城市轨道客流预测法探讨

崔长萍 周海平

【摘  要】为了提高城市群轨道交通客流预测“四阶段法”的精度，在分析城市群轨道交通客流特点的基础上，将轨道交通客流预测方法分为独立线网分配预测法和综合线网分配预测法，分析了两种预测方法的预测模式及优缺点，对基于方式划分-交通分配的联合分配的综合线网分配预测法进行改进研究，提出了基于运营组织的城市群轨道客流预测方法，阐述了预测过程中的具体实现方法。改进方法以城市和城际公共交通网络组成交通分配的综合基础网络，从运营组织层面考虑公共交通方式之间的合作与竞争，得到竞争后稳态的轨道交通客流，预测结果更加合理，最适合城市群的轨道交通和快速公交系统的客流预测。

【关键词】客流预测;轨道交通;城市群;运营组织;稳态结果

一、城市群轨道交通特点

城市以及城市群轨道交通的客流预测基本上采用交通规划的常规方法，目前我国轨道交通客流预测模式主要分为三类：不基于现状客流分布的预测模式;基于现状客流分布的预测模式;非集聚模型。

非集聚模型是相对于“四阶段法”缺少明确的行为假说而产生的一种预测模式，虽然其加入了行为假说，但是要得到好的模型，对样本的质量要求很高，并且设定自变量和参数标定工作量大，计算复杂。基于现状客流分布基础上的“四阶段法”已得到了广泛的运用，该方法一般都结合土地利用规划分析轨道交通客流，能较好地反映远期客流的分布，且精度相对较高，目前仍是主流方法。

本文在此基础上进一步研究，考虑各种公共交通方式的运营组织，从微观方面考虑其相互合作与竞争，以期进一步提高预测精度，本文提到的运营组织包括交路方式、行车间隔时间、运送速度与票价几个方面。

城际轨道交通与城市内部的轨道交通系统、公共交通系统以及城市群区域的公路、铁路、水运网络甚至航空网络紧密联系在一起，城际轨道交通系统和区域以及城市内部的其它交通系统一起构成了区域综合交通运输网络。城市群轨道交通系统和其它交通系统存在着一定的竞争关系，但更重要的是相互衔接、相互补充的关系。

城市群轨道交通不仅承担着城市之间的市际客运量，同时也服务于城市内部的居民出行需求。由于城际轨道交通系统与城市内部的轨道交通相互衔接，而城市轨道交通系统隶属于各个城市，城际轨道交通系统又隶属于其它部门，在线路上统一运营组织管理存在着一定的困难。城市群轨道交通线路较长，旅客服务需求也较城市轨道交通的旅客服务需求复杂。为解决城市群轨道线在不同段上的客流不均衡问题，一般需要考虑较复杂的运营组织方式。

二、现有城市群轨道客流预测四阶段法

现有城市群轨道客流预测四阶段法依据交通分配的网络是否为综合线网分配方面可分为两类，独立线网分配预测法与综合线网分配预测法。客流预测四阶段法中的分配阶段一般都借助于相关的规划预测软件，现有独立线网分配预测法与综合线网分配预测法也不例外。

1.独立线网分配预测法

最基本的城市群轨道客流预测四阶段法就是将交通规划中常用的“四阶段”法直接引用进来，其主要思路为通过居民出行调查，掌握现状各交通小区全方式的出行发生、吸引量和出行分布，在此基础上，预测未来年的全方式出行发生、吸引量和出行分布，然后通过方式划分，得到轨道方式，再在轨道线网上进行分配，即可得出轨道交通客流量。由于此类方法通过方式划分后就得到了轨道方式，然后在独立轨道线网上分配，称此类方法为“独立线网分配预测法”。独立线网分配预测法操作简单，其缺陷也是很明显：很难考虑轨道交通方式与其它交通方式之间的合作与竞争;得不到不同公共交通方式之间的换乘量。

