching;virtual experiment(上接第76页)参 考 文 献[1] March.J.G.A.Primer on Decision Making:How Deci2sions Happen[M].New Y ork:The Free Press,1999. [2] 王 炜,徐吉谦.城市交通规划理论及其应用[M].南京:东南大学出版社,1998.[3] 沈志云.交通运输工程学[M].北京:人民交通出版社,2001.[4] 杨兆生.运输规划系统与模型[M].北京:人民交通出版社,1995.[5] 于俊年.计量经济学[M].北京:对外经济贸易大学出版社,2000.[6] 交通部公路规划设计院.公路建设项目可行性研究指南[M].长春:吉林科技出版社,1991.Forecast Method of C arrying V olume in Communicationsand T ransportation Planning B ased on Four Stage La wsHU Jian-Guo,FU Jian(Highway Transportation Administration Bureau of Guangxi,Nanning530012,China)Abstract:From the characteristics of the communications and trans portation planning,the forecast method of carrying volume in the planned project of the communications and transportation on the basis of four stage laws is disoussed.Based on the traditional method,Some problem which should be paid attention to and the correspond2 ing meansures are put forward.A series of corresponding computing technologies are also proposed during con2 crete analysis stage.K ey w ords:four stage laws;carrying volume;balanced system;law of shifting rate。
基于“四阶段法”的S346淮阴区段连接线路网交通量预测
第20卷 第12期 中 国 水 运 Vol.20 No.12 2020年 12月 China Water Transport December 2020收稿日期：2020-06-30作者简介：周 正，江苏交科交通设计研究院有限公司工程师。
基于“四阶段法”的S346淮阴区段连接线路网交通量预测周 正（江苏交科交通设计研究院有限公司，江苏 淮安 223001）摘 要：依托“346省道淮阴区段公路工程”项目，采用“四阶段法”对项目区域内与本项目相关的主要道路进行交通量预测。
对该项目直接影响区和间接影响区进行交通小区划分，利用TransCAD 交通规划软件进行预测，并结合相关道路现场交通量调查，得出交通量在路网中的分配结果。
预测结果表明，借助TransCAD 软件进行交通预测方便可靠。
关键词：四阶段法；TransCAD；交通预测中图分类号：U491.1 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）12-0015-03一、引言省道公路网作为综合交通运输体系的重要组成部分，是我省经济社会发展的重要基础设施保障。
随着省政府办公厅《关于印发江苏省省道公路网规划（2011-2020年）的通知》（苏政办发[2012]188号）的下发，未来省道网的建设以统筹全局、适度超前、协调发展、绿色发展和注重效率为原则；以适应经济社会发展和交通运输需求，覆盖全省所有市、县（市、区）、重点中心镇、省级以上开发区和4A 级以上景区，连接主要港区、机场、大型铁路货场，实现与其他运输方式的协调发展为目标。
