交通需求預測第一節(jié)交通需求預測的內容及步驟城市交通需求預測一、城市交通預測的內容：1、城市客運交通預測包括：城市居民出行預測、城市流動人口出行預測、城市對外及過境客運交通預測等三部分。2、城市貨運交通預測包括城市市內貨運交通預測和城市對外及過境貨運交通預測兩部分。二、城市交通預測的步驟1、居民出行預測——居民出行生成預測，分布預測，方式預測。2、流動人口出行預測——流動人口出行生成預測，分布預測，方式預測。3、對外及過境客運交通預測——對外及過境客運生成預測，分布預測，方式預測。4、城市市內貨運預測——城市市內貨運交通生成預測，分布預測。5、對外及過境貨運交通預測——對外及過境貨運交通生成預測，分布預測，方式預測6、交通分配預測區(qū)域交通需求預測客運交通預測包括：客運交通生成預測、分布預測、方式預測貨運交通預測包括：貨運交通生成預測、分布預測、方式預測交通分配預測交通生成、交通分布、交通方式、交通分配四步驟的交通預測——四階段模式。交通方式預測也可在交通分布預測之前進行。除了“四階段模式”之外，還有將四個步驟中的某幾個步驟合并成一個步驟進行的——交通組合預測。第二節(jié)交通需求預測模型綜述交通預測的基本思路是根據分析，建立交通與土地利用之間的基本關系，結合土地利用資料，進而進行交通預測。交通與土地利用之間的關系模型是一個綜合性的系統(tǒng)模型，它包括三個總變量，即土地利用（居住人數、工作崗位數、汽車擁有量、貨物流通量等）、交通（出行量、交通量）、交通特征（行程、時間、費用等），一般由四階段模型組成交通需求預測模型主要有：集合模型、非集合模型、動力學模型。一、集合模型基本思想：將集合成區(qū)的出行作為研究對象，著眼于研究交通區(qū)出行總體的出行特征，建?；A是各交通區(qū)的出行總況。包括：增長系數模型、重力模型。二、非集合模型其核心是效用最大化理論，其宗旨是出行者將選擇使其獲得最大效用的出行。它著眼于研究出行者個體的出行行為。在非集合模型中，效用以出行的省時省錢、方便程度等來表達，在理論上利用了現代心理學的成果，引入隨機效用的概念。三、動力學模型其基本思想不是基于分析某一時間的交通狀況，而是基于分析某一歷史過程的交通狀況，對將來的交通狀況進行預測。第三節(jié)交通生成預測交通生成預測方法綜述交通生成預測方法包括：生成率法、類別生成率法、回歸分析法等多種。1、生成率法基本思想：從OD調查中，可得出單位用地面積（單位人口或單位經濟指標等）交通產生、吸引量，如假定其是穩(wěn)定的，則根據規(guī)劃期限各交通區(qū)的用地面積（人口量或經濟指標等），便可進行交通生成預測。2、類別生成率法生成率法只能考慮單一因素，如人口或用地面積等對交通生成的影響，如有多個因素影響交通，則生成率法會有較大的誤差，因此，生成率法只可用于較為粗略的交通生成預測。類別生成率法是考慮對交通產生或吸引影響較大的某些因素，如人口、職業(yè)結構、用地面積、不同性質用地的結構等，由這些因素組合成有不同生成率的類別，根據現狀調查資料、統(tǒng)計不同類別單位指標的交通產生、吸引量，進而進行交通生成預測。3、回歸分析法根據調查資料，建立交通產生或吸引與其主要影響因素之間的回歸方程，利用所建立的回歸方程，通過對主要影響因素的預測，進而預測交通產生量或吸引量。如國外某城市根據調查資料分析，得出居民出行產生量預測回歸方程為：其中X為私人小汽車擁有量。4、類別回歸分析法回歸分析法所考慮的因素只能是連續(xù)變量，對于某些非定量指標，如職業(yè)、土地利用性質等則無法考慮。類別回歸分析法是考慮非定量影響因素組成不同的類別，對各種類別分別建立交通生成與定量影響因素之間的回歸方程。如建立不同職業(yè)的居民出行產生量與私人小汽車擁有量的回歸方程，再利用這些回歸方程進行交通生成預測。回歸分析法-1Q=a0+a1X1+a2X2+a3X3+......Q---預測的運輸量a0a1a2a3...---回歸系數X1X2X3...---回歸因子人口.國民生產總值...

