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        高速鐵路通道客流預測方法研究

        2021-09-16 02:43:17楊鵬程
        交通科技與管理 2021年29期
        關鍵詞:預測方法客流高速鐵路

        楊鵬程

        摘 要:近年來,隨著高速鐵路網的完善和發(fā)展,傳統(tǒng)高鐵預測模型“趨勢、轉移、誘增”表現(xiàn)出一定不適應性,本文試圖通過分層次的中長途客流和城際客流分別進行預測,進一步的把握高速鐵路客流預測規(guī)模,并以對滬杭通道的客流分析為例,證明著這種方法對于復雜通道內的線路更為有效。

        關鍵詞:高速鐵路;客流;預測方法

        中圖分類號:U293.13 文獻標識碼:A

        0 引言

        傳統(tǒng)客流預測認為高速鐵路運量由趨勢運量、轉移運量和誘增運量三部分組成??瓦\走廊因相關區(qū)域經濟發(fā)展、人口增加等因素而自然增長所形成的鐵路運輸需求即趨勢運量;緣于新線建成,走廊內鐵路運輸?shù)募夹g經濟比較優(yōu)勢進一步凸顯,自公路、民航等其他交通方式轉移而來的運量即轉移運量;通道內相關項目建成后將填補沿線高鐵空白、優(yōu)化沿線交通體系,從而顯著改善交通條件,提升服務質量,進而誘發(fā)沿線客運需求即誘增運量,對這三部分運量分別預測并相加就是目前高速鐵路通常使用的“趨勢、轉移、誘增”預測方法。

        1 高速鐵路客流預測方法體系研究

        按客流性質劃分,鐵路通道客流可劃分為中長途客流和城際客流,二者出行特征存在較大差異,通道客流預測過程中可結合研究年度路網規(guī)劃和區(qū)域鐵路客運需求走勢,預測區(qū)域鐵路客運量,預測區(qū)域鐵路客運流向分布,結合功能定位及不同類型客流產生機理,分別對城際客流、中長途路網客流展開預測。

        1.1 中長途客流預測

        在中長途鐵路客流預測過程中,高速鐵路客流和普速鐵路客流存在本質差別,高速鐵路時效介于航空和普速鐵路之間,其舒適性也遠高于普速客流,進行客流預測過程中可作為單獨出行方式進行預測。從簡化設計,提高效率角度出發(fā),僅以鐵路中長途客流為基礎,結合路網分工的變化,結合全國鐵路客流增長趨勢,采用增長率法,確定研究年度的通道鐵路中長途客流。

        增長率法直接選取客運量的歷史數(shù)據(jù),計算平均增長作為預測期的客運量增長率,根據(jù)平均增長率預測未來幾年的客運量。

        模型如下:

        式中:——預測對象未來第年的預測值;——預測對象基年統(tǒng)計值;——預測年限;——增長率。

        1.2 城際客流預測

        城際客流預測可采用彈性系數(shù)法、FRATOR法、重力模型、LOGIT模型、誘增模型等較為成熟的方法,利用四階段方法預測通道各條線路承擔城際客流。

        1.2.1 交通生成

        出行生成模型的建立通常有兩種方法:回歸分析法和交叉分類法。這兩種方法的共同原理都是通過分析,研究影響交通發(fā)生或吸引的主要因素,建立起這些主要因素與交通量的關系。

        出行產生量預測采用交叉分類中的產生率法,將出行對象按照社會經濟、家庭情況分成不同的類型、不同的出行目的進行分析,確定各交叉類別的出行率。

        1.2.2 交通分布

        出行分布模型建立的是各個交通小區(qū)之間交通量變換的定量關系。出行分布模型一般有兩種類型:增長系數(shù)法和重力模型法。與增長系數(shù)法相比,重力模型引入了交通區(qū)之間的阻抗,既可以反映土地使用的變化對出行分布的影響,也可以反映交通設施的變化對出行分布的影響。

        出行分布模型的形式如下:

        1.2.3 交通方式劃分

        從起訖點調查中直接得到現(xiàn)狀個交通方式特征,以此為基礎,再根據(jù)出行特點(出行目的、行程時間、費用、舒適性、安全性等),個人及家庭特點(職業(yè)、性別、年齡、收入、支出、人員數(shù)、車輛擁有量、居住條件等),城市和地區(qū)特點(城市規(guī)模、居民密度,是否進入市中心,停放車條件等),以及出行時間特點(是否交通高峰時間)等因素進行出行方式劃分預測。常用的預測模型為Logit模型。

        1.2.4 交通分配預測

        交通分配的方法包括全有全無分配法、容量限制法、用戶均衡分配法、隨機用戶均衡分配法等。

        1.3 通道客流分配

        通過城際、中長途客流預測,得到通道客流總量。結合基于上述研究,結合通道內各條線路的功能定位、系統(tǒng)能力,通道內線路的樞紐車站布局等,將通道客流合理分配至各條線路,得到高速鐵路的客流預測結果。

