交通需求預(yù)測第一節(jié)交通需求預(yù)測的內(nèi)容及步驟城市交通需求預(yù)測一、城市交通預(yù)測的內(nèi)容：1、城市客運交通預(yù)測包括：城市居民出行預(yù)測、城市流動人口出行預(yù)測、城市對外及過境客運交通預(yù)測等三部分。2、城市貨運交通預(yù)測包括城市市內(nèi)貨運交通預(yù)測和城市對外及過境貨運交通預(yù)測兩部分。二、城市交通預(yù)測的步驟1、居民出行預(yù)測——居民出行生成預(yù)測，分布預(yù)測，方式預(yù)測。2、流動人口出行預(yù)測——流動人口出行生成預(yù)測，分布預(yù)測，方式預(yù)測。3、對外及過境客運交通預(yù)測——對外及過境客運生成預(yù)測，分布預(yù)測，方式預(yù)測。4、城市市內(nèi)貨運預(yù)測——城市市內(nèi)貨運交通生成預(yù)測，分布預(yù)測。5、對外及過境貨運交通預(yù)測——對外及過境貨運交通生成預(yù)測，分布預(yù)測，方式預(yù)測6、交通分配預(yù)測區(qū)域交通需求預(yù)測客運交通預(yù)測包括：客運交通生成預(yù)測、分布預(yù)測、方式預(yù)測貨運交通預(yù)測包括：貨運交通生成預(yù)測、分布預(yù)測、方式預(yù)測交通分配預(yù)測交通生成、交通分布、交通方式、交通分配四步驟的交通預(yù)測——四階段模式。交通方式預(yù)測也可在交通分布預(yù)測之前進行。除了“四階段模式”之外，還有將四個步驟中的某幾個步驟合并成一個步驟進行的——交通組合預(yù)測。第二節(jié)交通需求預(yù)測模型綜述交通預(yù)測的基本思路是根據(jù)分析，建立交通與土地利用之間的基本關(guān)系，結(jié)合土地利用資料，進而進行交通預(yù)測。交通與土地利用之間的關(guān)系模型是一個綜合性的系統(tǒng)模型，它包括三個總變量，即土地利用（居住人數(shù)、工作崗位數(shù)、汽車擁有量、貨物流通量等）、交通（出行量、交通量）、交通特征（行程、時間、費用等），一般由四階段模型組成交通需求預(yù)測模型主要有：集合模型、非集合模型、動力學(xué)模型。一、集合模型基本思想：將集合成區(qū)的出行作為研究對象，著眼于研究交通區(qū)出行總體的出行特征，建模基礎(chǔ)是各交通區(qū)的出行總況。包括：增長系數(shù)模型、重力模型。二、非集合模型其核心是效用最大化理論，其宗旨是出行者將選擇使其獲得最大效用的出行。它著眼于研究出行者個體的出行行為。在非集合模型中，效用以出行的省時省錢、方便程度等來表達，在理論上利用了現(xiàn)代心理學(xué)的成果，引入隨機效用的概念。三、動力學(xué)模型其基本思想不是基于分析某一時間的交通狀況，而是基于分析某一歷史過程的交通狀況，對將來的交通狀況進行預(yù)測。第三節(jié)交通生成預(yù)測交通生成預(yù)測方法綜述交通生成預(yù)測方法包括：生成率法、類別生成率法、回歸分析法等多種。1、生成率法基本思想：從OD調(diào)查中，可得出單位用地面積（單位人口或單位經(jīng)濟指標等）交通產(chǎn)生、吸引量，如假定其是穩(wěn)定的，則根據(jù)規(guī)劃期限各交通區(qū)的用地面積（人口量或經(jīng)濟指標等），便可進行交通生成預(yù)測。2、類別生成率法生成率法只能考慮單一因素，如人口或用地面積等對交通生成的影響，如有多個因素影響交通，則生成率法會有較大的誤差，因此，生成率法只可用于較為粗略的交通生成預(yù)測。類別生成率法是考慮對交通產(chǎn)生或吸引影響較大的某些因素，如人口、職業(yè)結(jié)構(gòu)、用地面積、不同性質(zhì)用地的結(jié)構(gòu)等，由這些因素組合成有不同生成率的類別，根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查資料、統(tǒng)計不同類別單位指標的交通產(chǎn)生、吸引量，進而進行交通生成預(yù)測。3、回歸分析法根據(jù)調(diào)查資料，建立交通產(chǎn)生或吸引與其主要影響因素之間的回歸方程，利用所建立的回歸方程，通過對主要影響因素的預(yù)測，進而預(yù)測交通產(chǎn)生量或吸引量。如國外某城市根據(jù)調(diào)查資料分析，得出居民出行產(chǎn)生量預(yù)測回歸方程為：其中X為私人小汽車擁有量。4、類別回歸分析法回歸分析法所考慮的因素只能是連續(xù)變量，對于某些非定量指標，如職業(yè)、土地利用性質(zhì)等則無法考慮。類別回歸分析法是考慮非定量影響因素組成不同的類別，對各種類別分別建立交通生成與定量影響因素之間的回歸方程。如建立不同職業(yè)的居民出行產(chǎn)生量與私人小汽車擁有量的回歸方程，再利用這些回歸方程進行交通生成預(yù)測。回歸分析法-1Q=a0+a1X1+a2X2+a3X3+......Q---預(yù)測的運輸量a0a1a2a3...---回歸系數(shù)X1X2X3...---回歸因子人口.國民生產(chǎn)總值...

