（载运工具运用工程专业论文）城市新建道路交通量诱增模式研究.pdf

摘 摘要 近年来，交通运输在国民经济中的地位越来越重要，城市发展船陕，道路建设更是 首当其冲，因此交通量预测成为一个莺要环节。未求交通量般分为趋势增长交通量、 诱增交通量和转移交通量，其巾诱增交通量的定量计算足交通量州! 测的一个难点。而它 又是道路建设投资的技术参考。 论文对诱增交通量的合理内涵进行了准确界定，提j j 了诱增交通量的簪效甄刖办法 和发展模式。分析主要灭联影响因素，从土地利用、交通阻抗、纷济发展等主要因素入 手，以实地调研为主要数据获取手段，分析各类预测方法优缺j x 的基础l ，借助 s t a t i s t i c 6 o 进行建模，并进行了相关验证。 研究结果表明，城市新建道路诱增交通量存在普遍规律，大j 囊uj 划分为逐步形成、 快速增长、相对稳定三个增长阶段，且呈现叫显的i 。o g l s t i c 函数分佰；城f i 丁新建道路 诱增交通量可以通过萝力模型、诱增经济、分阶段、狄包理论等力汰进行汁鲐郴分析， 整个计算过程j j 要需经过道路及周边调查、总量核算、验i e 和拟合等旧个步骤；不同道 路在棚关因素的制约下增长速度不同，具体道路测算巾需要通过i i 体渊奄结果划模型进 行标定。论文以i 台尔滨市学府四道街、康宁路数 ：ir ：观测点近续。叶晌实际样本数为j l 体范例，统计表明上地利用、交通阻抗、经济发展二个变量数据扣衔途径比较准确，操 作性比较强，足一坤| l 较为可行的测算方式。 关键词：诱增：交通蜒；重力模型；灰色理沦 a b s t l u c t ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! = = ! ! = = = = ! ：! ! ! = ! ! = ! ! = = = ：! ! = = = = = = ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! = = ! ! ! ! ! ! ! = ! ! ! ! = = = = ! ! ! = = ! ! ! = = ! ! ! = = = ! ! = = = = = ! ! ! = ! = ! = = 一 a b s t r a c t 1 1 1r e c e n ty e a r s ，t h et r a n s p o r t a t i o nm o r ea n dm o r ew a si m p o r t a n ti 1 1t h e1 1 a t i o n a ie c 0 1 1 0 1 1 1 y s t a t u s ，t h eu r b a nd e v e l o p m e n tw a sf a s t c ra n df a s t e r ，a n dt h ep a mc o i l s t l l l c t j o nw a sb e a r st h e b r u n t ，t h e r e f o r eaf u t u r et r a 伍cv 0 1 l n ef o r e c a s tb c c a m eo n cr o r e m o s tj i l l l f u l u i et 1 1 ev o i t l l l l e o ft r a 筒cg e n e r a l l yw o u l db ed i v i d e di n t ot h et e n d e n c yg r o w t ht r a f n cv o l u m e ，t h ei n d u c e d t r a m cv o l u m ea n dm es h mt r a m cv o l u m e ，i nw h i c ht h eq u a n t i t a t i v ea 1 1 d 【l y s i so ft h ei n d u c e d t r a m cv o l u m ew a sd i m c u l t ) ，b u ti ta l s ow a st h et e c l l 】1 i c a lr e f e r e n c eo f 【1 1 ep a 出c o n s t r l l c t i o n j n v e s t m e n t t h i sp a p e rm a i n l yw a st ol i m i tt 1 1 er e a s o n a b i ec o n n o t a t i o na n dt o 阱1 tf o r wa 】du l ee f 亿c t i v c m e a n sm l dt h ed e v e i o p m e l l t a l t r e n do ft h ei n d u c e dt r a 所cv o l l i n l e f r o m1 1 1 。