趙會(huì)珍，李中山，孟麗麗

（1.河北聯(lián)合大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，河北 唐山063000；2.唐山市交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，河北 唐山063000）

1 常用的交通分布預(yù)測(cè)方法

1.1 恩格爾系數(shù)法

主要考慮各個(gè)交通小區(qū)的人口數(shù)量、恩格爾系數(shù)、年內(nèi)生產(chǎn)總值等因素的影響，因此，觀眾出行比例與交通小區(qū)恩格爾系數(shù)的倒數(shù)有一定的比例關(guān)系。恩格爾系數(shù)是指食品支出總額占個(gè)人消費(fèi)支出總額的比例，假設(shè)觀眾是按各交通小區(qū)的承受能力均勻地分布在各小區(qū)，則各小區(qū)的交通生成模型如下:假設(shè)門(mén)票價(jià)格為C、娛樂(lè)消費(fèi)支出比例為y，個(gè)人收入為ω，由以上分析，有能力購(gòu)買(mǎi)世園會(huì)門(mén)票的個(gè)人收入最低值為

各個(gè)小區(qū)月收入大于ω＝C／y的居民為具有購(gòu)票能力的居民，具體人數(shù)Oj可根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)年鑒的居民收入統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出。如果沒(méi)有詳細(xì)數(shù)據(jù)時(shí)，Oj可以根據(jù)基尼系數(shù)近似推算得出?；嵯禂?shù)反映了居民收入分配的均衡程度，值域?yàn)椋?，1］。設(shè)小區(qū)的基尼系數(shù)為G，居民的平均收入為，月收入大于ω′且具有購(gòu)票能力的居民比例為

式中:κj為某小區(qū)j月收入大于ω′的居民比例；ω′為具有購(gòu)票能力居民的最低月收入；Φ（）為正態(tài)分布函數(shù)；σj為根據(jù)基尼系數(shù)得到小區(qū)j的對(duì)數(shù)正態(tài)分布方差。

1.2 修正概率預(yù)測(cè)法

恩格爾系數(shù)法的前提是居民參加大型活動(dòng)時(shí)，其出行的意愿不受距離的影響，但這樣也有可能導(dǎo)致與實(shí)際情況不符。交通小區(qū)到活動(dòng)場(chǎng)所的距離是觀眾出行的重要影響因素之一，在很大程度上直接影響居民是否參加大型活動(dòng)。在情況相同的情況下，如果出行距離越短，居民前去參加活動(dòng)的幾率就越大，反之越小。因此，需要對(duì)居民參加大型活動(dòng)的概率進(jìn)行修正。

各小區(qū)居民參加大型活動(dòng)的概率修正后，各小區(qū)參加大型活動(dòng)居民的出行量如下式

式中:A′jb為概率修正后第j個(gè)小區(qū)參加大型活動(dòng)的本地觀眾人數(shù)初始預(yù)測(cè)值；P′j為修正后第j個(gè)交通小區(qū)有購(gòu)票潛力的居民參加大型活動(dòng)的概率；rj為第j個(gè)交通小區(qū)的形心到活動(dòng)場(chǎng)所的距離；Ο′j為第j個(gè)小區(qū)總?cè)丝跀?shù)。

1.3 重力模型法

在各交通小區(qū)情況相同的條件下，大型活動(dòng)實(shí)際參加量與距離成反比，可得基于重力模型的觀眾分布預(yù)測(cè)，如下式

式中:Rj為第j個(gè)小區(qū)到活動(dòng)場(chǎng)所的距離；Oj為第j個(gè)小區(qū)具有購(gòu)票能力的居民總數(shù)；NAT為本地觀眾總量；β，γ為模型待定參數(shù)，主要通過(guò)現(xiàn)狀OD調(diào)查結(jié)果來(lái)標(biāo)定。

三種常見(jiàn)方法各有利弊，各城市應(yīng)根據(jù)城市的自身特點(diǎn)和需要來(lái)選擇合適的大型活動(dòng)預(yù)測(cè)方法，三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 常用的交通分布預(yù)測(cè)方法比較

2 三種方法的應(yīng)用比較

2016年世界園藝博覽會(huì)將在唐山市舉辦，為了更好地做好世園會(huì)舉辦期間的交通組織管理工作，對(duì)觀眾人數(shù)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)已成為交通組織管理的基礎(chǔ)工作。參考“西安世園會(huì)”及其它大型活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，取外地觀眾比例為30%，本地觀眾為70%。根據(jù)國(guó)內(nèi)外舉辦同類(lèi)大型活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)平均每日的觀眾總量為10萬(wàn)，高峰總訪客量為35萬(wàn)人次，計(jì)算可得本地觀眾人數(shù)NAT＝245 000。根據(jù)各小區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況、人口總量、對(duì)外客運(yùn)場(chǎng)站的分布等情況，利用恩格爾系數(shù)法、修正概率預(yù)測(cè)法和重力模型法對(duì)園藝博覽會(huì)的本地觀眾交通分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.1 恩格爾系數(shù)法預(yù)測(cè)