至2020年形成功能明确、结构合理、规模适当、衔接顺畅、管理高效的江苏省省道公路网，基本达到中等发达国家水平。
本轮省道网规划中，346省道主要服务于淮安机场，并实现涟水县与宿迁市之间的快速连接，346省道淮阴区段作为其中的一部分，其建设是实现省道公路网规划的重要体现。
本文以“346省道淮阴区段工程”为例，借助TransCAD 交通规划软件，采用“四阶段法”对拟建公路项目进行交通量预测，同时也为拟建公路项目的可行性提供可靠依据。
基于四阶段法的公路交通量预测研究
文章编号：1673 -6052(2016)12 -0094 -05DOI ：10.15996/j. cnki. bfjt.2016.12.024基于四阶段法的公路交通量预测研究沙爱敏\吕凡任\王晓东2(1.扬州市职业大学土木工程学院扬州市225009;2.仪征市交通运输局仪征市211400)摘要：以S 353扬州西段工程为实例,运用以机动车起讫点调查为基础的四阶段预测法，对交通生成、交通分布、诱增交通量和转移交通量及交通量分配进行预测，得到未来特征年S353扬州西段各路段的交通量预测值并进 行分析。
该方法适用于本项目，能有效地进行公路交通量预测，并对类似项目的交通量预测具有参考价值。
关键词：交通量;预测；四阶段法;交通分配中图分类号：U 491. 1 + 4文献标识码：A交通量预测是公路设计规划的关键内容，对公 路的实用性以及使用远景都起到了 一定的导向作 用[1]。
以S 353扬州西段工程为依托，采用“四阶段 预测”模型，对其未来交通流量进行预测分析，据此 为本项目建设规模和实施计划的确定、经济评价及 投资决策提供依据，并为以后类似项目的交通量预 测提供参考依据。
1交通量预测步骤公路交通量是经济社会发展对公路交通需求的 反映，其发生和发展与沿线经济社会状况密切相关，因此未来交通量应以研究区域未来经济发展目标为 基础进行推算。
交通量预测采用以机动车起讫点调 查为基础的“四阶段法”[24]，即：(1)收集全区经济社会、交通运输资料，分析区域经济社会与交通运输之间的相关关系，并对未来 社会发展趋势进行预测；(2) 预测区域交通总需求，即预测交通发生、集 中总量；(3) 预测区域发生、集中总量在区域间的分布， 并考虑诱增及转移交通量；(4)把区域间交通量分配到公路网的具体路段 上，从而预测建设项目交通量。
2 S 353扬州西段交通量预测S 353扬州西段位于扬州市仪征市境内，起点位于规划S 307(规划扬州西外环），与规划S 418(启扬 高速扬州西互通连接线）对接，路线为东西走向，途经新集、新城、马集、月塘等乡镇，终点位于仪征市与 六合区交界处，接S 353南京段，路线全长约 29. 2km 0本项目交通量的预测年限为项目建成通车后 20年。
“四阶段法”在交通规划中的应用—以济源市公路规划为例
“四阶段法”在交通规划中的应用—以济源市公路规划为例摘要：“四阶段法”目前是交通量预测中应用较为广泛的方法，本文基于“四阶段法”，首先对济源市社会经济、交通需求预测，然后采用TransCAD软件得出区域交通分布情况，为济源市农村公路网规划提供基础性的依据。
关键词：社会经济发展预测；交通需求预测；小区划分；交通分布一、预测思路与方法交通需求增长是与经济发展密切相关的，经济发展的速度将决定交通需求的增长速度，同时交通基础设施的改善又将促进区域的经济发展。
为此，在未来交通出行量发展预测过程中，将在济源市社会经济发展预测的基础上，通过分析两者之间的联系预测交通需求的增长。
二、社会经济发展预测GDP总量反映的是一个地方经济实力和市场规模。
多年来济源市经济一直保持高速增长。
2019年，全市生产总值达到686.96亿元、增长7.8%、居全省第二，规模以上工业增加值增长8.8%、居全省第一，财政总收入完成117.5亿元、增长10%，其中一般公共预算收入57.1亿元、增长13.8%、居全省第二。
查阅《河南省统计年鉴》（2011~2019）及济源市2020年政府工作报告，济源市近年经济发展情况如表1所示。
