陸 瑤，馬曉旦 （上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093）

1 交通生成預(yù)測

1.1 預(yù)測方法。出行生成包括出行產(chǎn)生與出行吸引，由于兩者的影響因素不同，前者以社會經(jīng)濟特性為主，后者以土地利用形態(tài)為主，因此通常需將出行產(chǎn)生和出行吸引分別進行預(yù)測，以確保精確，也利于下一階段出行分布預(yù)測的工作[1]。

出行生成預(yù)測的方法主要有原單位法、增長率法、交叉分類法和函數(shù)法等[2]。這里主要是對新開發(fā)地區(qū)的出行進行預(yù)測，可以借鑒交通影響評價中常采用的土地利用規(guī)劃法[3]，即根據(jù)用地性質(zhì)、建筑規(guī)模以及各類建筑的面積及出行發(fā)生率、吸引率分別預(yù)測出行發(fā)生量和吸引量。

式中：G—小區(qū)機動車交通發(fā)生量，單位：標(biāo)準(zhǔn)小汽車（PCU）；A—小區(qū)機動車交通吸引量，單位：標(biāo)準(zhǔn)小汽車（PCU）；Si—表示小區(qū)內(nèi)第i類用地的建筑面積，單位：平方米（m2）；αi—第i類用地的車輛發(fā)生率，單位：PCU/100m2；βi—第i類用地的車輛吸引率，單位：PCU/100m2。

1.2 交通小區(qū)劃分。為了全面了解研究區(qū)域內(nèi)的交通源以及交通源之間的交通流，將出行需求的產(chǎn)生、吸引與一定區(qū)域的土地利用和社會經(jīng)濟指標(biāo)聯(lián)系起來，根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)的土地利用性質(zhì)和建筑功能，對研究區(qū)域進行了交通小區(qū)的劃分[4]，參考西安市城市及空港新城總體規(guī)劃，按照研究區(qū)域內(nèi)開發(fā)項目性質(zhì)和規(guī)模，結(jié)合道路等級及其功能地位，將研究區(qū)域劃分成20個交通小區(qū)。

研究區(qū)域內(nèi)部按照綜合商務(wù)區(qū)土地利用性質(zhì)和建筑功能，結(jié)合內(nèi)部道路分布情況，劃分交通小區(qū)[5]。此外，依據(jù)其影響區(qū)周邊的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r以及研究區(qū)域的對外聯(lián)系通道分布情況，劃分5個外部虛擬小區(qū)。根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)交通小區(qū)的土地利用性質(zhì)和面積以及項目對外的交通聯(lián)系強度，可進行研究區(qū)域交通生成預(yù)測與分析。

1.3 交通生成量預(yù)測。不同用地性質(zhì)決定了交通發(fā)生與吸引的規(guī)模，在小區(qū)出行產(chǎn)生量和吸引量預(yù)測的時候，先確定各個小區(qū)的出行產(chǎn)生率和吸引率，再根據(jù)用地面積或者建筑面積進行出行產(chǎn)生和吸引量的預(yù)測。西安市城市總體規(guī)劃中對各地塊的用地性質(zhì)作了詳細(xì)規(guī)劃，研究區(qū)域內(nèi)的土地利用性質(zhì)和用地面積基本明確。根據(jù)《建設(shè)項目交通影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ/T141-2010）》中國內(nèi)不同類別建設(shè)項目出行率參考表中的數(shù)值，結(jié)合西安市各種性質(zhì)用地的交通發(fā)生率及吸引率的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，可預(yù)測出各小區(qū)的交通發(fā)生量及吸引量。

對于研究區(qū)域范圍以外的境外交通小區(qū)的出行產(chǎn)生量和吸引量的預(yù)測，可根據(jù)對外聯(lián)系通道主要道路上的交通流量發(fā)展趨勢以及這些通道所聯(lián)系的出行方向的城市區(qū)域的未來社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r及趨勢進行預(yù)測和修正。機場所對應(yīng)的交通小區(qū)的產(chǎn)生量和吸引量，主要結(jié)合機場旅客的到發(fā)量進行預(yù)測。由此得到各交通小區(qū)目標(biāo)年高峰小時出行發(fā)生量及吸引量。

2 交通分布預(yù)測

2.1 預(yù)測方法。本文以交通規(guī)劃軟件EMME中計算的各小區(qū)間的出行阻抗為參考依據(jù)，以現(xiàn)狀交通量分布為基準(zhǔn)，將各交通小區(qū)的出行發(fā)生量和吸引量分布到研究區(qū)域，得到出行的空間分布數(shù)據(jù)。研究區(qū)域?qū)ν獾慕煌ǚ植紨?shù)據(jù)，則主要參考現(xiàn)狀的機場到發(fā)量的城市空間分布特征以及規(guī)劃中的西安市的區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展特征和土地利用特征，綜合預(yù)測未來境外小區(qū)的分布數(shù)據(jù)，以及內(nèi)外交通的分布量。

