沈越

摘要：機(jī)場(chǎng)作為重要的交通輻射中心，對(duì)周邊交通網(wǎng)絡(luò)具有重要的影響。在首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)2006年—2015年連續(xù)時(shí)空尺度上的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和周邊交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的支撐下，根據(jù)北京新機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)做出科學(xué)預(yù)測(cè)。結(jié)論如下：①交通網(wǎng)絡(luò)與機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)密切聯(lián)系，機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)不斷完善；②近期的2025年和遠(yuǎn)期的2040年，交通網(wǎng)絡(luò)逐步完善。北京新機(jī)場(chǎng)和首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行，分享著客貨流，雙方的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)都會(huì)呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì)?？傮w上，兩機(jī)場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行的狀況，將會(huì)改善北京交通壓力，提高客貨容量。交通網(wǎng)絡(luò)承載力也大幅上漲；③2025年新機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)約為1510.8km，道路總數(shù)約為176條，2040年新機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)約1871.9km，道路總數(shù)約為187條；④新機(jī)場(chǎng)建設(shè)后周圍道路建設(shè)規(guī)模和機(jī)場(chǎng)巴士規(guī)?？梢云骄徳黾咏ㄔO(shè)。

Abstract： As an important transportation center， the airport has an important impact on the surrounding traffic network. By the support of airport operation data and airport perimetertraffic network data of the Capital International Airport from 2006 to 2015 at the continuous temporal and spatial scales， based on airport operation data of the new airport in Beijing， using neural network prediction model， we will make scientific prediction on Beijing's new airport traffic network data. Conclusions are as follows： ①The transportation network is closely related to the airport data， and the traffic network around the airport has been improved and will be improved. ②The recent 2025 and forward in 2040， the gradual improvement of the transport network. The new Beijing airport and Beijing Capital International Airport are in cooperation with share of passenger flow， so the traffic network data both decreased before increasing trend. On the whole， with the two airport cooperative operation of the situation， Beijing will improve traffic pressure， improve passenger capacity. Traffic network carrying capacity will also rise sharply. ③New airport bus mileage in 2025 is about 1510.8km， the total number of roads is about 176， in 2040 the new airport bus mileage is about 1871.9km， the total number of roads is about 187. ④After the construction of the new airport， the size of the surrounding airport road construction and the size of the airport bus can be increased gently.

關(guān)鍵詞：北京新機(jī)場(chǎng)；交通網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)；輻射區(qū)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

Key words： Beijing new airport；traffic network prediction；radiation area；neural network

中圖分類號(hào)：F570.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）10-0004-06

0 引言

北京作為全國(guó)的政治經(jīng)濟(jì)中心，其民航業(yè)也是處于中國(guó)發(fā)展的前沿。“城市機(jī)場(chǎng)”向“機(jī)場(chǎng)城市”的概念轉(zhuǎn)變，使得機(jī)場(chǎng)已經(jīng)不再是一個(gè)單純的交通運(yùn)輸單位，憑借著機(jī)場(chǎng)強(qiáng)大的對(duì)外交通能力，對(duì)城市甚至是地區(qū)的發(fā)展產(chǎn)生著多層次多方面的滲透。北京新機(jī)場(chǎng)的建設(shè)則有利于完善北京及周邊交通網(wǎng)絡(luò)體系并且促進(jìn)周邊地區(qū)發(fā)展。隨著京津冀一體化協(xié)作發(fā)展的深入，處于三者交界位置的北京新機(jī)場(chǎng)無(wú)疑成為京津冀發(fā)展聯(lián)系的紐帶，甚至在其他更多方面輻射著更廣闊的華北乃至全國(guó)。北京新機(jī)場(chǎng)的建設(shè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)施，交通網(wǎng)絡(luò)等等的積極影響無(wú)疑是巨大的。

