文／沈丙軍 新疆北新路橋集團股份有限公司 新疆烏魯木齊 830000

引言：

可行性研究就是從可行性、必要性等角度出發(fā)，為項目決策、審批等提供科學依據。對交通量進行預測，對項目建設的必要性與可行性進行綜合分析，是一項重要的工作，它是確定公路工程技術等級和設施規(guī)模的重要基礎，也是進行可行性研究的重要基礎。交通量預測的好壞，對工程規(guī)劃的科學、合理有很大的影響。在中國，交通量的預測主要采用四階段法。這一方法與原來的四階段的城市交通規(guī)劃并不完全一樣，該方法在分析過程中加入了社會經濟預測，省略了對交通方式的預測?！豆方ㄔO項目可行性研究指南》也對此作了規(guī)定。因為中國的交通預測工作才剛剛開始，所以它并不是那么完美，在進行可行性研究時，對交通量進行預測時，存在著某些技術性的問題，以及因人的認識不同，操作不統(tǒng)一所引起的人為問題。同時，由于公路建設項目處于整個區(qū)域網絡中，其所采用的交通預測方法與其在路網規(guī)劃、城市交通規(guī)劃等方面存在一定的差異。但是，我國在很多地方還在沿襲著公路網規(guī)劃或者是城市交通規(guī)劃，并沒有考慮到工程本身的特性，這樣就會出現很多觀念和方法方面的問題，從而造成了交通預測的準確性出現問題，由于預測的質量差，導致工程中出現嚴重錯誤。鑒于公路建設項目本身的特性及其在整個地區(qū)網絡中的特殊性，有必要對適用于公路建設項目可行性研究的交通量預測方法進行深入的分析與研究。

1.影響交通量變化的主要因素

交通量是一個非常隨機的變量，一般情況下，其會隨著時間、空間等因素而改變，通過對交通量的分析，可以將影響因素分為兩個方面[1]。

第一點，因為我們國家的社會和經濟正在持續(xù)地改變，因此，交通量也在顯著地改變，也就是說，一個地方的經濟發(fā)展程度，將會極大的影響到整個城市的交通量。第二點，即使各區(qū)域的經濟發(fā)展水平相同，但由于區(qū)位、路網節(jié)點等因素的差異，也會造成交通量的差異。

2.四階段模式下交通量預測方法

當前，在世界范圍內，交通量預測過程中，應用最為廣泛的方法是“四階段”法。這種預測方式有別于傳統(tǒng)預測方式，在公路項目的可行性研究中，一般的做法是，將公路交通量與經濟指標直接進行回歸分析，這樣就可以排除交通方式劃分這個環(huán)節(jié)。為此，本文擬將“四階段”模型下的交通量預測分為社會經濟發(fā)展預測、交通分布預測等多個部分[2]。

3.四階段模式預測交通量的依據

從社會經濟變化、土地利用差異、人口成長等角度出發(fā)，對交通因素的變化規(guī)律進行準確的分析和預測，發(fā)現其變化規(guī)律。為了獲得基本的變化規(guī)律，必須采用四階段法來進行分析[3]。

4.基本思想

盡管公路建設項目有其自身的特殊性，但是，它仍是區(qū)域性網絡系統(tǒng)的一個整體，具有一些共同之處。因此，本文提出了一種基于“四階段法”的公路建設項目可行性分析方法。該方法的基本思路為：在對公路建設項目影響區(qū)（含直接影響區(qū)與間接影響區(qū)）進行合理規(guī)劃的基礎上，再對其進行社會經濟預測，然后采用四階段法對公路網絡的交通需求及發(fā)展趨勢進行了預測。通過交通產生預測以及交通分配預測等，計算出某公路建設項目的近交通量和遠交通量。這種方法，可以解決過去在公路建設項目的可行性研究和后評價過程中，往往只考慮到一條或幾條有直接關系的線路，而沒有考慮到已建成的公路在整個路網中的地位，因此，該方法不僅能夠將各種可能對未來公路結構產生影響的因素納入其中，而且能夠大大提高現有的“增長系數”計算的準確性[4]。

