1、四阶段法交通量预测在建设项目交通影响分析中的应用摘要：现今，在大城市特别是特大城市中，道路交通越来越难以满足社会经济的发展的需要。在城市中心区域的大型建设项目更是会加重交通的负担。因此，城市建设项目影响分析这一工作对城市合理建设、对保障城市交通的的通畅起到了非常重要的作用。影响区交通预测是影响分析的重中之重，城市建设项目交通量的预测包括项目交通量和非项目交通量预测两个方面的内容。本论文对项目交通量和非项目交通量的含义进行了分析，并分别研究了项目交通量和非项目交通量的预测方法。关键词：道路交通预测分析 中图分类号：U491.1+2 文献标识码 A 1 项目交通量和非项目交通量的含义 1.1 项目
2、交通量 大型公共建筑的交通生成与许多因素有关，但实质上，对既定的城市交通系统，大型公共建筑设施的内部条件和外部交通环境与该项目的交通生成量有关(这里不考虑营业性设施的市场营销等因素导致的吸引量的变化)。内部条件指公共建筑的类型、规模(强度)；外部环境指与项目所处的地理位置相关的因素，即区位条件。 项目的交通生成量，可分为两部分： (1)绝对交通量：由土地开发内部因素决定的交通生成。它的生成与项目自身的属性密切相关，在区位条件一定的前提下，不同类型和规模的公建项目，绝对交通量不同。通常娱乐、商贸用地的绝对交通量较工业用地大；开发强度越大，绝对交通量越大。 (2)区位交通量：由外部因素决定的交通生
3、成，有的地方也称为级差交通量。 不同区位条件下，相同类型、规模的项目交通生成率不同，这种差异正是区位交通量。它受可达性和聚集经济的影响。 可达性因子：它表征了土地利用设施在交通网络上所处位置的优劣，反映 从路网上各点到达该处的方便程度。一般来说，土地利用设施的可达性越好，路网上出行者到达该处的出行越方便，该设施对出行者的吸引相对较大，产生的交通吸引也就较多。 聚集经济因子：根据经济要素之间相互作用的类型，聚集经济可以分为两 类： 生产经济由于企业之间在地理位置上接近所导致的相互关联活动而产生的。这些关联活动减少了生产费用。例如，中间商品的运输、信息流或生产活动的协作性，提高了生产效率和经济效益
4、。 购物经济是由于顾客在一次出行中可完成多项出行目的而产生的，其一次出行获得了额外的“效用” ，因此，顾客愿意惠顾聚集一处的商业设施。这也就是所谓的毗邻效应。 与交通生成有关的聚集经济因子主要是第二类。由于出行有多种类型，这里可把购物经济推广为出行经济或消费经济。它对于交通产生的贡献在于它能使一次出行实现多种消费目的，增加了消费者出行的消费选择性，提高了出行活动的综合效用，从而产生了额外的出行吸引。按照克里斯泰勒的理论，服务中心级别越高，应该聚集的从低级到高级的服务内容也越多。因此聚集经济因子实际上反映的是土地利用(这里主要指服务设施)本身所处的服务中心的等级和档次。显然，聚集经济程度越高，其
5、额外吸引的交通也就越多，交通生成与聚集经济因子之间呈正相关。 从项目的交通生成关系来看，可以认为，项目设施类型和强度引发的交通量、可达性因子引发的交通量和聚集经济因子引发的交通量彼此独立。则 式中：Q公建设施单位时间的交通生成量； D反映土地设施类型和开发强度的变量； L1反映可达性因子的变量； L2反映聚集经济因子的变量。 1.2 非项目交通量 非项目交通也称作背景交通，包括两部分：过境交通，即所有通过研究区域且起讫点均在研究区域外的交通出行；其它项目交通，即研究区域内其它项目产生的交通，起讫点在研究区域内。 未来交通需求包括项目交通、区域内其它已审批同意建设项目的交通以及区域现状交通加上自
6、然增长量的总和。 2 交通量的预测 2.1 项目交通量预测 预测目标年项目产生的交通影响包括以下内容：交通生成、交通方式分担，交通分布与交通分配。 2.1.1 交通生成 出行生成包括出行产生和出行吸引。因为两者的影响因素不同，前者以住户的社会经济特性为主，后者以土地使用的形态为主，故须将出行产生和出行吸引分别进行预测。 国外通常采用出行率的方法，即选取与项目位置、规模和性质相似的土地利用的出行率，类比推算拟建项目的出行量。国内进行 TIA 时，一方面要进行实地调查，另一方面要充分利用已有数据。在利用出行率调查数据时，必须清楚它们的适用范围，应当尽量选取与项目特征类似的用地数据，这些特征包括区位
