綜合運輸網(wǎng)絡(luò)中的公路交通量與預(yù)測

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【摘要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會科技的進步，為滿足交通運輸需求，必須做好公路交通量分析工作，以便于對我國的交通網(wǎng)絡(luò)進行綜合建設(shè)與管理。論文對綜合運輸網(wǎng)絡(luò)中的公路交通量預(yù)測進行概述，總結(jié)了公路交通量預(yù)測容易忽略的問題，并提出提高運輸網(wǎng)絡(luò)公路交通量精確度的對策，希望能起到一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】運輸網(wǎng)絡(luò)；交通量；分析與預(yù)測

1引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，如何利用運輸網(wǎng)絡(luò)中的公路交通量對當(dāng)前的運輸情況進行分析，并采取正確的控制方法是當(dāng)前的一項重要工作。本文針對目前影響綜合運輸網(wǎng)絡(luò)公路交通量的因素進行研究，并根據(jù)相應(yīng)的預(yù)測提出公路交通量的控制措施。

2綜合運輸網(wǎng)絡(luò)中的公路交通量預(yù)測

隨著當(dāng)前經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的進步，公路交通車流量隨之增多，使公路管理工作的難度逐漸加大，并且目前我國在該領(lǐng)域的技術(shù)與管理還存在著很多問題，如何加強交通網(wǎng)中交通量的預(yù)測，并解決實際交通運輸量問題是當(dāng)前的一大難題。公路交通調(diào)查是公路交通量分析和預(yù)測的重要基礎(chǔ)工作,目的是全面了解影響區(qū)域內(nèi)車流量、流向等方面的因素。公路交通調(diào)查的結(jié)果可以作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為現(xiàn)狀交通量分析、遠景交通量預(yù)測、公路服務(wù)水平分析以及經(jīng)濟評價等提供依據(jù)。在社會經(jīng)濟水平不斷提高,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中,公路建設(shè)項目常采用四階段交通量預(yù)測模式,因考慮到誘增、轉(zhuǎn)移以及旅游交通量預(yù)測對公路交通量預(yù)測產(chǎn)生的影響,相關(guān)部門制定了相關(guān)的策略,如《公路建設(shè)項目可行性研究報告編制辦法》（交規(guī)劃發(fā)〔2010〕178號）等,以此減少不必要的影響。新建公路工程未來的交通量構(gòu)成包括了隨區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展而增長的趨勢型交通量、項目建成帶來的誘增交通量以及其他運輸方式的轉(zhuǎn)移交通量。其中，趨勢型交通量是交通量預(yù)測的基礎(chǔ)；誘增交通量是本項目建成后而新產(chǎn)生的交通量，主要是在項目建成，道路條件改善后而引發(fā)的交通出行以及由于道路條件改善后,導(dǎo)致沿線地區(qū)產(chǎn)生新的經(jīng)濟點而產(chǎn)生的交通量[1]。

3公路交通量預(yù)測容易忽略的問題

目前,國內(nèi)對交通量分析與預(yù)測的研究基本依托于四階段預(yù)測法。不同的前期研究單位按照編制辦法的要求,采用該方法對道路未來年交通量水平進行分析和預(yù)測。然而,由于交通工程學(xué)涵蓋的預(yù)測研究范圍廣,內(nèi)容多,且針對我國國情和不同建設(shè)項目而言,每個項目都有其自身的特點,而編制辦法只能對具有一般性的研究內(nèi)容進行統(tǒng)一要求，導(dǎo)致在前期研究過程中,容易忽視影響公路交通量分析和預(yù)測的一些因素。

3.1對于季節(jié)性經(jīng)濟發(fā)展的疏忽

旅游業(yè)會對交通造成重要影響，旅游業(yè)的發(fā)展不僅與社會經(jīng)濟發(fā)展具有聯(lián)系，還會受到季節(jié)的影響。在旅游產(chǎn)業(yè)旺季時，交通量會增多，在旅游產(chǎn)業(yè)淡季時，交通量會大幅度減少。然而這些問題均是公路交通量預(yù)測過程中經(jīng)常會忽略的問題。

