城市汽车保有量预测及道路交通经济效果分析

大连理工大学硕士学位论文
摘
要
本研究从城市交通需求和交通环境容量两方面建立了城市汽车保有量的预测模 型，为可持续发展的 城市交通系统提供理论依据和数据依据。 从汽车生产给国民 经济带 来的 经济性和汽车使 起的 用引 外部不 经济性， 析道路 来分 交通经济效 果。 首先利用人工神经网 络技术构建城市小汽车保有量的宏观预测模型。为了 模拟汽 车保有量与其影响因素之间的非线性关系，这里分析影响城市汽车保有量的主要因素， 将城市人口 密度， 人均 Ｇ Ｐ数据， Ｄ 公交路网密度， 道路网 密度， 车你 收 燃油价格 入，
城市汽车保有量预测及道路交通 经济效果分析
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以 及外界干 素 模型的自 扰因 作为 变量， 保有量作为 变量， 汽车 输出 利用 Ｂ Ｐ神经网 络技 术，建立预测模型。 其中， 外界干扰因 素代表了 难以 一组 量化的变量，用来模拟这种因 素对汽车保有量 产生的突变影响。 进而以 大连市为 结合实际的数据调查，对该模型 例， 进行了 模拟预测， 最终得到小汽车 保有量的 计算关系式。 其次， 从城市交通环境负荷的角度出 发，开发了 在交通环境容量约束下的 城市最大
汽车保有量预测模型。目的是为了 优化城市道路交通的空间分布，预测在一定的交通环
境负荷上限约束下，城市最大可以 容纳的汽车保有量大小。模型采用双重规划的思想，
上层问 题以 小区的汽车保有量之和最大为目 标函数，约束条件是路段上的 汽车尾气排放 不超过相应的交通环境容量；下层问 题是固定需求的用户平衡分配模型， 模拟用户的出 行路径选择行为。为了实现两层模型间的相互反馈，同时求解两个优化问题，我们开发 了 一个基于灵敏度分析的 优化算法，从下层模型中 得到路段流量以 及道路交通需求对小 区 汽车保有量的 数，并把该导数信息代入到上层模型中。 偏导 经过反复迭代计算得到上 层目 标函数中的汽车保有量。最后以 一个实例计算对该模型及求解方法进行了验证。 再次，从汽车生产给国民 经济带来的贡献以 及汽车使用造成的负面经济影响分析 城市道路交通的 经济效果。为了 计算汽车工业生产带来的正面经济效果， 我们利用投入 产出理论及产业关联理论，分析与汽车制造业相关联的上游和下游产业。 然后，计算了
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由于汽车产量增加带来的直接经济效果、间接经济效果以及各种波及效果，进而对上述
指标进行求和， 单位汽车生产对国民 得到 经济的贡献度。 这一研究的另一部分是道路交 通环境污染和交通事故的外部不经济性。以 汽车保有量与交通环境负荷、汽车保有量与 交通事故总量之间的 发展变化关系为基础， 建立宏观预测模型，并把该结果转换成金钱 指标。 最后，综合正反两方面的 经济效果， 分析了 汽车交通的道路经济效果。 关 键词： 汽车保有量；交通环境容量； 交通经济效果； 灵敏度分析；投入产出分析