回歸分析法–2歷史資料(R=0.97）預(yù)測值回歸分析法-35、時間序列法時間序列法是用現(xiàn)在和過去的交通生成資料，對交通生成與時間的關(guān)系進行回歸，并用此回歸方程預(yù)測未來交通生成。包括Qt歷史資料預(yù)測期要求:時間序列法-1

(R=0.999)1981年1994年2008年統(tǒng)計期預(yù)測期14年14年時間序列法-26、彈性系數(shù)法通過研究確定交通的增長率與國民經(jīng)濟發(fā)展的增長率之間的比例關(guān)系——彈性系數(shù)，根據(jù)國民經(jīng)濟的未來增長狀況，預(yù)測交通的增長率，進而預(yù)測未來交通。彈性系數(shù)：

E=i1/i2i1---交通運輸量增長率i2---國民生產(chǎn)總值增長率彈性系數(shù)在一定時期內(nèi)相對穩(wěn)定

E=0.8-1.2彈性系數(shù)法-1確定各階段國民生產(chǎn)總值增長率確定各階段彈性系數(shù)確定各階段交通運輸量增長率確定各階段交通運輸量彈性系數(shù)法-2E=0.8I=12%E=1.0I=10%E=0.8I=8%運輸量發(fā)展階段彈性系數(shù)法-3

預(yù)測方法對比微觀預(yù)測法

回歸分析法宏觀預(yù)測法

時間序列法彈性系數(shù)法

時間序列法外表（趨勢）分析簡單精度低回歸分析法內(nèi)在（本質(zhì)）分析復(fù)雜精度高彈性系數(shù)法內(nèi)在（本質(zhì)）分析簡單經(jīng)驗性精度一般各種交通生成的預(yù)測一、

城市居民出行預(yù)測1、居民出行產(chǎn)生預(yù)測首先應(yīng)對影響居民出行產(chǎn)生的主要因素作出分析，主要因素包括：社會發(fā)展水平、職業(yè)、工作（學(xué)習(xí)）時間制度等。可分別就（1）上班（學(xué)）出行產(chǎn)生預(yù)測和(2)生活、文娛、公務(wù)出行產(chǎn)生預(yù)測上班（學(xué)）出行產(chǎn)生預(yù)測可采用生成率法；生活、文娛、公務(wù)出行產(chǎn)生預(yù)測可采用回歸分析法。2、居民出行吸引預(yù)測根據(jù)分析，影響居民出行吸引的因素包括用地情況、交通區(qū)所處區(qū)位，以及建筑情況、傳統(tǒng)地位等特性，預(yù)測步驟與方法為：(1)建立出行吸引與土地利用的基本關(guān)系利用居民出行調(diào)查統(tǒng)計所得各交通區(qū)對各目的出行的吸引，以及現(xiàn)狀各交通區(qū)的用地情況，通過逐步回歸分析，建立各種出行目的出行吸引與土地利用的基本關(guān)系。如以合肥市居民各種出行目的出行吸引與土地利用的基本關(guān)系為：（2）確定區(qū)位系數(shù)