p r i r n a r yf 如t o rw i t h t 1 1 el a l 】d u t m z a t i o 儿，1 et r a n s p o n a t i o ni m p e d a n c e ，a n dt h ee c o n o n l i c a id e v e l o p m e n te t ct o a n a l y z et 1 1 em a i nc o n n e c t i o ni n n u e n c ef a c t o r st h epr i n l a r yd a t aw a sg a i l l e db yi l l v e s t i g a t e s a n ds l u d i e s 打e l d w o r kw i t hm es t a t i s t i c 6 op u tu 1 ) t h em o d e l i n 岛t h e nm l a l y z e d 1 e a d y a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g eo fm ee a c hk i n df b r e c a s tm e t h o d ，a n dc a l _ i i e do nt l l ec o r r c l a t i o n c o n f l m a t i o n t h ef i n d i n g si n d i c a t e dt h a t ，m ed e v e l o p m e n t a lt r e n do ft h ei n d u c e dl r a f w cv 0 1 u m ei nt 1 1 ec i 【y e x i s t si nt b eu n i v e r s a l l a w ，m a yd i v i d ea p p r o x i m a t e i yi n t of o m l s ，t h e 土a s tg r o w t l lg r a d l i a l l y t h e r e l a t i v e l ys t a b l et h r c eg r o w t hs t a g e ，a l s op r e s c n t st h eo b v i o u sl o g l s t i cn i l l c t i o nd i s t “b u t i o n ； t h ed e v e l o p m e n t a i t r e n do ft h ei n d u c e dt r a m cv 0 1 u m ei nt h ec i t yt ob cp o s s i b i ct 1 1 r o l i 百1t 1 1 c g r a v i t a t i o r m o d e l ，l ot e m p ts t a g e ，g r e yt h e o r ym e t l l o d sa n ds oo ni t l c r e a s e sm ec c o n o m y ， d i v i d e sc a 州e so nm ec o m p u t a t i o na n d 山ea n a l y s i s ，t h ee n t i r ec 0 1 1 1 阱j i a t i o np r o c e s sm a i l l i y m u s tp a s si h r o u g ht h ep a t l la n dt h ep e r j p h e r a ii n v e s t j g a t j o n ，t h et o t a lq u a n t i t yc a l c l l l a t i o n ，t h e c o n 行r n l a t i o na n dt h ef i t t i n ga n ds oo nf o u rs f e p s ；t h ed b r e n tp a t ht h ei a t eo fr 诧ei sd l a e r e n l i nu n d e rm ec on _ e i a t i o nf a c t o rr e s t r i c t i o n ，i nt h ec o n c r e t ep a t hr e c k 0 1 “1 1 9n e e d st oc a l t yo nt h e d e m a r c a t i o nt h m u g h 血ec o n c r e t ei n v e s t i g a t i o nr e s u l tt ot h em o d e l ，t h ep a p e rt a k et 1 1 ed a t ao f t h ef i o u n hs t r e e to ft h eh a r b i ns c h 0 0 1a n dm eh e a l t h ya n dp e a c e n l lr o a d ，c 由s e r v ep o i l l t c o n c i n u a lt h r c ey e a ra c t u a ls a m p 】en l i f l l b e r sa st h ec o n c r e t em o d e l ，t 1 1 es t a t i s l i c si n d i c a t e dl h e l a n du t i l