表1济源市历年国民经济情况（万元）年份生产总值第一产业第二产业第三产业2010343.3815.98259.8567.54 2011373.3618.6278.1176.89 2012439.9519.4335.1285.43 2013460.1321.51344.0994.53 2014480.4621.73327.28131.45 2015492.5421.68323.98146.88 2016538.9123.27350.12165.52 2017600.1219.09395.44185.59 2018641.8418.87416.02206.94 2019686.9624.36421.89240.71由于经济发展过程复杂，影响因素较多，这给预测工作带来一定的难度，虽然各地政府部门都按照各自的实际情况制定了自己的远景发展目标，但往往由于宏观经济环境及政策等方面因素的影响而与实际发生出现偏差，有时甚至差距较大。
浅谈“四阶段法”在交通量预测中的应用
未来客流预测的发展方向与挑战主要体现在以下几个方面：一是如何提高预 测精度，避免出现较大误差；二是如何结合新兴技术，如、大数据等，实现对客 流预测的实时动态监控；三是如何考虑多种影响因素，如天气、节假日等，以提 高预测结果的可靠性。
谢谢观看
六、结论与展望
“四阶段法”在交通量预测中具有广泛的应用价值。它通过系统化的数据处 理和分析，能够较为准确地预测未来的交通状况。然而，这种方法的应用并非一 成不变，需要根据具体的交通环境和数据进行适当的调整。
展望未来，随着大数据等技术的发展，交通量预测的方法和技术将不断进步。 例如，基于深度学习的预测模型可能进一步提高交通量预测的精度；实时感知技 术和大数据分析方法将使得交通量预测能够更加及时、准确地反映实际交通情况。 因此，“四阶段法”在未来的应用中，需要不断适应新的技术环境，以提升其在 交通量预测中的效率和准确性。
此外，随着智能化城市和交通强国等战略的推进，交通量预测将越来越受到。 这不仅要求我们有更高的预测精度，还需要我们能够处理更复杂的交通问题，如 城市群交通、多模式交通等。因此，“四阶段法”的应用和发展需要紧密结合实 际交通需求，以推动交通管理和服务水平的不断提升。
参考内容
一、背景介绍
城市轨道交通是现代城市交通的重要组成部分，客流预测对于其运营管理和 优化具有重要的实际意义。准确的客流预测可以帮助城市轨道交通管理部门提前 做好运营计划，提高运输效率，避免客流拥堵等问题。四阶段法是一种常见的客 流预测方法，它将客流预测分为四个阶段进行，包括建立预测模型、数据预处理、 特征提取和模型评估。这种方法在城市轨道交通客流预测中得到了广泛应用。
在TransCAD中，可以使用统计回归、神经网络等算法构建客流预测模型。以 神经网络为例，可以采用深度学习的方法，利用时间序列数据和其他相关数据训 练模型，以实现对未来客流的预测。
基于ETC门架数据的高速公路交通量预测研究
基于ETC门架数据的高速公路交通量预测研究摘要：交通量是反应高速公路交通运行情况的重要指标。
本文基于ETC门架数据，采用四阶段法，通过对公路交通现状进行分析，进行小区划分，最终实现对交通量的预测。
关键词：ETC门架数据；高速公路；四阶段法；交通量预测随着我国社会经济的不断发展和汽车保有量的持续增长，高速公路的运输能力日渐增大。
在取消全国省界收费站工程后，我国高速公路现有ETC门架2.66万套，ETC用户2.26亿。
ETC门架数据基本实现了高速公路全覆盖，可实时准确记录通过ETC门架的车辆车型、车种、交易时间、行驶方向等信息，为高速公路交通量采集提供了新的解决思路。
一、研究现状高速公路的ETC门架数据价值逐渐显现，为高速公路规划、建设、管理和运营决策提供了有效支撑，国内外学者对门架数据的应用展开了深入研究。
邢丽峰[1]等基于ETC门架数据，对交通量的转换进行了探究，并分析了转换的可行性；刘群[2]等基于ETC门架数据，通过神经网络模型，对短时交通流预测方法的优劣进行了研究；李林锋等分析了高速公路流量实时监测分析方法，对高速公路拥堵问题提出了解决方案及应对措施。
