（交通运输规划与管理专业论文）奥运专用道交通需求预测方法研究.pdf

摘要 摘要 北京2 0 0 8 年奥运会是全球瞩目的体育盛会，届时不仅会有来自全世界各国 的体育代表团云集北京，也会吸引各国的游客来北京旅游、参观。此时北京的交 通将面临着前所未有的挑战。 奥运会期间，能否满足奥林匹克大家庭、运动员、教练员、媒体、观众等的 出行，决定着北京是否能够成功的举办2 0 0 8 年奥运会，因此，有必要对奥运出 行采取特殊的服务措旄。奥运专用道设置就是一种最好的解决方法。 奥运专用道是指在某一时段内，在正常的道路的基础上单独对一条或两条车 道进行社会车辆的交通管制，只允许特定车辆行驶的道路。奥运专用道的设置可 以最大程度的满足奥运方便、安全、快捷的交通出行，然而，专用道的设置无疑 会对社会交通产生不利影响，因此，有必要在奥运会之前对奥运专用道的需求情 况进行大致的了解，从而在时间和空间上对专用道的设置进行优化，既满足奥运 交通的出行要求，又最大程度上减少对社会出行的影响。 本文针对使用奥运专用道的群体的自身特点，在传统交通需求预测“四阶段” 法的基础上，对奥运专用道交通蔫求预测的方法进行了系统分析和研究，提出了 一套以“分时段叠加”思想为基础的奥运专用道交通需求预测的流程体系。并利 用现有数据根据上述方法对奥运专用道分赛时和开幕式分别进行了的交通需求 预测和评价。 传统交通需求预测的“四阶段”法是对一天或是一天当中某个小时进行的预 测，这种预测结果有时会屏蔽掉一小时当中某个时段交通需求超过道路通行能力 的情况，因此，本文为了避免这种情况的发生，利用使用奥运专用道各类群体的 到场规律进行分时段的交通需求预测，最终得到分时段的出行0 d 矩阵，为后面 奥运专用道仿真提供数据支持，也为相关部门制定交通组织和管理方案提供理论 依据。 最后，本文从三个层次。即宏观、中观、微观，运用不同的交通软件针对不 同角度对奥运专用道分时段需求预测结果进行了评价，提出了中观和微观两套评 价体系，可为相关部门制定交通管理措施提供依据。 关键词：奥运会；奥运专用道；交通需求预测；“四阶段”方法：分时段叠加；宏 观评价；中观评价：微观评价； a b s t r a c t d i 彘r e n tp o i n t so f “e w t h e nm e c o s c o p i ce v a i u a t i o n s y s t e ma n dm i c r o s c o p i c c v a l u a t i o n s y s t e n na r eb r o u 曲tf o n v a r d 1 1 1 e ym a yb eu s e m lw h e nr e l a t i v e d 印锄e n t se s t a b l i s ht r a 伍cm a l l a g e m e i l tm e a s l l r e s k e y w o r d s ：o 】y m p i cg a m e s ；0 1 m y p i cs p e c i a lr o a d ；1 h n s p o r t a t i o nd 锄a 1 1 df o r e c 勰t ； f o 孙s t a g em e 也o d ； p e r i o d s - a d d i d o n ；m a s c o p i c删u a t i o n ； m e c o s c o p i c e v a l u a t i o n ；m i c r o s c o p i ce v a l u a t i o n ； 1 1 1 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 躲避 日期：o 一口彳 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：狴金导师签名：啦嘞塑 第1 章绪论 1 1 课题来源 本课题来源于北京市科委项目“奥运交通仿真系统研究”中的“奥运专用道 仿真”部分。“奥运专用道仿真系统”研究作为“奥运交通仿真系统研究”的主 要内容之一，主要是针对使用奥运专用道的特定群体的交通行为进行研究，并借 助现代仿真手段对奥运期问专用道系统的运行情况进行系统的分析和评价。 本论文作为“奥运专用道仿真系统”研究的重要组成部分和前期工作，对奥 运专用道赛时和开、闭幕式交通需求预测部分进行深入的研究和分析。尤其针对 奥运期间特定人群的交通行为特性，以及奥运专用道的特点，在运用传统的交通 需求预测“四阶段”方法的基础上，提出“分时段叠加法”，对奥运专用道进行 分时段交通需求预测，为下面奥运专用道交通仿真系统的评价工作做准备。 1 2 研究背景 奥林匹克运动会是国际性盛会，不仅有来自各国的运动员、官员和媒体参与， 而且每天都会吸引数十万观众。举办一届奥运盛会的成功与否，交通系统的服务 是否快捷、舒适、安全、可靠起到了至关重要的作用。因此，这种超大规模的人 员流动需要强有力的交通运输系统支持。 