5.綜合路網的選取與確定

在對本地區(qū)的經濟與交通需求進行預測前，應對所研究的工程所在地區(qū)的公路網絡進行合理的選擇與確定，該公路網總體上可以劃分為直接影響區(qū)與間接影響區(qū)兩個方面的影響區(qū)。工程項目和直接影響區(qū)的相互作用是比較大的。因此，從數據的占有情況和與建設工程的相關性來看，在研究受影響地區(qū)的經濟發(fā)展與運輸需求時，應做得更細致，采用的方式、方法也更為科學、合理。但是，對其間接影響范圍的研究也不能忽略[5]。所以，要對這兩種類型的地區(qū)進行科學、合理的劃分。為進行交通預測方法的分析與研究奠定堅實的基礎。此外，對于某些地理位置較為特殊的工程，例如臨近城區(qū)的公路、橋梁等，在確定路網時更應謹慎。究其原因，在于中國的高速公路與城市公路屬于兩個不同的應用系統(tǒng)，其特征也各不相同。以規(guī)劃區(qū)域內的邊線為界，確定公路和城市公路的邊界。現在，因為被分為兩個體系，所以出現了各自不同的管理情況[6]。在公路規(guī)劃和公路建設項目的可行性研究中，普遍把城市看作公路網絡中的一個節(jié)點，因此，在進行交通量分配的時候，只能將城市入口和出口的路段考慮在內，未對包括公路網絡和城市公路網絡的詳細網絡進行交通量分配。但是，在規(guī)劃部門開展城市交通規(guī)劃或者城市交通工程的前期工作中，往往僅針對城市規(guī)劃區(qū)域的路網體系和出入口路段，并未考慮路網條件。工程項目如果臨近城區(qū)，其與路網的相互作用是不容忽視的。在這種情況下，應將路網劃分為由公路網、公路網等組成的綜合網絡，并對其進行交通量分配。但在具體的規(guī)劃中，應根據具體條件，選擇合理的公路網絡布局。比如，當本研究所負責的區(qū)域內的交通量以過境為主時，可以僅將其作為主要承載過境車輛的公路納入計算范圍。

6.區(qū)域社會經濟發(fā)展預測

對一個地區(qū)的社會經濟發(fā)展進行預測，通常是以歷史資料為基礎的，并考慮了人口，汽車數量等因素對經濟發(fā)展的影響。應當指出，經濟發(fā)展受到地區(qū)、政府部門的宏觀控制等的影響，因此，在進行預測時，要將地區(qū)經濟發(fā)展規(guī)劃以及全國經濟發(fā)展計劃等納入其中。此外，就回歸方法而言，由于一國的發(fā)展是由多種因素綜合作用的，因此，應對一些重要的因素進行回歸分析，從而更能反映出客觀的經濟發(fā)展規(guī)律。

7.交通預測

7.1 交通生成量預測

在對區(qū)域路網中的交通量進行預測和分析的過程中，主要是利用了各種交通數據，構建不同類型交通方式出行需求與相關社會經濟要素的解析模型，在此基礎上，利用該模型對現有的或對未來的交通需求進行了分析。在此基礎上，本文提出了基于以上兩個方面的建議和方法：一是利用彈性系數的方法，二是利用多因素回歸方法對城市交通量進行預測。

7.2 交通分布量預測

從公路建設項目本身的特點出發(fā)，一方面，工程項目承載的交通量將按照其內在發(fā)展規(guī)律而自然地增加；同時，該工程的竣工通車，也必將對該區(qū)域及其周邊區(qū)域的經濟、運輸系統(tǒng)產生深遠的影響，促使社會經濟和工業(yè)結構的迅速發(fā)展。所以，在工程實施過程中，必須要考慮到工程對周邊地區(qū)的經濟、運輸等因素的誘導作用，并對可能導致遷移的交通量進行分析以及預測。因此，本研究將從三個方面對未來交通量進行預測：趨勢型交通量預測，誘導型交通量預測，以及鐵路及（或）水運輸的交通量預測。

