浅析四阶段预测法在公路建设项目中的应用

刁晓征

摘 要：现代交通规划的工作结构中，交通调查、交通预测、方案设计、方案评价这4项工作是交通规划的主要内容。而其中，交通预测（交通发生、交通分布和方式划分）和交通分配又是传统交通规划理论的重中之重，俗称“四阶段法”。这种交通需求预测模式已经在城市交通规划领域得到广泛应用，理论体系比较完善，技术应用比较成熟。在公路建设项目中，基础资料一般由交通OD调查获得，并直接由交通量和经济指标之间建立回归分析，从而确定交通产生、吸引预测模型。

关键词：四阶段预测；应用；公路建设项目

公路建设项目中一般只考虑客运、货运的机动车，基本不存在步行、自行车、公共交通等其他交通方式。所以，公路建设项目中的交通需求预测步骤一般不包含交通方式划分预测这一步骤，取而代之的是社会经济预测。公路建设项目中的四阶段预测步骤如下：第一步，分析项目影响区域内的社会经济发展水平，并建立社会经济分析模型，预测未来社会经济发展趋势；第二步，通过分析项目影响区域社会经济发展和交通发展的关系，预测远景年规划区域的交通总需求，即预测各个交通小区内的交通产生、吸引总量（包括趋势型、诱增型和转移型交通量）；第三步，根据交通产生、吸引总量预测未来年份各个交通小区间交通分布的情况；第四步，根据交通分布预测结果，将项目区域内的分布交通量分配到具体路线上，预测公路建设项目及其相关路线的交通量。

1 社会经济预测

社会经济预测首先要对项目影响区域内的社会经济发展水平进行深入的调查，分析影响社会经济发展的主要影响因素，包括区域资源、经济水平、经济布局、经济结构、区域人口、建设投资、对外贸易等。由于影响社会经济发展的影响因素很多又非常复杂，很多因素很难做定量分析，只能采取定性分析和定量分析相结合的方法进行研究，同时还要与建设项目所在地区的相关规划相结合。

定性分析预测是通过调查研究，凭自己的实际经验，对政府经济政策、国内外历年来经济发展趋势进行分析判断，进而对某项经济指标的变化趋势、性质、方向进行预测，提出粗略的数量估计。定性分析预测不可避免的带有主观性，不同的设计人员采用的设计方法不同，结果也各异，得出结论的可靠度往往取决于设计人员的理论水平是否扎实、行业经验是否丰富，一般来说只能作为定量分析预测的补充。常用的方法有：市场调查法、交叉影响法、判断预测法、专家评估法、类推法等。

定量经济预测是在全面、准确、及时的大量调查统计资料和经济信息基础上，依据统计数据，建立数学模型并计算出预测目标未来值，同时对未来社会经济的发展规模和水平进行推测。常用的方法有时间序列预测法、因果关系分析法、情景分析法。时间序列预测法又可分为趋势预测法、指数平滑法、季节性趋势预测法、灰色预测法；因果关系分析法又包括回归分析法、经济计量模型法、狀态转移分析法等方法。

1.1 指数平滑法

指数平滑法认为时间序列的状态具有稳定性或规则性，较近的过去状态会在某种程度上延续到较近的未来，预测对象指标未来的发展与它过去和现在的状态密切相关，所以时间序列可被合理地顺势推延。在使用指数平滑预测的过程中，每个时间段的权值并不相同，近期数据被赋予较大的权值，有利于提高预测的精度。

1.2 回归分析法

回归分析法是将于预测指标密切相关的各种因素当做自变量，以预测指标为因变量，建立各变量之间的回归方程，并将回归方程作为预测模型。

2 交通产生、吸引量预测

交通产生、吸引量预测是公路交通需求预测的重要阶段，也是社会经济发展对公路交通需求的具体反映。人们通常把建设项目对象区域全体的交通总量称为交通生成量（Trip Production），把建设项目对象区域内各交通小区的交通发生量（Trip Generation）和交通吸引量（Trip Attraction）称为交通的发生和吸引。交通产生主要受社会经济特性的影响，而交通吸引主要受土地利用的影响。交通产生量是基于家庭出行的所有家庭端点数与非基于家庭出行的所有起点数之和，交通吸引量是基于家庭出行的所有非家庭端点数与非基于家庭出行的全部终点数之和。

交通产生、吸引量预测需要考虑建设项目对象区域各个交通小区发生源的空间布局，从而分区域进行交通产生、吸引量预测。主要的预测方法有以下3类：（1）增长率法；（2）类型分析法；（3）函数法。

2.1 交通分布预测

交通分布预测是在交通产生、吸引量预测得出的各交通小区产生量、吸引量的基础上，综合考虑建设项目对象区域各交通小区社会经济发展带来的交通增长情况，预测未来规划年各交通小区之间的交通流量。交通分布预测的方法主要分为两大类，一种是利用现状OD表推测未来OD表，假定未来OD表交通量的分布形式和现状OD表的分布形式相同，在此基础上预测未来规划年的OD量。常用方法有平均增长率法、常增长率法、Frator法、Detroit法等。另一种是分析OD交通量的分布规律并建立数学模型，用实测数据来标定数学模型中的各种参数，最后根据所建立的数学模型预测分布交通量，其中最常用的方法是重力模型法。此外还有机会模型法、最大熵模型法等方法。

2.2 交通分配预测

交通分配预测就是把各交通小区之间的交通分布量按照一定规则分配到具体公路网络的具体路线上，并求出各条路线具体的交通流量。通过交通分配预测，我们就可以得到规划公路网上每条具体路线和每个交叉口未来的交通量，由此可以确定未来规划公路网上每条具体线路的道路通行能力、服务水平等。常用的交通分配方法有全有全无法、均衡分配阀、多路径概率分配法、容量限制法等。

对于使用非优化的启发式解法或其他近似解法的分配模型被称为非平衡分配模型。目前在实际交通预测中使用的交通分配模型一般均属于此类模型，主要指最短路径交通分配法、容量限制交通分配法、多路径概率交通分配法等。

参考文献

[1]宋奕修.在铁路客运量预测中应用四阶段法的体会[J].交通工程科技，2002，（4）：4-6.

[2]罗良浩，刘冠华.四阶段法交通量预测在建设项目交通影响分析中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2014，（1）：178.

（作者单位：大连市交通规划勘察设计院有限公司）