回歸分析法–2歷史資料(R=0.97）預測值回歸分析法-35、時間序列法時間序列法是用現在和過去的交通生成資料，對交通生成與時間的關系進行回歸，并用此回歸方程預測未來交通生成。包括Qt歷史資料預測期要求:時間序列法-1

(R=0.999)1981年1994年2008年統(tǒng)計期預測期14年14年時間序列法-26、彈性系數法通過研究確定交通的增長率與國民經濟發(fā)展的增長率之間的比例關系——彈性系數，根據國民經濟的未來增長狀況，預測交通的增長率，進而預測未來交通。彈性系數：

E=i1/i2i1---交通運輸量增長率i2---國民生產總值增長率彈性系數在一定時期內相對穩(wěn)定

E=0.8-1.2彈性系數法-1確定各階段國民生產總值增長率確定各階段彈性系數確定各階段交通運輸量增長率確定各階段交通運輸量彈性系數法-2E=0.8I=12%E=1.0I=10%E=0.8I=8%運輸量發(fā)展階段彈性系數法-3

預測方法對比微觀預測法

回歸分析法宏觀預測法

時間序列法彈性系數法

時間序列法外表（趨勢）分析簡單精度低回歸分析法內在（本質）分析復雜精度高彈性系數法內在（本質）分析簡單經驗性精度一般各種交通生成的預測一、

城市居民出行預測1、居民出行產生預測首先應對影響居民出行產生的主要因素作出分析，主要因素包括：社會發(fā)展水平、職業(yè)、工作（學習）時間制度等?？煞謩e就（1）上班（學）出行產生預測和(2)生活、文娛、公務出行產生預測上班（學）出行產生預測可采用生成率法；生活、文娛、公務出行產生預測可采用回歸分析法。2、居民出行吸引預測根據分析，影響居民出行吸引的因素包括用地情況、交通區(qū)所處區(qū)位，以及建筑情況、傳統(tǒng)地位等特性，預測步驟與方法為：(1)建立出行吸引與土地利用的基本關系利用居民出行調查統(tǒng)計所得各交通區(qū)對各目的出行的吸引，以及現狀各交通區(qū)的用地情況，通過逐步回歸分析，建立各種出行目的出行吸引與土地利用的基本關系。如以合肥市居民各種出行目的出行吸引與土地利用的基本關系為：（2）確定區(qū)位系數

