綜合運輸網絡中的公路交通量分析與預測探討

蔡偉紅

（天津市市政工程設計研究院，天津300000）

1 引言

隨著經濟的發展和科技的進步，如何利用運輸網絡中的公路交通量對當前的運輸情況進行分析，并采取正確的控制方法是當前的一項重要工作。本文針對目前影響綜合運輸網絡公路交通量的因素進行研究，并根據相應的預測提出公路交通量的控制措施。

2 綜合運輸網絡中的公路交通量預測

隨著當前經濟與科學技術的進步，公路交通車流量隨之增多，使公路管理工作的難度逐漸加大，并且目前我國在該領域的技術與管理還存在著很多問題，如何加強交通網中交通量的預測，并解決實際交通運輸量問題是當前的一大難題。

公路交通調查是公路交通量分析和預測的重要基礎工作,目的是全面了解影響區域內車流量、流向等方面的因素。公路交通調查的結果可以作為基礎數據，為現狀交通量分析、遠景交通量預測、公路服務水平分析以及經濟評價等提供依據。在社會經濟水平不斷提高,科學技術的不斷發展中,公路建設項目常采用四階段交通量預測模式,因考慮到誘增、轉移以及旅游交通量預測對公路交通量預測產生的影響,相關部門制定了相關的策略,如《公路建設項目可行性研究報告編制辦法》（交規劃發〔2010〕178 號）等,以此減少不必要的影響。新建公路工程未來的交通量構成包括了隨區域經濟發展而增長的趨勢型交通量、項目建成帶來的誘增交通量以及其他運輸方式的轉移交通量。其中，趨勢型交通量是交通量預測的基礎；誘增交通量是本項目建成后而新產生的交通量，主要是在項目建成，道路條件改善后而引發的交通出行以及由于道路條件改善后,導致沿線地區產生新的經濟點而產生的交通量[1]。

3 公路交通量預測容易忽略的問題

目前, 國內對交通量分析與預測的研究基本依托于四階段預測法。不同的前期研究單位按照編制辦法的要求, 采用該方法對道路未來年交通量水平進行分析和預測。然而, 由于交通工程學涵蓋的預測研究范圍廣, 內容多, 且針對我國國情和不同建設項目而言, 每個項目都有其自身的特點, 而編制辦法只能對具有一般性的研究內容進行統一要求，導致在前期研究過程中, 容易忽視影響公路交通量分析和預測的一些因素。

3.1 對于季節性經濟發展的疏忽

旅游業會對交通造成重要影響，旅游業的發展不僅與社會經濟發展具有聯系，還會受到季節的影響。在旅游產業旺季時，交通量會增多，在旅游產業淡季時，交通量會大幅度減少。然而這些問題均是公路交通量預測過程中經常會忽略的問題。

3.2 經濟發展不均衡導致預測模型出現批漏

我國地域比較遼闊，不同地區有不同的生產產業，并且通過某種或某些產業帶動了當地的經濟發展，使我國經濟發展不均衡，主要體現在東部西部發展差異比較大，南部與北部經濟發展差異比較大，然而不同地區通常會顯示出區域的特異性。目前，國內相關研究機構在交通量預測過程中，對道路誘增交通量均有提及。然而由于誘增交通量具有滯后性、有限性、潛在性、區域性等特點, 致使不同研究機構對該問題的研究方法具有不明確性。很多機構為了簡化工作量, 直接在原有趨勢交通量分布表中進行乘系數運算, 這種做法違背了求真務實的基本研究原則。另外，選擇交通量預測模型時，常忽略我國各地區經濟發展的客觀規律，使所選擇的模型參數過于籠統，缺乏對不同地區預測的針對性。如在誘增交通量的快速增長階段, 經濟發達地區由于經濟基礎好從開始開發到開發完成所用時間較短, 因此，誘增交通量快速增長的時間較短,而經濟不發達地區則相反。

4 提高運輸網絡公路交通量精確度的對策

4.1 采用智能化預測

近年來，智能交通系統（Intelligent Transportation System,ITS）在云計算、大數據等新興技術的熟練應用下發展得越來越為完善。短時交通量預測作為ITS 重要組成部分,其研究受到了國內外領域學者的廣泛關注。近年來，相關工作主要是圍繞如何提高交通量預測精度展開,預測方法主要分為3 類：（1）以傳統數學原理為基礎確定數學模型的方法,如歷史平均模型（HA）、卡爾曼濾波、時間序列模型等；（2）以非線性理論為基礎的預測方法，如神經網絡、支持向量機、小波分析等；（3）以單項預測模型為基礎的多模型組合方法。高速公路交通量具有高度復雜的非線性特征，單一預測模型適用條件有限，通常只在某一個時期或某種特定條件下有很好的預測表現，如歷史平均模型訓練簡單，效率高，但不能應付突發事件；卡爾曼濾波模型預測精度高，但算法復雜、實時性差；神經網絡模型適合復雜、非線性條件,但訓練過程復雜、收斂速度慢等。而組合模型能夠綜合各模型的特點,進一步提高交通量預測的精確度和可靠度。

4.2 四階段法預測

交通量預測采用城市交通規劃中通用的“四階段”方法，借助計算機軟硬件手段，通過對研究范圍內的道路網絡的整體模擬進行交通量預測。具體預測步驟如下：（1）社會經濟預測：根據社會經濟發展現狀及規劃預測未來年經濟增長率；（2）交通生成預測：通過道路交通與經濟的相關性分析，預測未來年交通增長率；（3）交通分布預測：以某市交通調查的機動車OD 交通量調查（交通起止點調查）數據為基礎，獲得境內小區的機動車OD 數據，提取基準年OD 表，利用增長系數法，得到未來年出行OD；（4）交通分配：將上述得到的各個交通小區的分方式的交通分布量分配到相應的道路網絡上成為交通分配，交通分配采用平衡分配法。通過對其進行應用，能夠全面的掌握各類交通量數據，從而對綜合運輸網絡中的公路交通量的預測提供可靠的數據資料[2]。

5 結語

綜上所述，目前綜合運輸網絡整體的發展和實際控制的預測依舊存在一些問題，需要整合當前發展階段的各種觀念合理應用先進的交通預測方法，加強人員技術能力培訓，從多方面進行體系維護，相信在不久的將來綜合運輸網絡的發展會越來越好。