遲 爽
(黑龍江省公路工程造價管理總站)
交通預測的水平和質(zhì)量直接影響到項目決策方案的科學性和合理性。交通量預測是進行交通狀態(tài)評價、綜合分析建設項目的必要性和可行性的基礎和前提,是確定公路建設項目的技術等級、工程設施規(guī)模以及經(jīng)濟評價的主要依據(jù),也是可行性研究的關鍵部分。
交通運輸與經(jīng)濟社會有著密不可分的聯(lián)系,經(jīng)濟社會的發(fā)展決定著交通運輸?shù)陌l(fā)展,反過來交通運輸也影響著經(jīng)濟社會的發(fā)展速度與水平,交通運輸?shù)陌l(fā)展可以引導和促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。因此在進行交通量預測時,應分析經(jīng)濟社會與交通運輸發(fā)展兩者之間的相關關系,在對項目影響區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展調(diào)查的基礎上,對項目影響區(qū)域未來經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢與水平進行了分析預測,進而對項目設計交通量進行預測。
目前中國普遍采用的交通量預測方法是四階段預測法:即經(jīng)濟社會發(fā)展預測、發(fā)生集中量預測、交通量分布預測和交通量分配。
首先對區(qū)域經(jīng)濟社會現(xiàn)狀進行分析和發(fā)展預測;其次根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展的趨勢與特點及其與交通運輸?shù)南嚓P關系,在對相關公路歷年交通量或區(qū)域客貨運量進行分析的基礎上,采用彈性系數(shù)法確定交通增長率,并結合OD調(diào)查得出的基年交通發(fā)生集中量,預測項目影響區(qū)域未來交通需求,即未來年發(fā)生與集中交通量;然后按照交通出行特點研究區(qū)域內(nèi)發(fā)生與集中交通量的空間分布,采用FRATAR法進行未來交通分布預測,得到未來各特征年的機動車出行分布表;最后根據(jù)未來的路網(wǎng)布局情況,并考慮收費等對交通量的影響,在各特征年路網(wǎng)上進行交通量分配。
由于經(jīng)濟的發(fā)展受區(qū)域政府部門以及國家的宏觀調(diào)控,因而預測時應充分考慮區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、政府部門發(fā)展規(guī)劃和國家的經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃。
(1)交通發(fā)生量預測
區(qū)域公路網(wǎng)交通發(fā)生量預測與分析主要是利用歷史的或調(diào)查的各類社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料、各類交通方式的交通需求量數(shù)據(jù)資料,根據(jù)交通小區(qū)交通發(fā)生量與小區(qū)土地利用、社會經(jīng)濟等特征變量之間的定量關系,通過社會經(jīng)濟預測,運用回歸分析與彈性系數(shù)法預測得出未來年各交通小區(qū)的交通產(chǎn)生量和交通吸引量。
其公式為:彈性系數(shù)e=運輸指標變化的百分率/經(jīng)濟指標變化的百分率。
其中:運輸指標為交通分區(qū)的交通發(fā)生量,經(jīng)濟指標采用國內(nèi)生產(chǎn)總值。
(2)交通分布量預測
從高速公路項目的自身特征來看,一方面,建設項目所承擔的交通量會按其固有的發(fā)展規(guī)律自然增長;另一方面,項目的建成通車,必然會促進其所在地區(qū)及附近影響區(qū)的經(jīng)濟和交通體系的深刻變化,誘使社會經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)結構等方面的迅猛發(fā)展。因此,應考慮高速公路建設對項目影響區(qū)經(jīng)濟和交通運輸?shù)恼T增影響,對可能引起轉移的運輸量進行分析并預測出轉移交通量。由此可見,項目的遠景交通量預測應由如下三部分組成:自然增長的趨勢型交通量預測、誘增交通量預測、轉移交通量預測。
①趨勢型交通分布量預測
趨勢型交通分布量預測方法可采用常規(guī)的方法如弗雷特法(Frator Method),重力模型法(雙約束或單約束)、系統(tǒng)平衡模型法等。其中弗雷特法應用較為廣泛,該方法的優(yōu)勢在于該方法認為兩交通小區(qū)之間的未來出行量,不僅與這兩區(qū)的增長系數(shù)有關,而且還與整個調(diào)查區(qū)內(nèi)其他小區(qū)的增長系數(shù)有關。其具體的計算模型形式如下
②誘增型交通分布量預測
建設項目的出現(xiàn),將對沿線區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生促進與激勵作用,由于交通的便利,縮短了人們的出行和貨物的運輸時間,導致人口密集、土地利用性質(zhì)轉變、開發(fā)強度增大,將會在正常增長的交通量以外誘發(fā)產(chǎn)生一部分交通量,即誘增交通量。誘增交通量一般采用無約束重力模型推算,主要考慮以各區(qū)域間的交通運行時間為阻抗,按照有無項目比較法的原則,對項目建成前后路網(wǎng)交通量運行時間的縮短來推算誘增交通量。
誘增型交通量按下式計算
式中:ΔQ'ij為未來i區(qū)至j區(qū)間的誘增交通量;Q'ij為未來i區(qū)至j區(qū)間的交通量;T'ij為未來路網(wǎng)上i區(qū)至j區(qū)間的通過時間;Tij為現(xiàn)狀路網(wǎng)上i區(qū)至j區(qū)間的通過時間;α、β、γ為重力模型參數(shù),通過對基年OD表及路網(wǎng)分析,得到
③轉移型交通分布量預測
轉移交通量的預測目前國內(nèi)尚無成熟的預測技術,一些項目在預測時存在一定的隨意性。目前公認的方法是轉移率法。首先繪制轉移曲線,之后標定轉移率,據(jù)此得到轉移交通量。
(3)交通分配
近年來,交通分配理論越來越受到關注,各種分配模型層出不窮,如最短路徑分配模型、靜態(tài)多路徑分配模型、動態(tài)多路徑分配模型、容量限制分配模型、增量加載分配模型及隨機用戶平衡分配模型等。
例如采用均衡分配法。均衡分配法的原理是:假設兩點之間有很多條道路而這兩點之間的交通量又很少的話,這些交通量顯然會沿著最短路徑走。隨著交通量的增加,最短路徑上的交通量也會隨之增加,增加到一定程度,這條道路上的行駛時間會因為擁堵而增加,這時,該路徑已不是最省時的了。因此,有一部分使用者會選擇新的最短路。隨著兩點之間的交通量的繼續(xù)增加,兩點之間的道路都有可能被利用,直到兩點之間被利用的各條道路的行駛時間都相等,最后達到平衡狀態(tài)。
交通需求預測理論日益成熟和完善,但高速公路項目工程可行性研究中的交通量預測方法卻存在許多實際問題。由于人們認識上和思想上的差異,并且預測方法在一定程度上各有利弊,導致交通預測的精度不高,預測質(zhì)量不好。另外,在預測的某個環(huán)節(jié)上由于沒有一個統(tǒng)一、規(guī)范、科學的做法,致使人為的抬高交通量,造成決策失誤,給高速公路建設帶來巨大損失。因此,分析和研究適合高速公路項目的交通預測方法具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
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