（运筹学与控制论专业论文）大城市公交线网规划研究初探.pdf

摘要 公共交通线网规划是大城市客运交通规划的主要部分，具有非常重要的意 义。本论文在分析大城市公共交通特性的基础上，提出了大城市客运交通结构 的发展战略思想：以轨道交通为骨架：常规公交为主体，其它公交方式为辅助 的多层次公共交通客运体系。对公共交通线网规划的三个部分：中运量轨道交 通，接运公交，常规公交的线网规划方法进行了探索和研究。 对于中运量轨道交通，以轻轨为例，提出了一种改进的扫描方法。根据线 路起终点状况，以路线效率最大为宗旨，定性分析、定量计算相结合，逐步缩 小搜索范围，直至找到一条最优轨道交通线路或线路集，以供决策者参考。同 时还对轨道交通线路起讫站点的确定方法，轨道交通的客流预测方法作了一定 的研究。 为了扩大轨道交通的客流吸引范围，进行了接运公交线路规划方法的研 究。重点研究了接运站址的选取方法，以这些接运站址为基础，逐条搜索出一 系列合理的接运公交线路，和中运量轨道交通线路共同组成大城市公共交通客 运体系的骨架。 对以前常规公交线网规划方法进行了总结和归纳，对大城市换乘枢纽的必 要性和设置方法进行了定性的分析，在逐条布线法的基础上提出了启发式公交 线网逐步优化方法，不断反馈，最后形成合理的公交线网。同时，还对常规公 交线路起讫站点的确定方法进行了一定的改进。 将公交线网规划方法应用于鞍山市客运综合公共交通规划，进行了鞍山市 轻轨线路规划，轻轨线路客流预测，常规公交线网规划，并获得了满意的结果。 关键词：大城市公交线网 规划研究 a b s t r a c t a st h em a i n p a r to ft h eu r b a np a s s e n g e r t r a n s p o r tp l a n n i n g ，p u b l i c t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k ，p l a n n i n gp l a y sav e r yi m p o r t a n tr o l e a f t e ra n a l y z i n gt h e f e a t u r e so fu r b a np u b l i cp a s s e n g e rt r a n s p o r t ，as t r a t e g i ci d e at h a tt h ep u b l i c p a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o ns y s t e mi sf o r m e dm u t i - g r a d u a l l yb yl i g h tr a i l ( l r ) a si t s f r a m e w o r k ，n o r m a lp u b l i ct r a n s p o r ta si t sm a i np a r ta n do t h e rp u b l i ct r a n s p o r t m a n n e r s ，i ss t u d i e d b yu s i n gt h el ra st h ee x a m p l e ，a ni m p r o v e ds c a n n i n ga l g o r i t h mi sp u tf o r w a r d f o rt h em e d i u mq u a n t i t yr a i lt r a n s p o r t a c c o r d i n gt ot h ep r a c t i c a lc o n d i t i o n s ，a n d w i t ht h ea i mo fm a x i m u mr o u t ee f f i c i e n c y ，b o t hq u a l i t a t i v e l ya n dq u a n t i t y ，t h e r o u t e s e a r c h i n gr a n g ei sd i m i n i s h e dg r a d u a l l yu n t i lb e s t l rr o u t ei sf o u n d m e a n w h i l e ，t h em e t h o df o rs e t t i n gt h et e r m i n a l sl rr o u t e sa n dt h ep a s s e n g e rf l o w f o r e c a s t i n gm e t h o da r ea l s os t u d i e d i no r d e rt oe x t e n dt h ep a s s e n g e r a t t r a c ti n gs c o p e ，t h em e t h o df o rf e e db u sr o u t e p l a n n i n gi sd e v e l o p e d i nt h i sp r o c e s s ，t h em e t h o df o rs e