現(xiàn)有的研究多以機(jī)場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響為主，如芮宏用投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)分析了民用機(jī)場(chǎng)在城市與區(qū)域、分工專業(yè)化、企業(yè)區(qū)位選擇等方面對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響[1]，夏夢(mèng)瑩以成都為模板開(kāi)展了基于新機(jī)場(chǎng)的成都臨空經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究[2]，蘇增蓉則著眼于首都機(jī)場(chǎng)與順義臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)聯(lián)動(dòng)關(guān)系并以此展開(kāi)研究[3]，綦躍武以中小機(jī)場(chǎng)為研究對(duì)象，從建筑業(yè)、旅游業(yè)等方面分析中小機(jī)場(chǎng)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響[4]，宋偉分析了民用航空機(jī)場(chǎng)對(duì)城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)原生效應(yīng)、次生效應(yīng)、衍生效應(yīng)[5]，另外周游的《首都機(jī)場(chǎng)對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響研究》[6]和王倩的《樞紐機(jī)場(chǎng)對(duì)區(qū)域的輻射影響研究》[7]都分析了機(jī)場(chǎng)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響等。

另一方面關(guān)于機(jī)場(chǎng)周邊交通的研究較少，以預(yù)測(cè)性研究和規(guī)劃為主，為本文提供了研究思路。王愛(ài)云以西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)為例，對(duì)機(jī)場(chǎng)軌道交通客流進(jìn)行分析預(yù)測(cè)[8]，岳喜展以陸側(cè)交通系統(tǒng)中對(duì)外集散道路交通規(guī)劃為例，提出了機(jī)場(chǎng)對(duì)外通道的的規(guī)劃方案設(shè)計(jì)[9]，趙素霞以成都市為例，提出了城市公共交通與機(jī)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法并驗(yàn)證了其實(shí)用性和可靠性[10]。王彥明則針對(duì)長(zhǎng)白山機(jī)場(chǎng)建設(shè)影響的自身特點(diǎn)，分別采用灰色預(yù)測(cè)模型和生長(zhǎng)曲線法、轉(zhuǎn)換系數(shù)法對(duì)機(jī)場(chǎng)交通的變化量進(jìn)行預(yù)測(cè)[11]。而國(guó)外的針對(duì)終端區(qū)旅客流量的研究[12]為機(jī)場(chǎng)周邊的道路需求提供了參考，Hepner R.的《機(jī)場(chǎng)的發(fā)展和成長(zhǎng)的研究》[13]從總體上研究了機(jī)場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律，Davidson K B以布里斯班機(jī)場(chǎng)為例的交通量預(yù)測(cè)模型的研究[14]對(duì)于交通預(yù)測(cè)模型提出了自己的看法。但是這些研究在都是在預(yù)測(cè)性上進(jìn)行深入研究，而未與交通網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)，現(xiàn)有的交通網(wǎng)絡(luò)研究則多以與機(jī)場(chǎng)脫離的方式來(lái)研究，如柯文前的《高速公路交通網(wǎng)絡(luò)的研究》[15]。

因此，本文將對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)進(jìn)行周邊交通網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)，同時(shí)在在預(yù)測(cè)中引入輻射區(qū)概念。北京新機(jī)場(chǎng)的研究必然要借助于對(duì)大型樞紐機(jī)場(chǎng)的分析，關(guān)系最為緊密的便是首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)，擬以首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)2006年-2015年連續(xù)時(shí)空尺度上的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和周邊交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，根據(jù)北京新機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。從而更好的對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)的功能定位、影響評(píng)價(jià)作出更為準(zhǔn)確的結(jié)論，結(jié)果可以為北京新機(jī)場(chǎng)的后期開(kāi)發(fā)建設(shè)提供參考指標(biāo)。

1 數(shù)據(jù)處理與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

北京新機(jī)場(chǎng)影響范圍廣闊，顯然，對(duì)輻射區(qū)的影響最為直接。輻射區(qū)是指產(chǎn)業(yè)輻射所能涉及的范圍。而本文中的產(chǎn)業(yè)輻射是指交通網(wǎng)絡(luò)方面的輻射，即新機(jī)場(chǎng)所能影響其交通的地區(qū)。輻射區(qū)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①具有輻射源：輻射源是指一個(gè)產(chǎn)業(yè)輻射體系中刺激、拉動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力點(diǎn)。核心或骨干產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)業(yè)輻射體系中的動(dòng)力源，其發(fā)展變化將對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)輻射網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響。本文中的輻射源是指北京首都新機(jī)場(chǎng)。②雙向輻射：輻射源和接收方之間存在聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，輻射一旦發(fā)生，兩者之間互相促成。例如機(jī)場(chǎng)的大巴會(huì)對(duì)周邊的地區(qū)帶來(lái)影響，而周邊地區(qū)也會(huì)影響機(jī)場(chǎng)的交通狀況。③與物質(zhì)媒介有關(guān)：距離是衡量輻射區(qū)的一個(gè)重要因素，在交通方面，機(jī)場(chǎng)對(duì)距離其近的區(qū)域影響較大，而距離其遠(yuǎn)的地方影響較小[16]。例如，新機(jī)場(chǎng)對(duì)廊坊交通的影響比對(duì)天津的影響要大。

