浅谈城市道路交通量预测方法

袁立顺

摘 要：交通量预测是预测科学在交通分析上的具体应用，是进行建设项目必要性论证，确定道路工程规模和技术标准以及经济评价的依据。所谓交通量预测就是根据历史、现状和未来的社会和经济发展以及交通量变化情况，推测道路在设计年限内交通量的增长和变化规律，预测得到设计寿命周期内的道路交通量。文章介绍了交通量预测方法中的回归预测法和弹性系数法及其在工程中的应用。

关键词：城市道路；交通量；预测方法

1 交通量预测方法简介

常用的交通量预测方法有多种，本文将通过工程实例介绍回归分析法和弹性系数法在交通量预测中的应用。

1.1 回归预测法

回归预测法是以相关原理揭示因果关系的一种常用技术，其原理是根据已知的n组数据（Xi，Yi）来寻求它们之间函数关系的最佳表达式或最佳拟合曲线。交通量预测常采用的回归方法为一元线性回归法和多元线性回归法。

如果2个变量的关系是线性的，就可以建立如下一元回归方程：

y=a+bx，式中： a为回归常数；b为回归系数。

运用最小二乘法原理就可方便求出a， b的值，交通量分析中的一些经济指标预测常使用一元回归法。

由于交通量增长与影响区人口、经济、车辆保有量等因素之间有着密切关系，因此可使用多元线性回归方法进行预测，其方程形式如下：

式中： Yt为t年交通量；xit为第i个指标第t年值，xit由项目影响区的经济、人口、车辆保有量等指标构成；a，b为回归系数。

1.2 弹性系数法

弹性系数法是从整体上把握经济发展和交通运输的相关关系，是一种定性定量相结合的交通量综合分析预测方法。它是根据交通量增长速度和社会经济增长速度之间的关系，通过确定社会经济量的增长来找出将来交通量增长速度的趋势。

弹性系数法的数学模型为：

式中： yt为预测对象y在时刻t的预测值；yt′为预测对象y在当前时刻t的值；i′为预测对象在过去一段时间的平均增长率（%）；i为预测对象在今后一段时间的平均增长率（%）；Es为弹性系数；q′为类比变量在过去一段时间的平均增长率；q为类比变量在今后一段时间的平均增长率。

弹性系数的确定是运用弹性系数法进行交通量预测的关键。通常，弹性系数与社会经济的发展水平、地区特性、发展战略等有一定的关系。因此，弹性系数的确定应综合分析预测区域的历史、现状、发展趋势，通过研究该区域不同时期的弹性系数以及与不同区域的弹性系数类比综合确定。

2 工程应用实例

2.1 工程概述

北仓道位于天津市北辰区，地处中环线与外环线之间，该工程西接铁东路，东接外环线，全长约2公里。该工程2007年启动，2008年7月底竣工。

该工程可行性研究阶段采用弹性系数法进行交通量预测。选用汽车保有量与国内生产总值进行回归分析确定弹性系数。

2.2 交通量预测

2.2.1 社会经济发展预测

根据天津统计年鉴，并参考《天津市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，采用定量分析与定性分析相结合的方法综合预测天津市2010年、2015年、2020年、2025年及2030年的国内生产总值，并得到其增长率，预测结果见表1。

2.2.2 弹性系数的确定

根据调查资料分析，汽车的出行强度一般比较稳定，汽车保有量与交通出行量有很好的相关关系，且现阶段各地区汽车保有量数据比较准确，因此本报告将以汽车保有量和地区生产总值的分析为基础确定弹性系数。

根据《天津统计年鉴》查得天津市历年地区生产总值和民用汽车保有量。并根据《城市道路设计规范》（CTJ37-90），车种换算系数为：小客车取1.0；大客车、小货车取1.5；大货车取2.0，将汽车保有量折算成小客车（标准车型）数量，见表2。

表2 天津市历年生产总值、小客车（标准车型）数量表

根据天津市历年生产总值和折算后的小客车保有量，通过回归分析，确定小客车保有量和生产总值之间的回归模型：

yt=315976.4+119.1xt ；r=0.949

式中：yt为小客车保有量在时刻t的值；xt为生产总值在时刻t的值；r为相关系数。

通过上述回归模型和天津GDP预测值，确定未来相应年份的小客车数量，从而得到小客车的年平均增长率，见表3。

表3 天津市小客车年增长率预测表

根据表1、表2和弹性系数公式，可确定小客车保有量弹性系数。但这仅是对整个天津地区生产总值和汽车保有量的预测，但不能代表北辰地区的情况，而汽车的保有量得增长也不能完全代表汽车出行量的增长。所以需对上表所求的弹性系数进行折减。综合考虑历史汽车保有量弹性系数发展状况及北辰地区现状，考虑此地区车辆出行次数、车型结构以及实载的变化，并分析了影响区主要干线道路和区域内已建城市道路交通量增长趋势，确定北仓道交通量的弹性系数见表4。

表4 弹性系数预测值

2.2.3 交通量预测

根据GDP增长率和弹性系数通过弹性系数法数学模型确定北仓道交通量增长率，见表5。

表5 北仓道交通量增长率表

北仓道现状观测交通量为11697pcu/d，根据上述交通量增长率，计算得该工程设计年限（20年）末道路交通量为31652pcu/d。道路设计机动车为双向6车道，设计年限末期道路服务水平能够达到二级以上。

该工程交通量预测采用汽车保有量和经济指标建立回归模型，相关系数为0.949，可见选用指标高度相关。2013年12月现场实地观测北仓道高峰小时交通量为1859pcu/h，与预测值相近。可见由弹性系数法确定的交通量增长率能够准确反映交通量的增长趋势，交通量预测结果能够为道路建设规模提供可靠依据。

3 结束语

弹性系数法直接考虑交通量增长与当地经济发展之间的关系，因此预测结果较稳定，另外计算比较简单，当历史交通量数据缺乏平稳性时，可考虑用弹性系数法进行预测。为了使预测结果能够准确反映实际情况，可通过分析工程相关的历史资料、规划资料及预测的需求，结合各种预测方法的特点，组合运用这些预测方法进行交通量预测。

参考文献

[1]天津市统计局.天津统计年鉴2007[M].北京：中国统计出版社，2007.

[2]杨博，符锌砂.道路交通量综合预测方法探讨[J].湖南交通科技，2008，（2）.