渡改橋公路的交通量預(yù)測方法及示例

劉學(xué)玲

(福建省交通規(guī)劃設(shè)計院有限公司，福州 350004)

根據(jù) 《交通建設(shè)項目可行性研究報告編制辦法匯編》， 對于高等級公路建設(shè)項目交通量的預(yù)測一般采用“四階段預(yù)測法”， 二級及以下公路建設(shè)項目可適當(dāng)簡化或采用其他預(yù)測技術(shù)[1]。但對于如何簡化以適用于二級以下的交通量預(yù)測方法未做詳細(xì)論述， 本文將以某渡改橋(二級公路)為例，提出該項目交通量預(yù)測思路、方法，以此進行交通量預(yù)測得到預(yù)測結(jié)果。

1 項目背景

擬建項目位為某渡口附近， 目前河道兩岸居民除了繞行的縣道外，主要靠擺渡往來，人渡危險性較大，且遇到刮風(fēng)下雨等惡劣天氣，兩岸交通就必須中斷，給兩岸人民群眾的生產(chǎn)、生活帶來極大的不便，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。本項目深入貫徹省政府加快撤渡建橋精神，保障民生的需要。 項目的建設(shè)將改善河道兩岸居民安全出行的條件，促進兩岸居民的交通聯(lián)系。 項目預(yù)計2022 年建成通車。

2 預(yù)測思路與方法

公路建設(shè)項目預(yù)測交通量一般由趨勢交通量、 誘增交通量和其他運輸方式轉(zhuǎn)移交通量組成：

(1)目前項目影響區(qū)河道兩岸除輪渡外，主要靠繞行的縣道進行交通聯(lián)系。 本項目趨勢交通量主要是該縣道隨著社會經(jīng)濟發(fā)展而增長的交通量。

(2)誘增交通量主要是由于原來受河道阻隔的限制，河道兩岸交通供給與需求之間失衡，在渡改橋建成后，道路條件改善后而引發(fā)的出行，以及由于渡改橋建成后，沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)生新的經(jīng)濟點，而產(chǎn)生的交通量。

(3)本項目渡改橋建成后，將取代現(xiàn)有輪渡，由輪渡完成的運輸量將會發(fā)生轉(zhuǎn)移為本項目轉(zhuǎn)移交通量。

本文將對趨勢交通量、 誘增交通量和轉(zhuǎn)移交通量分別進行計算預(yù)測。 預(yù)測工作流程見圖1。

圖1 交通量預(yù)測流程圖

3 社會經(jīng)濟預(yù)測

3.1 項目影響區(qū)歷年社會經(jīng)濟主要指標(biāo)

社會經(jīng)濟發(fā)展是產(chǎn)生交通的根本動力， 是交通量發(fā)生的基礎(chǔ)。 本文選取地區(qū)生產(chǎn)總值作為社會經(jīng)濟發(fā)展的預(yù)測指標(biāo)，收集項目影響區(qū)2010 年～2017 年地區(qū)生產(chǎn)總值GDP 及GDP 指數(shù)增長率，研究GDP 增長率發(fā)展規(guī)律，具體見表1。

表1 影響區(qū)2010～2017 年地區(qū)生產(chǎn)總值、GDP指數(shù)及增長率

3.2 項目影響區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值預(yù)測

由上表1，2010～2017 年影響區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值均呈上升趨勢，但增長率逐年遞減，可見影響區(qū)已初步度過了經(jīng)濟增長的高速期，國民經(jīng)濟增長速度有放慢的趨勢。鑒于經(jīng)濟指標(biāo)涉及許多復(fù)雜的因素， 而且大多是定性指標(biāo)或者有政策因素的影響，定量預(yù)測難度較大，故一般選用定性經(jīng)濟預(yù)測[2]，可采用專家評估法，通過收集調(diào)查歷史數(shù)據(jù)，研究其發(fā)展規(guī)律，再結(jié)合項目影響區(qū)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、相關(guān)城市總規(guī)等，分析判斷未來社會經(jīng)濟發(fā)展前景的特點、方向、程度，最終確定影響區(qū)各階段GDP 的增長速度，見表2。