新機(jī)場(chǎng)輻射區(qū)以機(jī)場(chǎng)本身為中心輻射源，輻射源所在的地方為固安縣，隸屬河北省廊坊市，地處華北平原北部，北京、天津、保定三市中心。東與永清縣相連，西與涿洲市、高碑店市相鄰，南與霸州市、雄縣接壤，北隔永定河，與北京市大興區(qū)相望。距北京天安門50公里，東南距天津市120公里，西南距保定市120公里[17]。通過(guò)機(jī)場(chǎng)大巴，空港巴士，高速公路，地鐵，火車，高鐵，國(guó)道等主要交通方面所能影響到的區(qū)域界定為新機(jī)場(chǎng)的輻射區(qū)。主要包括：北京市，河北廊坊、保定地區(qū)及石家莊、天津地區(qū)。

北京新機(jī)場(chǎng)工程規(guī)劃至2025年總投資達(dá)800億元，若加上配套設(shè)施（主要為空管設(shè)備以市政基礎(chǔ)設(shè)施等），總投資高達(dá)2000億以上，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，新機(jī)場(chǎng)規(guī)模遠(yuǎn)超首都機(jī)場(chǎng)以及國(guó)內(nèi)其他大型機(jī)場(chǎng)，南苑機(jī)場(chǎng)也會(huì)在新機(jī)場(chǎng)落成后遷入，屆時(shí)新機(jī)場(chǎng)將成為世界第一大機(jī)場(chǎng)。目前新機(jī)場(chǎng)已于2015年全面開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)2019年正式投入使用，具體規(guī)劃指標(biāo)及業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)詳見(jiàn)表1。

新機(jī)場(chǎng)的飛行區(qū)等級(jí)與首都機(jī)場(chǎng)一樣，同為4F級(jí)（最高級(jí)），但是跑道劃設(shè)較首都機(jī)場(chǎng)更為靈活，除了三條南北向平行跑道之外，鑒于北京盛行東南向航班的特點(diǎn)，特意設(shè)計(jì)了一條主要用于起飛的斜向跑道，以提升機(jī)場(chǎng)跑道的使用效率。

北京新機(jī)場(chǎng)的建設(shè)不同于一般地區(qū)新建機(jī)場(chǎng)，而是在現(xiàn)有首都機(jī)場(chǎng)的基礎(chǔ)上另外新建一個(gè)大型國(guó)際樞紐機(jī)場(chǎng)，這意味著北京也將成為國(guó)內(nèi)繼上海之后第二個(gè)一市多場(chǎng)的城市。從國(guó)外一市多場(chǎng)模式的發(fā)展來(lái)看，雙機(jī)場(chǎng)功能定位的演變多為新機(jī)場(chǎng)落成投產(chǎn)后逐漸替代原有機(jī)場(chǎng)，成為一個(gè)區(qū)域內(nèi)最大最重要的機(jī)場(chǎng)。但是這大多是因?yàn)槔蠙C(jī)場(chǎng)建設(shè)的年代久遠(yuǎn)，新機(jī)場(chǎng)的現(xiàn)代化程度和綜合使用性更勝一籌，如韓國(guó)首爾仁川/金浦機(jī)場(chǎng)、新加坡樟宜/實(shí)里達(dá)機(jī)場(chǎng)、上海浦東/虹橋機(jī)場(chǎng)等等。但是，北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓于2008年竣工，至今不足十年，且仍保持著世界最大單體航站樓的記錄，基礎(chǔ)設(shè)施十分完備，運(yùn)營(yíng)情況良好，故北京新機(jī)場(chǎng)建成后不會(huì)馬上取代首都機(jī)場(chǎng)的地位，而是與其共同分擔(dān)首都地區(qū)的航運(yùn)業(yè)務(wù)量，兩個(gè)機(jī)場(chǎng)各自分工獨(dú)立卻又協(xié)同配合，共同實(shí)現(xiàn)北京市雙機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)

