城市交通需求预测

内容回顾1为什么要进行交通调查？交通调查的主要内容、方法、步骤分别是什么？交通调查的分类如何？各项交通调查需要获得哪些数据资料？OD出行调查主要包括哪些内容？主要注意事项有哪些？一般分为哪几类？调查数据的统计分析主要采用哪些方法？常用的统计指标有哪些？交通生成预测交通分布预测交通方式划分交通分配内容第三章交通需求预测内容3概述交通生成预测交通分布预测交通方式划分交通分配3.1概述5根据现状确定近期、中期和远期各特征年份的各车种OD矩阵；以便在对未来城市交通规划方案进行评价时，能对其实施效果有一个科学的“事前”预见和客观评价，从而避免交通规划的决策失误。交通需求预测的目的61）城市客运交通预测居民出行流动人口出行对外及过境客运交通2）城市货运交通预测市内货运交通对外及过境货运交通交通需求预测的内容7集计分析Aggregateanalysis非集计分析Disaggregateanalysis集计数据Aggregatedata非集计数据Disaggregatedata集计模型Aggregatemodel非集计模型Disaggregatemodel集计与非集计8集计处理在传统的交通规划或交通需求预测中，通常首先将对象地区或群体划分成若干小区或群体等特定的集合体，然后以这些小区或群体为单位，展开问题的讨论。因此，在建立模型或将样本放大时，需要以这一类的集合体为单位对数据进行集计处理。举例用小区质心间的距离（时间）表示小区之间的距离（时间），而这些距离（时间）在很大程度上意味的是两小区之间的平均距离（时间）。集计处理按集体（合）去计量9集计数据通过集计处理得到的数据。集计模型用集计数据所建立的模型。集计数据与集计模型10非集计数据不将样本进行集计或扩大等处理的数据。非集计模型以每一个样本为单位，直接利用非集计数据建立的模型。举例

基于活动链的出行需求预测Activity-basedtraveldemandforecast非集计数据与非集计模型11集计模型和非集计模型的比较交通需求预测的四阶段模式交通生成TripGeneration交通发生Tripproduction交通吸引Tripattraction交通分布TripDistribution方式划分Modalsplit交通分配Trafficassignment12交通需求预测的四阶段模式13交通生成交通分布方式划分交通分配O-D流，时间，成本等ijTripgeneration交通需求预测的四阶段模式143.1交通生成预测交通调查→小区土地利用(面积、住宅、就业人口等)→小区的发生与吸引交通量16交通的发生和吸引（第一阶段）17发生、吸引交通量和生成交通量之间的关系发生交通量吸引交通量生成交通量发生、吸引交通量和生成交通量之间的关系交通生成预测的影响因素1）土地利用交通与土地利用：互动关系土地利用分10类2）家庭规模和家庭成员构成3）年龄和性别4）汽车保有率5）自由时间19交通生成预测的影响因素6）职业和工种7）外出率8）企业规模、性质9）家庭收入10）其他20211）土地利用居住用地是交通主要发生源和居民出行主要起讫点指标：居住面积、住户数、人口、住户平均人数等相关出行：通勤出行、弹性出行、回程公共设施用地,包括行政办公、商业金融业、文化娱乐、体育、医疗卫生、教育科研设计、文物古迹等用地指标：办公面积、营业面积、从业人口等相关出行：上班、上学、公务、回程22工业用地是工作日上班交通的主要发生源