表2 項目影響區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值增長率預(yù)測表

4 交通量調(diào)查與預(yù)測

4.1 交通量調(diào)查

本次交通量調(diào)查， 主要收集河道兩岸居民出行的縣道交通量以及輪渡口歷年運輸狀況，詳表3 和表4。

表3 公路觀測站歷年交通量(pcu/d)

4.2 預(yù)測年限及特征年確定

擬建項目計劃于2022 年建成通車，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2014》[3]，二級公路交通量設(shè)計年限為15 年， 故設(shè)計交通量以2036 年為準(zhǔn)， 即預(yù)測年限為2022～2036 年。

交通量預(yù)測特征年按照國民經(jīng)濟和社會發(fā)展五年規(guī)劃的原則及特點，結(jié)合項目的通車時間和預(yù)測年限，選定2022 年(項目擬定通車年)、2025 年(十四五規(guī)劃末年)、2030 年(十五五規(guī)劃末年)、2036 年(預(yù)測末年)為交通量預(yù)測特征年。

4.3 趨勢交通量增長率預(yù)測

4.3.1 預(yù)測方法

二級公路以下標(biāo)準(zhǔn)的公路項目， 通常采用增長率法預(yù)測趨勢交通量，增長率可用彈性系數(shù)法計算確定，即利用交通運輸與社會經(jīng)濟發(fā)展的彈性關(guān)系， 計算未來不同階段的交通量增長率，然后在基年交通量的基礎(chǔ)上，利用公式(1)、(2)預(yù)測未來趨勢交通量。

式中：Rt——特征年交通量增長率(%)；

Tt——特征年彈性系數(shù)；

表4 相關(guān)輪渡口歷年運輸情況

Et——特征年地區(qū)生產(chǎn)總值增長率(%)；

Pt——特征年趨勢交通量(pcu/d)；

P0——基年交通量(pcu/d)；

t,t0——基年、預(yù)測特征年。

為了掌握交通需求的變化規(guī)律， 需分析影響區(qū)社會經(jīng)濟活動的變化規(guī)律與交通運輸之間的關(guān)系。彈性系數(shù)[4]體現(xiàn)了交通增長和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)聯(lián)性， 交通運輸指標(biāo)可選用影響區(qū)歷年機動車保有量、相關(guān)公路歷年交通量等，社會經(jīng)濟指標(biāo)可選用影響區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值等， 通過公式(3)進行計算，最后結(jié)合專家意見確定彈性系數(shù)。

從表5 中可以看出， 近年來隨著項目影響區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展， 人民生活水平的提高以及區(qū)域交通基礎(chǔ)設(shè)施的加強，通行條件得到一定改善，使得汽車保有量得到快速的發(fā)展，尤其是客車保有量增長較為迅速，彈性系數(shù)超過了2，大于1；貨車保有量保持穩(wěn)步發(fā)展，彈性系數(shù)在0.8左右，小于1。

一般情況下，在經(jīng)濟發(fā)展的起始階段，由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展，物流和人員的流動呈增長狀態(tài)，主要原因是汽車的出行需求大量增加。 此時，交通運輸比經(jīng)濟的增長快，交通運輸?shù)膹椥韵禂?shù)大于1，當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展到一定程度后，交通運輸發(fā)展的速度趨于平衡， 其彈性系數(shù)也隨之逐漸減小。

表5 交通運輸指標(biāo)對經(jīng)濟的彈性系數(shù)表

綜上未來項目影響區(qū)客貨彈性系數(shù)將逐漸減小，但客車彈性系數(shù)要高于貨車彈性系數(shù)。 根據(jù)交通部規(guī)劃研究院相關(guān)研究報告，2020～2030 年客車彈性系數(shù)能保持在1.2～1.4 左右， 且呈下降趨勢； 2020～2030 年貨車彈性系數(shù)控制在0.5～0.7 之間，且呈下降趨勢。 綜合以上分析，在現(xiàn)狀客貨車彈性系數(shù)(表5)的基礎(chǔ)上，結(jié)合彈性發(fā)展變化規(guī)律及相關(guān)政策，同時考慮影響區(qū)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局等情況，預(yù)測未來各階段彈性系數(shù)，然后按照專家意見進行修正，得到影響區(qū)各階段的交通量彈性系數(shù)，見表6。