從網(wǎng)絡(luò)，文獻(xiàn)資料如《從統(tǒng)計(jì)看民航》等渠道獲得的民航統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)出2006-2015旅客吞吐量，貨郵吞吐量，起落架次這三項(xiàng)機(jī)場(chǎng)基本指標(biāo)，見(jiàn)表2。再?gòu)臋C(jī)場(chǎng)官方網(wǎng)站獲取，或者從搜狗地圖上進(jìn)行測(cè)距，得到首都機(jī)場(chǎng)2006-2015歷年的機(jī)場(chǎng)巴士里程數(shù)和空港巴士里程，見(jiàn)表3和表4。出租車，自駕車等交通方式都依賴于各類道路，因此根據(jù)2006到2015年的北京交通圖，對(duì)東起溫榆河西至六環(huán)路，北起六環(huán)路南至區(qū)界的范圍進(jìn)行各類道路的計(jì)數(shù)，含高速，公路，小路三個(gè)類別。分類方法：依照高速公路、普通有路名公路，和無(wú)路名公路，無(wú)路名公路按公路交叉點(diǎn)之間一段為一條公路，得到首都機(jī)場(chǎng)周圍道路統(tǒng)計(jì)表，見(jiàn)表5，由于地圖的清晰度問(wèn)題以及不同版本的矛盾問(wèn)題，最后確定的數(shù)據(jù)為06到09的數(shù)據(jù)以及13年的數(shù)據(jù)。以上數(shù)據(jù)匯總得到首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)2006-2015機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。根據(jù)新機(jī)場(chǎng)建設(shè)的官方規(guī)劃，得到新機(jī)場(chǎng)預(yù)估運(yùn)行指標(biāo)，見(jiàn)表7。通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料及網(wǎng)上數(shù)據(jù)獲得地鐵的數(shù)據(jù)，了解到首都機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)線地鐵從2008年開(kāi)始開(kāi)通，里程數(shù)沒(méi)有變化，期間也沒(méi)有開(kāi)通新路線，開(kāi)通新站點(diǎn)，因此不將地鐵的里程數(shù)列入體現(xiàn)首都機(jī)場(chǎng)周圍交通網(wǎng)絡(luò)變化的數(shù)據(jù)中。從表4知，機(jī)場(chǎng)自從運(yùn)行以來(lái)其空港巴士一直處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，沒(méi)有太大的增幅趨勢(shì)，因此不采用空港巴士數(shù)據(jù)作為依據(jù)。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型，得到兩方數(shù)據(jù)間的定量關(guān)系。最后根據(jù)得到的定量關(guān)系，以及新機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量，貨郵吞吐量，起落架次的預(yù)估指標(biāo)，對(duì)新機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)大巴里程，周圍各類道路數(shù)做出預(yù)測(cè)，從而對(duì)新機(jī)場(chǎng)建設(shè)對(duì)周圍的交通網(wǎng)絡(luò)造成的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1.3 預(yù)測(cè)方法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Neural Networks，NN）是由大量的、簡(jiǎn)單的處理單元（稱為神經(jīng)元）廣泛地互相連接而形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它反映了人腦功能的許多基本特征，是一個(gè)高度復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)習(xí)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有：①分布儲(chǔ)存并行分布處理；②高度魯棒性和容錯(cuò)能力；③學(xué)習(xí)能力；④能充分逼近復(fù)雜的非線性關(guān)系。特別適合處理有多個(gè)自變量、關(guān)系復(fù)雜、不精確和模糊的信息處理問(wèn)題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)在于神經(jīng)元。神經(jīng)元是以生物神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細(xì)胞為基礎(chǔ)的一種生物模型。在人們對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行研究之后，人們開(kāi)始探討人工智能的機(jī)制，把神經(jīng)元數(shù)學(xué)化，從而產(chǎn)生了神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?jié)點(diǎn)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)則來(lái)表示。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型現(xiàn)在有數(shù)十種之多，應(yīng)用較多的典型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Hopfield網(wǎng)絡(luò)、ART網(wǎng)絡(luò)和Kohonen網(wǎng)絡(luò)。其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種按誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ㄓ?xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò)，是目前應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)指的是用了“BP算法”進(jìn)行訓(xùn)練的“多層感知器模型”。多層感知器（MLP，Multilayer Perceptron）是一種前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括輸入層（input）、隱層（hidden layer）和輸出層（output layer）。其原理有如下四點(diǎn)，首先是輸出原理，隱節(jié)點(diǎn)輸出模型和輸出節(jié)點(diǎn)輸出模型如式（1）和式（2）所示，其中f為非線形作用函數(shù)；qj和qk為j和k節(jié)點(diǎn)的神經(jīng)單元閾值：

