4.2.3 功能的影响
对于交通量的预测还要充分论证的一个重要因素就是道路在此区域中所需要承担的功能。一条公路在一个区域的建设的影响因素主要有两点:首先是包括经济、政治、军事、交通四方面在内的驱动因素的影响;其次是约束因素的影响,主要是地理因素。驱动因素的作用力度和支配性一般要比约束因素的效果要大。根据驱动因素的不同大致可分为以下几类:
(1)满足经济发展的需要、
经济发展在一条区域性公路连接的节点上其通常是不均衡的。我国的区域经济发展不均衡性十分明显,这是由于受到了地理和历史等条件的制约,如何建设和发展落后地区的经济,最基本也是最重要的措施就是发展交通网络,其中公路交通建设对落后地区经济的发展具有很强的推动作用。为了缩小地区的经济差距,提高欠发达区域的交通状况,促进整体区域经济的和谐发展,我国正大力发展欠发达区域的道路基础设施建设[33]。
(2)满足产业布局优化的需要
在高等级公路建成后,路网等级会得到进一步提高,既有的路网结构、公路布局更加合理,路网密度也得到了加大,运输的时效性、安全性和舒适性也得到了明显提高,进一步促进了客货流在区域内的流动。因此,高等级公路可促进沿线工业发展,包括高科技资本密集型产业和沿线乡镇企业的发展;同时,还能更好的促进沿线农业的发展。路网的改善使得农产品的运输时间缩短,交易更加快捷方便,资金回收也有了保障,这样就一方面调整了农业生产结构,促进了规模经营和集约生产,同时又带动沿线第三产业发展[34]。以此为基础,产业规模将会扩大,并且产业结构也将得到优化。
(3)满足政治军事需要
为满足国家国防军事机动需要所建设的公路项目,其道路的等级不因交通运输量的多少而改变。
由于后评价项目区域功能的差异,对第1、第2条的经济发展变化情况用来做交通量预测时应加以重视,在充分考虑诱增交通量这一因素后,对第3条主要从转移交通量来考虑。
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4.3 “四阶段法”的改进
根据前文的分析和讨论,改造现行的四阶段法,主要是利用四阶段法的预测思路,在实际操作中应用总量控制法进行现状OD的反推,然后结合交通预测相关软件实现交通量预测结果。
4.3.1 预测的基本思路
前文论述了组成远景交通量的三个部分,如果高速公路是刚刚建成的或营运时间不长的,在进行交通量预测时,这三部分交通量都要考虑进去,并且对每个交通量都要进行预测。
以下是―四阶段‖法的基本思路:
(1)预测社会经济发展。在总结历年交通情况及经济发展状况的基础上建立交通——经济发展模型,并对社会经济发展进行预测;
(2)预测发生交通量。结合社会经济发展趋势的特点,对交通小区出行状况进行分析,预测各小区的交通发生量;
(3)OD反推现状。OD量的反推主要是根据路网流量数据而对交通分区现状进行的反推;
(4)预测交通量的分布。对影响区内未来年份的交通分布情况进行分析; (5)预测交通量的分担。其他交通运输方式会对运输结构和交通条件产生积极的影响,对交通需求量的增长起到很好的促进作用,因此诱增交通量也随即产生。
(6)预测交通量的分配。各线路的交通量的预测,要结合预测的交通分布结果和相关路网资料,再合理分配到小区间的各条公路上[35]。
总量控制―四阶段‖法交通量预测思路如下图所示:
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社会经济发展预测OD小区划分交通量发生预测现状路网结构及流量交通量分布预测现状OD反推交通量分担预测社会经济历史资料交通与经济弹性分析交通量分配预测未来路网结构路段交通量预测
图4.1 四阶段法预测交通量工作流程图
4.3.2 社会经济发展预测