l e c t i n gt h ef e e db u s t e r m i n a l si st h ep r i m a r yp a r t w i t ht h ef e e db u st e r m i n a l sa st h ef o u n d a t i o n s a s e r i e so fr e a s o n a b l ef e e db u sr o u t e sa r es e l e c t e ds t e pb y s t e p t h e s er o u t e s ， t o g e t h e rw i t ht h el rn e t w o r k ，f o r mt h ef r a m e w o r ki nt h eu r b a np u b li ep a s s e n g e r t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m a f t e rt h ef o r m e rp l a n n i n gm e t h o d sf o rn o r m a lp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ka r e s u m m a r i z e da n dc o n c l u d e da n dt h em e t h o df o rs e t t i n gu r b a np a s s e n g e re x c h a n g i n g p i v o t s i s a n a l y z e dq u a l i t a t i v e l y ， ah e u r i s t i cm e t h o d f o rn o r m a l d u b l i c t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki sp u tf o r w a r d b yt h ec o n s e e u t i v ef e e d b a c k s ，ar e a s o n a b l e p u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki sf o r m e d m e a n w h i l e ，t h em e t h o d sf o rs e t t i n gt h e t e r m i n a l so fn o r m a lp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nr o u t e sa r e i m p r o v e d t h em e t h o d sf o rp u b l i cp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k sp l a n n i n ga r ea p p l i e d i nt h ea n s a nc i t yc o m p r e h e n s i v ep u b l i cp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o np l a n n i n g t h el r r o u t ep l a n n i n g ，l rp a s s e n g e rf o r e c a s t i n ga n dn o r m a lp u b lic t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k p l a n n i n ga r ec a r t i e do u ts u c c e s s i v e l y ，a n dt h ep l a n n i n go u t c o m ei ss a t i s f a c t i o n k e yw o r d ：u r b a np u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k p l a n n i n g p i l o ts t u d y 6 山东科技大学硕士学位论文 绪论 1 绪论 1 1 大城市公共交通线网规划的必要性及国内外发展概况 建国以来，我国大城市公共交通的发展经历了一个繁荣、衰缓到现在难以维持的过 程。在这五十多年中，我国大城市的社会、经济结构发生了巨大变化，社会经济文化活 动空前繁荣，居民出行成倍增长，然而，公共交通却发展缓慢，公交方式出行时间明显增 加。以上海为例 3 】，8 1 8 2 年居民乘坐公交车的平均时问为4 3 分钟，8 6 年增长至5 6 4 分钟，以上班、上学为出行目的，8 1 8 2 年公交平均出行时间为3 9 分钟，8 6 年则为4 7 分钟，且近几年仍在不断增长。其中原因是多方面的，如：城市延展，道路拥塞，流动人 口增加对公交系统的冲击等等。