各目的不同區(qū)位的出行吸引區(qū)位系數(3)確定交通區(qū)特性系數交通區(qū)特性系數可通過比較交通區(qū)實際出行吸引與考慮用地面積和區(qū)位等一般因素的一般出行吸引，綜合考慮交通區(qū)建筑情況、傳統(tǒng)地位、交通區(qū)用地的具體狀況等確定。(4)交通區(qū)居民出行吸引預測二、城市流動人口出行生成預測流動人口按目的可分為：勞務、出差、旅游、探親、過路等，按逗留的時間可分為：長住、暫住、當日進出等。1、出行產生預測——可采用生成率法；2、出行吸引預測——可同居民出行吸引類同的方法。三、城市市內貨運交通生成預測通常先對城市總的貨運情況進行預測，再分配到各交通區(qū)。(1)貨運總量預測——可采用回歸分析等方法，影響因素通常包括：工農業(yè)產值、產業(yè)結構建立貨運生成與各產業(yè)產值的回歸模型，即可對某城市貨運總量進行預測。(2)交通區(qū)貨運量分配預測影響因素為交通區(qū)的地理位置、用地性質、用地面積等。預測時可結合現狀貨運交通源的調查，統(tǒng)計分析現狀不同地理位置、用地性質類別的交通區(qū)單位用地面積的貨運產生、吸引相對權值，并以此為基礎，考慮交通區(qū)的地理位置、用地性質等，將規(guī)劃交通區(qū)與現狀交通區(qū)進行類比分析，確定規(guī)劃各交通區(qū)單位用地面積的貨運產生、吸引相對權，或利用可比城市的相關資料類比確定相對權。四、城市對外及過境客（貨）運交通量生成預測與市內貨運交通生成預測類同方法，可先根據城市發(fā)展狀況預測其總量的增長情況，再考慮用地等狀況將總量分配到各交通區(qū)。五、區(qū)域交通生成預測通常采用回歸分析法、時間序列法和彈性系數法等。（1）各小區(qū)資料全——對各小區(qū)分別建模進行產生、吸引預測；（2）當只能對某一區(qū)域的交通生成進行分析預測——可先對區(qū)域總量進行預測，再根據各區(qū)的經濟水平、人口、地理等分配至各小區(qū)。第四節(jié)交通分布預測增長系數法包括均衡增長率法、平均增長率法、底特律法、弗雷特法等。其基本假定是交通分布的模式現在和將來變化不大，因此簡單、方便，但當土地利用、交通源布局等有較大變化、預測區(qū)域交通設施狀況有較大變化時，誤差較大。1、均衡增長率法把全規(guī)劃區(qū)現狀交通生成總量和未來交通生成總量之間的增長率直接用于反映各交通區(qū)之間的交通分布增長狀況。2、平均增長率法通常計算出的Tij不會滿足約束條件，需反復迭代計算。約束條件為：迭代時，更新代入上式重新計算，直至兩參數收斂到1為止。3、底特率法設F為全規(guī)劃區(qū)交通生成總量的增長率，計算公式為：該方法也需用和平均增長率法相似的方法進行收斂計算。其中：4、弗雷特法此法認為，兩交通區(qū)之間未來的交通量不僅與兩個交通區(qū)的交通生成增長系數有關，而且還與整個規(guī)劃區(qū)域的各交通區(qū)的交通生成增長系數有關?；炯俣ǎ航煌▍^(qū)i到交通區(qū)j的交通分布量與交通區(qū)i的交通產生量、交通區(qū)j的交通吸引量成正比，與交通區(qū)i和j之間的交通阻抗參數成反比。交通阻抗參數：反映交通區(qū)間交通便利程度的指標，是對交通區(qū)間交通設施狀況和交通工具狀況的綜合反映?？捎镁嚯x、時間或費用等表示。重力模型法1、約束重力模型模型為：無約束重力模型不滿足于約束條件中的任何一個。無約束重力模型預測1、通過擬合現狀OD，用最小二乘法確定待定系數k,αβγ。2、將預測的發(fā)生量Ti和吸引量Uj及阻抗代入無約束重力模型公式，計算Xij3、若Xij不滿足約束條件，則用增長率法進行迭代計算，使其滿足約束條件。如迭代時，可采用下列公式：2、單約束重力模型烏爾希斯重力模型式中f(tij)為交通阻抗參數，可取

α的計算過程：可先假定一α值，利用現狀OD調查統(tǒng)計所得的Ti、Uj以及現狀調查所得tij代入烏爾希斯模型計算，所得分布與OD分布的平均出行時間之間誤差在一定限定值內，即可。美國聯邦公路局重力模型模型形式為：交通調整系數kij及α的確定：先令kij=1，此時公路局模型同烏氏模型，用其計算α及Xij，再通過下式計算kij

。其中單約束重力模型的預測由于烏氏模型與聯邦公路局模型均能滿足約束條件故可稱為單約束重力模型。1、計算時，將預測的發(fā)生量、吸引量及阻抗參數代入模型，計算Xij。2、通過迭代計算,使得即得預測交通分布量。3、雙約束重力模型模型形式為：該模型結構滿足兩個約束條件，故為雙約束重力模型α的標定：

1、利用OD表統(tǒng)計Ti、Uj,確定tij2、假定一α，并假定所有的Bj的初始值為1，計算Ai3、將得出的Ai代入公式求Bj，再將Bj代回求Ai，直至前后兩次計算結果大致相同