7、条件、性质、规模等等。其中规模大小与出行生成率存在相关性，国外研究表明，规模越小，单位面积的出行生成率越高。另外选取好参照用地的出行率数据后，一般不要取它们的平均值，取 85%位置的数据才是合适的。同时，也要注意到已有设施所在分区与开发设施所在分区的经济水平的差异。 交通生成量的预测方法一般有回归分析法和类别生成法。回归分析法是根据历史资料，以过去的趋势预测未来交通生成量。而我国目前尚缺乏支持分析不同用地的交通发生特性的数据库，故本论文采用类别分析法进行交通生成预测。 类别生成率法是利用相似点来类比分析，以相似的公共建筑设施作为参照物进行类比，因而用该模型来预测项目的交通生成量较为简便、实用而
8、有效。类别生成模型如下： 式中：Q报建项目的交通发生量； R同类型公共建筑的交通发生率； X公共建筑与出行相关的变量。 其中，R 可通过调查与报建项目的类型、规模、区位条件相似的公共建筑的交通生成率得到。对于 X 的选取，研究表明，公共建筑的出行发生与建筑面积、工作岗位数和停车车位数等独立变量有较高的相关度，但由于在项目报批前工作岗位数无法确定，而停车车位数则是在总建筑面积的基础上，因此 X 选用建筑面积较好。 2.1.2 方式划分 交通方式划分即交通工具的分配与选择，这主要是对客运交通而言。客运交通一般区分为两种方式：公共交通和个体交通。公共交通一般指公共电、汽车，还有有轨交通等；个体交通，
9、国外主要是小汽车，而国内目前自行车交通和步行交通在居民出行中占有相当大的比重。 建立交通方式划分模型的依据是观测到的交通方式划分、居民出行特征和各种交通方式的运营特性。由于建模者从不同的角度来考虑交通方式选择问题，因此交通方式划分在交通量预测模拟程序中的位置较灵活。可分为四种类型：与出行生成预测同时进行；在出行生成和出行分布之间进行；与出行分布同时预测；在出行分布与交通分配之间进行预测。而在 TIA 中，方式划分工作一般应尽可能提前。 交通方式划分可通过两种方法来预测。一种方法是选用与项目类似、公交服务水平相近的现状建筑的出行结构数据进行类推。这种方法假定交通结构不变。另一种是采用区域交通模型
10、的方法。当项目规模较大、交通设施变化较大或设计年限较长时，交通结构会因土地利用布局和交通设施的显著变化而发生较大变化，这时就需要借助交通规划模型估计新的交通结构。 本论文使用效用函数来进行交通方式划分预测。此类模型是建立在个人对交通工具选择的行为上。出行的时间、费用、舒适及直捷的程度都将影响出行者对使用交通工具的选择。这些不同的综合费用效用提供出行者结合自己的经济情况作为选择交通工具的依据。 假设效用(U)为出行时间(t)和出行费用(C)的函数，其效用函数形式为： 式中：、 均为参数。 模型可将交通工具归纳为公共交通和个体交通两类进行分配，故上式可改为效用差值的函数关系式以表示两类交通工具间的
11、效用差异，作为分配的依据。如： 式中：公共交通和自行车交通的客运效用差值； t2公共交通的出行时间，min； t1自行车交通的出行时间，min. 此类效用函数可通过多元回归分析的方式建立。 2.1.3 出行分布 交通分布预测的目的是根据现状 OD 分布量及各区因经济增长、土地开发而形成的交通量的增长，来推算各区之间将来的交通分布。交通影响分析采用的所有出行分布方法都是基于这样一个基本假设：即用地项目建成后将形成一个影响区域。这一影响区域就是交通影响分析的研究范围，或称为分析区(study area)。有些出行分布方法进一步把分析区划分为交通分区(zone)。出行分布的目的就是要计算用地项目与每