本文采用IBM spss statics 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多層感知器實(shí)現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)，以首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為練習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，再代入北京新機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 研究結(jié)果

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果

本文利用IBM spss statics 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多層感知器進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練以及預(yù)測(cè)。首先，構(gòu)建數(shù)據(jù)集間的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖如圖1。該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏階層啟動(dòng)函為雙曲線正切值函數(shù)，輸出階層啟動(dòng)函數(shù)為單位函數(shù)。

本文的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于訓(xùn)練的有10組數(shù)據(jù)，為2006到2015年的首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。其中處理這10組數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集的過(guò)程如表8所示，7組用作訓(xùn)練，3組用作檢測(cè)，排除的為用作預(yù)測(cè)根據(jù)的北京新機(jī)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

進(jìn)行訓(xùn)練后得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)表如表9，輸入階層含旅客吞吐量，貨郵吞吐量，起降架次作為共變量，共變量的重新計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)化，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練得到統(tǒng)一。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，確定了一層隱藏階層。輸出階層為兩個(gè)因變量，即交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)：機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)和道路總數(shù)。訓(xùn)練過(guò)程即用7組數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，剩下3組數(shù)據(jù)用來(lái)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)。機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)和道路總數(shù)的訓(xùn)練結(jié)果散點(diǎn)圖見(jiàn)圖2和圖3，殘差圖見(jiàn)圖4和圖5，由可知?dú)埐钶^小，擬合性和準(zhǔn)確性較好。

經(jīng)過(guò)訓(xùn)練最后得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果圖如表10所示，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練、檢測(cè)過(guò)程，最后得到的訓(xùn)練平均整體相對(duì)錯(cuò)誤為0.038，檢測(cè)平均整體相對(duì)錯(cuò)誤為0.065，相對(duì)錯(cuò)誤較小，最后檢測(cè)出的機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)和道路總數(shù)的相對(duì)錯(cuò)誤分別為0.194和0.012，相對(duì)錯(cuò)誤較小，說(shuō)明該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)誤差較小，較準(zhǔn)確。

