基于四阶段法的兰州西关什子交通量预测

文/董冲磊

1 预测内容和方法

本项目的交通预测目标年为2025年，交通量预测由两部分构成，其一为起止点皆在项目影响范围之外的过境交通量，主要由研究范围主要道路的现有交通量在相应研究期增长得到；其二为项目影响区域内部吸引的交通量，在道路网上分配而获得。运用“四阶段法”对目标年的研究范围内交通量进行预测。

2 交通量预测

2.1 预测流程

首先，根据相关区域未来年的土地利用规划、建筑类型的交通出行率、项目建成率等，得到目标年交通生成量。其次通过适合的模型进行收敛计算，得到交通小区的交通量，本项目选用双约束重力模型。根据交通方式划分，得到不同出行方式的交通承担比例，最后通过用户均衡分配法进行交通流量分配，得到拟建项目影响范围内的路段交通量。

2.2 交通小区划分

为满足本次交通影响评价对分析精度的要求，根据评价范围及周边路网情况，本次交评共划分交通小区21个，其中内部小区17个，外部虚拟小区4个。交通小区划分情况详见图1。

图1 交通小区划分示意图

2.3 交通生成预测

对未来特征年背景交通量的生成预测有多种方法，如弹性系数法、原单位法、回归模型法等。本次交通生成预测采用增长率法，增长率法的特点是可以解决原单位法和函数法难以解决的问题，它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对象区域外的交通小区的发生与吸引交通量。

式中Oi——出行生产量；Fi——发生于吸引交通量的增长率，其计算公式为：

Fi=αi×βi

其中αi=；βi=

根据兰州市统计年鉴，取地区常住人口和机动车保有量作为预测指标，通过回归分析法进行预测：

T=αX+β

其中T——未来年兰州市机动车保有量(万辆)；X——未来年份；α,β——参数。

年份常住人口(万人)机动车保有量(万)2020 380.63 115.4 2025 392.34 136.2

采用上述增长率法，得到2025年交通产生与吸引情况如图2所示。

图2 2025年高峰小时各小区出行发生吸引量（pcu/h）

2.4 交通方式划分预测

根据《兰州市综合交通调查报告》，可知兰州市现状整个中心城区居民出行方式结构及其平均载客量，同时根据各小区用地构成及其周边交通系统规划情况，对各个交通出行方式的分担比例进行适当调整，可得建成年和评价年各交通小区出行方式划分比例，具体如表1所示。

表1 项目影响范围2025年出行方式划分比例表

2.5 交通分布预测

交通分布是将预测的各小区出行发生量、吸引量转化为未来年各小区的出行交通量的过程，预测方法主要有重力模型法、概率模型法和增长率法。其中，重力模型是当前交通需求预测中使用最广泛的模型，该方法综合考虑了影响出行分布的地区社会增长因素和出行空间、时间阻碍因素，是一种借鉴万有引力定律的空间互动关系模拟分析方法，本报告采用双约束重力模型法。

双约束重力模型的基本形式为：

Xij=AiBjTiUjf(dij)，，

以各小区未来年出行发生吸引量预测结果为基础，利用TransCAD软件中双约束重力模型预测未来年各小区间的出行量。

图3 2025年机动车高峰小时分布期望线（pcu/h）

2.6 交通分配预测

本次背景交通分配预测采用户均衡分配法，路阻函数采用美国联邦公路局路阻函数(BureauofPublicRoads)，函数模型为：

式中：t——拥堵路段的出行时间；tf——路段自由流出行时间；V——通过该路段的交通量；C——路段通行能力；α，β——模型待定参数。

具体的流程为：输入特征年的机动车OD数据表及选择上述的用户均衡分配模型，确定路阻函数及模型参数标定，运行模型，输出特征年各交通小区间的机动车OD出行量分配到路网上各路段、交叉口的交通流量，预测得到的路网流量和饱和度V/C情况。

图4 2025年高峰小时各路段交通量图

3 改善措施

3.1 修建地下停车场，充分利用地下空间建设地下停车库来缓解城市停车供需矛盾。

3.2 远期将临夏北路拓宽为单向四车道，缓解该路交通压力。

3.3 优化南滨河路-中山路交叉口与临夏路-中山路交叉口的信号配时，同时渠化交叉口进口道，增加进口车道数量。

3.4 大力倡导公交出行，配套共享单车，设置港湾式公交站，高峰时段设置公交专用道，提高公共交通吸引力，以此缓解西关商圈路段及交叉口交通压力。

4 结语

论文充分考虑西关什子周围用地性质和规模、交通路网等情况，通过对常住人口和车辆保有量分析，运用四阶段法预测了未来交通交通量。这种预测方法预测范围较广，是城市间和城市内部常用的预测方法，但仍具有自身的缺陷，如预测过程数据量大、耗时长以及交通小区划分主观性大。