城市軌道客流預測法探討

崔長萍 周海平

【摘??要】為了提高城市群軌道交通客流預測“四階段法”的精度，在分析城市群軌道交通客流特點的基礎上，將軌道交通客流預測方法分為獨立線網分配預測法和綜合線網分配預測法，分析了兩種預測方法的預測模式及優缺點，對基于方式劃分-交通分配的聯合分配的綜合線網分配預測法進行改進研究，提出了基于運營組織的城市群軌道客流預測方法，闡述了預測過程中的具體實現方法。改進方法以城市和城際公共交通網絡組成交通分配的綜合基礎網絡，從運營組織層面考慮公共交通方式之間的合作與競爭，得到競爭后穩態的軌道交通客流，預測結果更加合理，最適合城市群的軌道交通和快速公交系統的客流預測。

【關鍵詞】客流預測;軌道交通;城市群;運營組織;穩態結果

一、城市群軌道交通特點

城市以及城市群軌道交通的客流預測基本上采用交通規劃的常規方法，目前我國軌道交通客流預測模式主要分為三類：不基于現狀客流分布的預測模式;基于現狀客流分布的預測模式;非集聚模型。

非集聚模型是相對于“四階段法”缺少明確的行為假說而產生的一種預測模式，雖然其加入了行為假說，但是要得到好的模型，對樣本的質量要求很高，并且設定自變量和參數標定工作量大，計算復雜。基于現狀客流分布基礎上的“四階段法”已得到了廣泛的運用，該方法一般都結合土地利用規劃分析軌道交通客流，能較好地反映遠期客流的分布，且精度相對較高，目前仍是主流方法。

本文在此基礎上進一步研究，考慮各種公共交通方式的運營組織，從微觀方面考慮其相互合作與競爭，以期進一步提高預測精度，本文提到的運營組織包括交路方式、行車間隔時間、運送速度與票價幾個方面。

城際軌道交通與城市內部的軌道交通系統、公共交通系統以及城市群區域的公路、鐵路、水運網絡甚至航空網絡緊密聯系在一起，城際軌道交通系統和區域以及城市內部的其它交通系統一起構成了區域綜合交通運輸網絡。城市群軌道交通系統和其它交通系統存在著一定的競爭關系，但更重要的是相互銜接、相互補充的關系。

城市群軌道交通不僅承擔著城市之間的市際客運量，同時也服務于城市內部的居民出行需求。由于城際軌道交通系統與城市內部的軌道交通相互銜接，而城市軌道交通系統隸屬于各個城市，城際軌道交通系統又隸屬于其它部門，在線路上統一運營組織管理存在著一定的困難。城市群軌道交通線路較長，旅客服務需求也較城市軌道交通的旅客服務需求復雜。為解決城市群軌道線在不同段上的客流不均衡問題，一般需要考慮較復雜的運營組織方式。

二、現有城市群軌道客流預測四階段法

現有城市群軌道客流預測四階段法依據交通分配的網絡是否為綜合線網分配方面可分為兩類，獨立線網分配預測法與綜合線網分配預測法。客流預測四階段法中的分配階段一般都借助于相關的規劃預測軟件，現有獨立線網分配預測法與綜合線網分配預測法也不例外。

1.獨立線網分配預測法

最基本的城市群軌道客流預測四階段法就是將交通規劃中常用的“四階段”法直接引用進來，其主要思路為通過居民出行調查，掌握現狀各交通小區全方式的出行發生、吸引量和出行分布，在此基礎上，預測未來年的全方式出行發生、吸引量和出行分布，然后通過方式劃分，得到軌道方式，再在軌道線網上進行分配，即可得出軌道交通客流量。由于此類方法通過方式劃分后就得到了軌道方式，然后在獨立軌道線網上分配，稱此類方法為“獨立線網分配預測法”。獨立線網分配預測法操作簡單，其缺陷也是很明顯：很難考慮軌道交通方式與其它交通方式之間的合作與競爭;得不到不同公共交通方式之間的換乘量。