高速公路交通量预测的基础是社会经济发展的预测,社会经济以弹性的形态和区域公路交通的发展存在关系。交通量需求源于由社会经济发展,社会经济发展的程度很大部分决定了交通需求量的多少,同时交通条件也明显地影响着社会经济发展,二者的互动带来了区域经济结构的改变和运输方式的良性发展,这对GDP的增长很有裨益。由于建设高速公路及公路缩短了区域间的时间和空间距离,区域间经济连接性更紧密了,从而促进市场范围及产业结构的重新调整,带来产业格局新的调整,所谓的诱增交通量就是有可能导致或者加快区域经济发展所产生交通需求。趋势交通量伴随着社会经济发展而增长而增长;社会经济与交通量的关系如图4.2。本论文将分别就趋势型经济发展预测和诱增型经济发展预测的模型与方法进行研究。
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高速公路的建设社会经济发展趋势提高经济可接近性促进经济发展趋势型经济预测诱增型经济预测趋势型交通量诱增型交通量 图4.2 社会经济发展与交通量关系图
(1)趋势型经济发展预测
趋势型经济发展预测的步骤最开始应该全面采集社会经济相关数据,包括土地面积、总人口、GDP、工农业生产总值等,然后再有针对性选定分析方法和模型,分析各项指标。影响这些指标因素的不确定性比较强,相当的复杂,比如说一些政策性因素,不容易从定量的角度去把握,所以综合运用定量和定性两种方法是较为贴合实际的。定性经济预测,是根据主观的的经验和运用相关的理论知识分析经济现象发展前景的性质、方向、程度进行预测的方法。包括有:市场调查法、交叉影响法、主观概率法、专家评估法(德尔菲法)。定量经济预测,首先及时、准确、全面、系统地收集的经济信息和调查统计资料,通过数学模型和统计方法,对经济现象未来发展的规模、速度、水平的测定。定量经济预测方法主要有:趋势外推法、回归预测法、弹性系数法等。本文主要介绍回归预测法和弹性系数法。
1) 回归预测法
所谓的回归预测法就是从事物变化因果关系为起点来进行分析预测的手段。把将要预测的指标作为因变量,其他与之关系紧密的因素作为自变量,统计分析各种变量的调查数据,从容把握变量之间联系的可行性较高的方法。
常用的是线性回归方法,其回归方程为:
y?b0?b1x1?b2x2???bnxn (4.1)
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式中: y——因变量(回归估计值); xt——自变量(t=1,2,3,4,…n); bt——待定参数(t=0,1,2,3,4,…n);
一元线性回归,即当t=1时,该方法的思路是:以观测数据为基础,将
x,y作
为已知数,从而得到可靠的回归系数b0,b1的值,然后确定回归方程。运用已求出的回归方程,把b0,b1当作已知数,再去估算
x,y的未来值或根据x预测的值。
当k?1时,为多元线性回归,它是一元线性回归为基础而衍生开来的分析方法,通过两个或两个以上的自变量来估计因变量。
通常情况下,运用这种手段得到的预测值在短期内误差不大,但是随着时间的推移,不确定因素作用的加大,远期其可靠性会逐渐下降。随机误差可能会导致预测得到的估计结果数值过高,预测方程与实际变化之间存在着系统误差,通常运用缩短回归分析样本区间的办法,更多的让近期数据在分析中发挥作用,以避免回归存在的系统误差。
2)趋势外推法
趋势外推法是体现在已产生的事物和历史进程中,分析事物进程演化的内在机理,以此预先判断事物将来时的一类方法的统称。这种方法有两个假设依据:①事物发展过程个渐进变化的过程,而不是跳跃式变化的;②已发生的事物的进程本质上对事物发展的影响,无论是过去还是将来,区别并不明显。趋势外推的含义:通过某种函数表明和判断对象某系参数的将来时,常用的曲线函数有生长曲线和指数曲线。
① 指数曲线法
如果所分析的目标对象的某一组数据的动态变化符合指数增长规律,就可以建立指数曲线方程,同时可以将这个曲线方程视为数学模型,用它来推断目标事物的动态变化方向的一类方法。此方法适用于所要分析的目标事物在没有产生本质变化时的进程规律,比如用来推断经济特性参数稳态上升且远离极限值的所有类型的经济特性参数提高的状况。在使用指数曲线对事物推断时,一定要满足三个最基本的条件:
? 能够反映目标对象特性的功能参数(如产量、产值成本等)与现实的状况
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