i z a t i o n ，t h et r a n s p o r t “o ni m p e d a n c e ，t h ee c o n o m yd e v e l o pt 1 1 i e ev a r i a b 】ed a t at o o b t a j nf h ew a y q u i f et ob ea c c u r a t e ，o p e r a t i o n a la 1 1 di fi saf e a s i b l er e c k o l l 岫gw a y k e y w o r d s ： h 1 山l c e d ； t r a m cv 0 1 u m e ； g r a v i t a t i o n a l l l l o d c l ； g l a y1 1 1 0 d e 刖舌 1 前言 1 1 研究的目的和意义 交通运输是国民经济的基础产业，其发展应与社会经济的发展相适应，保持合理的 比例关系，并适度超前。在现代，交通需求预测是道路交通规划与建设中十分重要的技 术依据，是确定道路建设序列、建设规模以及道路等级、结构形式和标准的不可缺少的 基础条件。然而就现有诱增交通量预测方法而言，只有极少的文献资料对诱增交通量进 行了专门分析，而且集中在公路交通领域：如果比照大区域间公路诱增交通量计算方法 进行城市道路诱增交通量的计算，因其所处的环境、条件和影响因素都有很大差异，预 测结果比较粗糙，置信度较低。随着我国城市经济的迅速发展，以完善路网为导向的城 市建设步伐加快，城市道路的大量兴建，由于目前没有诱增交通量定量计算方法和依据 ( 甚至没有未来交通量的估计) ，在对道路建设和规划进行包括技术、经济、环境等方 面在内的综合评价和决策时，就缺乏有说服力的根据，流于空泛。而且，对诱增交通量 的准确测算，可以更加有效的利用宝贵的建设资金，道路建设需要大量的资金投入，如 果能作好前期工作准确测算远景交通，可以为国家资金投入提供技术参考。再者，诱增 交通量的测算还有助于合理安排新建道路的管理控制、交通方式分担、交通工程设施规 模等。 本项研究的理论意义在于，通过建立有效的诱增交通量预测模型，补充完善四阶段 交通需求预测模型的实际计算方法。 所以，诱增交通量研究有理论和实际意义。 1 2 研究的内容 本文在研究过程中，通过i t e m e t 和文献资料查阅了解了本研究领域内国内外的最 新研究动态，深入现场进行了调查研究，并通过资料数据的分析处理、理论分析与建 模、计算、专家咨询等方法。本文城市新建道路诱增交通量建模的具体内容包括： ( 1 ) 准确界定诱增交通量的合理内涵，及其在不同阶段的不同表现形式。对诱增 交通量进行准确界定，从远景交通量中分离出诱增交通量，为进一步的工作提供理论基 础。 ( 2 ) 调查城市新建道路及其影响区域交通量参与者的出行意愿、出行方式、交通 量o d 组成、交通量生成规律等，从中甄别诱增交通量的构成和发生发展规律。其中涉 及调查方法分析；道路选择原则；单位时间交通量统计方法；车辆折算方法及相关理 论。 ( 3 ) 分析诱增交通量的关联因素和相关规律，包括影响区域路网结构、出行阻 抗、土地丌发等等，尽可能全面的分析确定主要因素，排除非相关因素，并确定调整系 前言 数，了解数理统计理论及交通量测算中的应用，针对数学建模和预测方法问题进行了详 细的理论比较，分析诱增交通量可用的几种预测方式对诱增交通量计算的优缺点，建立 定量分析的数学模型。 ( 4 ) 模型的标定和修正工作。标定模型中的相关量，根据数学方法对模型进行修 定，确定可信区间。 ( 5 ) 应用于实际预测。在对有关道路进行验证的基础上对远景交通量进行实际测 算和追踪调查，考察计算方法的实用性。 2 诱增交通量理论及发展现状 2 诱增交通量理论及发展现状 2 1 交通量预测的主要概念 2 1 1 预测的一般理论 预测是研究规律的一种科学手段，是根据事物过去和现在的发展情况与变化规律， 去推测未来。预测一般具有科学性、近似性和局限性等特点。预测的过程一般以调研为 始，获得信息( 情况、数据、经验) ，经过分析判断，按一定理论和方法建立和运用模 型，推证结果，用于解决未来问题。预测技术的应用方法多达1 5 0 种以上，主要分两大 类型：可分为定性预测法和定量预测法。两类模型都属于建立描述目标和因素的相互关 系模型。 定性预测法。定性预测是在广泛搜集、了解对象的客观背景、基础资料的基础上， 分析、研究对象的发展规律，判断对象在一定时期内的发展趋势，由此作出对象的发展 预测。目前常用的定性预测方法是专家评估等方法。 专家评估法是依靠专家为索取信息的对象，组织各领域的专家运用专业方面的经验 和理论，研究预测对象的性质，考虑预测对象所处的社会环境和背景，通过直观地对过 去和现在发生的问题进行综合分析，并从中找出规律，借以对发展趋势作出判断。 专家评估法主要包括个人判断、专家会议、头脑风暴法、特尔菲法和交叉影响法等 具体方法。 定量预测法。定量预测是指利用现成序列的原始数据，借助数学手段，在对原始数 据进行整理、加工、分析、模拟的基础上建立数学模型，最后利用这个数学模型进行预 测。定量预测方法又可分为时间序列法、因果关系分析法、产运销平衡法以及一些辅助 方法等。 