奥运交通参与者一般包括奥运大家庭成员( 运动员、裁判、奥林匹克官员等) 以及观众、志愿者和普通市民，不同人群有不同的出行要求及目标。因此历届奥 运会都针对不同类别人员分别进行交通组织，交通服务水平也相应的呈现层次性 差异。 奥运大家庭成员的出行具有较高的优先级别。根据国际奥委会的要求，奥林 匹克家庭成员应享有较高水平的交通服务质量，组委会必须为其提供快捷、舒适、 安全、可靠的交通工具和交通路线，以利于运动员提高比赛成绩和保障媒体的快 速反应。 根据各类人员的出行特点可以将大家庭人员分为两部分，一部分包括运动 员、裁判、奥林匹克官员以及赞助商，奥运会期间需要安排专用车辆为其服务， 以确保他们安全、快捷、方便、准时到达赛场。第二部分为新闻媒体人员，其出 行有特殊的起终点，一般是在各场馆以及媒体中心之间往返。媒体人员出行还具 有阶段性以及群体性的特点，在举行重大比赛或活动时将会产生巨大的出行量。 因此，有必要在奥运会期间对需要有较高交通服务质量的群体设置专用车道( 以 下简称专用道) ，队保证他们的出行要求。 奥运会期间，观众和志愿者的出行量非常巨大，采用适当方式引导和限制社 会交通，减少其与社会交通的冲突。奥运专用道的设置虽然可以达到上述的要求， 然而，在保证部分人出行要求而设置专用道的情况下，必然要以损失另一部分人 然而，在保证部分人出行要求而设置专用道的情况下，必然要以损失另一部分人 第1 章绪论 1 9 6 2 年，芝加哥发表了“c l l i c a g o a r e at r a i l s p o r t a t i o ns t u l y ”，交通规划理论 得以诞生，1 9 6 2 年，美国政府制定的联邦公路法规定了5 万人口以上城市，必 须制定以城市综合交通调查为基础的都市圈交通规划以换取联邦公路建设参政 补贴，为交通预测和交通规划理论的形成和发展奠定了政策基础，在这个时候， 交通预测只是关于交通发生、交通分布、交通分配三个阶段的预测。 2 0 世纪6 0 年代后期，日本广岛在进行都市圈交通规划中首次提出了对不同 交通方式进行划分这一个阶段，至此，四阶段法基本形成。 原始的四阶段法各阶段相互独立、分割，导致整个预测工作量较大，对数据 要求高，人力物力消耗巨大，并且预测结果与现实相差较远【6 i ，特别在针对o d 分区数量较大的城市交通需求预测工作中，这种情况更加突出。 因此，四阶段法的组合模型开始出现，这样的研究开始于上个世纪6 7 0 年代，m a u r c h l a l l d l 7 l 和t c i m i i n 等学者首先进行了尝试，e v a n s 在1 9 7 6 年提出了 交通分布和交通分配的组合模型，并给出了求解算法1 9 】。1 9 9 2 年，h h a i l g 和l 锄 等人对算法进行进一步优化【l 。最终形成了比较常用的四种组合模型，将在下 文有所介绍。 3 ) 非集计模型( d i s a g g r e g a t em o d e l ) 阶段1 2 9 】 非集计模型的研究也是开始于上个世纪6 0 年代时期，同样也是在广岛都市 圈规划中开始形成，开始用于交通方式划分。7 0 年代后，m c f a d d e n 等人对它作 了深入的研究 x 北京工业大学工学硕士学位论文 学出版的城市交通规划理论及其应用中开始关注土地利用和交通需求之间的 关系，同时提到了使用l o g i t 模型进行方式划分1 1 2 】，在刘灿齐编著的现代交 通规划学中更对l o g i t 模型进行了详尽的论述i5 1 。在实践方面，1 9 8 6 年上海 市进行了第次交通调查，接着下来一些大中城市也陆续进行了交通调查和交通 规划的编制h l ，同时根据我国实际对国外理论进行完善，提出了符合中国国情的 方法，并积极参与国际前沿研究，推出诸如总量控制法等很多研究成果。 1 5 本文框架及主要内容 本文着重分析了奥运期间使用奥运专用道群体的出行特征，利用“分时段叠 加法”和传统的交通规划“四阶段”法，对奥运专用道的交通需求进行了分时段 预测，从而得到了高峰时段内各时段奥运专用道的交通需求，并利用相关交通分 析软件，从宏观、中观、微观三个层面对奥运专用道进行了评价，为下阶段奥运 专用道交通仿真做准备。 论文各章节内容如下： 第一章，绪论 第二章，奥运专用道交通需求预测方法研究 第三章，奥运专用道赛时交通需求预测 第四章，奥运专用道开闭幕式交通需求预测 第五章，奥运专用道交通需求评价 第2 章奥运专用道交通需求预测方法研究 第2 章奥运专用道交通需求预测方法研究 奥运专用道交通需求预测方法是基于传统“四阶段”预测方法，并针对奥运 会全体参与人员的出行特征而产生的。在交通规划领域，传统的“四阶段”预测 方法，即出行生成预测、出行分布预测、方式划分预测、交通分配已经是一套比 较成熟的体系。奥运专用道交通需求预测方法是在“四阶段”预测方法的基础上， 对各个阶段的预测方法针对奥运期间人们出行的具体特点而进行了修改。虽然奥 运专用道交通需求预测的整体流程仍以四阶段为主，但其中各个阶段所运用的方 法已经同传统的“四阶段”法有所区别。 