本文提出对公路交通现状进行分析，结合ETC门架数据，最终实现对高速公路的交通量预测。
二、公路交通现状分析在交通路网中，相互平行的道路存在竞争关系，会产生交通量的转移。
对并行的普通公路以及高速公路进行现状分析，对交通量的预测至关重要。
而交通基础数据采集是交通量预测的重要基础工作，有助于全面了解高速公路影响区域内车辆出行的流量、流向等特性，能够为远景交通量预测、道路服务水平分析以及经济评价等提供依据。
交通基础数据采集是交通量预测的重要基础工作，有助于全面了解项目影响区域内车辆出行的流量、流向等特性，能够为远景交通量预测、道路服务水平分析以及经济评价等提供依据。
普通公路的基础数据包括普通公路的里程、行程时间、断面流量等。
高速公路基础数据包括收费公路的路段流量、收费站进出口流量及车辆出行OD数据。
“四阶段法”在交通需求预测中的应用
3.2 无 OD 基础数据的交通量预测
由于“四阶段”法，是在现状 OD 表的基础上，然后进行各小区集中、发生量的计算、交 通量分布、交通量配的，因此，只能用 OD 拟合的方法，通过路段交通推导出现状 OD 表。
一般来说，影响交通量分布的因素包括交通源的状况(经济状况、人口状况等)，交通设 施状况(交通区间的交通阻抗，如运行时间、距离等)，客货交通在交通源和交通设施构成的 系统中，按照其内在的规律分布在这一系统中，同时满足供求(发生、集中)平衡。由于交通 的发生、集中与经济活动密不可分，同时受其交通是否便捷的影响，因此可以考虑用重力模
型来预测交通总量一定的情况下，各交通小区之间的比例关系[3]。
重力模型:
Pij
=
k×
Aiα
×
B
β j
Lγij
式中：P ij ——i区到j区的分布权重；
A i ——i区的经济或人口指标；
B j ——j区的经济或人口指标；
L ij ——i区到j区的最短运营距离或时间；
K、α、β、γ——拟合参数。
根据路网交通量资料进行参数拟合，得各交通小区之间的出行权重，按路网交通总量计
参考文献
[1] 牛虎.四阶段法交通需求预测的局限与非集计模型的发展[J].交通标准化,2007,(12):73-76. [2] 叶晨立.交通规划与交通需求预测模型发展综述[J].福建建筑,2007,(3):62-64. [3] 陆化普.交通规划理论与方法[M].北京:清华大学出版社,1998. [4] 黎伟,陈义华.基于四阶段的交通需求预测组合模型[J].重庆工学院学报（自然科学版）,2007,21(3):93-96.
1．引言
交通需求预测作为交通规划的核心内容之一，是城市规划必不可少的前提，也是确保交 通规划符合未来发展状况的重要条件。长期以来，人们为有效地预测交通需求进行了不懈的 努力，并基于多种理论开发出众多的交通需求预测模型。其中，应用最广泛的理论及模型是 20 世纪 50 年代开发的四阶段预测法。作为交通需求预测的经典方法，其逻辑关系明确、步 骤分明，在实际工程项目中获得了广泛的应用，在世界范围内也被广泛应用。
公路建设可行性研究交通量预测方法分析
公路建设可行性研究交通量预测方法分析1我国公路建设交通量预测现状我国公路建设起步较晚，虽然近几年发展突飞猛进，但仍然不能满足社会经济发展的需要，尤其是高速公路的建设严重滞后。
但是公路建设投资周期长，造价高，必须经过严格的可行性研究才能开工建设。
在计划经济时代，我国公路建设项目主要依靠政府行政指令进行建设，缺乏相应的科学论证，容易造成投资巨大效益不明显的后果。
随着科学技术的发展，公路建设可行性研究逐渐深入人心，如何运用现代科学技术方法为公路工程可行性研究做好技术经济论证显得尤为重要。
我国在公路建设可行性研究交通量预测方面，起步较晚，结构体系仍不完善，目前主要借鉴的交通分析方法是四阶段法，即社会经济预测、交通发生、交通分布、交通分配。
但是具体到我国公路建设可行性研究中，应该结合工程实际情况，综合考虑在整个交通运输体系中的功能定位，运用预测学等先进的理念与方法做好交通量预测工作，才能保证公路建设的技术等级与功能水平，为科学地进行技术经济比较分析提供依据。