各目的不同區(qū)位的出行吸引區(qū)位系數(shù)(3)確定交通區(qū)特性系數(shù)交通區(qū)特性系數(shù)可通過比較交通區(qū)實際出行吸引與考慮用地面積和區(qū)位等一般因素的一般出行吸引，綜合考慮交通區(qū)建筑情況、傳統(tǒng)地位、交通區(qū)用地的具體狀況等確定。(4)交通區(qū)居民出行吸引預(yù)測二、城市流動人口出行生成預(yù)測流動人口按目的可分為：勞務(wù)、出差、旅游、探親、過路等，按逗留的時間可分為：長住、暫住、當(dāng)日進出等。1、出行產(chǎn)生預(yù)測——可采用生成率法；2、出行吸引預(yù)測——可同居民出行吸引類同的方法。三、城市市內(nèi)貨運交通生成預(yù)測通常先對城市總的貨運情況進行預(yù)測，再分配到各交通區(qū)。(1)貨運總量預(yù)測——可采用回歸分析等方法，影響因素通常包括：工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)建立貨運生成與各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的回歸模型，即可對某城市貨運總量進行預(yù)測。(2)交通區(qū)貨運量分配預(yù)測影響因素為交通區(qū)的地理位置、用地性質(zhì)、用地面積等。預(yù)測時可結(jié)合現(xiàn)狀貨運交通源的調(diào)查，統(tǒng)計分析現(xiàn)狀不同地理位置、用地性質(zhì)類別的交通區(qū)單位用地面積的貨運產(chǎn)生、吸引相對權(quán)值，并以此為基礎(chǔ)，考慮交通區(qū)的地理位置、用地性質(zhì)等，將規(guī)劃交通區(qū)與現(xiàn)狀交通區(qū)進行類比分析，確定規(guī)劃各交通區(qū)單位用地面積的貨運產(chǎn)生、吸引相對權(quán)，或利用可比城市的相關(guān)資料類比確定相對權(quán)。四、城市對外及過境客（貨）運交通量生成預(yù)測與市內(nèi)貨運交通生成預(yù)測類同方法，可先根據(jù)城市發(fā)展狀況預(yù)測其總量的增長情況，再考慮用地等狀況將總量分配到各交通區(qū)。五、區(qū)域交通生成預(yù)測通常采用回歸分析法、時間序列法和彈性系數(shù)法等。（1）各小區(qū)資料全——對各小區(qū)分別建模進行產(chǎn)生、吸引預(yù)測；（2）當(dāng)只能對某一區(qū)域的交通生成進行分析預(yù)測——可先對區(qū)域總量進行預(yù)測，再根據(jù)各區(qū)的經(jīng)濟水平、人口、地理等分配至各小區(qū)。第四節(jié)交通分布預(yù)測增長系數(shù)法包括均衡增長率法、平均增長率法、底特律法、弗雷特法等。其基本假定是交通分布的模式現(xiàn)在和將來變化不大，因此簡單、方便，但當(dāng)土地利用、交通源布局等有較大變化、預(yù)測區(qū)域交通設(shè)施狀況有較大變化時，誤差較大。1、均衡增長率法把全規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀交通生成總量和未來交通生成總量之間的增長率直接用于反映各交通區(qū)之間的交通分布增長狀況。2、平均增長率法通常計算出的Tij不會滿足約束條件，需反復(fù)迭代計算。約束條件為：迭代時，更新代入上式重新計算，直至兩參數(shù)收斂到1為止。3、底特率法設(shè)F為全規(guī)劃區(qū)交通生成總量的增長率，計算公式為：該方法也需用和平均增長率法相似的方法進行收斂計算。其中：4、弗雷特法此法認為，兩交通區(qū)之間未來的交通量不僅與兩個交通區(qū)的交通生成增長系數(shù)有關(guān)，而且還與整個規(guī)劃區(qū)域的各交通區(qū)的交通生成增長系數(shù)有關(guān)?；炯俣ǎ航煌▍^(qū)i到交通區(qū)j的交通分布量與交通區(qū)i的交通產(chǎn)生量、交通區(qū)j的交通吸引量成正比，與交通區(qū)i和j之間的交通阻抗參數(shù)成反比。交通阻抗參數(shù)：反映交通區(qū)間交通便利程度的指標，是對交通區(qū)間交通設(shè)施狀況和交通工具狀況的綜合反映。可用距離、時間或費用等表示。重力模型法1、約束重力模型模型為：無約束重力模型不滿足于約束條件中的任何一個。無約束重力模型預(yù)測1、通過擬合現(xiàn)狀OD，用最小二乘法確定待定系數(shù)k,αβγ。2、將預(yù)測的發(fā)生量Ti和吸引量Uj及阻抗代入無約束重力模型公式，計算Xij3、若Xij不滿足約束條件，則用增長率法進行迭代計算，使其滿足約束條件。如迭代時，可采用下列公式：2、單約束重力模型烏爾希斯重力模型式中f(tij)為交通阻抗參數(shù)，可取