但就公交系统本身而言，也有着明显的缺陷，其线网布 局十几年不变，或变化不大，或没有遵循城市结构演变、居民出行趋势而变化，缺乏规 划，公交方式单一，使公共交通在城市客运中，由主要角色逐渐成为次要部分。也以l - 海市公交车与自行车发展状况为例，如表1 1 。 从表l 一1 可以看出，上海市公交在1 9 8 9 年后己明显呈负增长状念，而自行车出行却 年年呈大比例增长。从理论上说，在上海这个半径为1 0 k m 的大城市中，居民出行应在公交 方式的合理范围内，而自行车出行比例不宜过大。目前，上海市已建成了地铁一号线、 二号线，远景规划1 7 0 3 3 0 余公里的地铁线路，这也许能使上海市公共交通发生较大的 变化。 公交发展的相对停滞或倒退，是北京、天津、鞍山、南京等大城市也同样面临着的 问题，这说明了我国大城市公交规划尚缺乏科学性，尤其公交线网规划是我们应首先解 决的问题。此外，由于人们消费水平的不断增长，我国小汽车的发展问题也提上了日程， 我国尚不健全的公共交通事业将如何抵制使这股浪潮的冲击，也使得合理、科学地规划 公共交通线网变得日益迫切起来。 迄今为止，国内外许多交通研究机构都对公交线网规划提出了一些理论和模型，开发 了各具特色的软件，有美国的t r a n p l a n 、o t p s 、加拿大的e m m e 2 等，瑞典、以 色列、英国和阿根廷等国家也先后结合本国的交通特点，提出了一系列与e 则模型相应 的理论和软件。国内近十几年的工作也已向这个领域的纵深发展。上海机械学院建立了 些查型垫：查；兰塑圭兰竺丝苎 ! 堑堡 一个优化模型，上海市同澳大利亚合作，将交通规划软件t r a n s t e p 用于上海市的交 通分析。长沙市也开展了相应的研究。近几年，许多高校、交通研究所、规划部门关于 这方面的研究又有了许多更详细的成果。 表1 1 上海市公交、自行车发展状况一览表 t a b l el _ 1al i s to f d e v e l o p m e n tc o n d i t i o no f p u b l i ct r a n s p o r t a t i o na n db i c y c l e si ns h a n g h a i 日公交窖运量公交年增跃 自行车拥有量自行车年增长今市人口市区流八人口 年份 f 百万乘次)率( )( 百万辆率f 1f 百万人)( 百万人) 1 9 7 76 1 81 91 4 88 81 0 8 6 1 9 7 8 6 8 6 1 1 o1 5 65 4l o 9 8 1 9 7 98 2 21 9 81 7 08 91 1 3 2 1 9 8 0 9 3 3 1 3 51 _ 7 74 11 1 4 7 1 9 8 l1 0 0 98 12 0 21 4 11 1 6 3 1 9 8 21 0 5 24 22 3 41 5 81 1 8 l 1 9 8 31 1 2 56 92 6 71 4 ，l1 1 9 4 1 9 8 4 1 2 4 41 0 53 1 21 6 81 2 0 50 7 5 1 9 8 51 3 7 21 0 23 6 91 8 31 2 1 71 1 l 1 9 8 61 4 2 03 54 2 41 4 91 2 3 2 1 11 ( 1 3 4 ) 1 9 8 71 5 1 86 94 7 61 2 31 2 5 0 1 9 8 81 5 3 0o 85 8 62 3 1l 2 6 2 o 8 2 ( 1 2 4 6 ) 1 9 8 91 5 0 91 36 7 1 1 4 51 2 7 5 ( 1 2 6 ) 1 2 年平均 增长率 7 7 1 3 41 3 4 括号内为全市流动人口流入人口 1 2 大城市公共交通线网规划的特殊性 1 2 1 我国大城市公共交通特点 大城市的性质、结构形态与中小城市有差别，这主要表现在以下几方面 1 、人口多，面积大： 2 、社会、经济、文化活动频繁； 3 、城市功能区域划分明显； 4 、有明昂的c b d ： 5 、人均交通设施水平往往较低； 6 、有明显的交通走廊； 2 生查型垫查堂婴圭堂垡笙塞 !竺笙 因此，在大城市，居民、流动人口等的活动有可能集中在某个特定区域、某个特定 时段内，公交设施难以承担交通需求。对应于此，大城市的公共交通也表现出其特殊性： l 、高峰时段公交车辆十分拥挤，满载率一般高于8 0 ，有的高达1 2 0 ；平峰时段流 动人口出行、弹性出行增加，公共交通负担仍然很重； 2 、公交出行半径增加，相当部分的出行难以直达，公交换乘成为关键问题； 3 、某些区域出行过分集中，常规公交难以胜任； 4 、常规公交缺乏交通政策、交通规划的保护，缺乏资金投入，车辆老化严重，运行 极其缓慢，准点率难以保证； 5 、大城市近中期内公共交通突出的矛盾是：公交客运能力的供应与乘客出行需求的 矛盾，高峰时段，供应远低于需求；从长远看，矛盾将转化为客运量供求矛盾以及服务 质量较低与人们多层次需求之间的矛盾，尤其是后者更为突出，公交方式迫切需要革新。 1 2 2 主要公共交通方式的特性 国内外研究和使用都较为成熟的公共交通方式主要有三种： 1 、常规公交 常规公交高峰小时客运能力6 0 0 0 8 0 0 0 人次，全日为1 5 0 0 0 2 5 0 0 0 人次，车速1 5 2 0 k r n h ，固定投资较小，运行路线可改变，但必须在地面道路上行驶，舒适性和准点率 都较差，适于客流不大的中短距离出行。 