阳曲县交通运输发展规划交通量预测研究

唐大宇

（山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032）

公路是保障城乡居民生产生活的基本条件。通过规划公路布局方案，增加公路网规模、完善路网结构、提升路况指标，形成“内通外联、班车到村、通村畅乡、安全便捷”交通运输综合网络，以加快推动基础设施向乡镇以下延伸，拉动投资、扩大内需，切实改善民生，优化公共资源配置，加快构建现代综合交通运输体系建设，为全面实现小康社会提供坚实的基础保障。本文依托阳曲县交通运输发展规划项目，研究弹性系数法、Transacd和单约束引力模型在县域公路网规划的具体应用。

1 项目概况

本项目规划范围为阳曲县县域，即阳曲县行政管辖范围，本项目规划的年限为2017年—2025年，其中近期为2017—2020年，远期至2025年。

2 交通量预测

2.1 交通量基础资料调查

本次规划收集了规划区主要干线公路2016年交通量数据，数据来源于山西省公路局编制的年度《山西省国省道交通量统计资料》和项目影响区新近公路工程可行性研究中的交通量调查数据，如表1所示。

表1 2016年阳曲县及周边区域公路交通量调查 辆/日

2.2 交通小区的划分

对阳曲县划分至乡镇，10个交通小区，外围区域以及山西省现状行政区划为基础，划分为7个交通小区，共计划分17个交通小区，如图1所示。

图1 阳曲县路网规划图

项目规划区及影响区交通小区划分如表2所示。

表2 项目规划区和影响区交通小区划分

2.3 基年OD

在现有干线路网交通流量分布的基础上，设计基于随机用户平衡法的OD矩阵反推方案。根据现状干线公路网的交通量，通过Transcad构建现状路网模型，并按照已划定的交通小区计算得到现状路网出行的阻抗矩阵，并将先验矩阵的数值全部设置为1.00，在此基础上选择随机用户平衡法，计算项目规划区及影响区的初始出行OD分布矩阵。

2.4 交通发生与吸引预测

根据社会经济发展对交通运输的影响规律，按照阳曲县及周边地区的经济发展水平、发展战略以及发展特点，对客、货运增长速度预测采用弹性系数法。

增长系数是确定未来特征年各交通小区的发生量和吸引量的关键。通过社会经济预测各个分区的国民生产总值的增长速度及预测的交通弹性系数，计算出未来交通量的增长速度。

根据预测得出的阳曲县及周边影响区各特征年的GDP增长率（表3）和客货运输增长率（表4），计算得到阳曲县各交通小区各特征年客货运输弹性系数如表5所示。

表3 项目影响区特征年经济平均增长率

表4 阳曲县客货运输量特征年平均增长率

表5 阳曲县各特征年客货运输量弹性系数

各交通小区的发生量和吸引量增长系数如表6所示。

表6 各特征年各交通小区P、A增长系数

3 交通分布与分配预测

3.1 交通分布预测

3.1.1 交通分布预测方法

出行分布模型用于预测出行者目的地选择。本次规划采用引力模型法预测阳曲县未来特征年交通发生量和吸引量。通过对阳曲县及周边地区客货运输量及经济增长之间的关系分析，结合阳曲县及周边地区未来经济发展、战略规划及城镇布局特点，预测研究范围内各交通小区的出行分布[1]。

单约束引力模型的预测区域间交通流量的计算公式如式（1）～式（3）：

阻力函数采用伽马函数：

式中：Tij为交通小区i产生的吸引到区域j上的预测流量；Pi为区域i产生的预测出行量；Aj为区域j吸引的预测出行量；dij为区域i到区域j的阻力；f（dij）为区域i与区域j之间的摩擦因素；a、b、c为伽马函数的参数。

3.1.2 引力模型参数标定

由阳曲县初始OD出行分布矩阵及现状公路网交通阻抗矩阵，通过Transacd进行引力模型阻力函数的参数标定。

计算结果如下：

各交通小区之间的摩擦因子K矩阵如表7所示。

表7 摩擦因子K矩阵

3.1.3 特征年OD分布预测

交通分布预测是指根据预测得到的阳曲县及周边各交通区的交通发生、吸引量，确定各交通区之间的交通流量、流向，即确定OD矩阵。

应用引力模型对各特征年交通小区的OD出行分布进行预测，各特征年各小区交通出行期望线图见图2。

图2 各特征年各小区交通出行期望线图

3.2 交通分配预测

3.2.1 交通分配结果的应用

本次交通分配结果用于对特征年规划路网结构进行滚动优化调整中的评价依据。通过交通区位线法和节点重要度法获得规划路网的初步布局后，通过对规划路网的交通分配运行结果评价，将路网的服务水平作为评价指标和回馈判断依据，通过不断优化路网结构，在满足出行费用最优的前提下，获得较为理想的路网服务水平。

3.2.2 交通量分配方法

交通分配预测是指在交通分布预测基础上，将各交通区之间出行分布量分配到交通网络中各条路段的工作过程。本次交通分配采用非平衡分配模型中迭代加权平衡方法。

3.2.3 预测结果及分析评价

本次对阳曲县规划方案进行评价，评价标准采用《公路工程技术标准》JTG B01—2014作为参考[2]。采用V/C值来衡量拥挤程度，作为评价服务水平的主要指标，将服务水平分为6级，分别代表一定运行条件下驾驶员的感受。

《公路工程技术标准》JTG B01—2014对二、三、四级公路路段服务水平分级时，根据不同设计速度下，禁止超车区的V/C值作为划分标准。

对于公路而言，D级以上的服务水平是可以接受的，当已达到D级水平，公路则应进行新建或改建，同时针对阳曲县公路网规划方案应结合服务水平、生态环境等多方面因素进行全方位考虑。

结合2017—2020年阳曲县境内高速公路及国省干线交通量资料，本文预测特征年2017年基本与实际交通流吻合。2020年由于受疫情和太原东二环高速2020年底通车影响，预测结果与实际略有出入，整体预测结果较好。

图3 各特征年公路网分配交通量及服务水平

4 结语

在交通运输发展规划研究中，通过对区域周边及区域内的交通量预测分析，可以分析出当前区域交通的流量流向，结合区域现有路网结构，为区域路网结构完善提供依据，同时通过进行交通分布与分配预测对完善后的路网进行检验，通过对规划路网的交通分配运行结果评价，将路网的服务水平作为评价指标和回馈判断依据，通过不断优化路网结构，在满足出行费用最优的前提下，获得较为理想的路网服务水平。