國道309線硝口至西吉段交通量分析及預測研究

劉占江

摘? 要：交通量的分析與預測是公路建設的重要依據。基于固原市原州區、西吉縣的交通規劃目標、總體發展目標、綜合運輸概況、公路網現狀及相關公路的交通量調查等內容，通過交通量預測并結合交通量分配及誘增交通量，分析預測了區域遠景交通量發展規模和水平，確定了國道309線硝口至西吉段的改擴建規模與工程技術標準規模，可為類似工程提供參考。

關鍵詞：交通量預測? 交通量分配? 交通量誘增? 區域遠景交通量

中圖分類號：U491.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）08（b）-0020-04

Abstract： The analysis and prediction of traffic volume is an important basis for highway construction. Based on the traffic planning objectives， overall development objectives， general situation of comprehensive transportation， current situation of highway network and traffic volume survey of related highways in Yuanzhou District and Xiji County of Guyuan City， the development scale and level of regional prospective traffic volume are analyzed and predicted through traffic volume prediction， traffic volume distribution and induced traffic volume， and the reconstruction and expansion scale and the scale of engineering technology standard of Nokou to Xiji section of national highway 309 are determined， which can provide reference for similar projects.

Key Words： Traffic volume prediction; Traffic volume distribution; Traffic volume induction; Regional prospective traffic volume

1? 工程概況

國道309線硝口至西吉段公路是國道309線（青島-蘭州）寧夏固原市境內部分。該路段于2002年按山嶺重丘區二級公路標準改造，設計速度40km/h，路基寬度8.5m。由于公路平面技術標準低、縱坡大、行車視距差，冬季積雪嚴重，多處路段存在安全隱患;加之部分路段已街道化，行人和非機動車干擾多，人車混行安全隱患較大。近幾年來，公路沿線經濟快速發展致使國道309線交通量迅速增長，該段公路已無法滿足交通量日益增長的需求。固原位于寧夏南部六盤山區，地處西安、蘭州、銀川三個省會城市的三角地帶中心，是革命老區和少數民族聚居區。近年來固原市公路網絡建設取得了長足的發展，但受資金、地形等多方面因素制約，干線公路規模總量依然不足，路網技術等級普遍偏低。作為省道網布局規劃中重要的組成部分，它擔負著完善自治區及固原市干線公路網絡，提高運輸效率和運輸方式之間的效率轉換，加強干線公路與交通運輸樞紐的銜接，構建綜合交通運輸體系的重要作用。

2? 交通量的分析預測

2.1 相關公路的交通量分析

與國道309線硝口至西吉段密切相關的公路有G70福銀高速公路（固原-三營）、S60固西高速公路、國道309線（固原-西吉段落）、國道344線（三營-青石嘴段）、國道566線（西吉-將臺）、省道203線（寨科-張易段）。這些公路的交通量構成對本項目的實施有著重要的影響，交通量構成見表1。

從表1中可以看出，車輛比例中G70福銀高速、S60固西高速客車比例明顯大于貨車比例，除國道566線客車比例大于貨車比例外，國道344線、省道203線車型比例構成中貨車比例大于客車比例。各條公路貨車比例構成中，高速公路貨車比例逐年穩步增長，其他國省干道大型貨車的比例均呈現明顯增長態勢。說明項目所在地社會經濟正處于快速發展時期，地區工業規模不斷擴大，工業園區建設逐步完善，貨物運輸行業發展相對較為活躍，客運發展較為穩定，由此產生了不斷增長的客運及貨運需求。

2.2 交通量預測

以原國道309線歷年交通量為依據，參考項目影響區內相似道路近年來的交通量，同時考慮了項目影響區內現有公路對本項目交通量產生的影響，以及項目建成后對周邊經濟和交通的影響從而產生的誘增交通量，用趨勢外推法預測趨勢交通量，趨勢預測交通量與誘增交通量共同組成特征年預測交通量[1-2]。

2.2.1 交通量生成

根據《公路建設項目可行性研究報告編制辦法》、《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）中相關規定，本項目預測年限為項目建成后20年。參照項目所在地區的社會經濟發展規劃和戰略設想及預測分析，以2017年為基年，將全線竣工初年的2022年和2025、2030、2035、2036、2041年定為特征年，并做交通量預測[3]。