预测的时间序列法，又称时间序列预测法，是收集和整理过去的交通量资料，从中 找出交通量随时间而变化的规律，并用数学模型来表示这种规律，然后按此模型进行预 测。具体模型包括移动平均、指数平滑、趋势外推、灰色系统模型等。 因果关系是客观事物普遍联系和相互制约的形式之一。经济活动在其发展过程中， 也必然存在着各种复杂的因果关系。交通量预测的因果关系分析法就是运用这个原理， 找出并分析交通量发生和发展的主要因果关系，据此建立起一定的数学模型，通过模型 来认识交通量发展的数量变化规律，并预测未来交通量。因果关系分析法主要包括回归 分析、经济计量模型、投入产出模型和神经网络模型等。 产运销平衡法是把腹地内( 或地区内) 及其相邻地区各类货物的产运销数量指标相互 联系起来，进行分析和比较，使其彼此相适应，并将这种一定的数量关系用平衡表列 出，分析其规律性，最后按数量关系的规律性来预测运量及其交通量。 预测交通量的一些辅助方法是指弹性系数法、运输系数法、定额法、比重法、增长 2 诱增交通量理论段发展现状 速度法等等。 2 1 2 交通量预测的一般理论 交通量是指单位时问内( 年、月、日、小时) 通过道路路段某断面的车辆数目它有过 去、现在和未来之分 ”。后者称为未来或远景交通量，远景交通量预测是道路交通规划 与设计的基础，所谓远景交通量预测就是根据历史、现状和未来的社会和经济发展以及 交通量变化情况，推测路段在设计年限内交通量的增长和变化规律，预测得到设计寿命 周期内的路面交通量。依据未来时间长短大致有3 5 年的近期规划，5 1 0 年的中期规 划，l o 一2 0 年的远期规划。“1 。未来交通量。1 是道路交通规划与建设中十分重要的技术指 标，是确定道路等级，决定道路断面、结构形式和标准的不可缺少的基础条件。未来交 通量又是对未来交通状况的描述，人们目前只能通过过去和现在的已知条件来推测或预 测其发展结果，而目前所得到的结论并非就是客观规律，不一定就等于未来的真实情 况，应该说用预测来推证未来，必定存在误差且误差的大小随预测的未来时间的增加而 增加。 在道路现有交通量的基础上自然增长达到的远景交通量部分是基本交通量，亦为预 测交通量的主要部分，并是预测转移和诱增交通量的基础。它的定量预测模型包括因素 分析模型( 回归分析法) 和时问序列模型，前者要有足够年限的相关基础资料为依据， 其数学表达式可归纳为线性和非线性两类：后者又称趋势外推模型，表述道路交通发生 ( 或吸引) 量随时间的变化规律。利用外插法可求出未来交通发生( 或吸引) 量，但若 无l o 年以上交通量原始资料或进行远景预测时其精确度不足。就道路建设和路网规划 而言，交通量预测的任务是根据对历史和现状的社会、经济、交通供应及交通特征资料 的分析研究，推算规划年的交通需求。 从远景交通量计算方法的发展来看，预测方法之一是利用道路现有交通量，建立数 学模型推测交通量的增长规律；另一方法是根据o d 调查结果，开发于2 0 世纪5 0 年代 以个人出行调查为基础的“四阶段模型”( 出行生成、出行分布、交通方式划分、交通 量分配) ，具体预测通常采用“四步骤”模型预测，即交通生成量模型、交通分布模 型、交通方式选择模型和网络交通量分配模型。公路交通量的预测，我国采用“四阶段 预测法”，即社会经济发展趋势预测、交通生成量预测、交通量分布预测、交通量分配 预测。“四阶段模型”在未来交通量预测方面直至7 0 年代在使用方面仍扮演着重要角 色，而且在以后相当长的时间里，“四阶段模型”仍然成为交通系统最为常见和广泛应 用的交通模型：“四阶段模型”的最大优点就是适用性强，计算方便，而且还可以对模 型进行局部的有效改进。“四阶段模型”主要是为交通规划服务的交通模型，但是，因 交通规划其本身亦可分为规划空间( 城市、地区) 、规划期间( 长期、短期) 、规划目 的( 设施的建设、经营、运用、维持、管理) 等，对于这些方面，“四阶段模型”却又 未必都是适用的。另外，“四阶段模型”在理论上和逻辑上存在着一些问题。交通量预 测的一般过程如图2 1 。 ! 重塑奎望兰塞丝堡釜丝曼竺 图2 1 交通量预测过程 以交通方式选择为中心的非集计模型的研究与开发开始于2 0 世纪6 0 年代初期，进 入7 0 年代以后，美国麻省理工学院( m i t ) 的m c f a d d e n 等人在非集计模型7 1 的理论研 究上取得了很大的进展，从而带动了美国m a n h e i m ，b e n a k v i a ，l e n n a n 等人的研究小 2 污增交通量理f e 段发艉则批 组将非集计模型的研究推向了实用化阶段。非集汁模型具有以下优点： ( 1 ) 能够解决许多集计模型所不能解决的问题； ( 2 ) 能够满足交通规划多样化的要求； ( 3 ) 是有效地分析和理解交通活动的手段。因此，非集计模型比较盛行。 2 0 世纪8 0 年代，许多交通系统模型没有及时得到更新，因为其计算精度及其实用 性方面的问题而被淘汰，一些研究者把主要精力集中在单一的交通分配模型的改进问题 上( 比如动态交通分配模型) 。近年来，出现了一种新的战略交通需求模型，这种模型 不仅具有“四阶段模型”的优点，而且还能够反映出行时间的改变以及出行频率的改 变。战略交通需求模型目前在城市交通问题方面有较大的应用前景，它提供了一种在更 大范围内计算设益的方法，较好的反映了出行时间及出行频率的改变。