指标：从业人口、产值等

相关出行：上班、公务、回程仓储用地是货物的主要集散点

指标：仓库面积、货物吞吐量等

相关出行：上班、公务、回程1）土地利用232）家庭规模和家庭成员构成家庭

出行的基础上班、弹性出行

多以家庭为出发点家庭规模、成员构成

家庭出行的主要影响因素两者关系

家庭规模增大，人均出行次数减少

有老人和幼儿的家庭，看病出行多

年轻夫妇，购物、娱乐、上班出行多243）年龄和性别性别、年龄不同，出行次数、内容不同男性

26~50岁出行率高女性

16~45岁出行率高发展趋势随着健康水平提高、人口老龄化，出行率有向高龄化发展的趋势；随着生活水平和机动化程度提高，出行率有增大的趋势。25不同年龄男性平均出行次数26不同年龄女性平均出行次数274）汽车保有率汽车保有率增加，人口出行次数增加原因出行需求高的人群购买车辆需求高，出行次数多购买车辆以后更容易诱发出行评价指标汽车保有量户均汽车保有量285）自由时间定义在一昼夜24h中，除睡眠、饮食等生活必需的时间和工作、学习等约束时间的剩余值。规律自由时间增加，用于出行的时间增加，购物、娱乐等弹性出行增加。296）职业和工种职业和工种不同，出行量不同专业驾驶员、推销员、采购员、业务员平均出行量大工人、学生、教师、行政管理人员平均出行量小307）外出率定义工作中外出业务占总业务的比率影响因素工种、年龄8）企业规模、性质规律企业大、业务处理量大，外出率高31特别影响弹性出行规律高收入家庭，汽车购买率高，购物、娱乐等需求高，平均出行次数多9）家庭收入3210）其他包括天气、工作日、休息日、季节等规律雨雪天出行不便，出行量小周一至周五工作日，出行量大且集中周六、周日等休息日，出行量小且分散炎热的夏天和寒冷的冬天，出行量小春秋两季，气候宜人，出行多出行生成及其影响因素出行生成出行产生出行吸引影响因素社会经济特性土地利用交通生成量—总控制量预测和校核小区交通量33交通生成总量的预测方法1）原单位法2）交叉分类法3）个人分类法3435原单位法个人原单位法用居住人口或就业人口每人平均交通生成量进行推算面积原单位法用不同用途土地面积或单位办公面积平均发生交通量进行推算原单位指标的选取以不同出行目的单位出行次数为原单位以单位用地面积或单位经济指标为基准原单位法3637不同出行目的交通生成量的预测方法38存在的问题数据缺乏或陈旧解决方法采用简易方法进行数据采集或标定具体办法在居住小区出入口测出每天进出该区的车辆数或人数，然后除以户数，即可得每天产生的出行原单位；将住户数与原单位相乘及将分区所有项目相加，可得该区总出行生成量。不同出行目的交通生成量的预测方法生成原单位将来值的做法直接使用现状调查中得到的原单位增长率法将现状调查所得原单位乘以其他指标的增长率来推算函数法预测不同出行目的的原单位3940现状出行生成量T=28+51+26=28+50+27=105（万次/日）现状常住人口N=11+20+10=41（万人）将来常住人口M=15+36+14=65（万人）常住人口原单位T/N=105/41=2.561（次/日/人）将来的生成交通量X=M*(T/N)=65*2.561=166.5（万次/日）交叉分类法(聚类分析法)基本原理以家庭为基本单元，用将来出行发生率求得将来出行量。发展变化20世纪70年代后，出行生成分析从应用交通分区统计资料的回归分析转向个人（非集计）资料的交叉分类。基本假定一定时期内出行率稳定家庭规模变化很小收入与车辆拥有量总是增长的每类家庭的数量可用家庭收入、车辆拥有量、家庭结构等所导出的数学分布来估计41交叉分类法（聚类分析法）构造模型的步骤对家庭进行横向分类；对每个家庭进行横向类别定位；计算每类的平均出行率；计算各分区出行发生，把分区每类家庭数乘以该类出行发生率，并将分区中所有类别家庭总加，得到出行总量。4243不同类别家庭的平均出行率（人次/户/日）已知：低收入、无小汽车、每户3人的家庭有100户；低收入、无小汽车、每户4人的家庭有200户；中等收入、有1辆小汽车、每户4人的家庭有300户；高收入、有2辆小汽车、每户5人的家庭有50户。则出行总量为：100*3.4+200*4.9+300*8.3+50*12.9=4455（人次/日）交叉分类法（聚类分析）缺点每类住户之间的差异性被忽略因各类的样本数不同，预测时所用出行率缺乏一致的精确性同一类变量的类别等级的确定凭个人主观每一类的规划年资料的预测工作繁杂44优点直观、容易理解容易检验和更新资料的有效利用适用于各种研究范围个人分类法是对基于家庭的分类模型的一种替代方法。45Ti

—i小区各类居民的总出行数；Ni

—i小区的居民总数；aji

—i小区j类居民的百分率；tj

—j类居民的人均出行次数。个人分类法优点个人出行产生模型同经典的交通需求模型的其他部分完全兼容，都是基于出行者也可采用交叉分类方法建立个人分类模型所需样本数远低于基于家庭模型很容易考虑人口统计的变化个人分类较家庭分类预测更容易46缺点很难兼顾家庭成员间的互相影响、家庭的花费和预算发生与吸引交通量预测方法47

