淺析四階段預測法在公路建設項目中的應用

刁曉征

摘 要：現代交通規劃的工作結構中，交通調查、交通預測、方案設計、方案評價這4項工作是交通規劃的主要內容。而其中，交通預測（交通發生、交通分布和方式劃分）和交通分配又是傳統交通規劃理論的重中之重，俗稱“四階段法”。這種交通需求預測模式已經在城市交通規劃領域得到廣泛應用，理論體系比較完善，技術應用比較成熟。在公路建設項目中，基礎資料一般由交通OD調查獲得，并直接由交通量和經濟指標之間建立回歸分析，從而確定交通產生、吸引預測模型。

關鍵詞：四階段預測；應用；公路建設項目

公路建設項目中一般只考慮客運、貨運的機動車，基本不存在步行、自行車、公共交通等其他交通方式。所以，公路建設項目中的交通需求預測步驟一般不包含交通方式劃分預測這一步驟，取而代之的是社會經濟預測。公路建設項目中的四階段預測步驟如下：第一步，分析項目影響區域內的社會經濟發展水平，并建立社會經濟分析模型，預測未來社會經濟發展趨勢；第二步，通過分析項目影響區域社會經濟發展和交通發展的關系，預測遠景年規劃區域的交通總需求，即預測各個交通小區內的交通產生、吸引總量（包括趨勢型、誘增型和轉移型交通量）；第三步，根據交通產生、吸引總量預測未來年份各個交通小區間交通分布的情況；第四步，根據交通分布預測結果，將項目區域內的分布交通量分配到具體路線上，預測公路建設項目及其相關路線的交通量。

1 社會經濟預測

社會經濟預測首先要對項目影響區域內的社會經濟發展水平進行深入的調查，分析影響社會經濟發展的主要影響因素，包括區域資源、經濟水平、經濟布局、經濟結構、區域人口、建設投資、對外貿易等。由于影響社會經濟發展的影響因素很多又非常復雜，很多因素很難做定量分析，只能采取定性分析和定量分析相結合的方法進行研究，同時還要與建設項目所在地區的相關規劃相結合。

定性分析預測是通過調查研究，憑自己的實際經驗，對政府經濟政策、國內外歷年來經濟發展趨勢進行分析判斷，進而對某項經濟指標的變化趨勢、性質、方向進行預測，提出粗略的數量估計。定性分析預測不可避免的帶有主觀性，不同的設計人員采用的設計方法不同，結果也各異，得出結論的可靠度往往取決于設計人員的理論水平是否扎實、行業經驗是否豐富，一般來說只能作為定量分析預測的補充。常用的方法有：市場調查法、交叉影響法、判斷預測法、專家評估法、類推法等。

定量經濟預測是在全面、準確、及時的大量調查統計資料和經濟信息基礎上，依據統計數據，建立數學模型并計算出預測目標未來值，同時對未來社會經濟的發展規模和水平進行推測。常用的方法有時間序列預測法、因果關系分析法、情景分析法。時間序列預測法又可分為趨勢預測法、指數平滑法、季節性趨勢預測法、灰色預測法；因果關系分析法又包括回歸分析法、經濟計量模型法、狀態轉移分析法等方法。

1.1 指數平滑法

指數平滑法認為時間序列的狀態具有穩定性或規則性，較近的過去狀態會在某種程度上延續到較近的未來，預測對象指標未來的發展與它過去和現在的狀態密切相關，所以時間序列可被合理地順勢推延。在使用指數平滑預測的過程中，每個時間段的權值并不相同，近期數據被賦予較大的權值，有利于提高預測的精度。

1.2 回歸分析法

回歸分析法是將于預測指標密切相關的各種因素當做自變量，以預測指標為因變量，建立各變量之間的回歸方程，并將回歸方程作為預測模型。

2 交通產生、吸引量預測

交通產生、吸引量預測是公路交通需求預測的重要階段，也是社會經濟發展對公路交通需求的具體反映。人們通常把建設項目對象區域全體的交通總量稱為交通生成量（Trip Production），把建設項目對象區域內各交通小區的交通發生量（Trip Generation）和交通吸引量（Trip Attraction）稱為交通的發生和吸引。交通產生主要受社會經濟特性的影響，而交通吸引主要受土地利用的影響。交通產生量是基于家庭出行的所有家庭端點數與非基于家庭出行的所有起點數之和，交通吸引量是基于家庭出行的所有非家庭端點數與非基于家庭出行的全部終點數之和。

交通產生、吸引量預測需要考慮建設項目對象區域各個交通小區發生源的空間布局，從而分區域進行交通產生、吸引量預測。主要的預測方法有以下3類：（1）增長率法；（2）類型分析法；（3）函數法。

2.1 交通分布預測

交通分布預測是在交通產生、吸引量預測得出的各交通小區產生量、吸引量的基礎上，綜合考慮建設項目對象區域各交通小區社會經濟發展帶來的交通增長情況，預測未來規劃年各交通小區之間的交通流量。交通分布預測的方法主要分為兩大類，一種是利用現狀OD表推測未來OD表，假定未來OD表交通量的分布形式和現狀OD表的分布形式相同，在此基礎上預測未來規劃年的OD量。常用方法有平均增長率法、常增長率法、Frator法、Detroit法等。另一種是分析OD交通量的分布規律并建立數學模型，用實測數據來標定數學模型中的各種參數，最后根據所建立的數學模型預測分布交通量，其中最常用的方法是重力模型法。此外還有機會模型法、最大熵模型法等方法。

2.2 交通分配預測

交通分配預測就是把各交通小區之間的交通分布量按照一定規則分配到具體公路網絡的具體路線上，并求出各條路線具體的交通流量。通過交通分配預測，我們就可以得到規劃公路網上每條具體路線和每個交叉口未來的交通量，由此可以確定未來規劃公路網上每條具體線路的道路通行能力、服務水平等。常用的交通分配方法有全有全無法、均衡分配閥、多路徑概率分配法、容量限制法等。

對于使用非優化的啟發式解法或其他近似解法的分配模型被稱為非平衡分配模型。目前在實際交通預測中使用的交通分配模型一般均屬于此類模型，主要指最短路徑交通分配法、容量限制交通分配法、多路徑概率交通分配法等。

參考文獻

[1]宋奕修.在鐵路客運量預測中應用四階段法的體會[J].交通工程科技，2002，（4）：4-6.

[2]羅良浩，劉冠華.四階段法交通量預測在建設項目交通影響分析中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2014，（1）：178.

（作者單位：大連市交通規劃勘察設計院有限公司）