α的計算過程：可先假定一α值，利用現(xiàn)狀OD調(diào)查統(tǒng)計所得的Ti、Uj以及現(xiàn)狀調(diào)查所得tij代入烏爾希斯模型計算，所得分布與OD分布的平均出行時間之間誤差在一定限定值內(nèi)，即可。美國聯(lián)邦公路局重力模型模型形式為：交通調(diào)整系數(shù)kij及α的確定：先令kij=1，此時公路局模型同烏氏模型，用其計算α及Xij，再通過下式計算kij

。其中單約束重力模型的預(yù)測由于烏氏模型與聯(lián)邦公路局模型均能滿足約束條件故可稱為單約束重力模型。1、計算時，將預(yù)測的發(fā)生量、吸引量及阻抗參數(shù)代入模型，計算Xij。2、通過迭代計算,使得即得預(yù)測交通分布量。3、雙約束重力模型模型形式為：該模型結(jié)構(gòu)滿足兩個約束條件，故為雙約束重力模型α的標定：

1、利用OD表統(tǒng)計Ti、Uj,確定tij2、假定一α，并假定所有的Bj的初始值為1，計算Ai3、將得出的Ai代入公式求Bj，再將Bj代回求Ai，直至前后兩次計算結(jié)果大致相同

4、將所得Ai及Bj代入公式求出Xij，并檢驗所得的交通的平均交通時間與實際交通的平均交通時間之間的誤差是否滿足要求。用雙約束重力模型預(yù)測步驟：1、將預(yù)測的交通產(chǎn)生量、吸引量及阻抗代入雙約束重力模型，2、假定Bj的初始值為1，計算Ai3、將Ai代入計算Bj，并迭代至收斂4、將所得Ai、Bj代入求得Xij，即為交通分布預(yù)測量。重力模型的特點優(yōu)點：1、考慮因素全面2、對交通阻抗參數(shù)的變化能敏感地反應(yīng)3、沒有完整的現(xiàn)狀OD資料也可采用缺點：1、計算復(fù)雜2、當(dāng)交通阻抗趨于零時，誤差較大。4、重力模型的驗證用模型計算的分布值為，實際調(diào)查值為則：計算值與其臨界值的比較。插入機會模型法

