基于彈性系數法的魚田堡至石林公路交通量預測

蘇麗梅，張瑞剛

(1.重慶市萬盛經濟技術開發區交通局 重慶市 400800； 2.重慶市萬盛經濟技術開發區水務局 重慶市 400800； 3.重慶交通大學 水利水運工程教育部重點實驗室 重慶市 400041)

隨著社會經濟快速發展，我國交通運輸事業取得了長足的進步，交通量迅速增長。合理地預測交通量將直接影響到項目決策方案的科學性，并為投資者帶來利潤。目前，國內外學者分別運用灰色預測模型算法、重力模型法、OD反推法、彈性系數法、“四階段法”理論等方法對交通量預測進行了探討，在交通量預測技術領域取得了一定的成果。

以改擴建公路重慶市萬盛經開區魚田堡至石林公路項目為例，基于彈性系數法對遠景交通量進行預測分析和計算。

1 預測思路與方法

交通出行需求與社會經濟存在著明顯的相關性。在預測交通量的過程中，常以項目影響區未來社會經濟發展趨勢為基礎，分析交通出行與社會經濟發展的關聯性，以此預測未來交通出行需求，推算未來交通量。重慶市萬盛經開區魚田堡至石林公路項目屬于改建公路項目，預測遠景交通量主要包括：自然增長的趨勢交通量和誘增交通量。

趨勢交通量主要是隨著社會經濟發展而增長的交通量。未來趨勢型交通量預測，主要通過研究未來社會經濟的發展趨勢，以及交通量同社會經濟發展的相關關系，分析未來交通量增長的速度，從而計算出未來趨勢交通量。重慶市萬盛經開區魚田堡至石林公路的趨勢交通量主要來源于項目現有通道自然增長的交通量，采用直接推算法預測。

誘增交通量是由于項目建成后新產生的交通量。項目的建成通車將使項目影響區域內路網的通行能力得到較大幅度提高，區域之間的時空距離縮短，從而節約運輸時間和運營成本，誘發原來受通行能力或服務水平限制所抑制的潛在交通需求，產生新增交通量。采用誘增系數法進行誘增交通量的預測。

2 彈性系數法及確定

交通需求歷來被認為是派生性需求，經濟活動、社會活動等為本源性需求，其變化直接決定交通需求這一派生性需求的大小。因此，通過分析地區經濟發展的變化規律，分析它們與交通運輸的關系，便可以掌握交通需求的變化規律。彈性系數法就是從總體上把握經濟發展和交通運輸發展的相互關系。彈性系數的定義式如下：

彈性系數常采用對數回歸分析與專家討論相結合的方法來確定。采用彈性系數模型如下：

y=a+bx

式中：y—客運量，旅客、貨物周轉量；

x—經濟指標，國內生產總值(GDP)。

通過相關地區交通彈性系數的分析，采用類比分析的方法來確定該地區未來年交通彈性系數。具體工作步驟如下：

(1)篩選合適的統計資料和指標；

(2)試算回歸方程及相應的增長率；

(3)征求專家意見，確定合理的回歸模型；

(4)彈性系數的估計。

3 算例分析

重慶市萬盛經開區魚田堡至石林公路是將現有道路升級為縣道，根據交通運輸部頒布《公路、水運建設項目可行性研究編制辦法》規定，交通量預測年限為項目建成后20年；根據《公路工程技術標準》(JTG B01—2014)的規定，三級公路設計交通量預測年限為15年。該工程交通量預測基年為2015年，預測特征年分別為2018年(建成第1年)、2025年、2032年(建成第15年)、2037年(建成第20年)。

3.1 社會經濟發展預測

查閱文獻[12]，萬盛經開區歷年人口及國內生產總值等經濟社會發展主要指標如表1所示。

表1 萬盛經開區歷年主要經濟社會指標

在此基礎上，采用定量分析與定性分析相結合的方法，通過對歷史年份GDP進行回歸分析。根據隨著社會經濟不斷發展，經濟指標的絕對值越來越大，經濟發展速度將逐步放慢的經濟學原理，最終可確定出項目影響區的社會經濟預測指標，如表2所示。

表2 項目影響區GDP預測結果

3.2 彈性系數的確定

交通運輸指標選用了項目影響區2009年至2014年公路客運量和貨運量(見表3)。根據萬盛經開區歷年公路客貨運量與歷年國內生產總值的相關分析，得到交通運輸指標與GDP的回歸模型,如表4所示，進而預測計算彈性系數。

表3 萬盛經開區交通運輸彈性系數計算表

表4 GDP和客運量回歸模型

根據上述模型的計算值，在歷史年份彈性系數的基礎上，進行綜合分析預測。并參照該地區類似項目研究成果，結合項目影響區社會經濟發展特點及產業發展規劃，并經專家意見進行修正，最后確定項目影響區各時期的客貨運彈性系數如表5所示。

表5 交通發生量彈性系數表

3.3 交通量增長預測

(1)趨勢交通量增長率預測

魚田堡至石林公路位于重慶市萬盛經開區，根據區域未來經濟發展預測及各時期彈性系數預測，計算趨勢型交通量增長率，如表6所示，根據調查得到的現狀相關道路路段流量，結合預測得到的趨勢交通量增長率，計算得到本項目特征年趨勢交通量，如表7所示。

表6 趨勢型交通量增長率表

表7 特征年趨勢交通量預測結果表(單位：小客車·輛/日)

(2)誘增交通量預測

誘增交通量是指由于道路新建或改建而產生的交通量，主要包括：時間和距離的縮短,引起出行成本的變化；改善了交通條件和投資環境，誘發了原來潛在的交通量。

根據影響區社會經濟、交通運輸發展特點，參照省內相關項目的誘增趨勢，確定各特征年誘增系數為：2018年為1.08，2025年為1.10，2032年為1.06，2037年1.05。計算得到本項目各特征年誘增交通量，如表8所示。

表8 本項目特征年誘增交通量預測結果表(單位：小客車·輛/日)

(3)項目交通量預測結果

綜合以上趨勢交通量、誘增交通量的預測結果，得到本項目未來特征年承擔的交通量，如表9所示。

表9 本項目交通量預測結果(單位：小客車·輛/日)

4 結論

(1)以重慶市萬盛經開區魚田堡至石林公路項目為例，將遠景交通量劃分為自然增長的趨勢交通量和誘增交通量，基于彈性系數法，進行遠景交通量預測分析和計算。

(2)選取運輸指標和經濟指標,建立了回歸預測模型,計算結果顯示選用指標高度相關,計算方法合理。

(3)經綜合分析預測，確定了各時期客貨運彈性系數值；預測交通量符合項目所在區的公路建設工程可行性研究交通量預測要求。