2 1 传统“四阶段”预测方法简介 以1 9 6 2 年美国芝加哥市发表的c h i c a g oa r e at r 趴s p o r t a t i o ns t u d y 为标志， 交通规划理论得以诞生。起初，交通预测只是关于交通发生、交通分布、交通分 配三个阶段的预测。2 0 世纪6 0 年代后期，日本广岛都市圈的交通规划首次提出 了对不同交通方式进行划分这一新的预测内容。此后，交通规划变成了交通发生、 交通分布、交通发生划分和交通分配四个步骤，这就是交通规划的“四阶段”方 法q 2 1 1 “四阶段法”的基本流程 四阶段法包括出行生成预测、出行分布预测、交通方式划分以及交通分配四 个部分，根据交通方式划分与其他三个阶段不同的组合通常产生下面四种交通需 求预测流程，如图2 1 所示。 ( 出行生成1 1 爱测h 1 、= 二二k 匦亚立卜 圃 ( 出 r 矗式捌分p 2 、 ( f _ j 行融成碳测 “出行方式憩 分h m j 亍分柑顾渊h 交避分配预测) 1_-_-1。-_。_1_。-_-_-_-_-一 3 、 a 、 巫堕吵、) 、 、 、 、 、 、 、 h 、 、 、 每 、 、 、 、)、 =、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 =、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 j = r叫廿冉叫 斗牛叫牛 牛叫 叫牛 斗叫士广牛 叫 牛 莒岛 巷 jk -霉 叫 卜 留 叫 k 一 嚣叫 k 卷叫i落叫 卜愆 囊曩 也箫酱 * 堪 靶舞 ， 杂超目 蜒 与 趟幕 由 稚 啭 雉 甚桠错*许 j # 婶 柏蛙 蜒 萋柰 长电 抓 描 捌 嚣 宾船奄辫皿粤 稍娶 幕 蠼 谣醛账 叫 n 悄旧稍1 口 世 餐 凶 旧稚堪倒景辕匿啦 磊隧崭榧用龈窖髀尊旺妒删球料n艟 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 总座位数分配情况 区域比赛场地上座率 永久座位临时座位公众贵宾记者运动员 英东游泳馆 4 0 0 0 1 3 0 0 01 3 9 0 0 6 0 01 0 0 01 5 0 0 0 8 5 奥体中心体育场 4 4 0 0 00 3 8 9 5 0 3 0 04 5 0 3 0 0 0 8 奥体中心体育馆 3 4 0 0 2 0 0 0 4 8 9 01 2 01 5 0 2 4 0o 8 奥林匹克公园击剑馆 0 1 0 0 0 0 9 2 1 01 8 02 6 0 3 5 0 0 7 5 北京大学体育馆 8 0 0 007 2 0 01 5 03 5 03 0 0o 9 中国农业大学体育馆 1 0 0 0 009 4 0 01 5 01 5 03 0 0o 8 大学区 北航体育馆 01 0 0 06 4 01 0 01 6 01 0 0o 8 首都体育馆 9 0 0 007 8 2 03 6 02 2 06 0 0o 8 西部社 北京射击场 9 0 0 0o7 0 4 02 7 05 4 07 5 0o 7 5 五棵松体育馆 1 6 0 0 04 0 0 01 8 6 5 03 5 0 6 0 0 4 0 00 8 区 老山自行车馆 3 5 0 02 5 0 05 4 4 01 6 0 2 5 0 1 5 0o 7 5 北部风北京乡村赛马场 7 0 0 0 2 3 0 0 02 8 8 5 0 6 0 03 0 0 2 5 0 0 7 5 景区 顺义奥林匹克水上公园 4 0 0 03 1 0 0 03 3 2 0 04 0 07 0 07 0 00 7 5 北工大羽毛球馆 07 5 0 06 8 0 01 5 02 5 03 0 00 8 5 其他场 丰台垒球场 1 5 0 0 001 4 3 2 03 0 01 4 02 4 00 7 5 工人体育馆 1 2 0 0 01 0 0 01 2 3 5 02 4 0 2 5 0 1 6 00 8 馆 国家网球中心1 2 0 0 09 4 0 01 8 0 9 05 5 0 6 8 0 6 8 0o 7 5 朝阳公园沙滩排球场 1 7 5 0 001 6 9 0 01 5 01 5 03 0 0o 7 5 1 ) 非固定人员吸引量预测 由于观众是非固定人员的主体，因此，本节将先对观众进行吸引量预测，然 后根据其他人员占观众的比例，进行非固定人员总量的预测。 由于第9 日的比赛分上午、下午和晚上，而上午是奥运专用道的使用最频繁 的时段，一方面由于第9 日上午的比赛较多，另一方面是由于一部分下午或是晚 上的观众会提前在上午到达，尤其对奥林匹克公园和有观赏或娱乐设施的场馆更 是如此。而一般上午9 点是比赛开始的时间，因此可以认为上午9 点之前是奥运 会第9 日奥运专用道的最不利时段。因此，本节将主要集中预测上午9 点之前各 分区的吸引量。 