2.2 交通分布預(yù)測。咸陽國際機場T5航站樓站前綜合商務(wù)區(qū)位于空港新城片區(qū)東側(cè)，中心城區(qū)西北側(cè)，毗鄰咸陽國際機場、秦漢新城等高密度人流分布區(qū)域。基于西安市總體規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃及西咸新區(qū)和空港新城相關(guān)規(guī)劃資料，結(jié)合研究區(qū)域的對外交通聯(lián)系通道的分布情況，進行研究區(qū)域?qū)ν饨煌ㄐ枨蟮姆植碱A(yù)測。根據(jù)規(guī)劃，該區(qū)域外部聯(lián)系通道主要包括正平大街等快速路及灃涇大道、臨空大道、機場高速等主干路。因此，將研究區(qū)域的對外交通分為5個出行方向，分別為正西方向，即為正平大街（西走向）；正北方向，即為正平大街（北走向）；東北方向，即為灃涇大道（東走向）；正南方向，即為灃涇大道（南走向）和正東方向，即為機場高速。根據(jù)城市區(qū)域間的聯(lián)系強度，可得到各出行方向交通需求分布情況。區(qū)域內(nèi)部的出行分布則主要根據(jù)路網(wǎng)的出行阻抗及建筑性質(zhì)和功能的特征，進行預(yù)測[5]。

2.3 交通出行方式劃分。交通方式劃分是把總的出行需求OD分配給各種交通方式，影響因素有出行目的、出行距離、出行者偏好、交通設(shè)施服務(wù)水平等。研究區(qū)域的交通出行方式劃分主要依據(jù)西安市居民現(xiàn)狀出行調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合咸陽國際機場區(qū)域及研究區(qū)域周邊地塊特性，以及未來西安市城市交通發(fā)展戰(zhàn)略，出行結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢，及研究區(qū)域的交通系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)狀況，進行方式劃分預(yù)測。

3 交通分配預(yù)測

3.1 預(yù)測方法。交通分配預(yù)測是指在交通分布預(yù)測基礎(chǔ)上，將各分區(qū)之間出行分布量分配到交通網(wǎng)絡(luò)的各條邊上去的工作過程，一般都借助于交通規(guī)劃軟件實現(xiàn)。在目標(biāo)年各交通小區(qū)預(yù)測OD分布量的支持下，根據(jù)影響區(qū)各道路規(guī)劃等級標(biāo)定路網(wǎng)模型，完成OD在路網(wǎng)上的交通分配。

交通分配的方法有多種，總體上可以分為兩類，即：均衡分配方法和非均衡分配方法。平衡分配方法中比較常用的是用戶平衡分配模型，而隨機用戶均衡（SUE）模型是“用戶平衡（UE）”模型的改進。主要模擬出行者不完全掌握所有路況信息，且均認(rèn)為自己所選擇的路徑是“阻抗”最小的路徑，再沒有出行者相信能依靠單方面改變出行路徑來減少自己的估計行駛阻抗，其預(yù)測模型如下：

3.2 交通分配。根據(jù)研究區(qū)域周邊道路交通條件和項目具體特征，結(jié)合對周邊土地利用情況的分析，在Emme系統(tǒng)里建立研究區(qū)域的路網(wǎng)模型，將分方式的出行分布矩陣輸入到系統(tǒng)里，借助Emme軟件的交通分配模塊，將OD矩陣加載到對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上，在路網(wǎng)上進行交通分配，得到研究區(qū)域路網(wǎng)上的路段交通流量以及交叉口的流量，通過路段飽和度和交叉口延誤時間的計算，可以分析路網(wǎng)的服務(wù)水平。根據(jù)控規(guī)方案的道路網(wǎng)絡(luò)，在Emme中建模，可得到控規(guī)方案對應(yīng)的路段交通流量分配圖及路段飽和度圖，如圖1所示。

圖1 控規(guī)方案研究范圍路段要素圖

同理，可根據(jù)優(yōu)化后的路網(wǎng)方案進行建模，在研究區(qū)域優(yōu)化道路網(wǎng)絡(luò)上進行交通分配預(yù)測，可得到優(yōu)化方案的路段交通流量圖及路段飽和度圖，如圖2所示。