2.综合线网分配预测法

鉴于独立线网分配预测方法的缺点，国内学者作了改进研究，在方式划分阶段进行分层次策略性交通方式划分，再进行基于合作竞争的联合方式划分交通分配。由于是在方式划分时先划分出公共交通类（包括轨道、市内常规公共交通、城际铁路、城际长途客车等），然后在一个综合线网（包括道路网及轨道网及铁路网等）里面进行竞争分配得到最后所需要的结果，因此，称之为“综合线网分配预测法”。

综合线网分配预测法相对于独立线网分配的优点在于：基于交通方式道路网络层面，考虑了各种公共交通类交通之间的协作与竞争，能得到不同公共交通方式之间的换乘量，分配的结果更具有合理性，预测精度也更高;缺陷在于：忽略或减弱了各种公共交通方式运营组织在分配竞争中的作用，并且难以得到轨道交通方式客流量与其运营组织间的稳态结果。

三、运营组织是分配竞争中重要影响因素

1、运营组织自身就是影响分配的因素，比如车头时距、运行车速、列车编组数等直接影响分配;

2、一般的分配中都是以通行能力作为某种交通方式的一个重要竞争指标，但在公共交通中，通行能力是用输送能力来代替的，运营组织是决定输送能力的一个决定性因素;

3、运营组织与客流量之间是相互影响与制约的，某公共交通方式的运营组织决定其在综合公共网络中的竞争力，进而可以决定其分配的客流量，而客流量又是运营组织设定的决定性因素之一。

没有考虑运营组织的综合公共交通线网分配还只是比较粗略的竞争分配，需要有一种能更加微观详细考虑各种公共交通方式之间服务水平及竞争的预测方法。

四、基于运营组织的综合线网分配预测法

基于运营组织的综合线网分配预测法是分析城市群轨道交通特点后，在基于方式划分-交通分配的联合分配的综合线网分配预测法进行的改进，从运营组织的层面更加详细地考虑各种公共交通方式之间的合作和竞争，并提出预测实现的动态循环过程，运营组织需要根据客流分配结果进行多次调整，直到最后一次分配结果与上次分配结果相差较小且运营组织在技术上可实现、符合实际时止，这时可得到竞争后稳态的轨道交通客流，使预测方法更加合理严谨，精度更高。

1、各种公共交通方式协作竞争表现

线路布局及走向、车站分布。能从中表现出竞争，但更重要的是体现各种公共交通方式之间的合作，这些将直接表现于综合运行線网上。运营组织。车头时距、运送车速与列车编组数及受运营组织影响的输送能力等是分配中的重要参数。因此，运营组织是体现各种公共交通方式竞争优势的主要方面。基于运营组织的综合线网分配考虑行车间隔时间、运送速度、票价、输送能力及交路方式。

2、预测思路及方法

基于运营组织的综合线网分配技术路线。改进的城市群轨道交通客流预测方法称为基于运营组织的城市群轨道交通客流预测法，相对于前所提及的综合线网分配预测法主要改进是加入了交通运营组织，更加微观地考虑了各种公共交通方式之间的合作与竞争，并提出了对分配结果进行检测及多次分配验证的思路。该法先做方式预划分得到公共交通类，交通运营组织方案加载入综合公共交通线网中进行合作竞争方式划分联合分配;最后将分配结果与交通运营组织相互进行验证，未达到设定的精度则调整运营组织继续分配，直到得到轨道交通客流的稳态结果及最佳交通运营组织方案。

基于运营组织的综合线网分配预测法在分配阶段不是一次分配就得到最终结果，是考虑了轨道交通运营组织与其吸引客流量的相互作用，多次分配最后能得到两者稳定的最优分配结果。

五、结束语

本文在分析这些问题的基础上，提出控制城市规划与交通规划的共同发展，尽快建立我国城市轨道交通客流预测体系。

（作者单位：无锡地铁集团有限公司运营分公司）