        2 滬杭通道案例分析

        2.1 通道概況

        滬杭鐵路通道現(xiàn)狀由滬杭客專、滬杭既有線2條鐵路構成。其中:滬杭客專全長160 km,設計時速350 km/h,滬杭間最快動車組運行45分鐘。滬杭既有線全長189 km,設計時速160 km/h,滬杭間直達列車運行1小時41分鐘。

        2.2 通道規(guī)劃

        滬杭通道內規(guī)劃主要包括滬乍杭鐵、滬杭客專、滬杭磁浮、滬杭既有線、滬蘇湖鐵路等,各線客運功能如下:

        (1)滬乍杭鐵路作為滬杭主通道的輔助通路,除承擔沿線客流外,還可分擔部分滬杭主通道承擔的中長途客流。

        (2)滬杭客專與滬杭高鐵是滬杭間客運主通道,初期,滬杭客專主要承擔上海與浙、閩、贛、云、貴、粵、桂、湘旅客交流及川渝地區(qū)部分旅客交流,并兼顧滬杭間及浙江余部與上海、沿線城際交流。至近期滬杭高鐵投產運營后,滬杭客專以沿線及浙江省城際客流為主,滬杭高鐵主要承擔上海與浙、閩、贛、云、貴、粵、桂、湘等中長途旅客交流。

        (3)滬杭磁浮主要承擔滬杭間客流大點城際客流。

        (4)滬杭既有線主要承擔上海向杭州以遠地區(qū)中長途客流及通道貨運,兼顧少量城際客流。

        (5)滬蘇湖鐵路主要承擔上海、蘇州、湖州間的城際客流;長三角地區(qū)與安徽皖南、川渝等中西部城市之間的中長途客流;兼顧上海與杭州及以遠的旅客交流。

        2.3 客流預測

        2.3.1 中長途客流預測

        規(guī)劃年度,伴隨通蘇嘉甬、鹽泰錫宜、連淮揚鎮(zhèn)、商合杭、昌景黃、杭溫等線路建成及長三角城際網的逐步完善,滬杭通道的中長途客流吸引范圍將會有所變化。

        增強:

        (1)對杭黃沿線吸引。

        (2)上海、嘉興與浙江西部金華、義烏、衢州及以遠地區(qū)交流進一步加強。

        減少:

        (1)甬臺溫地區(qū)向蘇南及以遠客流轉由通蘇嘉甬擔當。

        (2)杭州及以遠浙江省內向蘇南客流由鹽泰錫宜與通蘇嘉甬共擔。

        (3)滬昆通道浙江以外向南京及以遠、蘇南地區(qū)客流經昌景黃-宣城至黃山通路截留。

        采用趨勢增長的方式,預測滬杭通道各個方向的中長途客流如下:

        2019年滬杭通道中長途客流為2 264萬人,預測至2045年,通道中長途總量將達到7 000萬人。

        2.3.2 城際客流

        本次通道內城際客流研究范圍為上海、杭州、嘉興三市,同時考慮蘇州、寧波、湖州、紹興以及杭州以遠(湖杭、杭溫、杭紹臺、杭黃、滬昆)等方向客流。交通分區(qū)分為19個小區(qū),以及8個主要方向。

        2019年滬杭通道城際客流為4 450萬人,預測至2045年,通道中長途總量將達到12 000萬人,其中鐵路承擔4 500萬人。

        2.3.3 相關線路客流分配

        通過對中長途客流和城際客流的預測,2045年通道內鐵路客流總量將達到11 500萬人,經過客流分配,滬杭高鐵將承擔3 300萬人,滬杭客專3 600萬人,滬乍杭鐵路承擔2 200萬人,既有線承擔1 100萬人,滬杭磁浮承擔1 200萬人。

        3 結束語

        本文以滬杭通道為例,通過中長途客流,城際客流分層次分析,來把握通道內的鐵路客流總量,進一步分配至相關線路,案例證明,在通道內存在高速鐵路、普速鐵路、城際鐵路等多種制式的情況下,采用分層次客流預測方法是合適的。

        參考文獻:

        [1]張連暉.沈陽至鐵嶺城際快速軌道交通客流預測研究[J].北方交通,2009(12):59-62.

        [2]趙冰潔.天津至保定鐵路城際客流預測[J].科技信息,2009(6):384-385.

        [3]蔣玉琨.通往郊區(qū)的軌道交通線路客流預測方法[J].都市快軌交通,2009(6):44-48.

        [4]程曉青,倪少權,王柄迭.新建城市軌道交通近期誘增客流預測研究[J].城市交通,2009(11):55-57.

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