公路建设交通量预测工作在可行性研究中占据着重要地位，主要表现在：现状交通量为交通经济评价提供了重要依据；根据远景交通量可以确定公路建设的技术经济参数、建设规模的大小；交通量的确定还是财务评价与国民经济评价的重要依据；公路经常性修理费与养路定员编制也需要借助于交通量的大小。
交通量预测在公路建设可行性研究中占据核心地位，如果交通量的实际发生情况与预测结果出入很大，可行性研究就形同虚设。
交通量的预测方法有很多种，包括实地调研、查阅国家或地方的经济年鉴等。
交通量的预测模型主要包括多元线性回归模型、神经网络、灰色系统理论、二次指数平滑模型、弹性系数法等。
根据系统的不确定性，预测不能保证结果的完全准确，也就是说，交通量预测模型不应该是唯一的，应该研究项目的具体情况，选择合适的方法加以分析、预测。
2我国公路建设交通量预测主要存在的问题我国在运用四阶段法进行交通量预测过程中，在基础资料的收集与处理方面，与发达国家还有较大差距。
基于“四阶段法”的高等级公路交通量预测研究
基于“四阶段法”的高等级公路交通量预测研究摘要：随着城市的拓展，高等级公路新建或者改扩建已成为常态，交通量预测对车道数的确定至关重要。
本文讨论了交通量预测的基本思路，根据交通出行的趋势和特点，采用“四阶段”法对高等级公路交通量进行预测，为高等级公路新建或改扩建交通量预测提供了思路。
关键词：高等级公路；交通量预测；四阶段法本研究中高等级公路主要指高速公路和一级公路。
目前我国普遍应用与新建道路采用的交通量预测方法是四阶段法[1]，本研究将社会经济预测作为交通生成预测中的重要内容，省去交通方式划分，在交通量分布预测中考虑趋势交通量、诱增交通量以及转移交通量。
1.预测基本思路一般说来，新改建公路项目的交通量主要由三部分组成，即趋势增长交通量、转移交通量和诱增交通量，其中趋势增长交通量是基于原有的道路条件、交通条件及其社会经济条件的关系而确定的，也就是说，即使没有本项目，这些交通量的增加也必然会发生的；转移交通量则是源于两个方面，一是其它原有路线上交通量的转移，二是其它运输方式的转移；诱增交通量是由于交通条件改善后，新建道路两侧的土地变得易于开发，土地使用性质的变化促使这些开发层次较低的区域产生的新的交通量。
因各种交通量的形成与产生机理不同，其增长规律与变化趋势也不一样，预测的方法也不一样，因此有必要对其预测进行分开讨论。
对于趋势增长交通量，本次研究中采用传统的“四阶段法”进行预测，即通过项目影响区汽车流量流向调查了解项目影响区现状交通构成与产生吸引分布特征，通过项目影响区的社会经济调查了解项目影响区的经济特点与发展趋势，在此基础上，结合项目影响区的经济与交通发展规划，通过经济与人口发展预测、交通产生与吸引预测、交通分布预测及交通分配等四个步骤来预测项目的未来交通量；而对于诱增交通量则是趋势型交通量预测的基础上，通过诱增率来预测。
2.交通生成预测交通生成预测，即交通发生量、吸引量的预测，需要在交通量起点、终点调查和社会经济调查的基础上，建立各交通小区发生量、吸引量与其社会、经济特征等变量之间的定量关系，从而推测出各预测年的各交通小区的发生量、吸引量。
浅谈公路四阶段交通量预测思路
浅谈公路四阶段交通量预测思路浅谈公路四阶段交通量预测思路丁伟赵新华（江西省交通设计院南昌330002）摘要：四阶段交通量预测，在分析项目区域社会经济、交通运输现状的基础上，选择恰当的经济指标，预测其发展趋势，并通过对交通与经济的弹性分析，预测交通的发展趋势，从而预测项目区域未来各小区的趋势和诱增的交通出行集中与发生量，得到未来特征年的出行分布OD表；在充分考虑预测期内项目区域交通路网或其它运输方式对交通量的分流影响，通过交通量分配，最终获得拟建公路项目预测交通量。
关键词：交通工程；四阶段；经济；OD；弹性系数；集中；发生；分布；分配前言公路远景交通需求量的预测，是公路交通规划的基础，是公路工程可行性研究的核心内容。
交通量预测的方法可以分成两大类：一是个别预测法，二是以出行起讫点为基础的四阶段预测法。
前者主要以单个运输行为为研究对象，根据老路交通状况的历史资料，运用统计分析技术，预测老路的远景交通量，此方法预测过程较简单，没有考虑综合运输网络和运输方式的分担，预测的精确性不高，此法在我国九十年代以前采用多。