北京工业大学工学硕士学位论文 图3 7 奥运会第9 日比赛场馆在分区内的分布情况 f i g 町e3 7 d i s 证b u 矗o no f t h ev e n u e so f 也e9 出m a 曲d a y i n l h 伍c a n a l y s i s z o n e s 根据奥运场馆所在位置及其自身特点，对下午观众或晚上观众在上午9 点前 到达场馆的比例如表3 4 所示，最后计算得到上午9 点前到达各场馆的观众总人 数如下表所示。 表3 _ 4 奥运会第9 日上午到达各场馆观众数预测 t 曲1 e3 _ 4f o r c 懿to fi l l es p e c 锄0 rn 岫b e ro n 吐l e9 山m a t c hd a ym o m i n g 观众座比赛时司下午上午晚上上午上午总所属 区域比赛场地上座率 位数 上午下午 晚上 到比例到比例人数分区 国家体育场 7 5 0 0 00 9 0 38 7 7 5 c1 0 国家体育馆1 8 1 0 00 8 5 0 34 6 1 6 1 0 国家游泳中心 4 5 0 00 ，8 5 ，0 55 7 3 81 0 奥林匹国家曲棍球场 1 8 7 0 00 7 5o 31 8 2 3 31 0 克公园英东游泳馆1 3 9 0 00 8 5o 31 5 3 6 0 1 0 奥体中心体育场 3 8 9 5 00 8 o 39 3 4 81 0 奥体中心体育馆 4 8 9 00 8 0 5 0 3 7 0 4 21 0 奥林匹克公园击剑馆 9 2 1 0 0 7 5 6 9 0 81 0 北京大学体育馆 7 2 0 00 9j6 4 8 c5 中国农业大学体育馆 9 4 0 00 87 5 2 01 0 大学区 北航体育馆 6 4 00 85 酋都体育馆 7 8 2 00 8 6 2 5 6 l 北京射击场7 0 4 0o 7 55 2 8 0 1 4 西部社五棵松体育馆1 8 6 5 00 8 ， 1 4 9 2 0 9 区 五棵松体育场 3 8 9 5 00 8 3 1 1 6 09 老山自行车馆5 4 4 00 7 5 1 4 北部风北京乡村赛马场2 8 8 5 00 7 50 50 33 8 9 4 92 1 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 观众座比赛时司下午上午 晚上上午上午总所属 区域比赛场地上座率 位数上午下午 晚上到比例到比例人数分区 景区顺义奥林匹克水上公园 3 3 2 0 00 7 52 4 9 0 02 1 北工大羽毛球馆 6 8 0 00 8 57 其他场 丰台棒球场1 4 3 2 00 7 5 1 0 7 4 0 1 3 工人体育馆1 2 3 5 0 0 8 2 馆 国家网球中心1 8 0 9 0 o 7 52 4 4 2 2 8 朝阳公园沙滩排球场 1 6 9 0 00 7 50 50 32 2 8 1 57 另外，由于非固定人员还包括一部分工作人员和志愿者，在本章中假设当日 工作人员和志愿者的数量与场馆座位数成正比，即 m = 层m( 3 ，1 ) 其中，m 为场馆i 的工作人员和志愿者数；j ；l t 为场馆i 的座位数；届为第i 场馆工作人员和志愿者占座位数比例，可根据2 0 0 8 年奥运会实际情况而定，本 章假设为o 0 2 。 根据公式计算得到各场馆工作人员和志愿者数，最终得到各交通分区内非固 定人员总数，如表3 5 所示。 2 ) 固定人员吸引量预测 比赛期间的固定人员吸引量预测同非固定人员预测方法大致相同，其流程如 图3 6 所示。但由于比赛期间贵宾的数量会因比赛的项目或时间安排而变化，因 此对固定人员当中贵宾的预测则只能大致根据座位数估算；而运行员和记者的数 量则可以完全按照座位数进行预测，这主要是因为有很多下午或是晚上比赛的运 动员或记者会提前到达场馆，所以按照座位数进行预测可以更加接近当日实际的 情况。另外，由于贵宾与运动员和记者到达场馆的交通方式不同，因此需要对其 分别进行预测。结果见表3 5 。 表3 5 各交通分区比赛第9 日吸引量预测值 t a b l e3 5f 0 r c a s tv 山e so f e a c h1 h 街ca n “y s i sz o n eh 廿l e9 血m a t c hd a y 固定人员 分区非固定人员 贵宾 】互明员和记看 l6 4 3 6 7 28 2 0 21 7 0 04 84 l o 300o 40o0 56 6 6 05 09 1 0 6o 00 7 1 3 3 1 56 01 0 0 0 82 4 8 5 01 1 01 3 6 0 94 7 2 8 01 3 01 7 5 0 1 01 6 7 0 4 67 9 01 0 5 0 0 3 3 - 北京工业大学工学硕士学位论文 固定人员 分区非固定人员 贵宾 运动员和记者 1 l oo o 1 20 0 0 1 3 1 1 0 4 06 0 3 8 0 1 4 5 5 8 08 6 1 6 9 0 1 500o 1 6ooo 1 7o00 1 80oo 1 9oo0 2 0 oo o 2 l 6 5 1 4 8 2 0 01 9 5 0 2 22 0 01 0 0 2 300o 2 4o00 2 50oo 总数 3 4 9 2 5 51 6 0 62 0 8 7 0 3 1 4 2 交通产生预测 同交通吸引预测一样，交通产生预测仍分为固定人员和非固定人员分别进行 预测。 