2.2 預(yù)測(cè)結(jié)果

由北京新機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量、貨郵吞吐量、起落架次三個(gè)指標(biāo)最后預(yù)測(cè)得到2025年和2040年的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，2025年機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)約為1510.8km，道路總數(shù)約為176條，2040年機(jī)場(chǎng)大巴里程數(shù)約為1871.9km，道路總數(shù)約為187條，見(jiàn)表11?，F(xiàn)有大巴里程數(shù)1720.2km，道路總數(shù)166條。對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析：①?gòu)牡缆房倵l數(shù)來(lái)看，到2025年可達(dá)176條，到2040年可達(dá)187條，十年和之后十五年間分別增長(zhǎng)10條和11條。時(shí)間跨度大，在短期內(nèi)增長(zhǎng)比較小，主要原因是首都第二機(jī)場(chǎng)剛剛建設(shè)完工，并不能馬上形成規(guī)模，客流量不會(huì)突增，所以其道路在短期內(nèi)的增長(zhǎng)不會(huì)太多，只是滿足短期的運(yùn)營(yíng)需求；而長(zhǎng)期運(yùn)行后，第二機(jī)場(chǎng)會(huì)超過(guò)首都機(jī)場(chǎng)成為主要樞紐機(jī)場(chǎng)，大量客流會(huì)促使道路數(shù)有明顯的增長(zhǎng)。②從機(jī)場(chǎng)巴士的總里程數(shù)來(lái)看，到2025年總里程為1630.8km，到2040年總里程為2118.8km。預(yù)測(cè)結(jié)果呈先減后增的趨勢(shì)。其原因有三：①新機(jī)場(chǎng)的剛剛運(yùn)行并不會(huì)馬上獨(dú)立其機(jī)場(chǎng)巴士路線，而是在短期內(nèi)會(huì)和原來(lái)的首都機(jī)場(chǎng)共同使用一部分路線，導(dǎo)致其會(huì)有先減少的趨勢(shì)。②新機(jī)場(chǎng)投入后的未來(lái)幾年內(nèi)，其運(yùn)營(yíng)規(guī)模仍然會(huì)次于先有的機(jī)場(chǎng)，增長(zhǎng)趨勢(shì)不會(huì)太大，其取代原有機(jī)場(chǎng)的地位是徐徐漸進(jìn)的過(guò)程。③當(dāng)首都新機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行成熟之后，其規(guī)模才會(huì)大于現(xiàn)有的首都機(jī)場(chǎng)，客流量的大量增加，起落架次的不斷增長(zhǎng)，會(huì)使得機(jī)場(chǎng)巴士有明顯的增長(zhǎng)。預(yù)測(cè)結(jié)果具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，可作為未來(lái)首都新機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)規(guī)劃的參考。機(jī)場(chǎng)大巴和機(jī)場(chǎng)周邊道路，是通向機(jī)場(chǎng)的兩種重要途徑，在可見(jiàn)的未來(lái)10年乃至25年內(nèi)，大巴里程數(shù)和道路總條數(shù)會(huì)以一定的模式呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。而在以新機(jī)場(chǎng)為輻射源的輻射區(qū)內(nèi)，首都新機(jī)場(chǎng)的建設(shè)會(huì)對(duì)其周邊區(qū)域的交通網(wǎng)絡(luò)體系起到促進(jìn)作用，帶動(dòng)周邊區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，逐步完善交通網(wǎng)絡(luò)，使其功能和效率最佳。而另一方面，交通網(wǎng)絡(luò)體系的不斷完善又能對(duì)首都新機(jī)場(chǎng)的發(fā)展甚至對(duì)周邊區(qū)域的發(fā)展起促進(jìn)作用，最終達(dá)到相輔相成的關(guān)系。

而通往首都新機(jī)場(chǎng)的方法不止有機(jī)場(chǎng)大巴和乘坐汽車，前面已經(jīng)提到，空港巴士和地鐵，高鐵也是三種重要的途徑，而本文的預(yù)測(cè)不僅僅局限于機(jī)場(chǎng)巴士的里程數(shù)和首都新機(jī)場(chǎng)周邊的道路總條數(shù)，預(yù)測(cè)的結(jié)果也會(huì)對(duì)高鐵，空港巴士，地鐵的建設(shè)與發(fā)展起一定的的參考作用。從機(jī)場(chǎng)巴士總里程數(shù)和道路總條數(shù)的預(yù)測(cè)結(jié)果的趨勢(shì)來(lái)看，本文認(rèn)為，到2025和2040年，空港巴士、地鐵和高鐵的的各自運(yùn)行發(fā)展情況可能會(huì)有局部減少或者停頓，但總體呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。而現(xiàn)有的資料及數(shù)據(jù)顯示，地鐵和高鐵的發(fā)展起步較晚，沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)和資料來(lái)支撐其模型的的構(gòu)建和最后精準(zhǔn)數(shù)值的預(yù)測(cè)；空港巴士的運(yùn)行模式尚不健全，且各地模式并不統(tǒng)一，所以也沒(méi)有合理的數(shù)據(jù)來(lái)支撐精準(zhǔn)預(yù)測(cè)最后的值。但是本文可以根據(jù)機(jī)場(chǎng)巴士的里程數(shù)和首都新機(jī)場(chǎng)周邊的道路總條數(shù)的預(yù)測(cè)結(jié)果確定的是，在未來(lái)10年及25年內(nèi)，空港巴士、地鐵和高鐵總里程數(shù)會(huì)呈總體上升的趨勢(shì)不斷完發(fā)展。這一結(jié)果也具有一定的參考價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本文以2006年-2015年實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)為支撐，在分析首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)交通網(wǎng)絡(luò)變化特征基礎(chǔ)上，結(jié)合北京新機(jī)場(chǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)，對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)近期和遠(yuǎn)期的交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)研究，具有較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)基礎(chǔ)。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，繼承了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有的大規(guī)模并行、分布式存儲(chǔ)和處理、自組織、自適應(yīng)和自學(xué)能力，客觀的擬合了整體數(shù)據(jù)，得到合理的關(guān)聯(lián)關(guān)系。結(jié)果表明：①北京新機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)體系與北京新機(jī)場(chǎng)客貨流、起降架次有著密切聯(lián)系，其增長(zhǎng)量之間也存在著關(guān)聯(lián)，使得北京新機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)可以從客觀上進(jìn)行預(yù)測(cè)。②近期的2025年和遠(yuǎn)期的2040年，交通網(wǎng)絡(luò)逐步完善。北京新機(jī)場(chǎng)和首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行，分享著客貨流，雙方的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)都會(huì)呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì)?？傮w上，兩機(jī)場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行的狀況，將會(huì)改善北京交通壓力，提高客貨容量。交通網(wǎng)絡(luò)承載力也大幅上漲。③新機(jī)場(chǎng)建設(shè)后周圍道路建設(shè)規(guī)模和機(jī)場(chǎng)巴士規(guī)?？梢云骄徳黾咏ㄔO(shè)。