后者从交通需求出发，考虑了交通的发生、吸引，交通量的分布，交通方式划分以及交通量的分配；五六十年代，英、美等发达国家对这种技术进行了深入的研究，后来日本人在运用研究中，把它称作为四阶段推定法；作为当今最为完善的交通需求预测理论体系，在我国，首次在沪宁高速公路采用后，后来逐步得到运用推广。
笔者就自己对四阶段预测法理论的理解，并结合可行性研究中的运用体会，浅谈公路四阶段交通量预测思路。
1总体思路与方法交通量增长是与经济发展密切相关的，交通量是由于人的社会经济活动对交通的需求而产生的，一方面经济发展带动交通需求的增长，将产生新增交通量，同时又促进交通基础设施的建设，改善交通条件；另一方面由于交通条件的改善，导致降低运输成本和节约在途时间，人的社会经济活动因此变得更便利更频繁，将促进区域经济的发展。
可见，通过分析社会经济活动的变化规律，分析它们与交通运输的关系，便可较为准确地掌握交通需求的变化规律。
基于“四阶段法”的改扩建高速公路近期交通量预测
分担 ， 对未 来项 目影 响 区 内各 种 运 输 方式 进 行 分析
预测 ， 确定 公路 运输 在未来 运输 中所 占比重 。
２ 社会经济预测
１ 预测基本思路
根据拟 加 宽 改 建 项 目对 沿 线 地 区 交 通 和 经 济 首 先对项 目影 响 区社 会 经 济 和 交 通 运 输 现状
⑥
２ １ ＳｉＴｃ ． ｎ ｎ． ０ ０ ｃ ｅｈ Ｅ ｇｇ ．
基于 “ 四阶段法 ＂ 的改扩建高速公路 近期 交 通量 预测
沈 一 冲
（ 江苏省交通规划设计院 ， 南京 ２ ０ ０ ） １０ ５
摘
要 鉴于高速公路改扩建 已成 为时下我国高速公路发展建设 中的常见现象及今 后的一大发展 方向， 讨论 了交通量预测
的需求 关 系 ， 宏 观 把 握 交 通 量 的 发 展 上 具 有 优 在
势 。根 据有关 指标 的分 析 ， 般选 用 主要 道路 断面 一 交 通量 、 车保 有 量 、 货 运 输 量 与 国 内生 产 总 值 汽 客 进 行 回归分 析 ， 算 出 其 弹 性 系 数 ， 照 这 些 系 数 推 参
率， 预测 区域发 生 、 引 交通 运 输 总 量 ， 吸 即发 生 和 吸 引交通量 预测 ； 研究 改 扩 建 高速 公 路 影 响 区 内交 通 出行 的规 律 与 特 点 ， 测 项 目影 响 区各 特 征 年 发 预 生 、 引交通 总量在 各 个 交通 区域 间 的具 体 交 通分 吸 布； 最后 在未 来 相关 公 路 网上 模 拟 交 通 出行 状 况 ， 把交 通量 分 配 到 拟 改 扩 建 项 目及 其 它 相 关 公 路 上 去 ， 出拟改扩 建 高 速公 路 各 特征 年 交 通 量 。同 时 得 研究 各个 交 通 区域 问交 通 量 在 各 种 运 输 方 式 上 的
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总发生量比重 ; Gi 为发生量增长率 ; Gj 吸引量增
长率 ; pfi 为由
i区产生的未来总
出行
量
;
A
f j
为
j区
未来吸引出行量 ; p0i 为由 i区产生的现状总出行
量 ; A0j 为 j区现状吸引出行量 ;
2. 2. 3 交通量分配
进行交通量分配时 , 一般采用多路径概率分
配法 、均衡分配法等 , 这里采用均衡分配法 , 即假
收稿日期 : 2008 - 04 - 16;修订日期 : 2008 - 06 - 20 基金项目 :国家“十一五 ”科技支撑计划课题资助项目 (2007BAH08B06) 作者简介 :田智慧 (1965 - ) ,男 ,河南西峡县人 ,郑州大学副教授 ,博士 , 研究方向为地理信息系统的理论 、方法与应
道路的行政 、技术等级变更点以及路线在省界的
边界点和路线的主要交叉点. 参照路网的结构 ,在
全省各条国省道及相关的主要县道上布设了 240
个 OD 调查点和交通观测点. 采用路边拦车询问
并给调查过的车贴标签的方法. 对调查的车型进
行了类型划分 ,并规定了车型折算系数 [ 4 ] .