12、一分区之间的出行分布量。目前常用的出行分布方法有：类比分析法、OD 调查法、市场分析法和重力模型法。 类比分析法 该方法是依据同类区位相近背景下，同等开发设施吸引出行的分布数据来估计新开发项目的分布。其局限在于：在附近要能找到相近规模的同类物业设施，并能够收集或通过适当方式调查到该同类物业设施的出行分布数据。比如在北美国家，可通过顾客购物的信用卡记录来分析现有商店的顾客出行分布数据。 OD 调查法 在类比分析法中，附近同类物业设施的出行分布数据还可以通过 OD抽样调查法获得。例如对商业设施，可以根据某种抽样原则来调查顾客的 OD 数据。此法的关键是要选择一个适当的同类物业设施来展开调查，并且调
13、查的样本要具有广泛的代表性。调查要在高峰时段进行。 市场分析法 该法首先要确定用地项目的分析区。分析区的界定通常考虑两个因素，即出行时间和附近已经存在的，且与开发项目形成竞争的同类物业设施的位置。具体做法是： 以所考虑的用地项目位置为基准点，勾绘出行等时距线，以某一合适的出行时间所覆盖的范围作为分析区。所谓合适的出行时间，是指按此时间所界定的分析区域能覆盖 75-8096 的出行发生量。 在与相邻的己有同类物业设施之间划分边界已确定分析区。可按下式来界定（图 1） 或 式中：L0, L1, L2用地开发项目或已建同类设施的规模； t01 , t02 , t1 , t2 用地开发项目或已建同类设
14、施距分析区边界点的出时间。 划定分析区后，该法的出行分布计算可按以下步骤进行：把分析区划分为交通分区；收集统计每一交通分区的某种用地强度；计算每一交通分区的用地强度百分比；按第三步计算的比例来分配出行发生量。其中交通分区的用地强度一般用人口数来表示。图 2 是该法的一个简单示例。 重力模型法 对于大型用地开发项目，其与各交通分区之间的出行分布还可用重力模型进行计算。 式中：区 i 与 j 区之间存在的阻抗函数，由运行费用、时间和距离等表达； K常数，一般采用。 使用重力模型时要注意所选用的出行阻抗参数要符合当地的实际情况，这在许多时候是无法办到的。因为很难收集到现有的出行分布数据来对出行阻抗参
15、数进行标定，这是该法的使用受到限制的一个主要原因。上述市场分析法和重力模型法都需要确定分析区和划分交通分区。分析区和交通分区的划分带有很大的随机性，不同的人可能会给出不同的划分，从而得到差异显著的出行分布预测结果。另外，要求分析区覆盖 7580%的出行发生量也很难把握。实际上，很难弄清一个分析区究竟覆盖了多大比例的出行发生量。 2.1.4 交通分配 交通分配是将用地开发项目所生成的出行量分配到周边道路网络的每一路段上，从而给出每一路段的新增交通量和每一交叉口的转向流量变化。在用地开发项目的交通影响分析中，有三种出行量需要进行分配：顺道出行量、绕道出行量和新增出行量。 顺道和绕道出行分配 顺道和
16、绕道出行已经存在于周边路网上，不需要再进行分配。然而，它们对于用地开发项目的出入口通道则是新生交通量，因此需要将它们合理地分配在不同的出入口通道上。图 3 给出了顺道和绕道出行量在用地项目不同出入口之间的分配原则。 新增出行分配 对于新增出行量，在进行出行分配时，要合理地选择分配路径。对于交通预测年限超过 10 年以上的大型用地开发项目，应考虑使用多路径通行能力限制分配法。但是，在大多数情况下，这种复杂的分配法不一定是必要的。实际上，大部分的交通影响分析都是采用一种简单的分配程序，即方向分布法(directional distribution procedure)。这是一种简化的出行分布和交通分配的组合程序，基本上属于无通行能力限制的最短路径分配法。 简单地说，方向分布法就是将出行分布给出的任一交通分区与用地开发项目之间的出行分布量直接加载到联系该交通分区和用地项目之间的最短路径上。这样，出行分布预测给出的结果也可看成是交通分配量。图 4 是方向分布法的一个简单示意图。 以上出行分布与交通分配的分析过程给出了用地开发项目新生成的出行量在周边道路网络上的分布结果。这一结果是评估用地开发项目对周边道路交通系统(包括道路与交通控制管理设施)所产生影响的重要依