依據國道309線硝口至西吉公路歷年交通量觀測值建立數學模型進行分析，共選取了三種回歸方法，分別是一元線性回歸、二次拋物線回歸和指數回歸，并對其中個別年份交通量數據按統計原則進行適當處理。回歸結果表明，二次拋物線回歸模型效果較為理想，根據現狀交通量生成的預測模型見式（1）。

式中，y為特征年平均日交通量，x為特征年與基年的年份差值。

2.2.2 交通量分配

由于上述交通量預測模型是通過歷年固原至西吉通道內發生的交通量建立函數關系進行預測，但是從地理位置上來看，本項目與2016年建成通車的S60（固西高速）基本平行而設，固西高速的建成通車必定會影響擬建項目的交通量預測，現在的固原至西吉通道內的交通量將由本項目和固西高速進行主導，故此預測模型應考慮固西高速的分流影響，項目建成后部分交通量將會與固西高速發生交叉轉移，因此，需對擬建項目和固西高速之間建立一個交通量分配模型進行調整，不能簡單的將固原至西吉的通道交通量運用到本項目的交通量預測上，考慮采用多路徑概率分配法分配與固西高速之間的交通量。

多路徑概率分配法的分配步驟與考慮容量限制的最短路徑迭代分配法完全一樣，所不同的是每一次分配時，需要根據路線阻抗，尋求i區到j區包括最短路徑與次短路徑在內的若干路徑，然后按照一定概率把分割后的分布交通量分配到這些路線上[4]。每條路線的分配概率可由下式確定：

式中：P（k）—交通體選擇第k條路徑的交通量概率;

T（k）—第k條路徑的路線阻抗;

∑im—可供選擇的路徑條數。

θ為決策參數，一般根據調查分析隨機因素和最短路徑因素獲得，當θ=0時，交通量等概率分配，當θ>10時，交通量近似于按最短路徑分配，固原至西吉段通道內有兩條路可供選擇，θ值取2.0。

通過上述計算，考慮本項目功能定位為次要干線公路，起到連接沿線各個城鎮、鄉村作用。同時根據固西高速通車后收費實際情況，得出固西高速硝口至西吉段交通量占40%，擬建項目硝口至西吉段交通量占60%。

根據交通量預測模型計算及交通量分配比例，并綜合考慮上述影響因素得到擬建項目特征年的趨勢交通量預測值，預測結果見表2。

2.2.3 誘增交通量

本項目為舊路改造工程，原有舊路為山嶺重丘區三級公路，路基寬8.5m，已運營多年，舊路路況及局部平面線形較差。本次改擴建在提高公路路況及等級、路基寬度、縮短里程等方面對交通量具有一定的誘增效應[5-6]，參考區域內其它公路建設項目論證研究結果，結合擬建項目在當地公路網中所賦予的功能和地位及作用，本項目誘增交通量暫按正常交通量5%的比例估算。誘增交通量預測結果見表3。

2.2.4 預測結果及分析

根據交通預測模型預測交通量并結合交通量分配以及誘增交通量對其進行修正，得出各特征年的最終預測交通量見表4。

從預測結果來看，本項目建成后，評價期末年（2036年末）交通量為9815輛/日（小客車），已達到二級公路的年平均日設計交通量宜為5000～15000輛小客車的要求。2022—2025年平均交通量年增長率為3.54%，2025—2030年平均交通量年增長率為3.05%，2030—2035年平均交通量年增長率為2.59%，2035—2036年平均交通量年增長率為2.56%，2036—2041年平均交通量年增長率為2.19%。項目建成后交通量持續增長，初期交通量增長較快，后期交通量增長速度逐漸趨于平穩，根據未來汽車需求以及銷售市場發展趨勢分析，由于經濟水平和居民出行需求質量的不斷提高，未來汽車需求將由公用型向私用型轉變。其中小客車是支撐未來汽車需求的主導車型，隨著居民收入的不斷增加，居民的出行更加趨向于個性化、多樣化，私人小轎車出行將得到持續增長，未來年小客車比例將逐漸增加;貨車車型將逐漸向兩極發展，中型車逐步減少，大型車、拖掛（集裝箱）車比例將穩步增加，其中評價期末年（2036年末）大貨車、拖掛（集裝箱）車車型比例預測值為25%。

3? 結語

本文通過對國道309線硝口至西吉段進行調查分析，綜合各方面因素對該公路各特征年的交通量進行了預測，分析表明國道309線硝口至西吉段的改擴建應按照二級公路的標準進行建設。

參考文獻

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