1）原单位法

2）增长率法

3）交叉分类法(聚类分析法）

4）函数法481）原单位法

基本思想首先确定发生原单位和吸引原单位然后根据发生原单位和吸引原单位与人口、面积等属性的乘积预测得到发生与吸引交通量。其中,i,j:小区;x:属性变量(土地利用类别、面积、常住人口、白天人口,工作人口等);b:某出行目的的平均发生量(出行次数/（日.人));c:某出行目的的平均吸引量(出行次数/(日.人))。应满足的关系？原单位法的调整法49总量控制法假设修正这种方法的本质是什么？原单位法的调整法50调整系数法假设调整系数这种方法的本质是什么？修正51各区现状出行发生量和吸引量（万次/日）假设各小区的平均出行发生量与吸引量不变,试用例1的数据求出将来的出行发生与吸引量DO123合计人口（万人）（现在/将来）12811/1525120/3632610/14合计28502710541/65例3（1）求出现状发生与吸引的原单位小区2的吸引原单位：50.0/20.0=2.500(次/(人.日))小区2的发生原单位：51.0/20.0=2.550(次/(人.日))例1数据52现状发生、吸引原单位DO123合计12.54522.55032.600合计2.5452.5002.700DO123合计138.175291.800336.400合计38.17590.00037.800未来发生、吸引交通量（2）计算各小区将来发生、吸引交通量小区2的未来吸引交通量：2.500x36=90.000(万次/日)小区2的未来发生交通量：2.550x36=91.800(万次/日)53DO123合计138.175291.800336.400合计38.17590.00037.800未来发生、吸引交通量166.375165.975166.5常住人口原单位105/41=2.561（次/日/人）将来的生成交通量65*2.561=166.5（万次/日）应满足的关系(具体见生成量计算)？54（3）调整计算，采用总量控制法进行调整：DO123合计138.175291.800336.400合计38.17590.00037.800166.5166.375165.97555（4）调整后的结果DO123合计138.204291.869336.427合计38.29690.28437.920166.5各区未来的出行发生与吸引交通量166.5166.556上班出行交通量使用常住人口上学出行交通量使用常住人口弹性出行交通量使用常住人口和就业人口公务出行交通量使用就业人口回程出行交通量利用上班和上学交通量的返回乘以一个系数，该系数从居民出行调查数据统计得出，一般为接近于1.0的值实用的原单位法57【例题4】某交通小区有172家独户住宅、287家集体住宅、550家公寓房屋，产生率分别为2.38车次/户、2.38车次/户、2.31车次/户；另有40000m2商业中心，平均每1000m2有2.2个雇员，其吸引率为1.82车次/雇员；用原单位法计算该小区的出行发生量与吸引量。出行发生量O1=2.38*(172+287)+2.31*550=2363（车次/日）如果有多个小区，且存在出行发生量不等于吸引量时，可采用调整系数法进行调整：出行吸引量D1=2.2*(40000/1000)*1.82=160（车次/日）58

2）增长率法原理：考虑原单位随时间变动的情况，用其他指标的增长率乘以原单位求得将来交通生成量。特点：通过设定交通小区的增长率，可以反映因土地利用的变化引起的人们出行的变化以及求得对象区域外的交通小区的发生与吸引交通量。对象区域外交通小区j的发生、吸引交通量的增长系数对象区域外交通小区j的常住人口的增长系数对象区域内全体的常住人口的增长系数【例题5】已知假设某区域现在共有500户家庭，其中250户每户拥有1辆小汽车，另外250户没有小汽车，有汽车家庭出行生成原单位为6.0次/天，无汽车家庭为2.5次/天。

假设未来所有家庭都有1辆小汽车，家庭收入和人口数不变，用增长率法求出规划年的出行发生量。该区域未来出行量为Ofuture=2125*2=4250（次/天）根据出行生成原单位，该区域现状出行量为O=250*6+250*2.5=2125（次/天）求解：增长系数为F=1.0/0.5=2.02）增长率法经验计算结果偏大推荐

预测研究区域外部的出行3）聚类分析【实例6（已知条件）】解题之第一、二步（计算出行发生和吸引量）=4935/4775=1.03*2.25=1.03*1.754)函数法原理利用函数式预测将来不同出行目的的原单位。方法多元回归分析法模型其中,b,c:回归系数常