恩格爾系數(shù)法所需數(shù)據(jù)如表2，表3所示。

表2 人均家庭月收入表 元

表3 具有購(gòu)票能力的居民比例表 %

現(xiàn)以路北區(qū)為例，對(duì)可能參加活動(dòng)的觀眾人數(shù)進(jìn)行計(jì)算:路北區(qū)的人口為582 540，人均月收入為3 500元，世園會(huì)門(mén)票為100元，消費(fèi)指數(shù)（y）為3.73%。

由式（1）得具有購(gòu)票能力的最低收入為ω′j＝100／0.037 3＝2 681元。查得基尼系數(shù)G＝0.474時(shí)，σ＝0.9。

由式（2）可得具有購(gòu)票能力的人數(shù)比例kj＝，因此，由式（3）得到路北區(qū)的參加人數(shù)為O′j＝582 540×61.79%＝35 995。

由恩格爾系數(shù)法依次計(jì)算剩下的各小區(qū)參觀人數(shù)，如表4所示。

表4 修正后恩格爾系數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果表

2.2 修正概率預(yù)測(cè)法

首先在百度地圖中測(cè)量出各區(qū)域形心到南湖的距離，如表5所示。

表5 各區(qū)域形心到南湖的距離表 km

計(jì)算式（2）中的參數(shù)得

式中:φ為比例系數(shù)，X為各交通小區(qū)有購(gòu)票潛力居民參加大型活動(dòng)比例的平均值。

由式（3）得修正后的概率和預(yù)測(cè)人數(shù)，如表6所示。

表6 修正后的概率和預(yù)測(cè)人數(shù)表

2.3 重力模型法預(yù)測(cè)結(jié)果

利用基于重力模型的改進(jìn)分布預(yù)測(cè)模型進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)唐山市綜合交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院對(duì)大型活動(dòng)調(diào)研資料提供的數(shù)據(jù)，采用多元回歸標(biāo)定參數(shù)得β＝0.836、γ＝0.398，對(duì)唐山世園會(huì)進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè)。

以路北區(qū)為例進(jìn)行預(yù)測(cè)，由式（4）計(jì)算分母得

對(duì)三種方法的預(yù)測(cè)結(jié)果相對(duì)比，如圖1和圖2所示。

表7 重力模型法預(yù)測(cè)結(jié)果

由圖1和圖2可以看出重力模型的結(jié)果、修正概率法結(jié)果和恩格爾系數(shù)法的結(jié)果都有一定差距，各個(gè)區(qū)域的交通人數(shù)分布發(fā)生了一定的變動(dòng)。重力模型法需要一定的實(shí)際調(diào)查并且考慮了距離等影響因素，從對(duì)比圖中我們可以直觀地看出重力模型法得到的結(jié)果是距離南湖較近的路北區(qū)和路南區(qū)的居民出行比例明顯增加，符合實(shí)際情況。

圖1 三種預(yù)測(cè)方法柱狀圖

圖2 三種預(yù)測(cè)方法折線圖

3 結(jié) 語(yǔ)

北京奧運(yùn)會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)等大型活動(dòng)已經(jīng)成功地在我國(guó)舉辦，隨著經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，大型活動(dòng)的舉辦將會(huì)十分頻繁；為確保大型活動(dòng)的順利舉行，需要科學(xué)合理的交通保障措施，交通生成預(yù)測(cè)是制定交通保障的基礎(chǔ)。以唐山市世園會(huì)舉辦期間的交通生成預(yù)測(cè)為例，分別用恩格爾系數(shù)法、修正概率模型法、重力模型法進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合唐山市實(shí)際交通情況，得出重力模型法是合理預(yù)測(cè)方法的結(jié)論。

［1］盛宇.中小城市交通需求預(yù)測(cè)模型研究［D］.天津:河海大學(xué)，2006.

［2］彭智.高新科技園貨運(yùn)交通需求預(yù)測(cè)及交通分配仿真模擬研究［D］.長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)，2007.

［3］催紅軍.交通組織管理關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.長(zhǎng)沙:東南大學(xué)，2006.

［4］孟博翔.基于四階段法的蘭州市雁灘商業(yè)圈交通需求預(yù)測(cè)［J］.交通科技與經(jīng)濟(jì)，2014，16（2）:27－30.