基于非集計(jì)模型的軌道交通客流需求預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)大中城市機(jī)動(dòng)化水平不斷提高,私人機(jī)動(dòng)車保有量迅速攀升,北京市城市交通需求持續(xù)增長(zhǎng),而城市土地資源的供給日趨緊張,道路供需矛盾突出。單純依靠擴(kuò)展路網(wǎng)、加大道路建設(shè)力度已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的出行需求。合理分配道路資源,提高道路資源利用率,是國(guó)內(nèi)外各大中城市交通發(fā)展的普遍規(guī)律。 公共交通系統(tǒng)作為城市交通系統(tǒng)的主體,在世界各發(fā)達(dá)國(guó)家的城市交通中發(fā)揮著舉足輕重的作用。軌道交通具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)營(yíng)速度高、污染少的優(yōu)點(diǎn),

2、是今后我國(guó)各大城市交通發(fā)展的重點(diǎn)。軌道交通客流預(yù)測(cè)是進(jìn)行軌道交通投資決策的基礎(chǔ),也是確定軌道交通系統(tǒng)路網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)和規(guī)模的重要依據(jù)。然而,從整體上來看,我國(guó)的軌道交通需求預(yù)測(cè)的結(jié)果不盡如人意。其中,需求預(yù)測(cè)方法本身的問題令人矚目。 針對(duì)傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法存在的由于數(shù)據(jù)集計(jì)產(chǎn)生的問題,非集計(jì)模型是以出行者的效用為基礎(chǔ)描述出行者行為的模型,以出行者個(gè)體為研究單位,減少了傳統(tǒng)方法的集計(jì)預(yù)測(cè)誤差,可以得到更為有效的需求預(yù)測(cè)結(jié)果。本論文的研究依托

3、國(guó)家自然科學(xué)基金“基于非集計(jì)模型的城市軌道交通需求預(yù)測(cè)方法研究”,探討適合于我國(guó)的軌道交通需求預(yù)測(cè)方法,研究工作以建立基于出行行為調(diào)查和分析的軌道交通客流預(yù)測(cè)模型為目標(biāo),結(jié)合非集計(jì)模型和四階段預(yù)測(cè)的基本理論,以北京市實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),主要研究了基于目的地魅力度的出行生成/分布聯(lián)合模型、基于多項(xiàng)Logit模型和分層Logit模型的交通方式劃分模型以及基于廣義公交網(wǎng)絡(luò)的軌道交通客流分配模型的建立和標(biāo)定方法。 出行生成/分布預(yù)測(cè)是軌

4、道交通客流需求預(yù)測(cè)的第一步,其目的是確定每一個(gè)OD對(duì)間的客流量。論文首先對(duì)出行者的目的地選擇行為進(jìn)行了分析,按照目的地是否可選將出行行為劃分為固定出行和彈性出行,將對(duì)出行目的地選擇有影響的變量劃分為出行者特性、出行特性、交通服務(wù)水平、目的地特性,結(jié)合北京市調(diào)查數(shù)據(jù)初步統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析結(jié)果,得到對(duì)出行者目的地選擇有影響的變量,并對(duì)各變量進(jìn)行了合理分段。在此基礎(chǔ)上,建立出行生成/分布聯(lián)合模型。通過模型驗(yàn)證,證明本文所構(gòu)建的模型能夠很好地描

5、述出行目的地選擇行為,使出行生成和分布預(yù)測(cè)的精度顯著提高。 交通方式劃分的目的是確定各種交通方式的客流量。在調(diào)查過程中,根據(jù)出行行為是否發(fā)生將調(diào)查分為行為調(diào)查和意向調(diào)查。本文根據(jù)交通方式的特點(diǎn)和適用范圍,基于問卷調(diào)查結(jié)果,以出行者自身效用最大化為目標(biāo),分別建立了基于行為數(shù)據(jù)和意向數(shù)據(jù)的交通方式選擇ML模型。為了提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,按照交通方式的服務(wù)對(duì)象不同將交通方式劃分為公共交通和私人交通兩大類,建立了基于NL模型的交通方式劃分模型

6、。通過比較發(fā)現(xiàn)NL模型具有更高的精度。在客流分配階段,通過調(diào)查分析,得到對(duì)軌道線路選擇有影響的變量。提出軌道線路對(duì)于出行者的效用與出行者自身屬性、出行特性以及軌道線路的服務(wù)水平有關(guān),軌道線路的服務(wù)水平包括出行時(shí)間、費(fèi)用、停靠車站數(shù)目、軌道線路周邊商業(yè)完善程度、候車時(shí)間、排隊(duì)購(gòu)票時(shí)間、換乘步行距離等,并建立了軌道線路選擇模型。根據(jù)軌道站點(diǎn)對(duì)于出行者的吸引力,給出軌道站點(diǎn)的吸引范圍模型。在此基礎(chǔ)上,以軌道交通為基準(zhǔn),按照與軌道交通方式是否構(gòu)

7、成競(jìng)爭(zhēng)將交通方式劃分為三類,即完全競(jìng)爭(zhēng)類、非競(jìng)爭(zhēng)類和合作競(jìng)爭(zhēng)類。以合作競(jìng)爭(zhēng)類各種方式為對(duì)象建立廣義共交網(wǎng)絡(luò),以追求公交系統(tǒng)整體運(yùn)營(yíng)效率最優(yōu)為目標(biāo),建立了聯(lián)合方式劃分/交通分配模型。 本論文充分利用現(xiàn)有的調(diào)查數(shù)據(jù),采用非集計(jì)預(yù)測(cè)的基本思想,以效用最大化為目標(biāo),分析了出行者對(duì)于目的地、交通方式、出行線路的選擇行為,分別建立了基于目的地魅力度的出行生成/分布聯(lián)合模型、基于ML/NL模型的交通方式劃分模型、基于廣義共交網(wǎng)絡(luò)的軌道交通客流