城市交通需求預測理論現狀與發展淺析

【摘 要】城市交通需求預測是城市交通規劃的基礎，四階段法是交通需求預測的經典方法，分為交通生成、交通分布、交通方式劃分、交通量分配四個階段。但是在使用過程中四階段法也暴露出了自己的缺陷，本文分析了四階段法的缺陷，并探討了完善后的交通需求預測模型。

【關鍵詞】交通需求預測；四階段法模型；交通組合模型；非集計模型

城市化進程的加快和機動車擁有量的迅猛增加帶來交通需求的快速膨脹，交通的壓力越來越大，交通擁擠和堵塞在日常生活中隨處可見，特別是上下班的高峰時間，這不僅浪費了出行者大量的時間，也極大地降低了交通的出行效率和運營質量。此時，合理的城市交通規劃方案就顯得尤為重要，而合理的交通規劃方案必須建立在交通需求預測的基礎之上。交通需求預測作為制定交通規劃方案和交通管理措施的核心，已成為前期交通規劃工作的一個重要步驟。多年的交通需求預測工作，在城市交通規劃中起到了積極的作用，促進了城市建設快速發展的步伐，在城市基礎設施的發展規模與布局，交通建設項目的投資序列方面提供了全面科學的信息，滿足了決策者和決策過程的需要。四階段法預測模型是現階段交通需求預測中最常用的模型，這種預測方法思路清晰，易于理解，在實踐中使用普遍。

一、四階段法的步驟

四階段法以居民出行調查為基礎，由交通生成、交通分布、交通方式劃分、交通量分配四個階段組成。（1）交通生成。交通生成預測即研究未來年對象地區內發生的總出行量及各交通小區的發生、吸引交通量。（2）交通分布。交通分布預測是根據現狀的OD分布量、交通小區的經濟特征、土地利用的發展變化，來找出未來各交通小區間的出行量。（3）交通方式劃分。方式分擔是指一個出行與一種交通方式相對應，一個地區的全部出行數中利用該種交通方式的人所占的比例。（4）交通量分配。交通量分配是指把各個交通小區之間的不同交通方式的出行分布量具體地分配到各條線路上的過程。

二、四階段法的缺陷

（1）四階段法為一種集計模型，因此需要對大量的居民出行進行調查，這種大規模的調查不僅要消耗大量的人力、物力和時間，而且在調查時小區的劃分與道路網的不一定協調，導致交通流分配預測的路網交通量與實際交通量不一定一致。（2）實際的OD交通量大小會受交通網絡實際運行狀態的影響，在道路運行受阻程度不同時，各OD間的交通量會發生改變。當阻抗過大時部分人會放棄道路交通方式而選擇輕軌、地鐵等其他交通方式，更有甚者會放棄出行。因此，四階段法交通分配中將各組OD間的交通量看作常量、采用固定需求的平衡分配模式是不恰當的。（3）四階段法對于四個階段間的聯系考慮不夠。如交通方式劃分與交通分布間聯系緊密，不同的交通方式有不同的阻抗，也會對交通分布產生不同的影響。此外，在四階段模型中有時會有這種情況：某一過程的輸出結果與之前過程的輸入結果有著較大的出入，有時甚至影響到精度要求。比如在交通分配時，得出的流向某個交通區的交通量和出行分布中計算出的該區的交通吸引量值會有較大出入。這一問題可以通過四階段法的循環使用解決，但是卻增大了工作量。（4）出行者路徑選擇方法的假設不合實際。在交通量分配模型中，假設出行者知道所有道路的運行狀況和所需行走時間，并且出行者都會選擇最短路徑。而在實際情況中出行者不可能知道所有道路的運行狀況，即使通過電子設施了解道路運行的大致狀況，也可能會因為部分道路擁擠等其他影響因素而選擇繞行。（5）四階段法的四個階段相互依存，任何一個步驟的進行都要以上一個步驟的輸出結果為基礎，這樣一來，一旦某一步驟出現誤差，這一誤差將會被后面的步驟傳遞和擴大。四階段預測法雖然將預測步驟分為四個階段，但從整體來看仍是一個規模龐大的系統工程，預測分析過程冗長，花費巨大。（6）四階段法較少考慮人的行為特征。

三、交通預測方法的發展方向

（1）交通組合模型。交通組合模型是把四階段法中的2個或3個步驟合為一個步驟進行預測。如交通分布與交通產生的組合；交通產生、交通分布與交通方式劃分的組合等。組合模型可減少四階段法各步驟間因聯系較少而產生的偏差，也減少了總工作量。（2）非集計模型。非集計模型更注重個人的選擇行為，與傳統的集計模型相比，非集計模型有以下優勢：以明確的行為假說為基礎，邏輯性強；可以用較少的樣本標定出模型參數；可以選用與個人決策相關的因素作為自變量，能更加準確地描述個人的出行決策過程；模型具有較好的時間和空間轉移性；可以對多種交通規劃、交通政策進行評價。

由于在使用過程中暴露出種種缺陷，傳統的四階段法必然會被逐漸代替，擁有更多優勢的組合模型與非集計模型必會成為發展的趨勢。

參 考 文 獻

[1]羅霞，劉瀾．交通管理與控制[M]．人民交通出版社，2008

[2]王辛．城市公共交通需求預測方法的研究[D]．東南大學交通運輸學院碩士論文，2003

[3]陸化普．交通規劃理論與方法[M]．清華大學出版社，1998