2.綜合線網分配預測法

鑒于獨立線網分配預測方法的缺點，國內學者作了改進研究，在方式劃分階段進行分層次策略性交通方式劃分，再進行基于合作競爭的聯合方式劃分交通分配。由于是在方式劃分時先劃分出公共交通類（包括軌道、市內常規公共交通、城際鐵路、城際長途客車等），然后在一個綜合線網（包括道路網及軌道網及鐵路網等）里面進行競爭分配得到最后所需要的結果，因此，稱之為“綜合線網分配預測法”。

綜合線網分配預測法相對于獨立線網分配的優點在于：基于交通方式道路網絡層面，考慮了各種公共交通類交通之間的協作與競爭，能得到不同公共交通方式之間的換乘量，分配的結果更具有合理性，預測精度也更高;缺陷在于：忽略或減弱了各種公共交通方式運營組織在分配競爭中的作用，并且難以得到軌道交通方式客流量與其運營組織間的穩態結果。

三、運營組織是分配競爭中重要影響因素

1、運營組織自身就是影響分配的因素，比如車頭時距、運行車速、列車編組數等直接影響分配;

2、一般的分配中都是以通行能力作為某種交通方式的一個重要競爭指標，但在公共交通中，通行能力是用輸送能力來代替的，運營組織是決定輸送能力的一個決定性因素;

3、運營組織與客流量之間是相互影響與制約的，某公共交通方式的運營組織決定其在綜合公共網絡中的競爭力，進而可以決定其分配的客流量，而客流量又是運營組織設定的決定性因素之一。

沒有考慮運營組織的綜合公共交通線網分配還只是比較粗略的競爭分配，需要有一種能更加微觀詳細考慮各種公共交通方式之間服務水平及競爭的預測方法。

四、基于運營組織的綜合線網分配預測法

基于運營組織的綜合線網分配預測法是分析城市群軌道交通特點后，在基于方式劃分-交通分配的聯合分配的綜合線網分配預測法進行的改進，從運營組織的層面更加詳細地考慮各種公共交通方式之間的合作和競爭，并提出預測實現的動態循環過程，運營組織需要根據客流分配結果進行多次調整，直到最后一次分配結果與上次分配結果相差較小且運營組織在技術上可實現、符合實際時止，這時可得到競爭后穩態的軌道交通客流，使預測方法更加合理嚴謹，精度更高。

1、各種公共交通方式協作競爭表現

線路布局及走向、車站分布。能從中表現出競爭，但更重要的是體現各種公共交通方式之間的合作，這些將直接表現于綜合運行線網上。運營組織。車頭時距、運送車速與列車編組數及受運營組織影響的輸送能力等是分配中的重要參數。因此，運營組織是體現各種公共交通方式競爭優勢的主要方面。基于運營組織的綜合線網分配考慮行車間隔時間、運送速度、票價、輸送能力及交路方式。

2、預測思路及方法

基于運營組織的綜合線網分配技術路線。改進的城市群軌道交通客流預測方法稱為基于運營組織的城市群軌道交通客流預測法，相對于前所提及的綜合線網分配預測法主要改進是加入了交通運營組織，更加微觀地考慮了各種公共交通方式之間的合作與競爭，并提出了對分配結果進行檢測及多次分配驗證的思路。該法先做方式預劃分得到公共交通類，交通運營組織方案加載入綜合公共交通線網中進行合作競爭方式劃分聯合分配;最后將分配結果與交通運營組織相互進行驗證，未達到設定的精度則調整運營組織繼續分配，直到得到軌道交通客流的穩態結果及最佳交通運營組織方案。

基于運營組織的綜合線網分配預測法在分配階段不是一次分配就得到最終結果，是考慮了軌道交通運營組織與其吸引客流量的相互作用，多次分配最后能得到兩者穩定的最優分配結果。

五、結束語

本文在分析這些問題的基礎上，提出控制城市規劃與交通規劃的共同發展，盡快建立我國城市軌道交通客流預測體系。

（作者單位：無錫地鐵集團有限公司運營分公司）