2. 2 交通量预测方法
表 1 OD 调查车型分析 [ 4] Tab. 1 The ana lys of the m otorcycle
type ba sed on OD [ 4]
车型
所占比 例 /%
货车
57. 97
拖挂 集装箱
客车
大拖 合计
7. 65 0. 91 39. 94 3. 53
分类 车型 小货 中货 大货
小客 大客
出行车 辆 /辆 5 494 80 036 38 356 27 645 3 288 100 187 44 137 12 764 361 365
所占比 例 /% 15. 21 22. 15 10. 61 7. 65 0. 91 22. 73 12. 21 3. 53
100
2 基于 四 阶 段 理 论 的 河 南 省 公 路 交 通 量 预测的应用研究
公路交通量是指单位时间内通过公路某一断 面的所有运输工具 (有时包括行人 )的数量. 交通 量是以标准车为基础 ,各类汽车都要折算成标准 车型 ,根据交通部制订的的《公路工程技术标准 》 (JTG B01 - 2003 ) ,我国公路上的标准车型按公 路等级状况分为两种 ,分别为小客车和中型载重 汽车 ,高速公路和一级公路上的标准车型为小客 车 ,其他等级公路上的标准车型为中型载重汽 车 [ 3 ] . 因此 ,在标准车型的折算上 ,客车折合为小 客车 ,而货运车辆折合为中型载重车辆 ,单位均为 辆 /日. 但是同 1980年代相比 ,我国公路尤其是双 车道公路交通组成比例发生了较大的变化. 根据 河南省交通厅 2001年 3月 7日进行的交通量 OD 调查的车型分析 (表 1) [ 4 ] ,在全部出行中 ,客车合 计占 39. 94% ,货车占近 57. 97%. 客车中 ,小客车 占 27. 73% ,货车中 ,中货占 22. 15% ,这表明 ,公 路交通以从开始的单纯出行为目的到注重出行的 舒适性为目的的过渡. 随着我国经济的发展以及 国道主干线公路网的建设 ,特别是高速公路通车 里程的增加以及汽车产业政策的调整 ,交通量中
量的运输弹性需求 ; Y0 为基年的公路运输需求 ;α
为运输需求年均增长率 ;β为自变量年均增长率 ,
β=
(
xt
)
1 t
-1
(2)
x0
式中 : xt 为第 t年自变量的值 ; x0 为基年自变量
的值.
在增长率的模型中 , 增长率 α的确定极为关
键 ,公路交通量预测方法可以采用因果关系分析
的回归模型预测和时间序列分析的趋势外推预测
运用上述方法预测的未来特征年中原城市群
各地市客货车折成小客车的发生吸引量增长率见
表 2.
2. 2. 2 分布交通量预测
交通分布预测方法有增长率法 、重力系数法
和机会模型法 [7 ]. 增长率法分为平均增长率法和
弗雷特法 ,这里采用弗雷特法. 弗雷特法的优势在
于该方法认为两交通区之间的未来出行量 , 不仅
发生吸引量增长率
Tab. 2 The OD ’s growth ra te tha t the am oun ts of the
pa ssenger bus and the fre ight quan tity ma tr ix ing
becom e the car am oun ts in the c ities of
与两区的增长系数有关 , 而且还与整个调查区内
其它小区的增长系数有关. 其计算模型如下 :
第 3期
田智慧等 基于四阶段预测理论的公路交通量预测研究
135
Tfij = T0ij ×Gi ×Gj ×(L i ×L j ) /2
(7)
∑ L i = p0i /
T0ij Gj
(8)
j
表 2 中原城市群各地市客货车折成小客车的
两点间被利用的各条道路的行驶时间都相等 , 最
后达到平衡状态 [2 ]. 平衡分配模型为 :
∑ ∫ m inZ ( x) =
x
αt (w ) dw
( 12 )
α0
∑f0rs = qrs Π r, s k fkrs ≥0 Π r, s
( 13 ) ( 14 )
∑∑∑ xα =
δ frs rs
k α,
用 , E2mail iezhtian@ zzu. edu. cn.
134
郑 州 大 学 学 报 (工 学 版 )
2008年
小客车和大型集装箱的比重将会占据主导地位 , 而拖拉机与非机动车交通量所占比重会继续下 降. 因此 ,继续将中型载重汽车作为交通量换算的 标准车型已不能正确反映我国的公路交通组成情 况和特点 [ 5 ] ,而将小客车作为统一衡量交通量的 标准车型应是今后发展的方向.