2 、地铁f s u b w a y ) 地铁是当今世界上流行的公共交通方式之一。迄今为止，世界上已有一百多个城市 修建了不同规模的地铁线网，尤以伦敦、莫斯科、纽约、巴黎为最。我国的北京、上海、 天津、广州、深：t j i i 等大城市也相继修建了地铁线路，南京等大城市也j 下在筹备修建。地 铁作为一种交通工具，速度快，高达4 5 6 0 k m h ，载客量大，高峰小时可达4 5 0 0 0 人次， 全部于独立线路上运行，准点率高，适于客流非常集中的中长距离出行，但投资巨大， 每公罩造价约为3 4 亿元人民币。 3 、轻轨( l i g h tr a i l ) 轻轨是一种在有轨电车基础上革新而成的新兴交通工具，各项指标均介于常规公交 与地铁之间，高峰小时客运量可达2 5 0 0 0 3 0 0 0 0 人次，最高断面流量可达1 4 0 0 0 1 6 0 0 0 人次，速度为3 5 4 5 k m h ，既可于独立的线路上行驶，又可与其它交通方式在地面上混 山东科技大学硕士学位论文 合行驶，平均造价约为地铁的1 3 1 2 。目前，我国的许多大城市都规划了轻轨线路， 如广州、成都、大连、青岛、鞍山等。 1 2 3 大城市公共交通线网规划的基本原则 由前文的分析，再结合我国目前的经济发展水平，认为中运量轨道交通。在我国大 城市客运中将会有较大市场。在这个基础上，大城市公共交通线网规划的主要基本原则 如下： 1 、在社会经济条件许可情况下，建设轨道交通，使之成为公共客运的骨架，并逐步 成网： 2 、充分重视轨道交通接运公交线路规划，扩大轨道交通方式的吸引范围： 3 、常规公交仍将是大城市公共交通客运的主体，应着重解决其与轨道交通线网以及 接运公交线路的关系； 4 、换乘问题成为一个至关重要的问题，应设大型客运换乘枢纽，从换乘枢纽入手， 进行常规公交线网规划。 总之，大城市公共交通线网规划的原则，既要具备一般城市的共性，又要具备其特 殊性，主要表现为大城市的城市结构以及社会经济活动的特殊性。 1 2 4 大城市公共交通线网规划的一般过程 本论文采用的对大城市公共交通线网规划的一般过程如图1 1 。从图中可见，这里的 公共交通线网规划方法得到的并不是“最优”线网，而是一种有定理论根据，在实践 上方便可行的满意线网。 中运量轨道交通最典型的就是轻轨 在以后立中皆用轻轨替代中运量轨道交通。 4 山东科技大学硕士学位论文绪论 图1 1 大城市公共交通线网规划的一般过程 f i g i 一1 u r b a np u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kp l a n n i n gg e n e r a lp r o c e s s 5 山东科技人学硕j 二学位论文 2 客运交通o d 分布量预测 2 客运交通0 d 分布量预测 2 1 影响客运交通0 d 分布量预测的主要因素 公共交通和其它客运方式的o d 分布量预测是城市客运交通预测的重要部分，也是 公共交通线网规划的基础。城市客流的发展趋势和时空分布规律，与以下几点主要的影 响因素有关： 1 、城市土地利用 随着城市化进程的加速，城市人口进一步集聚和城市用地的扩大，城市客流量会随 之增加，其时空分布规律也会随之发生某些大的变化。人们出行时间和出行距离随着用 地规模的扩大而增加。 2 、城市社会经济的发展 由于社会经济的发展，人们生活水平的提高，人均日出行次数的增加，对城市交通 提出了更高的要求。城市交通要为人们提供准时、安全、舒适等诸方面优质的服务。 3 、城市家庭特征的变化 由于我国提倡一对夫妇只生一个孩子的政策，今后家庭人口结构及出行特征将会发 生变化，由此引起城市客流的变化。 4 、外向型经济的发展 随着改革开放政策的进一步贯彻执行，各城市外向型经济的发展，城市流动人口将 会有较大的增长，城市客流也会随之增长目前般大城市流动人口占城市人口的2 0 3 0 ，个别沿海城市高达5 0 ，深圳流动人口为城市人口的1 5 倍。 5 、城市道路基础设施的建设 目前我国大城市规划的线网，己按规划实现的不到5 0 。有的城市不到2 0 。随着 城市路网的进一步的完善，会使城市客流分布更趋于均匀和合理。 6 、城市大型人流集散点的分布和建设 为了有利于疏解城市交通，合理组织城市客流，城市中大型人流集散点的分布宜采 用大分散小集中的原则。面现状情况是，大城市旧市中一l , ( c b d 地区，是建筑、人口、 工作岗位高密集地区，同时又是城市交通高度集聚地区，随着城市综合开发，旧市中心 6 些登型堡查鲎堡圭堂丝堡茎! 查望銮望2 里坌塑量塑型 区人1 3 、建筑、工作岗位更进一步集聚。北京、天津、上海、大连等城市是典型的代表。 这种继续强化旧市中心区的战略，必将导致城市交通的困境，尤其是客运交通。 城市客流预测一定要把握城市大系统中引起客流变化的主要相关因素。通过分析城 市土地利用规划、人口特征变化、社会经济发展水平、大众对城市客运交通的价值观念 的变化和市府当局对发展城市客运交通的政策等，预测城市未来客运交通的发展趋势， 提出城市合理的客运交通结构，尤其是大城市建设轨道交通的客流依据。