表6 項目影響區(qū)交通量彈性系數(shù)預(yù)測表

4.3.2 交通增長率預(yù)測

根據(jù)影響區(qū)未來地區(qū)生產(chǎn)總值增長率預(yù)測值(表2)及各階段交通量彈性系數(shù)(表6)，利用公式(1)計算影響區(qū)交通量增長率，見表7。

表7 項目影響區(qū)交通量增長率預(yù)測表

4.3.3 趨勢交通量預(yù)測結(jié)果

基年交通量選取相關(guān)公路2018 年交通量數(shù)據(jù)，即客車968pcu/d，貨車905pcu/d，利用以上交通量增長率，可以得到無項目老路趨勢型交通量結(jié)果，見表8。

表8 無項目老路趨勢型交通量

4.4 誘增交通量預(yù)測

誘增交通量的預(yù)測是一項比較復(fù)雜的工作，一般來說，在新項目建成初期，交通條件得到較大的改善，對經(jīng)濟有顯著的推動作用，機動車出行量也隨之明顯增加。因此，項目建成初期誘增交通量比較大，隨著項目的建成通車，誘增比例逐漸減小。

目前誘增交通量通常采用對比法，分析比較項目建設(shè)前后車輛通行時間和所需費用的不同，參考影響區(qū)類似項目情況，找到誘增交通量與趨勢交通量之間的比例，即誘增率，在趨勢交通量的基礎(chǔ)上，按誘增率計算出誘增交通量。

參照同一地區(qū)其它類似公路項目，結(jié)合誘增交通量的發(fā)展規(guī)律，確定擬建項目的誘增率，見表9。

表9 誘增率及誘增交通量預(yù)測表

4.5 轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測

渡改橋建成后，將取代現(xiàn)有輪渡，由輪渡完成的運輸量將會發(fā)生轉(zhuǎn)移。本次轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測，首先將運輸量折算成標(biāo)準(zhǔn)小客車，見公式(4)，再用增長率法預(yù)測未來轉(zhuǎn)移交通量。

式中，Q——轉(zhuǎn)移交通量(pcu/d)；

T——年運輸量(人，車)；

ε——載運系數(shù)(人/車)。

4.5.1 基年轉(zhuǎn)移交通量的確定

分析影響區(qū)歷年輪渡通行數(shù)據(jù)可得，2018 年輪渡人數(shù)為31.8 萬人次/年， 客車平均載客人數(shù)ε 取2 人/小客車，則人渡換算年平均日交通量=31.8 萬人次×10000/365天/2(人/小客車)=436(pcu/d)

2018 年車渡數(shù)為1.44 萬車次/年(絕對車)。 根據(jù)同一地區(qū)相關(guān)項目的經(jīng)驗， 絕對車換算標(biāo)準(zhǔn)小客車的系數(shù)取1.5，則車渡換算年平均日交通量=1.44 萬車次×10000/365天×1.5=59(pcu/d)

綜上，基年轉(zhuǎn)移交通量=436+59=495(pcu/d)

4.5.2 轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測

根據(jù)基年轉(zhuǎn)移交通量495pcu/d，利用公式(2)及表7交通量增長率，計算未來轉(zhuǎn)移交通量，見表10。

表10 項目未來轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測表

4.6 交通量預(yù)測結(jié)果

根據(jù)上述方法，綜合考慮趨勢交通量、誘增交通量、轉(zhuǎn)移交通量，未來15 年交通量預(yù)測結(jié)果，見表11。

表11 項目未來交通量預(yù)測結(jié)果(單位：pcu/d)

5 結(jié)論

由于交通量預(yù)測年限較長， 發(fā)展過程中存在諸多不確定性， 因此交通量的預(yù)測是一項復(fù)雜、 難度較大的工作。對于渡改橋公路項目在可行性研究階段，應(yīng)深入了解影響區(qū)輪渡的相關(guān)情況，結(jié)合項目影響區(qū)的社會經(jīng)濟、相關(guān)公路交通發(fā)展情況，定性定量結(jié)合，科學(xué)有效地預(yù)測交通量，為合理確定公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)水平以及經(jīng)濟評價等提供依據(jù)。