2. 2. 1 发生 、吸引交通量预测
( 1 )增长率的确定
在对中原 城 市 群 未 来 发 生 吸 引 交 通 量 预 测
时 ,交通量增长率主要采用如下公式 [ 4 ]等
Yt = Y0 ( 1 +α) t = Y0 ( 1 + E·β) t
(1)
式中 : Yt 为第 t年的公路运输需求 ; E 为对应自变
2. 1 原始数据的来源
本交通厅组织的区域交通量发生与吸引量的 OD
调查. 这次调查根据河南省的行政区划和周边 6
省的道路邻接情况 ,将规划影响区划分为 141 个
小区 ,共包含 298个节点 ,这些节点包含了河南省
所有县以上的城市 、河南省周边省市的主要城市 、
法. 其中 ,回归模型预测中 ,采用一元非线性模型 ,
在时间序列分析的趋势外推方法中 , 可采用指数
函数和幂函数回归等方法.
在本研究中 , 以道路交通量的变化率为考察
对象 ,针对中原城市群各地市的客货车分别运用
了指数函数和幂函数的方法 , 建立了各地市的客
货运输增长率的预测模型. 例如 ,郑州市的客货运
研究区域公路交通需求的变化 ,一般用的比 较多的是四阶段法 ,即交通需求生成预测 、交通分 布预测 、交通方式的选择和交通分配 [ 2 ]. 笔者试 图以四阶段预测分析的理论为基础 ,以河南省公
路交通量需求分析为背景 ,探讨公路交通需求的 内容 、规模 、预测和方法等问题.
1 公路交通量的衡量标准
(5)
A j = A0j ( 1 + R j ) n
(6)
式中 : pi 为 i区未来年发生交通量 ; Ri 为 i区未来
年发生交通量增长率 ; p0i 为 i区基年发生交通量 ;
Aj 为 j区未来年吸引交通量 ; Rj 为 j区未来年吸
引交通量增长率 ; A0j 为 j区基年吸引交通量 ; n为
特征年与基年之差.
∑ L j = A0j /
T0ij Gi
(9)
i
Gi = pfi / p0i
( 10 )
Gj
=
A
f j
/A0j
( 11 )
式中 : Tfij为 i, j区之间的未来出行量 ; T0ij为 i, j区
之间的现状出行量 ; Li 为现状发生量占区域现状
总吸引量比重 ; Lj 为 j区现状吸引量占区域现状
k
Πα
( 15 )
rsk
式中 : xα 为路段 α上的交通量 ; αt 为路段 α上的
行驶时间 ; fkrs 为出发地为 r目的地为 s的 OD 间第 k条路径上的概率 ;δαrs, k为 0 ～1 的变量 , 如果路段 α在出发地为 r目的地为 s的 OD 间的第 k 条路
式中 : x为社会经济增长对货车运输弹性需求增
长率 ; y为货车增长率 ; R 为相关系数.
( 2)发生 、吸引交通量预测
根据利用上面方法得到的未来年份交通量和
利用基年 OD 调查得到的各小区基年发生和吸引
交通量 ,可利用下式计算出未来年各小区发生 、吸
引交通量 [6 ].
pi = p0i ( 1 + R i ) n
基于四阶段预测理论的公路交通量预测研究
田智慧 1 , 王世杰 2
(1. 郑州大学 环境与水利学院 ,河南 郑州 450001; 2. 河南省交通规划勘察设计院 ,河南 郑州 450052)
摘 要 : 区域公路交通量的科学预测是区域公路网规划的前提和基础. 在分析了我国从 1980年以来公 路交通工具的变化后 ,指出今后应以小汽车作为公路交通量衡量的标准 ,在此基础上 ,运用四阶段预测 分析理论 ,研究和建立了适合河南省特点的公路交通量预测模型和方法 ,对河南省公路交通量的需求生 成 、交通分布 、交通方式的选择和交通分配进行了预测和分析 ,并用郑州 —漯河高速公路 、漯河 —驻马店 高速公路 2007年交通量的实际数据进行验证 ,结果表明 ,采用四阶段分析预测理论建立的预测模型较 好地预测了河南省的公路交通量. 关键词 : 公路交通量 ;四阶段预测理论 ;河南省 ;公路交通量预测 中图分类号 : TP 391. 9 文献标识码 : A