但是，到目前为 止，还没有一种模型能够独立地、系统地反映当前道路条件或交通条件发生改变时的影 响效果。 旨在描述土地利用与交通系统相互作用关系的模型目前也同样吸引了一大批研究人 员。在过去的2 0 年里，土地利用与交通系统相互作用关系的模型在世界上的些城市 中开始利用，尽管这些模型的每一个组成部分都是相当复杂的，但经验表明使用这些模 型，其结果还是比较可靠的。 目前，在交通量预测方面虽然对预测模型、数理计算等进行了大量研究，但采用通 常的预测理沦与方法得到的预测结果可信度仍偏低。究其原因主要是： ( 1 ) 基础统计资料问题，缺乏基础资料或调查资料的质量不高。过去交通量统计 资料缺乏，而高等级道路要求交通量预测期又较长( 中远期) ； ( 2 ) 影响冈素不确定性问题，影响交通量变化的许多因素具有不确定性，而且目 前对这些不确定性还缺乏较深入的研究和认识。例如，当以国民经济增长作交通量预测 的相关依据时，对国民经济指标缺少深入的分解和相关性分析； ( 3 ) 分析方法问题，对转移和诱增的交通量缺乏有效的经验和分析方法，难以准 确地判断，诱增交通量的增长缺乏经验，难以判断准确； ( 4 ) 预测模型问题，一般模型是根据调查获得的信息( 数据、经验) 来分析推算 未来的情况，但模型本身的适用性和可靠性如何，仍有待进一步研究。 ( 5 ) 交通调查资料的可靠性存在疑问等。 综上所述，由于我们所面对的道路交通量是个既含已知( 过去及现在交通量) 、又 含未知或非确知( 未来远景交通量) 的信息系统，是个多因素、多层次、多目标的复杂 问题，系统的作用机理、影响因素和边界状态都很难精确描述，调查获取的交通量信息 中具有明显的层次复杂性、关系模糊性、动念变化随机性、数据不确定性等，由于以前 的分析技术方法、人为因素和自然环境变化的影响，造成了各种统计或预测交通量数据 出现大量的误差、错误、短缺或误报等现象。但是，在现有公路运输网络中，新的公 路运输通道l f 在迅速建设中，尤其是域市道路建设随着我国经济建设的蓬勃发展正在迅 速扩张，现有路网布局急待改善，建设的科学性、合理性又需要保汪，方法研究已成为 2 诱增交通量理论及发展现状 预测交通量的瓶颈，诱增交通量在城市道路中所占比重较高，需要重点加以研究。 2 1 3 交通运输与社会经济活动的关系 现代社会经济的发展进程表明，交通运输与社会经济活动紧密相关，交通运输是社 会经济活动的基础，通常会对社会经济发展与变革的途径发生影响：同样，社会经济的 变化也会引起交通运输的变化；交通运输的发展应与社会经济的发展相适应，并保持合 理的比例关系，交通运输具有先行地位。 这是因为交通运输业具有基础性，其基础性表现在：国民经济生产、人民生活与国 防建设对交通运输业具有普遍需求性，交通运输业是国民经济大系统得以有效运转和协 调发展的主要承载体，是国家富强、国民经济发展的基本条件。随着社会进步，经济的 繁荣，国民经济对交通运输业的依赖性愈强，交通运输业所起的作用也就愈大。 交通运输系统与社会经济活动系统的基本关系，可用下图表示： 图2 2 运输系统与社会经济系统的基本关系图 由图2 2 口 见： ( 1 ) 运输系统内的客货流模式( 客货流量、流向) 决定于运输系统本身及其所处的 社会经济系统，即社会经济活动和运输系统本身越发达，客货流需求量越大； ( 2 ) 运输系统内的客货流模式又将促使社会经济系统的动态变化，即通过提供运 输服务的资源消耗和运输系统的建设发展，促进社会经济系统的发展； ( 3 ) 运输系统内的客货流模式又将促使运输系统的动态变化，即为了适应客货流 模式的现状与发展，政府或企业必然会改善现存的运输服务或发展新的运输服务； ( 4 ) 运输系统与社会经济系统存在互动关系，即当交通运输适当超前发展并与社 会经济发展相适应时，可以促进社会经济的发展；社会经济的发展又可以为交通运输基 础设施建设提供资金保障，形成良性循环。当交通运输事业落后，不适应社会经济发展 时，将阻碍社会经济的发展，形成恶性循环。如我国的西部地区，经济发展滞后，人民 群众生活相对贫困，其中一个很重要的原因就是交通基础设施落后，长期处在比较封闭 2 诱增交通量理论及发展现状 的状态。 2 1 。4 交通运输发展与社会经济活动发展的一般规律 交通运输发展与社会经济活动发展的一般规律，通常采用运输弹性系数、运输产值 系数、运输强度系数等参数的变化规律来描述。 ( 1 ) 运输弹性系数法 弹性系数是交通的增长率与国民经济发展增长率之间的比例关系，它与项目所在地 社会经济的发展层次、地区特点、发展战略等相关，通常经济越发达的地区，弹性系数 较低，反之，弹性系数则较高，即交通需求强度越大；对同一地区的不同发展阶段，弹 性系数也相应变化，一般近期弹性系数较高，远期逐渐减低。 所谓运输弹性系数，是指交通运输量增长速度与国民经济增长速度的比值。交通运 输业服务于国民经济，所以交通运输的发展速度与国民经济的增长速度有着密切关系， 随着国民经济的增长，客货运输量也会有不同程度的增长。