3.2 討論

北京新機(jī)場(chǎng)正處于建設(shè)中，新機(jī)場(chǎng)對(duì)周邊交通網(wǎng)絡(luò)體系的影響還不顯著。隨著北京新機(jī)場(chǎng)的落成，客貨吞吐量、起降架次的逐漸變化，周圍區(qū)域內(nèi)的交通需求必然有所增長(zhǎng)，這種增長(zhǎng)趨勢(shì)與北京新機(jī)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù)變化有著必然的聯(lián)系，最緊密的便是客貨吞吐量。

城市規(guī)劃中，符合客觀發(fā)展規(guī)律極為重要。北京新機(jī)場(chǎng)周邊道路交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)主要考慮處于核心地位的北京新機(jī)場(chǎng)的客貨流對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)的需求，結(jié)合北京道路交通自身發(fā)展特征，北京新機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)的最佳規(guī)劃能得以實(shí)現(xiàn)。

本文所研究并預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，客觀上對(duì)北京新機(jī)場(chǎng)的交通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃提供了數(shù)據(jù)參考，并揭示了北京新機(jī)場(chǎng)周邊交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)律，但以下問(wèn)題仍需進(jìn)一步討論：②預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。北京地理位置特殊，隨著國(guó)家各種政策的實(shí)施，例如一帶一路、京津冀協(xié)同發(fā)展，宏觀上對(duì)整個(gè)北京，尤其是北京新機(jī)場(chǎng)交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展注入了許多潛在變量。本文采取了最直接密切的幾種變量進(jìn)行預(yù)測(cè)研究，但交通網(wǎng)絡(luò)的多樣性與綜合性，多種變量共同作用，使得交通網(wǎng)絡(luò)變化復(fù)雜，而多種間接變量之間存在的影響是相互抵消還是協(xié)同增長(zhǎng)有待多方位深入研究。②北京新機(jī)場(chǎng)對(duì)地鐵和高鐵的影響可預(yù)測(cè)性。北京新機(jī)場(chǎng)建設(shè)催生出周邊地鐵發(fā)展有其必然性，對(duì)高鐵的發(fā)展也存在極大的影響，而地鐵的數(shù)量和通達(dá)性、高鐵的建設(shè)也多取決于全局戰(zhàn)略，判斷機(jī)場(chǎng)在整個(gè)區(qū)域發(fā)展的全局戰(zhàn)略處于什么樣的位置，從而對(duì)更高層次的交通需求產(chǎn)生什么影響，對(duì)各種數(shù)據(jù)都存在極高要求，也有待進(jìn)一步探討。

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