7.2.1 趨勢型交通分布量預測

現有研究主要利用 FRATER 法、引力模型（雙重或單一約束）和系統(tǒng)平衡模型等傳統(tǒng)方法進行分析。在分析了各種方法的優(yōu)缺點及應用范圍后，提出了利用系統(tǒng)均衡模型對趨勢型交通量進行預測的觀點。該方法具有較好的理論基礎，具有較好的結構，能較好地體現出交通區(qū)間交通量的分布規(guī)律及特征。模型的一般函數形式如下：

其中：交通區(qū) i 至交通區(qū) j 的出行量為Xij；Ti 是交通區(qū)i 的交通生成量；通行區(qū)域j 的出行吸引量為Uj；f（tij）是交通區(qū)i 至交通區(qū)j 的通行阻抗，通常可以表示為f (tij)=，其中，αi 是未確定的系數。根據交通運輸體系的供需均衡原理，存在著以下的關系

公式（2）是一個具有αi 作為根號的一元方程式，通過求解，就可以確定αi。公式（1）體現了交通來源、交通設施和交通工具之間的總體關系，從而可以對交通進行預測。但是，出行分布也會受到諸如交通習慣和穩(wěn)定聯系等特定關系的影響。所以，還需要在公式（1）中引進一個特性系數來校正

其中：Xij、X’ij 分別作為交通區(qū)i 和交通區(qū)j 之間的交通量分布；Ki 是一種生成特征系數，它反映了通行區(qū)域i 的出行生成特征；用來表征交通區(qū)j 的交通吸引力特征的系數Kj；Kij 是一種分配特征系數，它反映了交通區(qū)i 和交通區(qū)j 之間的出行分配特征?？梢詫i、Kj、Kij 表達為

其中：Tij是交通區(qū)i 與交通區(qū)j 之間基于現狀調查數據所統(tǒng)計的實際分配量；Xij 是由現狀調查數據得出的各個交通區(qū)的產生量、吸引量用公式（1）求出的現狀基礎分配量。三個特征系數的引進，是為了更好地利用現況調查所得到的資料，并能真實地反映出各要素的作用狀態(tài)，尤其是當OD 數據不完全或者地區(qū)的發(fā)展有很大改變的時候。用上述方法得到的交通量分布，仍然有可能不能完全符合供需均衡原理，需要反復計算。

其中：X’ij、X’ij 分別是交通區(qū)i 至交通區(qū)j 的迭代之前和之后的分布量；Ti 是交通區(qū)域i 的產生量；運輸區(qū)域j 的吸引量是Uj。

7.2.2 誘增型交通分布量預測

因工程項目的涌現，對沿線地區(qū)的經濟發(fā)展起到了推動和刺激的作用，減少了人與物的運輸時間，造成了人口密度的增加，土地使用性質的改變，開發(fā)強度的增加，從而使交通量增加。因此，可以用有和沒有工程相比較的方法，來決定誘導交通量的大小。利用以下模型對誘增型交通量進行預測

其中：Pi 表示未來i 地區(qū)的OD 趨勢交通量；Aj 表示將來j 地區(qū)的OD 交通量趨勢吸引量；當前的OD 交通量分配值為TPij；未來OD 交通量分配的趨勢值為TFTij；TFIij 表示未來的OD 誘導交通量分布；DPij 是現有路段之間的最小間隔時間；DFij 是未來兩條路之間的最小間隔。其中，α，β，γ，K 是根據實際 OD 值和已有路網數據，用最小二乘法對模型參數進行校正。

7.2.3 轉移型交通分布量預測

我國對過境交通量的預測還沒有成熟的方法，有些工程的預測具有很大的隨意性。目前被廣泛接受的方法是轉移率法。首先，畫出轉移曲線，再對轉移率進行校正，從而得出轉移交通量。在具體的實施中，可以采取以下兩種方法：（1）首先，我們將對其它交通方式如鐵路（水路）的旅客、貨物運輸計劃進行預測，并在此基礎上，結合歷史數據以及對發(fā)展中國家的相關數據進行分析，對今后各種交通方式的平均運輸距離進行了分析和預測，并將其作為各種運輸方式之間轉移的一個主要控制因素，對其進行換算預測，在此基礎上，綜合考慮了乘客乘坐舒適度、準時性和靈活性等因素對乘客出行的影響。也就是通過鐵路（水路）有關部分的旅客和貨物的流動密度和客、貨兩種運輸距離的分布來計算出在各個部分中的旅客和貨物的流量，并按不同的運輸距離計算了旅客和貨物的流動轉移量。在此基礎上，將公路、鐵路（水路）的經濟運距和公路、鐵路（水運）的運輸特性相結合，對各運距的轉移率進行了分析。（2）提出了一種通用的交通成本最小選擇模型，并給出了一種能反映不同交通方式合理結構的綜合分擔比例。模型形式為