按照经济发达国家的经验， 一一般来说，在工业化发展初期或经济恢复和经济较快发展的时期，运输需求增长很快， 运输需求的增长速度一般要高于国民经济的增长速度，即弹性系数大于g d p 增长率， 随着经济结构、产业结构、产品结构等的进一步合理化和高级化，客货运输需求相对减 少，客货运输量的增长幅度将逐步放缓，运输弹性系数将逐步减少：如果经济增长稳步 发展，运输弹性系数将平稳的趋向于一个小于l 固定数值，若经济增长大起大落，处于 无序状态，则运输弹性系数无变化趋势。 由于无法获取交通发生量的历史资料，通常选用交通运输的相关指标与社会经济指 标进行回归分析来推算弹性系数。因此合理选用交通运输相关指标尤为关键。选用的指 标应具有资料的可获取性、完整性和相关性，并进行相关性检验表2 1 给出了标定弹性 系数时可选用的指标。 表2 1 交通运输相关指标的选用与评价 从表2 1 中看出，大部分指标都可以选用，但客货运输量指标需整理后方能使用。 ( 2 ) 运输产值系数法 所i 目运输产值系数，是指交通运输业产值庄国民生产总值巾所占的比重。随着社会 经济和生产技术的发展，运输产值系数的变化，可以反映出不同时期交通运输业与国民 经济的变化父系。 2 诱增交通量理沦及发展现状 据美国诺贝尔经济学奖获得者库兹涅茨的分析结论，当人均g d p 低于3 6 0 美元 时，运输业产值所占g d p 的比重在52 一59 之问，变化 幅度不火；当人均g d p 在 3 6 0 一8 6 4 美元之问时，运输业产值所占g d p 的比重则上升至6 5 一9 3 之间，变化 幅度较大；当人均g d p 达到1 3 8 2 美元时，运输业产值所占g d p 的比重转而有所下 降，并逐步稳定下来。这一变化规律的主要原因是，在工业化进程进入能源工业、重工 业、化学工业的发展阶段后，运输需求有一个急剧增加的过程，运输业产值也会有较大 幅度增长。其在g d p 中所占份额电就相应有较大幅度的提高；当工业化进程达到某种 现代化水平后( 如人均g d p 达到1 3 8 2 美元) ，运输能力积累已基本能满足运输需求，同 时，产业结构也趋向合理化和高级化，高精加工产品产值所占比重大幅上升，主要大宗 原材料和粗加工产品产值所占比重相对下降，总的运输需求相对减少；随着私人小汽车 的发展，公共客运的增长有所减缓，从而使运输业产值比重有所下降，并稳定在一定的 百分点上。 目前，我国人均g d p 己达到8 0 0 美元以上，但运输业产值比重长期只有4 左右， 因而我国运输业产值有增加的要求。 ( 3 ) 运输强度系数法 所谓运输强度系数，是指运输周转量与国民生产总值的比值，即单位国民生产总值 所产生的吨公里( 或人公里) 数。运输强度系数与国家自然地理条件、资源分布、人 口分布、工业布局、国民经济构成、原材料加工水平、工业专门化程度等等因素有密切 的关系。同其它国家相比，我国运输经济密集程度很高，约为美国的2 倍，日本、韩国 等国的8 倍。这是由于我国腹地辽阔、资源分布与工业布局不均等因素所致的。 随着国民经济的多样化，供需相对均衡发展，工业布局同趋分散，轻工、农产品及 其加工的配套发展，将不断缩短运输距离，减少运输周转量，则导致运输强度递减。如 我国平均每亿元g d p 的货运量从2 0 世纪7 0 年代的1 4 0 万吨下降到2 0 世纪9 0 年代的 9 0 万吨，同期，平均每亿元g d p 的货运周转量从2 9 0 万吨公里下降到2 6 2 万吨公里。 上述3 种系数，从不同的侧面描述了交通运输与社会经济活动发展的关系，各种方 法各有所长，但采用弹性系数法更便于分析交通运输与社会经济活动发展的关系，因而 本文以运输弹性系数法为主进行分析研究。 2 2 城市新建道路诱增交通量定义分析 新建道路的未来交通量一般由趋势增长交通量、转移交通量和诱增交通量组成。所 谓诱增，是指由于外部因素的变化，促使了本不具备发生条件的潜在事件的发生。诱增 交通量是指路网中由于新建道路或原有低等级道路的改善，改变了道路使用者出行的道 路条件或交通条件，从而使这些道路使用者原有的出行行为发生变化，诱发了原来那些 需要出行却因交通条件的制约而未能出行或者出行次数较少的潜在交通量( 当路网中没 有新建或改建项目时，这部分多余的交通量就不会产生) 。 这种出行变化即道路使用者对道路条件或交通条件的改变所产生的出行行为反应， 2 诱增变通量型论及发旌现状 这些反应通常包括因出行路径的改变而产生的更远出行距离、出行方式的改变、车辆合 乘人数的减少、出行频率的增加以及更远的出行起点或出行终点等等。在目前道路建设 项目的交通量需求预测中，诱增交通量预测也是一个难点，往往以粗略估计的方式确 定。诱增交通量是由于交通项目的建设而诱发的新产生的交通量，这种交通量与新建道 路诱增士地利用、道路阻滞系数降低、新建道路周边投资效应、国民经济增长水平和潜 在交通需求丁1 = 发等因素密切相关，可以分为：凶土地利用率提高产生的交通量，例如大 型公共建筑的兴建或居住小区的开发等等：因道路项目建成后，使交通小区间交通阻抗 的降低( 运行时间、距离、费用等的减少) ，改善了项目影响区之间的经济可接近性， 引致新的产业布局和开发项目，使项目影向区的经济布局、产业结构发生变化，而诱发 的新的交通量；因道路项目建成后，改善交通条件，提高运输能力，诱发潜在交通需求 所产生的交通量；国民经济增氏所诱增的交通量等几个主要方面。 在对改建道路的未来评价中，三种交通量的区分相对明显，但新建道路趋势增长交 通量和诱增交通量很难定量区分，因为在道路建成后交通条件的制约会逐步减弱，诱增 交通量和趋势增长交通量相互交叉，因此相关文献都采用了比较模糊的论述。 