城市軌道交通客流預測淺析

楊　怡

（新疆鐵道職業(yè)技術學校新疆烏魯木齊830011）

城市軌道交通客流預測淺析

楊怡

（新疆鐵道職業(yè)技術學校新疆烏魯木齊830011）

本文針對當前城市軌道交通規(guī)劃客流預測中存在的問題，分析了目前主流預測模型理論及影響預測精度的原因，對城市的客流預測進行了深層次的思考。

軌道交通客流預測模型

一、引言

目前，隨著我國城市化進程的加快，大量人口涌入城市，城市交通日益擁擠。如何從根本上解決這個問題，以滿足人們對出行的需求，是擺在城市交通規(guī)劃人員面前的一個極為重要的課題。

建立以快速軌道交通為骨架，以常規(guī)公交為主體，多種交通方式相互協(xié)調的綜合客運交通體系是解決我國大城市普遍存在的客運交通需求與交通供給之間矛盾的根本出路。由于城市軌道交通建設的模式和規(guī)模既要適應近期城市交通需求，又要適應遠期城市交通發(fā)展的要求，而預測客流量決定了軌道交通發(fā)展的模式、路網(wǎng)規(guī)模、線路走向、樞紐設置及其內部空間的布局，因此說，預測客流量是軌道交通項目投資決策的依據(jù)和項目評估的基礎，因而對軌道交通進行客流預測是十分必要的。

本文針對城市軌道交通客流預測的特點，分析了我國客流預測的模型和城市的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了一些建設性的建議。

二、影響軌道交通客流預測精度的因素

城市軌道客流預測是指在一定的社會經(jīng)濟發(fā)展條件下科學預測各目標年限軌道交通的斷面流量、站點乘降量、站間OD、平均運距等反映軌道交通客流需求特征的指標。城市軌道客流預測由于其特殊性，在實際中要準確應用仍存在較大的難度，其難度主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.內容繁多。例如需要對全線客流（包括全日客流量和各小時段的客流量及其比例）、車站客流（包括全日、早、晚高峰小時的上下車客流間斷面流量以及相應的超高峰系數(shù)）、分流客流、站換乘客流量、出入口分向客流等數(shù)據(jù)進行調查，因而內容繁多，必然存在較大難度。

2.預測年限較長，積累資料不足。從工程立項開始至建成通車，一般需要5年，然后再預測通車后25年的遠期客流規(guī)模，總共要預測30年的客流。時間跨度大，難以掌握城市發(fā)展中的政策、經(jīng)濟和人們活動的規(guī)律，不定因素太多。

3.我國人多城市發(fā)展處于轉型期。隨著我國加入WTO，我國的綜合國力迅速增強，經(jīng)濟的發(fā)展對城市范圍和結構形態(tài)、用地分布性質提出了新的要求。客流預測必須以城市發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，而城市轉型期為客流預測帶來許多不確定因素。特別是轉型期人們的觀念，知識結構，風俗習慣的改變也對客流預測提出了挑戰(zhàn)。

4.預測模型和技術尚不完善。預測模型和技術尚在不斷發(fā)展研究之中，資料不足，數(shù)學模型和技術尚未定型，還需不斷改進完善，預測數(shù)據(jù)的把握以及評價標準上都有很大的難度。

總之，針對軌道交通客流預測的難點，多年來，客流預測的數(shù)學模型經(jīng)過我國交通專家的研究開發(fā)，逐漸摸索出城市客流的特征和規(guī)律，對各項參數(shù)和程序進行不斷修正，已經(jīng)逐步建立起一套完整的預測方法和計算模型體系，并在不斷地積累經(jīng)驗，不斷地完善，同時客流預測的可信度也在不斷提高。

三、軌道交通客流預測的模型和方法

自20世紀70年代以來，交通規(guī)劃技術傳入我國，運用定量的方法進行科學的預測已成為規(guī)劃的主要手段。城市軌道交通的客流預測基本上采用交通規(guī)劃的常規(guī)方法，即搜集或利用居民出行調查資料，在預測城市客運總需求的基礎上，通過交通方式劃分預測城市軌道交通的客流量。目前我國軌道交通客流預測模式主要可以分下面幾類：

1.不基于現(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預測模式。這類預測模式的主要思路為：將相關的公交線路的現(xiàn)狀客流和自行車流量，向軌道交通線路轉移，得到虛擬的基年軌道交通客流。然后按照相關公交線路的歷史資料和增長規(guī)律，確定軌道交通客流的增長率，推算遠期軌道交通需求客流量；或者由公交預測資料，直接轉換為遠期城市軌道交通客流量。因此，這一類方法主要為趨勢外推，在確定軌道交通客流增長率時可采用指數(shù)平滑法、多元回歸法等方法。