圖2 優(yōu)化方案研究范圍路段要素圖

由圖1、圖2對比可知，優(yōu)化方案與控規(guī)方案相比，路網(wǎng)內(nèi)路段流量分布更加均勻，與控規(guī)路網(wǎng)方案相比，流量從較大的靠近機場及綜合商務(wù)區(qū)的灃涇大道和機場高速西側(cè)轉(zhuǎn)移到臨空大道和機場高速東側(cè)，大大降低了機場周邊路網(wǎng)的交通壓力；同時，由路段飽和度對比可知，優(yōu)化方案關(guān)鍵主干路及次干路飽和度提高明顯，整體路網(wǎng)飽和度均處于合理的范圍內(nèi)，綜合商務(wù)區(qū)路網(wǎng)活性明顯提高，內(nèi)部及外部交通更加順暢。

3.3 關(guān)鍵交叉口分析。根據(jù)控規(guī)方案的交通需求預(yù)測和路網(wǎng)分配流量，可得到研究范圍內(nèi)對外聯(lián)系密切、流量較大的主要道路交匯的5個關(guān)鍵交叉口的交通流量分配圖，如圖3所示。

圖3 控規(guī)方案關(guān)鍵交叉口流量分布圖

同理，為了比較優(yōu)化方案和控規(guī)方案，根據(jù)優(yōu)化方案的交通需求預(yù)測和路網(wǎng)分配流量，可得到研究范圍內(nèi)對外聯(lián)系密切、流量較大的主要道路交匯的5個關(guān)鍵交叉口的交通流量分布圖，如圖4所示。

由圖3、圖4的關(guān)鍵交叉口流量分配對比可以看出，優(yōu)化方案較控規(guī)方案關(guān)鍵交叉口整體交通性能得到較大提升，其中國定路—俠農(nóng)街交叉口、灃涇大道—俠農(nóng)街交叉口及灃涇大道—舜壽大街交叉口為研究區(qū)域內(nèi)部交通組織的關(guān)鍵交叉口，優(yōu)化方案中三個交叉口各方向的流量與控規(guī)方案相比，各方向流量分配更為適中，交叉口整體的通行效率得到提高。

灃涇大道—正平大街交叉口、臨空大道—灃涇大道交叉口為研究區(qū)域?qū)ν饨煌ńM織的關(guān)鍵交叉口，優(yōu)化方案中兩個交叉口各方向的流量與控規(guī)方向相比優(yōu)化較大，起到了分擔(dān)內(nèi)部交通、聯(lián)絡(luò)外部交通的作用，同時，各方向流量分配更為適中，交叉口整體的通行效率得到提高，主要出行方向交通流量所占比例較高，提高了研究區(qū)域與外部區(qū)域的聯(lián)系，提高了整個區(qū)域路網(wǎng)的通行順暢性和連通活躍度。

控規(guī)方案和優(yōu)化方案中關(guān)鍵交叉口的平均延誤及飽和度對比如表1所示：

圖4 優(yōu)化方案關(guān)鍵交叉口流量分布圖

表1 控規(guī)與優(yōu)化方案關(guān)鍵交叉口平均延誤對比

由表1可知，優(yōu)化方案較控規(guī)方案，關(guān)鍵交叉口的平均延誤時間均較小，各關(guān)鍵交叉口的運行效率得到優(yōu)化，同時，由于關(guān)鍵交叉口所在區(qū)位的特殊性，優(yōu)化方案中道路網(wǎng)絡(luò)通行效率和運行狀況明顯優(yōu)于控規(guī)方案。

此外，國定路—俠農(nóng)街交叉口、灃涇大道—俠農(nóng)街交叉口及灃涇大道—舜壽大街交叉口等研究區(qū)域內(nèi)部交通組織的關(guān)鍵交叉口，其交叉口平均延誤時間的優(yōu)化比率與灃涇大道—正平大街交叉口、臨空大道—灃涇大道交叉口等研究區(qū)域?qū)ν饨煌ńM織的關(guān)鍵交叉口平均延誤時間的優(yōu)化比率相比提高幅度更大，可以看出，優(yōu)化方案不僅可使對外交通溝通更順暢，對于內(nèi)部交通運行及組織的優(yōu)化更為明顯。

4 總結(jié)

本文西安市及空港新城的總體規(guī)劃，以及研究范圍周邊區(qū)域的土地利用及交通特性，針對區(qū)域交通需求進行預(yù)測，按照經(jīng)典的四階段預(yù)測方法進行得到其優(yōu)化方案，使得整個研究區(qū)域路網(wǎng)的交通運輸能力得到提高。