1 ) 非固定人员产生预测 在利用第二章中的公式进行交通产生预测之前要对各分区的人口和恩格尔 系数进行预测。由于城八区经济发展水平等因素的影响，城八区和十郊县的人口 和思格尔系数变化曲线有所不同。因此，本章将分别对其进行人口和恩格尔系数 预测。 ( 1 ) 人口预测： 城八区和十郊县中各个行政区内的人口虽然总体都是呈增长趋势，如图3 - 8 所示。 图3 8 北京市城八区、十郊县人口变化曲线 f i g u r e3 8c u r v e so f m ep o p u l 撕o n so f e i g h td i s m c t s a i l dt e nc o 吼n e si nb e 巧i n g 但如果对各个分区单独进行预测无疑会增加城八区和十郊县整体的误差，因 3 4 北京工业大学工学硕士学位论文 因此，可以计算得到各个分区内运动员和持证媒体的产生量主要集中在第1 0 交通分区。 3 2 交通分布预测 交通分布预测虽然同样分为固定人员和非固定人员两类分别进行预测。 3 2 1 非固定人员交通分布预测 根据第二章公式3 9 的描述，在进行非固定人员的交通分布时应考虑比赛对 观众的吸引程度，即 驴。羔 ( 3 - 8 ) 式中，为分区i ，j 之间观众的兴趣修正系数，此数越小说明对观众的吸 引程度越大，s 。( 0 ，1 ，根据对各个行政区划观众出行意愿的调查得到表3 8 所 示的观众对第9 日比赛项目的兴趣程度。 表3 - 8 比赛第9 日各种比赛项目及对观众的吸引程度 区域比赛场地所属分区比赛项目 观众吸引指数 国家体育场1 0田径o 8 国家体育馆1 0 体操、蹦床、手球 o 7 国家游泳中心l o 游泳、跳水、花游 0 6 奥林匹国家曲棍球场1 0曲棍球o 9 克公园 英东游泳馆 1 0 水球、现代五项 o 9 奥体中心体育场 1 0 足球、现代五项 0 7 奥体中心体育馆 1 0 手球 0 9 舆林匹克公园击剑馆 1 0 击剑、现代五项 0 9 北京大学体育馆5 乒乓球 o 5 中国农业大学体育馆1 0摔跤0 9 大学区 北航体育馆5举重o 8 首都体育馆 l 排球o 6 北京射击场i 4射击0 9 西部社 五棵松体育馆 9 篮球 0 7 区 五棵松体育场 9 棒球0 8 老山自行车馆 1 4 山地车 o 9 北部风 北京乡村赛马场 2 1 马术 0 9 景区 顺义奥林匹克水上公园 2 1 赛艇、皮划艇 o 9 其他场 北工大羽毛球馆 7 羽毛球、艺术体操 0 6 馆 丰台棒球场 1 3 垒球o 9 工人体育馆2足球o 7 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 区域比赛场地所属分区比赛项目观众吸引指数 国家网球中心 8 网球 o 8 朝阳公园沙滩排球场 7沙滩排球o 9 由于观众吸引指数是针对各个场馆，因此在进行交通分布预测之前还需要将 其转化为对各个交通分区的吸引指数，本章采用下面的公式进行转化。 hj月 s u = l ，。巧。巧，。 ( 3 9 ) m = 1j _ l l 式中，一为第j 分区内场馆个数，七，为第j 分区第m 个场馆的比赛对观众 的吸引指数，。为分区j 内第m 个场馆的预测到达观众数。计算结果如表3 9 所示。利用比赛吸引力修正系数对交通阻抗进行修正，然后利用公式3 8 在交通 规划软件c u b e ( h 如s ) 中进行交通分布预测。其结果如图3 1 2 所示。 图3 1 2 利用c u b e ( n 邙s ) 软件计算得到非固定人员出行分布结果 f i g i 】r e3 一1 2 pd i s 曲“o no f n o n f 政e dp e o p l eg a i n 酣b yc u b e ( 嘶s ) s o 如r a 碍 等卦h导汁垛二垛萄十姆禽黔抖 姗u-9酗串冈n莒匕匕船茸治3渴弓l裁离jc寸褂商筒洋3礴阿汛辩 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 3 2 2 固定人员分布预测 由于固定人员的产生和吸引只是对运动员和持证媒体进行预测，因此，在进 行固定人员的交通分布预测也主要是针对这两类人员。其交通分布预测模型采用 传统重力模型，阻抗函数为各交通分区之间的距离。利用c u b e ( t r i p s ) 交通规划软 件预测的结果如下图所示： 图3 - 3 利用c u b e ( 仃i p s ) 软件计算得到固定人员出行分布矩阵 f i g u r e3 - 1 31 啷d i s 订i b “o no f f i 】【e dp e 叩1 eg a i n e db yc u b e ( 一p s ) s o f t w a r e 3 3 方式划分预测 3 3 1 非固定人员方式划分预测 对于非固定人员，根据北京市奥组委的对奥运期间交通需求管理的建议，将 使大约9 0 的观众乘坐公交或地铁到达场馆，而当日的观众也可以凭借当日比 赛门票免费乘坐穿梭巴士到达场馆。 