采用定性和定 量相结合的方法，提出城市客运交通设施相互协调发展的政策和措施。 2 2 客运分布量预测 客流预测主要由城市居民出行预测、城市流动人口出行预测、城市对外客运预测三 部分组成。城市居民出行是指城市常住人口起终点均在城市内部的出行：城市流动人口 出行是指城市暂住人口起终点均在城市内部的出行；城市对外客运交通是指城市到外地 以及外地到城市的客运交通。在通常的交通预测四阶段法中，公交o d 分布量主要就是 在以上城市客运交通预测的三个部分完成并获得客运o d 分布量后，通过交通方式划分 而得到的，其基本步骤大致可分为： 2 2 1 交通小区划分 以城市用地为特征的交通小区划分：这是研究城市客运交通的基本单元，交通小区 的划分，要考虑和现有行政界限相结合；考虑自然河流山脉的分割及铁路等屏障；考虑 用地特征和人口规模，一般同一用地类型的土地应尽量划分成一个或若干个交通小区， 人1 3 规模不致于相差太大，一般为2 4 万人口一个交通小区。 2 2 2 交通调查 这罩交通调查主要是指居民出行调查、公交专项调查、流动人口的出行调查、港站 对外客流调查等，主要内容包括城市土地利用，社会经济发展，人1 3 和工作岗位的分布； 居民每只出行空间时间分布状况；公交车利用状况，公交线路，站点客流分布特征等。 流量预测时可充分应用交通调查所得的参数，建立起各类预测模型。没有交通调查资料 的城市，可采用时间序列趋势外推的预测方法。 般应采用十年以上的统计资料。应用 山东科技人学硕上学位论义2 客运交通0 d 分布量预测 此方法预测近期客流量是可行的。但用于预测远期客流量时，采用趋势外推，其预测精 度就难以保证。 2 2 3 道路网络及交叉口节点编码 在充分研究现状网络基础上，再结合规划网络，以便更好的远近期相结合，对城市 交叉路口节点进行编码。鉴于计算机容量、速度的限制，城市交叉路口一般应在4 0 0 0 个以下，以便于应用计算机进行数据处理。 2 2 4 交通生成预测 交通生成预测方法有多种，主要包括生成率法、类别生成率法、回归分析法等。 1 、生成率法 该方法基本思想是：根据o d 调查，得到单位用地面积( 单位人口或单位经济指标等1 的交通发生、吸引量，并假定其是稳定的，则可根据规划期限各交通区的用地面积，得 出规划期限的交通生成量、吸引量。 2 、类别生成率法 类别生成率法是考虑对交通产生或吸引影响较大的某些因素，如人口、职业结构、 用地面积，不同性质的用地结构等，由这些因素组合成不同类别的生成率，根据现状调 查资料，统计不同类别单位指标的交通产生、吸引量，从而进行交通生成预测。 3 、回归分析法 回归分析法是根据调查资料，建立交通产生或吸引与其主要影响因素之间的回归方 程，利用所建立的回归方程，通过对主要影响因素的预测，预测交通产生或吸引。 另外，还可以用类别回归分析法、时间序列法进行交通生成预测。 2 2 5 交通分布预测 交通分布预测有许多方法，各有其优缺点，其中最常见的是重力模型法。 重力模型法的基本假定是：交通区i 到交通区，的交通分布量与交通区i 的交通生成量， 交通区，的交通吸引量成正比，与交通区i 和，之间的交通阻抗参数，如两区重心问的交 通距离、时间或费用等成反比。重力模型巾最为常用的是美国公路局的单约束重力模型， 8 兰霉差篓奎凳筌孝姜竺兰兰一一 ! 查堡窭望q 旦坌查量望型 其模型基本形式为： ( 2 1 ) 式中，对交通区i 到交通区的交通分布量； 五一交通区i 的交通产生量： 吩一交通区j 的交通吸引量： 朋一交通区i 与交通区，之间的交通阻抗函数： 交通调整系数。 b 的确定方法是：先令；1 ，再将计算所得的匈和调查所得的工：计算k + j ： k o = r o l _ y r o 。 ( 2 2 ) 式中，r f 一比例系数，可j 锄； 】，f f 区到，区出行数占i 区出行产生总数的比例； y o = x ；南 ， 用重力模型进行交通分布预测是一个反复迭代平衡过程，首先是将预测的交通发生 吸引量以及规划期限的交通阻抗参数代入模型计算。通常，由模型得出的交通吸引量与 给定的交通吸引量并不相同，则用下式迭代： 反复迭代直至l z ；接近l ，然后再用公式 f 迭代至i 毛接近1 ，用上述两式反复迭代计算，直至发生量吸引量平衡。 2 2 6 公哭叉通万瓦o d 分雨量 ( 2 3 1 ( 2 4 ) 由本章2 2 4 和2 2 5 得到各交通小区间客运0 1 ) 分布量后，可以运用改进的上唧 模型获得公共交通方式和其它客运方式的o d3 j 布量，l o g i t 蚴t i 。一 晴一卜 立嘞坐7、一吩 兰， 下j | | 研 旦 f z = p z 土 v 石 = ，v x 山东科技大学硕士学位论文 2 客运交通o d 分布量预测 p 咖= e “p “似 式中，p 抽交通区i 到交通区j 交通方式m 的分担率 口一参数，一般在3 o 3 5 ； ( 2 5 ) 一交通区i 到交通区j 交通方式k 的交通阻抗与平均交通阻抗的比值。 从上式可以看出，在我国大城市中，各交通方式的交通阻抗函数是预测的关键。一 般来说，客运交通方式主要由步行、自行车、公交车、出租车四个部分组成。