袁立順

摘 要：交通量預(yù)測(cè)是預(yù)測(cè)科學(xué)在交通分析上的具體應(yīng)用，是進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目必要性論證，確定道路工程規(guī)模和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的依據(jù)。所謂交通量預(yù)測(cè)就是根據(jù)歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及交通量變化情況，推測(cè)道路在設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的增長(zhǎng)和變化規(guī)律，預(yù)測(cè)得到設(shè)計(jì)壽命周期內(nèi)的道路交通量。文章介紹了交通量預(yù)測(cè)方法中的回歸預(yù)測(cè)法和彈性系數(shù)法及其在工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：城市道路；交通量；預(yù)測(cè)方法

1 交通量預(yù)測(cè)方法簡(jiǎn)介

常用的交通量預(yù)測(cè)方法有多種，本文將通過(guò)工程實(shí)例介紹回歸分析法和彈性系數(shù)法在交通量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。

1.1 回歸預(yù)測(cè)法

回歸預(yù)測(cè)法是以相關(guān)原理揭示因果關(guān)系的一種常用技術(shù)，其原理是根據(jù)已知的n組數(shù)據(jù)（Xi，Yi）來(lái)尋求它們之間函數(shù)關(guān)系的最佳表達(dá)式或最佳擬合曲線。交通量預(yù)測(cè)常采用的回歸方法為一元線性回歸法和多元線性回歸法。

如果2個(gè)變量的關(guān)系是線性的，就可以建立如下一元回歸方程：

y=a+bx，式中： a為回歸常數(shù)；b為回歸系數(shù)。

運(yùn)用最小二乘法原理就可方便求出a， b的值，交通量分析中的一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測(cè)常使用一元回歸法。

由于交通量增長(zhǎng)與影響區(qū)人口、經(jīng)濟(jì)、車(chē)輛保有量等因素之間有著密切關(guān)系，因此可使用多元線性回歸方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，其方程形式如下：

式中： Yt為t年交通量；xit為第i個(gè)指標(biāo)第t年值，xit由項(xiàng)目影響區(qū)的經(jīng)濟(jì)、人口、車(chē)輛保有量等指標(biāo)構(gòu)成；a，b為回歸系數(shù)。

1.2 彈性系數(shù)法

彈性系數(shù)法是從整體上把握經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)關(guān)系，是一種定性定量相結(jié)合的交通量綜合分析預(yù)測(cè)方法。它是根據(jù)交通量增長(zhǎng)速度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度之間的關(guān)系，通過(guò)確定社會(huì)經(jīng)濟(jì)量的增長(zhǎng)來(lái)找出將來(lái)交通量增長(zhǎng)速度的趨勢(shì)。

彈性系數(shù)法的數(shù)學(xué)模型為：

式中： yt為預(yù)測(cè)對(duì)象y在時(shí)刻t的預(yù)測(cè)值；yt′為預(yù)測(cè)對(duì)象y在當(dāng)前時(shí)刻t的值；i′為預(yù)測(cè)對(duì)象在過(guò)去一段時(shí)間的平均增長(zhǎng)率（%）；i為預(yù)測(cè)對(duì)象在今后一段時(shí)間的平均增長(zhǎng)率（%）；Es為彈性系數(shù)；q′為類(lèi)比變量在過(guò)去一段時(shí)間的平均增長(zhǎng)率；q為類(lèi)比變量在今后一段時(shí)間的平均增長(zhǎng)率。

彈性系數(shù)的確定是運(yùn)用彈性系數(shù)法進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。通常，彈性系數(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平、地區(qū)特性、發(fā)展戰(zhàn)略等有一定的關(guān)系。因此，彈性系數(shù)的確定應(yīng)綜合分析預(yù)測(cè)區(qū)域的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)研究該區(qū)域不同時(shí)期的彈性系數(shù)以及與不同區(qū)域的彈性系數(shù)類(lèi)比綜合確定。

2 工程應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程概述

北倉(cāng)道位于天津市北辰區(qū)，地處中環(huán)線與外環(huán)線之間，該工程西接鐵東路，東接外環(huán)線，全長(zhǎng)約2公里。該工程2007年啟動(dòng)，2008年7月底竣工。

該工程可行性研究階段采用彈性系數(shù)法進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)。選用汽車(chē)保有量與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值進(jìn)行回歸分析確定彈性系數(shù)。

2.2 交通量預(yù)測(cè)

2.2.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)

根據(jù)天津統(tǒng)計(jì)年鑒，并參考《天津市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》，采用定量分析與定性分析相結(jié)合的方法綜合預(yù)測(cè)天津市2010年、2015年、2020年、2025年及2030年的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，并得到其增長(zhǎng)率，預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2.2 彈性系數(shù)的確定