根据我们日常对北京市居民出行特性的调查结果可以知道，居民出行选择何 ； 申交遥方式将主要取决于出行距离的远近程度，因此，本章将针对各个交通小区 的之间的距离以及各个分区内部轨道交通网的密集程度，划分非固定人员出行的 交通方式。 如表3 1 0 所示，其中，其他交通方式包 x 北京工业大学工学硕士学位论文 表3 1 0 穿梭巴士和地铁分担比例与分区之间距离关系 t a b l e3 - 1 0 r a l a t i o n o f l a z d i s t a n c ea n d p r o p o 两o no f s h u 棚e b l l sa i l ds u b w a y 距离( 公里)其他交通方式比例穿梭巴士和轨道交通 0 2 4 0 6 0 2 5 2 0 8 0 5 1 0 9 0 根据表3 9 以及各交通分区之间的距离我们可以得到各个交通分区之间，非 固定人员选择穿梭巴士和轨道交通的比例。一个交通分区内轨道交通线路数量将 与非固定人员选择轨道交通出行有着直接的关系。因此，在本章中假设分区内轨 道交通的数量与轨道变通分担穿梭巴士和轨道交通所承担的非固定人员出行比 例如表3 1 1 所示。 3 1 l 轨道交通与穿梭巴士分担比例 t 曲1 e3 一l op r o p o o no f s h u t t l eb u sa i l ds u b w a y 分区内轨道交通条数 ol234 轨道交通分担比例 3 04 05 06 0 7 0 穿梭巴士 7 0 6 0 5 04 03 0 图3 一1 1 为2 0 0 8 年轨道交通网络布局。根据交通分区情况可以得到各分区轨 道交通数量，如表3 1 2 所示。 表3 一1 2 各分区内轨道交通数量 t 曲l e3 1 2n u m b e r so f t f 乜c k so f e a c h1 = a z 轨道交轨道交轨道交轨道交轨道交 分区分区分区分区分区 通数量通数量通数量通数量通数量 136 4 l l21 6l 2 1 0 23721 2 0 1 7l2 20 32841 3l1 8o2 3o 42921 4l1 902 40 531 031 532 022 5o 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 图3 一1 42 0 0 8 年轨道交通 目络布局 f i g u r e3 1 4l 丑”u to f 2 0 0 8t 珀c kn e t w d r k 根据穿梭巴士占所有交通方式的比例，可以计算得到各个交通分区之间非固 定人员选择穿梭巴士到达各场馆的比例，如表3 1 3 所示。根据计算得到的非固 定人员利用专用道到达场馆的比例以及非固定人员在比赛第9 日总的出行分布， 利用c u b e ( t r i p s ) 交通规划软件计算得到非固定人员在比赛第9 日。利用专用道到 达各场馆所在交通分区的出行分布矩阵，如图3 1 5 所示。 盘 |七漪h导汁垛二垛巅牛唯高$h 姗u-iu薛莉猎站口牛坚降母妹高8昔国诽妞吕宣试珥装v u o o oo u oo oo oo aa 。1c no aa a c noo uj o o oooo oo qqqa aa 止 oc n0 1c no n q aa厶 4 、 c nc 九c 丌0 1oo o 山aa c n0 1c n0 1 ooc j lo o o c n0 1c 丌口1 c n0 1 a止a a4 a a 0 1c n c nac 九口1c n aaa a a出a 出。 己30 0 ooo口o ac 九 a c nc n0 1 山 止山 厶 oo o0 1o ooo )o o o o o“)已】 oo o o j0 0 b j 厶 c 九0 1c no o o oo o oo u0 3c do j oo o oo o ooo o o c dc 】 e j oc r lo oo oo jo o o o ou c 丌oo o ooo o o o o o ) c 九oo oo o o o ooooo o u u u 兰：耋墨耋耋里塞茎坠圣鎏耋耋望型 1 非霉定专用道出抒i s 啪123455 口91 口1 11 21 31 i s l 8 盯1 8 0 2 1曩萄孔葛 1 耵02 1 的印4c 口2 1 嚣。