笔者以为， 在我国城市发展的现阶段和未来相当长的时期内，人们出行心理是处于一种想获得满意 交通工具的欲望与较低的经济收入、较差的城市道路条件的矛盾之中，因而，这里拟提 出交通方式“满意度”的概念。 所谓“满意度”，即出行者对某种交通方式的满意程度，是定量与定性分析的结果， 是一个无量纲参数。人们对交通工具的要求主要有两个： 私有化； 机动化。 私有小汽车恰能很好地满足这两个要求。因而我们可将私有小汽车这种交通方式的 “满意度”定为1 ，其它交通方式“满意度”则是该交通方式与私有小汽车方式比较的 结果。“满意度”是一种综合指标，它主要由出行费用( 花费) 、出行速度、出行舒适度、 受交通管制的程度以及满足交通工具私有欲望的程度这五个重要因素决定的，如下式： 2 c a ，蝴z 惫地鲁+ 丸地鲁，鲁 c z 固 式中，a 。，a ：，岛，a 。，a ，一回归参数，可由现状o d 调查和各项专项调查回归 分析而得； 霸一第r n 种交通方式的出行费用占平均收入的比例； 一第m 种交通方式的行驶速度： 岛一第m 种交通方式的出行舒适度； g 一第m 种交通方式受交通管制的程度； 岛一第m 种交通方式满足人们占有私人交通工具欲望的程度； 公式中下标为“c ”的表示私有小汽车方式的各个指标。这里，仅是对交通阻抗函数 换了个角度进行了思考，具体参数、指标的取值和定量化不是本文的重点，不再赘述。 某种交通方式的交通阻抗与该方式的满意度成反比，故： 些查型垫兰型主兰篁丝塞 ! 查堡窭望旦呈坌塑量堡型 = ( n 如) ( 2 7 ) l 胁l 式中，n - - u 交通小区之间交通方式的总数； r 矾一“交通小区之间交通方式k 的“满意度”； 铷一“交通小区之间交通方式埘的交通阻抗的比值。 由以上客运交通预测的几个步骤，可以获得任意两小区之间的任一种客运方式的 o d 分布量。 2 3 大连市轻轨交通金石滩线客流预测 2 3 1 大连市客运需求预测 2 3 1 1 预测总体思路 1 大连市轻轨交通金石滩线客运需求预测的特点和方法 大连市轻轨交通金石滩线是连接中心城区和新市区的交通大动脉。其中新市区部分 超出了1 9 9 4 年大连市居民出行调查的范围，因此，需要在原有居民出行调查研究区域的 基础上，添加和调整交通小区划分，来预测整个研究对象区域客运需求量。为对新市区 的客运需求进行预测，我们首先分析新市区客运需求的构成和产生机理。大连市新市区 的城市功能主要由两大部分组成。 ( 1 ) 作为新市区的一般城市功能。大连经济技术开发区经过几年的建设，基本形成 了以外贸加工为主体的外向型工业区及相应的生活居住区。大窑湾港一期工程已经建成。 这一地区已具城市雏形。同时形势的发展要求大连必须有一跳跃性的发展。以成为联系 国内外的桥梁和窗口，成为东北乃至全国对外吸引资金、拓展贸易、保税区、振兴科技、 发展经济等开放度更高的支撑点。因此，以大连经济技术开发区、保税区、大窑湾港、 金石滩旅游度假区为依托设立大连新城区，不仅是大连跳跃性发展的具体体现和重要组 成部分，也是城市发展的必然结果。新城区按照当代一流城市的标准规划建设，成为以 工业、贸易为主，具有出口加工、贸易金融、国际运转、保税仓储、商业旅游和科技信 息等多功能现代化的国际新城区，成为开放度高、吸引力强的自由港区。 ( 2 ) 作为国家旅游度假区的旅游功能。金石滩国家度假区应以建设成为东北亚地区 运动健身及娱乐消遣为主的休 1 = j 度假胜地为目标。至2 0 0 0 年完成规划区域的项目调整， 生变型丝奎堂塑主兰生堡兰 ! 登堡至望q 望竺塑里篓型 继续完善国际游艇俱乐部、3 6 洞高尔夫球场、中心酒楼、鲜花大市场、狞猎俱乐部等项 目的建设及运营，开通到大连主城区、长海诸岛、旅顺口、庄河港的海上旅游航线。完 成中心绿地及标志性雕塑的建设及地质博物馆的可行性研究。完成度假区粗框架，确立 度假区主体形象。大连经济技术开发区主要依托余洲区和金石滩旅游度假区旅游业的发 展，形成地区问协作。自身以发展现代化城市建筑景观和欧式海滨风景园林及大型主题 公园为主。至2 0 1 0 年，完成金石滩旅游度假区的全部项目。 因此，金石滩线的客流需求由两个主要部分构成： 1 ) 由研究对象区域内的常住人口和暂住人口产生的工作生活以及业务活动等导致 的工作、生活出行需求，本文中称之为第一类交通需求。 2 ) 由研究对象区域外产生的旅游度假出行需求，本文中称之为第二类交通需求。第 一类交通需求的发生机理和城市中心区交通需求的发生机理是一致的，其预测思路相同， 基本方法也相同。第二类交通需求属于对外交通需求，须结合旅游需求的特点，根据历 年的各类统计数据用定量的数学方法和定性的分析方法相结合进行预测。 2 客流预测技术路线 ( 1 ) 出行产生预测。对于常住人口的客运交通需求，由于轨道交通的建设，对沿线 的土地开发、城市建设及人口分布产生影响，因此要分析研究对象区域的人口、就业及 用地情况的变化，在此基础上进行出行产生预测；对于旅游需求，通过分析影响旅游需 求的主要因素与旅游需求的关系，建立旅游需求的预测模型，对未来旅游需求的吸引总 量进行预测。 ( 2 ) 出行分布预测。根据现状居民出行调查结果，建立居民出行分布模型，并预测 未来特征年居民全方式出行o d 表；与交通方式划分步骤相结合，根据旅游需求特点规律 和来源，预测旅游需求的分布特性。 ( 3 ) 交通方式划分。以居民出行调查数据为基础标定交通方式划分模型，进行方式 划分，获得公交类( 常规公交+ 轨道交通) o o , 自行车0 d 、步行o d 及其他交通方式0 d 的矩阵。 ( 4 ) 交通分配。将公交类o d 在公交网( 常规公交+ 轨道交通) 上进行竞争分配，计算轨 道网各断面客流量、各站点乘降量和站问0 d 等。 综合以上预测方法，大连市轻轨交通金石滩线客流预测的技术路线与工作框图如图 2 1 所示。 1 2 山东科技大学硕卜学位论史 2 客运交通o d 分布量预测 居民出行调查数据 标定交通发生、分布、方式 划分交通量预测模型 运用模型预测未来年度各交通 小区发生、吸引交通量 运用模型预测未来各年度交通 小区分布交通量 运用模型预测年度各交通小区 方式分担交通量 分析社会经济指标与旅游需求 关系建立预测模型 进行旅游需求预测 旅游需求来源分析 对研究对象区域外的旅游需求 进行方式划分预测 域外旅游需求o d 矩阵 公交总需求o d 矩阵 采用交通方式分担与交通分配联 合模型进行轨道交通客流预测 图2 1 大连市轻轨交通金石滩线客流预测技术路线与工作流程 f i g2 1 p a s s e n g e rf l o wf o r e c a s tt e c h n o l o g yr o u t e w o r kf l o wa tj i ns h i t a nl i n eo f l i g h tr a i l t r a n s p o r t a t i o ni nd a l i a nc i t y 4 预测年限 轨道交通客流预测是制定交通运营组织、信号控制策略、供电系统、场站设计以及 评价在规划期内轨道交通的运能是否能满足交通需求，经济效益、社会效益是否显著的 重要基础。按照城市轻轨交通工程项目建设标准( 试行本) 的规定，客流预测年限分 为初期、近期和远期。初期为建成通车后的第3 年，近期为交付运营后的第1 0 年，远期为 交付运营后的第2 5 年。大连市轻轨交通金石滩线全线已于2 0 0 4 年建成，客流预测的初期 年为2 0 0 7 年。近期为2 0 1 4 年，远期为2 0 2 9 年。 2 3 1 2 客流生成预测 1 交通小区的划分与调整 1 3 在居民出行调查中，整个调查区域分为7 0 个小区，如图2 2 。将大连市交通小区的划 分作如下调整：原第7 0 小区为开发区，现细化为7 0 8 0 交通小区，见表2 1 2 预测模型的建立 出行发生、吸引量的预测一般考虑到交通发生源的空间布局关系和土地利用状况， 按区域进行预测。 图2 2 大连市居民出行调查交通小区图 f i g2 2 d a l i a nr e s i d e n t sj o u r n e ys u r v e yt r a n s p o r t a t i o nc o m m u n i t yf i g u r e 表2 1 大连市交通小区划分表 t a b l e 2 1d a l i a nc i t yt r a n s p o r t a t i o nc o m m u n i t yd i v i s i o nt a b l e 号码分区名称号码分区名称号码分区名称号码分区名称号码分区名称 0 1王家屯1 7转山 3 3 艮兴 4 9 由家村6 5大连湾 0 2 春海 1 8 一 人村 3 4 马栏 5 0 山中 6 6 革镇堡 0 3 春和 1 9 香炉礁 3 5 华北路 5 l 甘井子 6 7 营城子 0 4桂林2 0北京街 3 6 侯家沟 5 2 椒房6 8旅顺 0 5枫林2 l黄河路3 7李家街5 3金家街6 9金州 0 6明泽 2 2 目新 3 8 石家掏 5 4 金南路7 0泉水 0 7 比主 2 3 建设 3 9 黑石礁 5 5兴华7 1 后盐 0 8 天津街 2 4 民乐 4 0星海5 6华中7 2金湾路 0 9 青泥洼桥 2 5 红岩 4 1 寓国 5 7 泡崖 7 3 金马路 l o 昆明 2 6 长春路 4 2两山5 8 机场前 7 4 开发区 l l 葵英 2 7 睦运 4 3 民权 5 9 周水子7 5保税区 1 4 山东科技大学硕士学位论文2 客运交通o d 分布量预测 1 2 青云 2 8 石道街 4 4 中山公园 6 0 南关岭 7 6 高城山 1 3 桃源2 9八一路 4 5 泉涌 6 1 红旗 7 7 高科技园 1 4 白云 3 0 付家庄 4 6 兴工 6 2 湾家村 7 8 小窑湾 1 5 海校 3 l 白云路 4 7 春柳 6 3 辛寨子 7 9 黄海大道 1 6虎滩3 2白山路4 8南沙河口6 4 凌水 8 0 金石滩 1 9 9 4 年大连市居民出行调查结果表明，居民出行的显著特点是上班、上学及由此派 生出来的回家出行占8 3 6 ，这部分出行是每天必须的，变化很小；购物、娱乐、探亲访 友等，均显示出较强的随机性，随着社会经济水平和生活水平的提高，这部分出行所占 的比例会增加。因此，采用基于个人的原单位法分上班、上学、公务、购物、娱乐及探 亲访友等预测各个交通小区居民出行的发生量和吸引量。 ( 1 ) 出行产生预测模型。