根據(jù)調(diào)查資料分析，汽車(chē)的出行強(qiáng)度一般比較穩(wěn)定，汽車(chē)保有量與交通出行量有很好的相關(guān)關(guān)系，且現(xiàn)階段各地區(qū)汽車(chē)保有量數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，因此本報(bào)告將以汽車(chē)保有量和地區(qū)生產(chǎn)總值的分析為基礎(chǔ)確定彈性系數(shù)。

根據(jù)《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》查得天津市歷年地區(qū)生產(chǎn)總值和民用汽車(chē)保有量。并根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（CTJ37-90），車(chē)種換算系數(shù)為：小客車(chē)取1.0；大客車(chē)、小貨車(chē)取1.5；大貨車(chē)取2.0，將汽車(chē)保有量折算成小客車(chē)（標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型）數(shù)量，見(jiàn)表2。

表2 天津市歷年生產(chǎn)總值、小客車(chē)（標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型）數(shù)量表

根據(jù)天津市歷年生產(chǎn)總值和折算后的小客車(chē)保有量，通過(guò)回歸分析，確定小客車(chē)保有量和生產(chǎn)總值之間的回歸模型：

yt=315976.4+119.1xt ；r=0.949

式中：yt為小客車(chē)保有量在時(shí)刻t的值；xt為生產(chǎn)總值在時(shí)刻t的值；r為相關(guān)系數(shù)。

通過(guò)上述回歸模型和天津GDP預(yù)測(cè)值，確定未來(lái)相應(yīng)年份的小客車(chē)數(shù)量，從而得到小客車(chē)的年平均增長(zhǎng)率，見(jiàn)表3。

表3 天津市小客車(chē)年增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)表

根據(jù)表1、表2和彈性系數(shù)公式，可確定小客車(chē)保有量彈性系數(shù)。但這僅是對(duì)整個(gè)天津地區(qū)生產(chǎn)總值和汽車(chē)保有量的預(yù)測(cè)，但不能代表北辰地區(qū)的情況，而汽車(chē)的保有量得增長(zhǎng)也不能完全代表汽車(chē)出行量的增長(zhǎng)。所以需對(duì)上表所求的彈性系數(shù)進(jìn)行折減。綜合考慮歷史汽車(chē)保有量彈性系數(shù)發(fā)展?fàn)顩r及北辰地區(qū)現(xiàn)狀，考慮此地區(qū)車(chē)輛出行次數(shù)、車(chē)型結(jié)構(gòu)以及實(shí)載的變化，并分析了影響區(qū)主要干線道路和區(qū)域內(nèi)已建城市道路交通量增長(zhǎng)趨勢(shì)，確定北倉(cāng)道交通量的彈性系數(shù)見(jiàn)表4。

表4 彈性系數(shù)預(yù)測(cè)值

2.2.3 交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)GDP增長(zhǎng)率和彈性系數(shù)通過(guò)彈性系數(shù)法數(shù)學(xué)模型確定北倉(cāng)道交通量增長(zhǎng)率，見(jiàn)表5。

表5 北倉(cāng)道交通量增長(zhǎng)率表

北倉(cāng)道現(xiàn)狀觀測(cè)交通量為11697pcu/d，根據(jù)上述交通量增長(zhǎng)率，計(jì)算得該工程設(shè)計(jì)年限（20年）末道路交通量為31652pcu/d。道路設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)車(chē)為雙向6車(chē)道，設(shè)計(jì)年限末期道路服務(wù)水平能夠達(dá)到二級(jí)以上。

該工程交通量預(yù)測(cè)采用汽車(chē)保有量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)建立回歸模型，相關(guān)系數(shù)為0.949，可見(jiàn)選用指標(biāo)高度相關(guān)。2013年12月現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地觀測(cè)北倉(cāng)道高峰小時(shí)交通量為1859pcu/h，與預(yù)測(cè)值相近?？梢?jiàn)由彈性系數(shù)法確定的交通量增長(zhǎng)率能夠準(zhǔn)確反映交通量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，交通量預(yù)測(cè)結(jié)果能夠?yàn)榈缆方ㄔO(shè)規(guī)模提供可靠依據(jù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

彈性系數(shù)法直接考慮交通量增長(zhǎng)與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，因此預(yù)測(cè)結(jié)果較穩(wěn)定，另外計(jì)算比較簡(jiǎn)單，當(dāng)歷史交通量數(shù)據(jù)缺乏平穩(wěn)性時(shí)，可考慮用彈性系數(shù)法進(jìn)行預(yù)測(cè)。為了使預(yù)測(cè)結(jié)果能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際情況，可通過(guò)分析工程相關(guān)的歷史資料、規(guī)劃資料及預(yù)測(cè)的需求，結(jié)合各種預(yù)測(cè)方法的特點(diǎn)，組合運(yùn)用這些預(yù)測(cè)方法進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)。

參考文獻(xiàn)

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