rijm 表示從 i 區(qū)域到 j 區(qū)域的交通阻抗m；∑krijm是k 個交通工具從i 區(qū)域到j 區(qū)域的交通阻抗。它反映了不同的影響因素，以及不同的交通工具的重要程度。定義為

其中：an 是權重系數；yijmn 是從 i 區(qū)域到 j 區(qū)域的第m 個交通工具的第n 個阻抗系數，a0 表示不可定量的因素。交通工具阻抗系數表示交通工具特性因子，如經濟性、獨立性、安全性等，成本與時間是最主要的阻力因素。在此基礎上，給出了轉移交通量。

7.3 交通方式劃分預測

對于區(qū)域公路網來說，運輸方式的分類可以分為兩種：第一是對公路交通方式與鐵路、水路交通方式的劃分；二是公路交通中各種交通方式的劃分[7]。當前，在公路建設項目可行性研究中，很少對此階段進行預測與分析，《公路建設項目可行性研究指南》中提出的“四階段”也未涉及此一環(huán)節(jié)。本文認為，在中國的經濟發(fā)展過程中，公路、鐵路、水運等交通方式在將來不但會有較大的變化，相互之間還會產生更多影響。忽視運輸方式分區(qū)預測是不可取的，任何一種模式的劃分，都需要對其進行將來的預測分析，以便從宏觀上掌握該地區(qū)的交通發(fā)展趨勢以及交通模式的組成，從而促進我國交通網絡規(guī)劃工作的順利進行。對于第一種方式分割的預測，可以使用前面所述的用于確定轉移交通量的第二種方法。第二類路徑劃分的預測方法，國外多采用機會模式，但是該模式在中國的適用性尚待驗證。文章提出，從宏觀上分析了計劃年各類汽車的運輸量、實載率和車型組成，接著，通過與歷史數據的相關性分析，得出了每一種車型所占的比重[8]。

7.4 交通分配

近幾年來，關于交通分布的研究日益引起人們的重視，出現了各種各樣的分布模型，如最短路徑分配模型、隨機用戶平衡分配模型等。每一種模式都有其各自的優(yōu)勢和局限性，文章提出了一種隨機用戶平衡模型進行路網的交通量分配方法[9]。由于該模式經常出現在各種有關的書籍和文獻中，所以這里就不贅述了。在此有必要指出，在進行公路建設項目可行性研究時，若有工程要收取費用，則應在公路阻力函數中考慮費用的影響。當前，我國很多公路建設項目竣工后均實行收費，但在前期研究中，對收費標準的測算往往忽略了收費對工程的影響，導致了較大的誤差。至于如何計算公路通行費帶來的交通分布影響，由于篇幅所限，以后再作說明[10]。

結語：

隨著時間的推移，我國交通需求預測的研究也日趨成熟，但是，目前在公路建設項目可行性研究中，對交通量的預測有很多困難。由于人們對經濟發(fā)展的理解和思維方式的不同，使得各種預測方法都存在著各自的優(yōu)缺點。此外，在預測的某一環(huán)節(jié)，也沒有一個科學的方法，導致有些人為了迎合政策制定者的意愿，在預測中大肆渲染，可研報告常常成為“可批報告”，車流量也造假，導致領導決策錯誤，致使高速公路建設遭受重大損失。這一切都說明，對公路建設項目可行性研究中的交通預測理論與方法進行分析與研究是十分必要的。本文就是從這一現實問題入手，對公路建設項目可行性研究中的流量預測方法進行了較為深入的分析與研究，希望通過本文的研究，能夠為中國公路建設項目的可行性研究，提出一種科學、合理和可行的交通流量預測方法。