模型假定：阻抗參數(shù)相同的每一個交通吸引點均按指數(shù)分布等概率的成為交通的終點，而當(dāng)阻抗參數(shù)不同時，交通總是選擇阻抗參數(shù)最小的交通吸引點作為終點。因此該模型主要考慮的是交通阻抗參數(shù)。模型形式為：式中U——從交通區(qū)i出發(fā)，交通阻抗參數(shù)小于到交通區(qū)j的交通阻抗參數(shù)的所有交通區(qū)的交通吸引量之和。交通分布預(yù)測模型的選擇城市居民出行及市內(nèi)貨運分布預(yù)測——重力模型城市流動人口出行分布預(yù)測——弗雷特法城市對外及過境客（貨）運交通分布預(yù)測——弗雷特模型或平均增長率模型區(qū)域交通分布預(yù)測——重力模型第五節(jié)交通方式預(yù)測交通方式預(yù)測方法綜述1、轉(zhuǎn)移曲線法轉(zhuǎn)移曲線是根據(jù)大量的調(diào)查統(tǒng)計資料繪出的各種交通方式的分擔(dān)率與其影響因素間的關(guān)系曲線。該方法特點：簡單、方便，但要繪出這些曲線需進行大量的調(diào)查，進行大量的統(tǒng)計分析，且只能反映相關(guān)因素變化相對較小的情況。

2、概率模型法（MNL）模型為：Pijm——交通區(qū)i到交通區(qū)j，交通方式m的分擔(dān)率。rijk——交通區(qū)i到交通區(qū)j，交通方式k的交通阻抗3、重力模型的轉(zhuǎn)換模型如將重力模型中表示各交通區(qū)間交通便利程度的交通阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)楸硎靖鹘煌▍^(qū)間各種方式便利程度的交通方式阻抗，則可得出如下形式的交通分布與方式組合重力模型：其中Tijm——從交通區(qū)i到交通j，第m種交通方式的交通量；4、回歸模型法——產(chǎn)生分擔(dān)組合模型該模型是通過建立交通方式分擔(dān)率與其相關(guān)因素間的回歸方程，作為預(yù)測交通方式模型。其中Gim——交通區(qū)i、交通方式m的交通產(chǎn)生量；Xn——相關(guān)因素，如人口、土地使用、生活水平指標等。交通方式的分類可分為：自由類、條件類和競爭類。1、自由類交通方式主要指步行交通，影響因素（內(nèi)在因素）包括：出行目的、出行距離、氣候條件等2、條件類交通方式主要指單位小汽車、單位大客車、私人小汽車、摩托車等交通方式影響因素（內(nèi)在因素）包括：有關(guān)政策、社會、經(jīng)濟的發(fā)展水平。影響因素（外在因素）包括：車輛擁有量、出行目的、出行距離等。3、競爭類交通方式包括：自行車、公共汽車、出租車、卡車等。影響因素（外在）包括：交通政策、地理環(huán)境。對客運交通的影響因素（內(nèi)在）：交通時間、交通費用、舒適程度、生活水平、出行目的等。對貨運交通的影響因素（內(nèi)在）：交通費用、交通時間、服務(wù)水平等。各類交通方式的預(yù)測1、自由類交通方式預(yù)測建立步行與出行目的和出行距離的關(guān)系，即可進行步行方式預(yù)測。2、條件類交通方式預(yù)測根據(jù)影響因素，這類交通方式的預(yù)測可采用先預(yù)測車輛的擁有量，再預(yù)測其出行總比例，最后預(yù)測各交通區(qū)之間的出行比例的程序。擁有量預(yù)測根據(jù)國家的有關(guān)政策，以及城市或地區(qū)的社會、經(jīng)濟的發(fā)展狀況，依據(jù)有關(guān)的計劃、規(guī)劃，采用類比分析、回歸分析等方法，對單位小汽車、單位大客車、私人小汽車、摩托車等的擁有量進行預(yù)測。出行總比例預(yù)測出行總比例預(yù)測可按如下模型進行：

K——某種交通方式的比例

V——某種車輛的擁有量

N——某種車輛的平均出行次數(shù)