诱增交通量对项目的经济评价有重大影响，同时也直接关系到道路技术标准的选 用，因此对诱增交通量的研究具有很重要的意义。国外在这方面做了很多工作，但国内 开展得还很少。 2 3 城市新建道路诱增交通量计算的发展现状 针对诱增交通量的研究，国外相对较早，美国在2 0 世纪7 0 年代以交通方式选择为 中心的非集计模型研究中，探讨了未束交通量划分和相关理论。1 9 9 4 年1 2 月， s a c t r a 出版的专题报告干线道路与交通量生成系统地探讨了诱增交通量的一些 基本问题并指出，尽可能精确描述新建道路玎通后所发生的一系列出行行为反应非常重 要，因为任何新建道路添加到路网中以后，都会提供更快的出行条件，从而改变各小区 之间的可达性。这些出行行为反应产生的机理较复杂，不仅与路网本身有关，还涉及到 路网服务区域的十地利用等问题。尽管人们普遍相信新建或改建道路会诱增一部分新的 交通量，即产生与不修建道路相比更多的车辆出行( 或多余的车辆出行) ，但诱增的原因 却是多种多样的。这些多余的交通量包括与“无项目”相比更多的相同起讫点出行以及 起讫点变化的出行。在1 9 9 4 年r u s t p p k 公司提出了利用弹性方法来计算诱增需求的思 想，这种思想虽然在理论上可行，但在实际操作中弹性系数很难确定。 在英国，过去的时间里公路项目评估中未充分考虑到诱增交通量的影响，认为诱增 交通量的任何组成部分都是难以估计或计算的，因而许多项目都回避了诱增交通量的计 算问题：现在英国的很多专家也注意到了这一点，有关专家却指出，评价项目如果不能 适当地考虑诱增交通量，则以交通量预测为基础的经济评价、环境评价、道路工程设计 等都将失真。1 9 8 8 年，英国图家审亡 委员会( n a o ) 在其分析报告【4 】中指出，如果适 当考虑到诱增交通量的问题，许多评价项目的预测精度都可以人大提高。 2 诱增交通量理论及发展现状 我国目前只有很少的文献资料对诱增交通量的定量计算进行了一些简单的探讨，这 些计算方法基本上又都是采用定量计算与定性分析相结合的办法，并且集中在公路建设 可行性研究领域，城市道路则未检索到。 我国对诱增交通量的其他计算方法往往比较宏观，有一些相关验证的事例，基本上 是建立在公路交通需求分析的基础上，根据检索还没有发现对城市新建道路进行诱增交 通量的定量或定性分析。作者认为这主要有两个原因： 一是诱增交通量的计算理论较少，诱增交通量理论在我国提出较晚，国外相关理论 也不是非常完善，而且主要停留在理论研究。在很多交通理论文献中，诱增交通量还是 作为趋势增长交通量的组成部分，或者以趋势增长交通量的比例关系来进行计算，没有 进行单独分类。 二是诱增交通量的构成较为复杂，如前述道路建设项目对国民经济的诱增作用带来 的诱增交通量，道路建设项目的开通带来空间的接近性产生的诱增交通量，区域之间由 于项目修建前后道路阻力的变化带来的路段交通量的变化量做为诱增交通量等等，为定 量分析带来较大难度。 3 城市新建道路濡增交通过的产生机理发变化娥律 3 城市新建道路诱增交通量的产生机理及变化规律 3 1 新建道路诱增交通量的产生机理 从区域经济学的观点来看，产生诱增交通量的根本原冈在于运输需求的弹性特征。 在运输价格p 和运输量0 所构成的平面坐标系中如图3 一l ，运输需求曲线为d ，运输供 给曲线为s ，当供需平衡时，两曲线相交于a 点，对应的运价和运量分别为p 0 和q 。，高 速公路修建后，运输供给增加，供给曲线右移为s 。由于需求曲线具有弹性，所以有新 平衡点b ，对应的运价和运量为p ，和q ，。那么诱增交通量需求即为( q 一q 。) 。对于供给曲 线而言，其弹性的大小，反映了交通状态的拥挤程度，完全弹性供给曲线( 即水平直线) 代表非拥挤状态。若高速公路修建后，供给曲线s 。变为完全弹性，则诱增交通量q ，一q 。 p p p 图3 1 运输供求关系 达到最大。这说明，交通状态改善得越好，诱增交通量越大。没s 固定，s 曲线的起点 不变而弹性变小，则a 点将左移，从而使( qi q 。) 变大。这说明初始交通状态越拥挤， 诱增交通量越大。 3 2 新建道路诱增交通量的特点 对整个路网而占，诱增交通量具有以下特点： ( 1 ) 滞后性。诱增交通量并不足在路网结构发生变化时就立即大量产生，使人们马 上就能感受得到，往往是在路网变化段时间后才开始显现。 ( 2 ) 有限性。诱增交通量并不是一直都在增加的，而是增长到一定程度之后，就几 乎不再增加。 ( 3 ) 潜在性。诱增交通量的潜在性是指诱增交通量在某区域的经济布局、t 地利用 状况条件下存在的态势，在高速公路丌通后，引发了区域的土地粕局、经济结构的变 化，从而引发了交通量的诱增。 ( 4 ) 区域性。不同地区，诱增交通鼍存在的潜在性程度不同，有的地区这种态势 较强烈，有的【茎域态势较弱，这主要 当地的经济情况等因素决定。 3 城市新建道路诱增交通量的产生机理及变化规律 ( 5 ) 难区分性。诱增交通量产生后，很难把它从总交通量中区分出来，更难于做出 数量上的统计。 3 3 新建道路诱增交通量的变化规律 通过以上对诱增交通量的表现特征分析可以看出，诱增交通量是路网发生变化而引 发的新的交通量，滞后性、潜在性、有限性和区域性是诱增交通量的四个主要特征在其 发展过程中始终体现。