出行产生预测模型为 p = c p f z p f ( 6 1 ) f 式中p 为交通小区的出行产生量，为不同出行目的出行产生量的和，人次日；x 。为交 通小区的总人口数、成人数、学生数或工作就业岗位数等自变量；c 。i 为不同出行目的 的发生原单位，是社会经济发展水平的函数。 ( 2 ) 出行吸引量预测模型。出行吸引预测模型为 a = 巳x 。 ( 6 2 ) f 式中：a 为交通小区的出行吸引量，为不同出行目的出行吸引量的和，人次日，嚣，为交 通4 , 1 x 的总人口数、工作就业岗位数及用地面积；，为不同出行目的的吸引原单位，是 社会经济发展水平的函数。 ( 3 ) 新市区的交通发生量、吸引量预测模型。由于新区只有未来人口的规划数据， 故首先建立人口与发生量与吸引量的预测模型，模型形式同上，然后对未来各年度进行需 求预测。 ( 4 ) 旅游交通需求预测。表2 2 为金石滩度假区成立以来历年的旅游接待人数统 计。 客源的统计情况为，大连市内的旅客占4 0 左右，外省市旅客占6 0 左右，其中东北 三省占2 0 左右，京津地区占3 0 ，华东地区占3 0 ，珠江三角洲占2 0 。旅游需求的季节 分布为：旅游旺季( 7 、8 、9 - - - 个月) 占全年旅客人数的8 0 左右，其他月份占2 0 左右。从 每周的旅客情况看，周一至周五占3 5 左右，周六、周日占6 5 左右。 1 5 生查至! 垫查兰堡主兰些堡壅 ! 查堡奎望婴坌塑量塑! ! ! ! 表2 2 金石滩度假区旅游人数表 单位：万人 t a b l e2 2t a b l ef o rt h et o u r i s t sn u m b e ra tj i ns h i t a nh o l i d a yr e s o r t u n i t ：1 0t h o u s a n dp e r s o n s 年份 1 9 9 31 9 9 4i 9 9 5 1 9 9 61 9 9 71 9 9 8i 9 9 92 0 0 0 l 旅游人数 3 2 3 84 66 51 1 07 11 4 51 3 1 5 近年来，市政府及度假区管委会下大力气抓旅游工作，已初见成效，每年旅游人数 呈上升趋势。从目前度假区旅游接待能力来看，景点及旅游接待设施己具规模，由于区 外交通不便，限制了金石滩旅游度假区旅游人数的发展，所以预计轨道交通的建立将为 会石滩带来源源不断的客源。 本客流预测根据上述数据和社会经济、交通旅游相关数据用统计数学的方法进行了 变量选择和模型标定，并运用所建立的模型对金石滩小区的旅游需求量，进行了预测。 3 出行发量、吸引量的预测结果 表2 3 未来交通小区出行发量及吸引量预测结果单位：人次目 t a b l e2 3f u t u r et r a n s p o r t a t i o nc o m m u n i t yj o u r n e ya n da t t r a c t i o nq u a n t i t yf o r e c a s tr e s u l t 年份 2 0 0 42 0 0 72 0 1 422 9 区号发生量吸引量发生量吸引量发生量吸引最发生量吸引量 15 1 7 6 55 1 1 8 65 5 1 5 35 4 5 3 06 3 5 5 76 2 7 9 l8 3 2 3 08 2 2 2 4 23 2 2 9 63 3 4 6 43 4 4 0 93 5 6 4 94 0 0 5 24 1 8 6 05 2 4 5 05 4 8 1 6 3 5 1 8 3 l 5 1 0 8 15 5 2 2 25 4 4 1 86 3 1 4 86 2 1 6 38 2 6 9 58 1 4 0 2 4 4 5 7 4 84 5 4 2 54 8 7 4 3 4 8 3 9 25 5 4 7 9 5 5 1 0 7 7 2 6 5 2 7 2 1 6 2 5 5 3 1 2 15 1 3 6 75 6 5 9 6 5 4 7 2 26 4 9 3 26 2 4 9 4 8 5 0 3 18 1 8 3 6 68 2 0 5 38 2 3 0 08 7 4 2 48 7 6 7 69 9 9 7 l1 0 0 4 8 71 3 0 9 1 71 3 1 5 8 7 77 5 1 3 57 4 2 2 28 0 0 5 27 9 0 7 09 1 1 3 78 9 9 9 81 1 9 3 4 81 1 7 8 5 l 89 6 1 5 19 5 4 3 21 0 2 4 4 31 0 1 6 6 61 1 6 6 7 51 1 5 7 4 81 5 2 7 9 11 5 1 5 7 l 91 1 7 1 1 81 1 6 9 2 7 1 2 4 7 8 3 1 2 4 5 6 51 4 2 9 0 1 1 4 2 9 7 6 1 8 7 1 3 51 8 7 2 2 6 1 09 0 2 2 18 8 7 5 29 6 1 2 69 4 5 4 91 0 9 9 0 31 0 7 9 6 71 4 3 9 2 21 4 1 3 8 2 l l4 9 4 5 l4 7 8 6 45 2 6 8 85 0 9 9 06 0 2 4 15 7 9 7 07 8 8 8 97 5 9 1 1 1 25 1 7 5 l4 9 6 6 05 5 1 3 85 2