4、將所得Ai及Bj代入公式求出Xij，并檢驗所得的交通的平均交通時間與實際交通的平均交通時間之間的誤差是否滿足要求。用雙約束重力模型預測步驟：1、將預測的交通產生量、吸引量及阻抗代入雙約束重力模型，2、假定Bj的初始值為1，計算Ai3、將Ai代入計算Bj，并迭代至收斂4、將所得Ai、Bj代入求得Xij，即為交通分布預測量。重力模型的特點優(yōu)點：1、考慮因素全面2、對交通阻抗參數的變化能敏感地反應3、沒有完整的現狀OD資料也可采用缺點：1、計算復雜2、當交通阻抗趨于零時，誤差較大。4、重力模型的驗證用模型計算的分布值為，實際調查值為則：計算值與其臨界值的比較。插入機會模型法

模型假定：阻抗參數相同的每一個交通吸引點均按指數分布等概率的成為交通的終點，而當阻抗參數不同時，交通總是選擇阻抗參數最小的交通吸引點作為終點。因此該模型主要考慮的是交通阻抗參數。模型形式為：式中U——從交通區(qū)i出發(fā)，交通阻抗參數小于到交通區(qū)j的交通阻抗參數的所有交通區(qū)的交通吸引量之和。交通分布預測模型的選擇城市居民出行及市內貨運分布預測——重力模型城市流動人口出行分布預測——弗雷特法城市對外及過境客（貨）運交通分布預測——弗雷特模型或平均增長率模型區(qū)域交通分布預測——重力模型第五節(jié)交通方式預測交通方式預測方法綜述1、轉移曲線法轉移曲線是根據大量的調查統(tǒng)計資料繪出的各種交通方式的分擔率與其影響因素間的關系曲線。該方法特點：簡單、方便，但要繪出這些曲線需進行大量的調查，進行大量的統(tǒng)計分析，且只能反映相關因素變化相對較小的情況。

2、概率模型法（MNL）模型為：Pijm——交通區(qū)i到交通區(qū)j，交通方式m的分擔率。rijk——交通區(qū)i到交通區(qū)j，交通方式k的交通阻抗3、重力模型的轉換模型如將重力模型中表示各交通區(qū)間交通便利程度的交通阻抗轉變?yōu)楸硎靖鹘煌▍^(qū)間各種方式便利程度的交通方式阻抗，則可得出如下形式的交通分布與方式組合重力模型：其中Tijm——從交通區(qū)i到交通j，第m種交通方式的交通量；4、回歸模型法——產生分擔組合模型該模型是通過建立交通方式分擔率與其相關因素間的回歸方程，作為預測交通方式模型。其中Gim——交通區(qū)i、交通方式m的交通產生量；Xn——相關因素，如人口、土地使用、生活水平指標等。交通方式的分類可分為：自由類、條件類和競爭類。1、自由類交通方式主要指步行交通，影響因素（內在因素）包括：出行目的、出行距離、氣候條件等2、條件類交通方式主要指單位小汽車、單位大客車、私人小汽車、摩托車等交通方式影響因素（內在因素）包括：有關政策、社會、經濟的發(fā)展水平。影響因素（外在因素）包括：車輛擁有量、出行目的、出行距離等。3、競爭類交通方式包括：自行車、公共汽車、出租車、卡車等。影響因素（外在）包括：交通政策、地理環(huán)境。對客運交通的影響因素（內在）：交通時間、交通費用、舒適程度、生活水平、出行目的等。對貨運交通的影響因素（內在）：交通費用、交通時間、服務水平等。各類交通方式的預測1、自由類交通方式預測建立步行與出行目的和出行距離的關系，即可進行步行方式預測。2、條件類交通方式預測根據影響因素，這類交通方式的預測可采用先預測車輛的擁有量，再預測其出行總比例，最后預測各交通區(qū)之間的出行比例的程序。擁有量預測根據國家的有關政策，以及城市或地區(qū)的社會、經濟的發(fā)展狀況，依據有關的計劃、規(guī)劃，采用類比分析、回歸分析等方法，對單位小汽車、單位大客車、私人小汽車、摩托車等的擁有量進行預測。出行總比例預測出行總比例預測可按如下模型進行：

K——某種交通方式的比例

V——某種車輛的擁有量

N——某種車輛的平均出行次數