滞后性、潜在性和有限性的特征决定了诱增交通量的发展大体要 经历三个阶段：即逐步形成阶段、快速增长阶段和相对稳定阶段。区域性则体现在不同 的区域内，在不同的区域内，诱增交通量产生的方式、增长的程度也各有不同。 l 逐步形成阶段 公路建设项目的波及效益使沿线区域的区位优势增加，提高与相邻区域的比较经济 优势，从而诱发新的投资和效益，但这种波及效益需要一定的时间，因此诱增交通量并 不是道路一建成就马上产生的。这个阶段从时间上划分包括从道路开始建设到通车或通 车后一段时间。公路开始建设后，沿线土地的使用性质就有了改变的趋势，不论是道路 改建、修建还是路网的优化，均会产生诱增交通量的趋势。在道路修建或路网优化过程 中，波及效益即己产生，它开始逐步调整生产要素的组成、扩大交流圈的范围以及改变 物流、人流的组织方式。鉴于道路的建设期一般较长，这就为这种调整提供了足够的时 间，导致了不同产业之间的比例发生变化。随着波及效益的逐步延伸，诱增交通量的爆 发趋势也就越来越明显。诱增交通量在这一阶段一般很小，因为与诱增交通量增长相关 联的各种因素的作用尚未完全体现出来，所以，该阶段诱增交通量主要表现为形成和逐 步增长，在道路开通以后，诱增交通量就会立即体现出来。 2 快速增长阶段 道路开通一段时期后，随着公路建设项目社会经济波及效益和传递效益的完全体 现，沿线影响区域的开发和原有区域的产业结构的进一步调整，开放程度进一步提高， 诱增交通量的增长速度会逐渐变快而进入一个加速增长期，这个增长速度的快慢、时间 和程度取决于各地区的具体情况。在经济条件好、开放程度高的地区，吸引投资比较容 易，诱增交通量增长的快一些；在落后的、经济条件差的地区，产业结构调整时间一般 较长，这种增长会相对慢一些。但对一些特殊地区，如有丰富的矿产资源，再加上人才 资源丰富，产业结构的进步优化调整就快，诱增交通量出现快速增长的时间可能较 早。诱增交通量的快速增长要持续一段时间，不同的地区快速增氏的时间不同。 诱增交通量的快速增长要持续一段时间，不同地区，此快速增长的时段不同。在此 阶段，诱增交通量增长速度很快。在经济条件好、开放程度高的地区，由于经济基础 好，从道路两侧开始开发到开发完成所用时间较短，因此诱增交通量快速增长的时间较 短，经济不发达地区则相反。特别是城市道路，在开发前，人口用地等情况往往已经展 丌，此阶段相对较短。 3 相对稳定阶段 3 城市所建道路诱增交逾量的产生机理及变化规律 诱增交通量并不是在路网结构发生变化后。直都在增加，当道路两侧上地开发达到 一定阶段后，开发速度变缓，从而导致诱增交通量的增长速度也逐渐变小，到一定程度 后，就几乎不再增长了，但并不是绝对的不增长。当增长趋势变缓后，它将达到一个限 值，在f i 吲的地区，这个限值的大小是不同的，诱增交通量的限值取决于公路的影响区 域大小和当地的社会经济状况。公路的影响区域分为直接影响区和间接影响区，这两个 区域都会产生诱增交通量。在运输通道中，路刚密度越高，通达程度越好，公路的影响 区域就越大，其产生的诱增交通量也越人。诱增交通量并不是到某一特定年限就稳定， 稳定阶段的年限，各国各地区都会有所不同，虽然发展规律相似，但在具体年限上存在 差别。美国的研究表明，诱增交通量在公路通车1 0 年后，其增长已经很不明显了。在 中国，这个变化规律是相似的，但在具体年限上可能存在差别( 在后面的城市道路计算 中，分析结果表明，城市道路达到相对稳定阶段较快) 。另外，近年来我国道路建设呈 快速发展的态势，存运输通道中，路网密度迅速提高，通达程度逐步加深，道路的影响 区越来越大，其产生的诱增交通量也就愈大。目前鉴于东部经济条件好、路网密度高， 其诱增交通量比西部地区要高，但随着我国西部开发力度的加大，其诱增交通量的潜力 也相当巨大。 综上所述，之所以要进行诱增交通量的预测，关键原因在于诱增交通量对道路的技 术等级及经济评价有重大影响。由丁二公路建设项目其社会经济效益表现为宏观性、间接 性、滞后性、长期性、有限性等特，墨，所以诱增交通量的发生主要取决于当地的社会状 况和路网结构这两大因素，在不同地区其具体变化规律有所不同，这些规律是诱增交通 量的特- i 所决定的，这些特点贯穿于诱增交通量发生、发展和趋于稳定的每个阶段，这 在后而论文巾结合实例进一步分析。 3 4 新建道路诱增交通量与其他远景交通量的区别 诱增交通量与趋势增长交通量和转移交通量的主要区别在f 诱增交通量是从无到 有，在道路建好以后才逐渐形成的，如果没有项目的实施，这部分交通量根本就不会产 生和存在，诱增交通量产生的前提是由于道路的新建或改建或其它土地利用方式的变 化，刺激了新的交通需求，从而诱发了新的交通量的产牛。 转移交通量是指交通量从一种运输方式转移到另一种运输方式，或者从同种运输方 式的一条路径转移到另外一条路径。道路运输转移交通量是指其它运输方式与公路运输 方式之问的转移，或者公路运输中一条道路的交通量向另外一条道路的转移，也包括一 个公路嘲的交通量向这个公路网以外的另一个公路网的转移。 趋势增长交通量和转移交通量都是既存的，道路修建以前就已存在了，转移交通量 它与有无项目的实施无关，而趋势增长交通量受原有道路或新建道路连接区间现有出行 量及出行意愿