器瑾甓祜b 站酏叫口璺拷塑1 丑od 口o 口0 鲋1 循1 1 2 口0d 37 临0 b丑oo1 钟口描瞄3 瑚00 抽1 3 口口o0 口d 蠲 8口00 4 铆锄9001 o 1 ”咖酬d0 狮1 ”b 口00 口1 弛 5 口0 51 7 w1 丑7 5 口0孵口1 d 1 1 1 7 重聊 d01 1 循s m0 口do007 撕卫0o 口 6枷目7 0001 ”2 1 96 5 蝴002 茁1 1 9oa0o0o鲫 l o 口o z螗7 5 酗7 口0 劓0 “甜髓10om 11 l co0oo0a 川35 口oo e 渊葛口o 鞯d 甜0 r 时”0o1 1 1 6o0d0o0 ，辨6o 0d 91 锄1 1 7 001 甜0 强铬4 彗锄口0 如 00o ao0 惦付000 m嗍t 引卫口田口翔轴11 黜l 嘲d0 蛳孺口0 口0002 1 两000 8 ”撇5 卑1 3o 07 107 1 僖瞄1 嘲oa1 4 0 伟o00o00 2 盯2d0o 1 2 1 1 5 7 3 l 万 5oo3 7o2 15 1 瑚瑚oo 葛笃dooooo 拼i1 i oo o 廿姗5 21 9o07 60t 静玎3 1 6l 盯700”蕾no0 o0 0旰j0o d i 珊5 5maa0i ，蚰1 帕2 1 o0盯9 o o 0 0o 01 瞄300 0 5 i 州c ) h 柏1 1 1 0oo 蕾40 坩 1 2 m 础l f 5 i q00 鞠j oo 0o 口0d 现7a0 口 埔两1 加a0 ”so1 日13 卫1 珀b 鞠0o2 话1 啦d0o o 口01 盈1 io 口0 74 2 1 2 钳”o0蜩ol 盯7 弘聊00 韩7 10dd 口d0砸2 口口 侣洲乃如00如a1 明1 辐瑚珊口o盯扪0 口o00 日瑚2a0 口 册葛伯0o 费0 1 笠啪蚋0o 00o 0 001 加1dn0 图3 - 1 5 利用c u b e ( 如s ) 软件计算得到非固定人丹专用道出行分布矩阵 f l g l 砒3 1 5 t 唧d i s t d b u t i o no f s p e c i a l r o a do f n o n - f b 【c d p c o p l e b y c 曲e ( 伍p s ) s o 丘w a r e 3 3 2 固定人员方式划分预测 根据国际奥委会的有关规定和主办城市合同以及奥运会交通服务标准 ( 初稿) ，对于奥运大家庭成员将一律使用小汽车，而对于运动员或持证媒体则 采用大巴士，因此，对于固定人员的交通方式已经由官方确定。利用c u b e ( 缸p s ) 交通规划软件将固定人员的交通分布矩阵转化为大巴士交通分布矩阵如下图所 示： o d 0 口0 0 o 0 0 0 0 o o 0 0 口o 0 a 0 ，0 ，2懈野u 排辩描 口0 d 0 0 0 口0 0 0 o o o 口o 0 d o 0 0 0口口o o o 0 0 0 0 o o a d o 口5葛孺卫鞲盯 曾n n ：f i 晖霈 o o 0 d o 0 o o d d o 0嘏鞭忻箍镦m 粥鼬烈瞒啪 瓢算艘瑁懈摊耵加n 柚韩 b e o 0 0 o 博孔巾l；昭骓 o o 0 0 0 o 日o d d 0 0惦b惦丑“孺掣韩h 尊粤m 博孙丑萄n 北京工业大学工学硕士学位论文 图3 一1 6 利用c u b e ( “i p s ) 软件计算得到固定人员专用道出行分布矩阵 f i g l l w3 * 1 6 嘣pd i s 艄b u d o n o f s p e c i a lr o a do f f b d p e o p l e b y c u b e ( 砸p s ) s o r w a 咒 3 4 分时段出行分布预测 3 4 1 非固定人员分时段出行分布预测 根据第二章对分时段出行分布预测的阐述，本章将利用观众到达场馆的时间 分布规律将分布矩阵进行等时段的划分。另外，在本章中将假设观众到达场馆的 时间分布与他们离开各自的交通分区的时间分布相同，只是根据各自所在分区与 目的分区之间的时距推迟一定时间，并且推迟的时间与分区之间的距离成正比， 即满足 g ( f u ，曲= g ( r y f ，功 ( 3 1 0 ) 其中，占( f 。，力为观众从分区i 到j 的出发分布函数，g 留，曲为观众到达场 馆的时间分布函数，y 。是分区i ，j 之间距离的函数，在这里为简化起见，令 y u = d “v o ( 3 1 1 ) 式中，d u 为分区i ，j 之间的距离，v 。为奥运专用道上的行驶速度，因为奥 运专用道的服务标准远远高于一般的道路，因此本章假设其运行速度一般能保持 在6 0 k i r 此，即y o = 6 0 。 如图3 1 7 所示，为工体某比赛观众到场时间分布曲线。 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 图3 一1 7 工体某比赛观众到场时间分布图 f i g l l r e3 1 7t i m ed i 5 仃i b u t i r l gc h a r to f s p e c t a t o r 8r 髓c h 岫t h el a b o u r g y n m a s i u m 奥运会是四年一次的全球性盛会，是集比赛、娱乐、观赏于一体的大型活动， 因此其观众的到场分布应同大型比赛相类似，在本章中假设在奥运比赛第9 日上 午的比赛其观众到场分布同工体一致。其分布情况如表3 1 4 所示。 