3.2經(jīng)濟發(fā)展不均衡導(dǎo)致預(yù)測模型出現(xiàn)批漏

我國地域比較遼闊，不同地區(qū)有不同的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，并且通過某種或某些產(chǎn)業(yè)帶動了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，使我國經(jīng)濟發(fā)展不均衡，主要體現(xiàn)在東部西部發(fā)展差異比較大，南部與北部經(jīng)濟發(fā)展差異比較大，然而不同地區(qū)通常會顯示出區(qū)域的特異性。目前，國內(nèi)相關(guān)研究機構(gòu)在交通量預(yù)測過程中，對道路誘增交通量均有提及。然而由于誘增交通量具有滯后性、有限性、潛在性、區(qū)域性等特點,致使不同研究機構(gòu)對該問題的研究方法具有不明確性。很多機構(gòu)為了簡化工作量,直接在原有趨勢交通量分布表中進行乘系數(shù)運算,這種做法違背了求真務(wù)實的基本研究原則。另外，選擇交通量預(yù)測模型時，常忽略我國各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律，使所選擇的模型參數(shù)過于籠統(tǒng)，缺乏對不同地區(qū)預(yù)測的針對性。如在誘增交通量的快速增長階段,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)由于經(jīng)濟基礎(chǔ)好從開始開發(fā)到開發(fā)完成所用時間較短,因此，誘增交通量快速增長的時間較短,而經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)則相反。

4提高運輸網(wǎng)絡(luò)公路交通量精確度的對策

4.1采用智能化預(yù)測

近年來，智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportationSystem,ITS）在云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的熟練應(yīng)用下發(fā)展得越來越為完善。短時交通量預(yù)測作為ITS重要組成部分,其研究受到了國內(nèi)外領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注。近年來，相關(guān)工作主要是圍繞如何提高交通量預(yù)測精度展開,預(yù)測方法主要分為3類：（1）以傳統(tǒng)數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)確定數(shù)學(xué)模型的方法,如歷史平均模型（HA）、卡爾曼濾波、時間序列模型等；（2）以非線性理論為基礎(chǔ)的預(yù)測方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、小波分析等；（3）以單項預(yù)測模型為基礎(chǔ)的多模型組合方法。高速公路交通量具有高度復(fù)雜的非線性特征，單一預(yù)測模型適用條件有限，通常只在某一個時期或某種特定條件下有很好的預(yù)測表現(xiàn)，如歷史平均模型訓(xùn)練簡單，效率高，但不能應(yīng)付突發(fā)事件；卡爾曼濾波模型預(yù)測精度高，但算法復(fù)雜、實時性差；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型適合復(fù)雜、非線性條件,但訓(xùn)練過程復(fù)雜、收斂速度慢等。而組合模型能夠綜合各模型的特點,進一步提高交通量預(yù)測的精確度和可靠度。

4.2四階段法預(yù)測

交通量預(yù)測采用城市交通規(guī)劃中通用的“四階段”方法，借助計算機軟硬件手段，通過對研究范圍內(nèi)的道路網(wǎng)絡(luò)的整體模擬進行交通量預(yù)測。具體預(yù)測步驟如下：（1）社會經(jīng)濟預(yù)測：根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃預(yù)測未來年經(jīng)濟增長率；（2）交通生成預(yù)測：通過道路交通與經(jīng)濟的相關(guān)性分析，預(yù)測未來年交通增長率；（3）交通分布預(yù)測：以某市交通調(diào)查的機動車OD交通量調(diào)查（交通起止點調(diào)查）數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，獲得境內(nèi)小區(qū)的機動車OD數(shù)據(jù)，提取基準(zhǔn)年OD表，利用增長系數(shù)法，得到未來年出行OD；（4）交通分配：將上述得到的各個交通小區(qū)的分方式的交通分布量分配到相應(yīng)的道路網(wǎng)絡(luò)上成為交通分配，交通分配采用平衡分配法。通過對其進行應(yīng)用，能夠全面的掌握各類交通量數(shù)據(jù)，從而對綜合運輸網(wǎng)絡(luò)中的公路交通量的預(yù)測提供可靠的數(shù)據(jù)資料[2]。

5結(jié)語

綜上所述，目前綜合運輸網(wǎng)絡(luò)整體的發(fā)展和實際控制的預(yù)測依舊存在一些問題，需要整合當(dāng)前發(fā)展階段的各種觀念合理應(yīng)用先進的交通預(yù)測方法，加強人員技術(shù)能力培訓(xùn)，從多方面進行體系維護，相信在不久的將來綜合運輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展會越來越好。

【參考文獻】

【1】王黎明.應(yīng)用回歸分析[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2018.

【2】湖北省統(tǒng)計局.湖北統(tǒng)計年鑒2016[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2017.

作者：蔡偉紅 單位：天津市市政工程設(shè)計研究院