2.基于現(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預測模式。基于現(xiàn)狀客流分布（OD分布）的預測模式的主要思路為：通過居民出行調查，掌握現(xiàn)狀全方式的出行分布，在此基礎上，預測未來年的全方式出行分布，然后通過方式劃分，得到軌道交通的站間OD，即可計算出軌道交通客流量。基于上述理論的城市軌道交通客流預測的“四階段”法已得到廣泛的應用，所謂“四階段”法，即城市軌道交通客流的產(chǎn)生、客流的分布、交通方式的劃分、客流在路網(wǎng)上的分配。該方式結合土地利用規(guī)劃分析城市軌道交通客流，能較好地反映城市遠期客流的分布，且精度相對較高。但對數(shù)據(jù)要求高、操作復雜。

3.非集聚模型。近年來，由于城市軌道交通“四階段”法缺少明確的行為假說，特別是模型系統(tǒng)本質上并非有關個體行為的，即它不是與個體出行行為相一致的，針對其不足，一些專家提出了非集聚模型。

非集聚模型又稱交通特征模型，它以實際產(chǎn)生交通活動的個人為單位，對個人是否進行出行、去何處、利用何種交通工具以及選擇哪條路線等活動分別進行預測，并按出行分布、交通方式和交通線路分別進行統(tǒng)計，得到交通需求總量的一類模型。這一模型在理論上利用了現(xiàn)代心理學的成果，引入了隨機效用的概念，其核心是效用最大化理論。它著眼于研究出行者個體的出行行為。非集聚模型相比傳統(tǒng)模型的優(yōu)勢是有明確的行為假說、模型的一致性好、模型標定所需調查樣本少、模型有較好的時間和地區(qū)可轉移性等特點。

四、關于軌道交通客流預測的一些建議

通過對城市軌道交通客流預測特點、難點的分析，又對目前其主流模型進行了介紹，針對具體的城市，我們應當如何選擇合適的模型進行科學的預測？如何在最大程度上保障預測方法的科學性、合理性、實用性和可操作性？如何保證預測結果的客觀性和準確性？如何保證規(guī)劃的合理性和工程建設的經(jīng)濟效益和社會效益？通過對我國城市的特點、現(xiàn)狀的分析，提出如下建議：

1.理論與實踐相結合。城市軌道交通客流預測是一項實際操作性很強的工作，將預測理論和實踐工作進行有機的結合，并靈活的運用預測理論，是得出科學預測結果的基本保證。雖然，“四階段”法是一種被大多數(shù)學者所接受的、精度較高的預測方法，但由于目前城市規(guī)劃人員的素質參差不齊，操作步驟不夠規(guī)范，一定程度將會影響預測的精度。針對這種情況，一方面應提高人員的素質，另一方面，應對其預測結果應用其他理論反復驗證，直到精準為止。

2.宏觀與微觀相結合。這里的宏觀是指城市的總體規(guī)劃，宏觀與微觀相結合指每個小區(qū)、每條街道的預測都要結合城市的總體規(guī)劃，而且預測中既要充分考慮社會經(jīng)濟與政策變化的影響，又要充分考慮經(jīng)濟水平和人們的風俗習慣和個體的差異。

3.定性和定量相結合。定性分析著眼于對事物本質的判斷，其正確與否主要依靠預測者的洞察事物的能力，并借助經(jīng)驗和邏輯推理完成，而定量分析預測是在前者的基礎上采用數(shù)學方法完成，著眼于統(tǒng)計資料的積累。二者的有機結合才能對城市軌道交通線路的客流進行科學的、客觀的預測。

4.系統(tǒng)化和合理化的原則。客流預測是一門新型的邊緣學科，雖然城市主體客流預測趨于成熟，但軌道交通客流預測還處于探索和不斷完善的階段，因此我們應積極借鑒其他客流預測理論，及時提出新的理論模型，并使之不斷完善。例如：目前比較流行的“四階段”法雖然可以比較準確的預測軌道交通客流，但由于調查的工作量大，數(shù)據(jù)利用率低，一定程度又影響其精度。為了克服“四階段”的上述缺點，近年來，又提出以出行者個人為研究對象，以“隨機效用理論”、“出行效用最大化理論”為基礎的非集計模型。另外以通過研究土地使用性質來研究客流發(fā)展規(guī)律，以達到遠期預測目的的土地利用法已在許多城市成功利用。總之，通過對我國城市特點的分析，結合城市特點合理選擇預測模型對提高預測精度，節(jié)約預測費用，完善預測理論方面都有重要作用。

五、結束語

本文對當前我國城市軌道客流預測存在的問題進行了一些有益的探討。隨著我國城市化程度的日益提高，調查數(shù)據(jù)的規(guī)范化、法制化以及國內外專家學者的不斷努力，預測的精度將逐漸提高，軌道交通的規(guī)劃將更加科學、合理。

［1］張慶賀，朱合華.地鐵與軌道.北京：人民交通出版社，2002，3.

［2］陸化普.城市軌道交通規(guī)劃的研究與實踐.北京：中國水利水電出版社，2003，6.