表3 1 4 工体某比赛观众到场时间分布 1 抽l e3 一1 4t _ 皿ed i 3 曲u 缸gc h a no fs p e c 纽t o r sr 曲c h i n gm ek 出o u rg y 珏m a s 如m 比赛前( 分钟) 1 0 59 07 56 04 53 01 50 百分比( ) 5 51 01 5 2 0 3 555 人数6 0 06 0 01 2 0 01 8 0 02 4 0 04 2 0 06 0 06 0 0 根据公式3 一1 0 和3 1 l ，将各个分区之间的时间分布按表3 一1 3 向后推迟公式 3 “所计算的结果，因此可以得到一系列以1 5 分钟为间隔的分时段出行比例矩 阵，表3 - 1 5 为时段比赛开始前6 0 7 5 分钟出行比例矩阵，其它时段同表3 1 3 格 式相同。因此，可以将出行分布o d 矩阵按时段分割成若干个矩阵。其中时段比 赛开始前6 0 - 7 5 分钟出行矩阵如图3 1 8 所示。在本章中将出行分布矩阵划分成 了1 2 个以1 5 分钟为间隔的短时分布矩阵，即从早上6 ：0 0 到早上9 ：o o ，其具体 的形式可通过c u b e ( t f i p s ) 软件查看。 等潞二【=导汁婚二垛淘七等奇黔抖 坶u1品瓣逍醛斟鲁_7冷霉oo旺i h ：蜜漪幂 n q ao ooo n ooo oo oo n o n oo o c n o n o o o ooc n nn o o ooo nnn nn o o ooo ooo n o oo on o oooo oo o k nkn n n oo o o oo o oo n n啪 oooo。 阳 ooo n o n n n nn o ooo o o o oo o o o o n m nnn ooooo o o o o o n o0 7oo o o n c n nn oooc 丌o o 第3 章奥运专用道赛时交通需求预测 圈3 1 8c u b e ( 抽p s ) 软件中的比赛开始前6 0 一7 5 分钟出行分布矩阵 f i g u r e3 一1 8 t 矗p d i s 扛i b u d o no f 6 0 - 7 5 m i n u t 懿b e f 0 咒m a t c h b y c u b e ( 劬p s ) s o f 啊a r e 3 4 2 固定人员分时段出行分布预测 固定人员的出行规律同非固定人员的不同，由于本章固定人员只考虑运动员 和持证媒体，而运动员和持证媒体大约提前一个小时以上到达指定的比赛场馆， 因此，本章假定运动员和持证媒体提前一至两个小时均匀地到达场馆。即以1 5 分钟为间隔分四次到达场馆。其结果见c u b t r i p s ) 交通分配软件中计算的结果， 这里不再阐述。 3 5 交通分配 奥运专用道的交通分配同一般的交通分配有所区别，在奥运期间奥运专用道 上行驶的车辆同社会车辆相比非常有限，其交通运行状态将不会受到自身流量的 影响，因此在交通分配的时候不应用容量限制的分配方法，而应选择非容量限制 的分配方法。另外，由于已经将分布矩阵划分非固定人员1 2 个短时的分布矩阵， 固定人员4 个短时分布矩阵，既每个分布矩阵之间没有相互影响，因此，在分配 矩阵时可以采用全有全无分配方法。分配的最终结果可通过c u b 研p s ) 软件查看。 北京工业大学工学硕士学位论文 3 6 小结 本章针对第二章提出奥运专用道交通需求预测方法，利用现有数据对奥运专 用道赛时第9 日的交通需求情况进行了预测，由于最终2 0 0 8 年奥运会的比赛日 程还没有确定，以及缺少一些数据，因此本章在预测过程中对部分环节进行了适 当的假设，因此，最终的预测结果会与现实情况有所差别，但本章作为第二章奥 运专用道交通需求预测方法的一个算例，充分说明了第二章所提出的预测方法的 可行性。另外，本章的预测结果可以作为有关部门制定交通组织和管理措施的决 策参考，并且为下面奥运专用道仿真提供分时段o d 数据。 第4 章奥运专用道开闭幂式交通需求预测 第4 章奥运专用道开闭幕式交通需求预测 奥运会的开闭幕式分别是整个比赛进程开始和结束的标志性大型活动。并且 参加奥运会开闭幕式的人员组成较奥运期间复杂，安全性级别最高。因此，为了 保障奥运会开、闭幕式交通环境的快捷、安全、有效，就需要对开、闭幕式奥运 专用道的交通需求进行预测。其预测流程同第四章比赛期间专用道交通需求预测 方法相类似，但是由于开、闭幕式专用道的使用群体的出行特点较赛时有所区别， 因此，其预测过程中的一些环节将存在一定的差别。具体而言主要表现在以下几 个方面： ( 1 ) 使用群体有所差别。开、闭幕式是奥运会期间比赛重要的大型活动，而 参加开、闭幕式的人员除了奥运大家庭成员之处，还包括国家领导、元首或国 王等，而这些人员将会在开、闭幕式前后利用奥运专用道到达场馆，他们的交 通要求将不仅仅局限于快捷、有效，安全性也将是非常重要的。 ( 2 ) 出行规律不同。由于开、闭幕式专用道使用群体的差异，也使得他们的 出行规律有所不同。观众的出行规律将同一般的比赛区别不大，运动员将会提 前一至两个小时到达场馆，而大家庭成员和国家领导、元首等将会在开始前一 段时间统一到达。 ( 3 ) 专用道使用时段不同。开、闭幕式是一个时段性活动，因此，对奥运专 用道使用将只会局限于开、闭幕式的前后，分析的时段也将主要集中于这一时 段。