城市軌道交通客流預(yù)測與分析

1、主講：劉耀堂主講：劉耀堂 E-mail：zzu_前言前言“是否需要加快發(fā)展，首要條件就是要進(jìn)行客流預(yù)測：到底客流量有多大？需不需要修建地鐵？建地鐵還是建輕軌？” -施仲衡院士“客流預(yù)測工作非常艱巨、復(fù)雜、漫長、枯燥，且（在城市快速發(fā)展的時代條件下）處在劇烈的變動期” -北京交通發(fā)展研究中心主任，郭繼孚前言前言城際快速軌道交通客流預(yù)測工作在我國剛剛起步，同時社會活動系統(tǒng)和交通運(yùn)輸系統(tǒng)十分復(fù)雜，客流預(yù)測背景變化多端，使客流預(yù)測存在一定的難度經(jīng)對近年來各城市軌道交通線路的客流預(yù)測結(jié)果與實(shí)際運(yùn)營客流統(tǒng)計值的比較，發(fā)現(xiàn)相差較大，并非令人滿意4 線路線路 實(shí)際客流量實(shí)際客流量（萬人（萬人/ /日）日） 預(yù)

2、測年份預(yù)測年份 預(yù)測客流量預(yù)測客流量（萬人（萬人/ /日）日）上海上海3 3號線號線26.226.220052005115115上海上海5 5號線號線5.55.5200520053535北京北京1313號線號線12122005200537.337.3北京八通線北京八通線5 5200520052727天津?yàn)I海線天津?yàn)I海線2.72.72006200612.712.7前言前言任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征是采用背對背的通信方式征詢專家小組成員的預(yù)測意見，經(jīng)過幾輪征詢，使專家小組的預(yù)測意見趨于集中，最后做出符合市場未來發(fā)揮在那趨勢的預(yù)測結(jié)論。德爾菲法又名專家意見法，是依據(jù)系統(tǒng)的程序，采用匿名發(fā)表意

3、見的方式，即團(tuán)隊成員之間不得互相討論，不發(fā)生橫向聯(lián)系，只能與調(diào)查人員發(fā)生關(guān)系，以反覆的填寫問卷，以集結(jié)問卷填寫人的共識及搜集各方意見，可用來構(gòu)造團(tuán)隊溝通流程，應(yīng)對復(fù)雜任務(wù)難題的管理技術(shù)。德爾菲法德爾菲法任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征1、城市軌道交通的客流：是指在單位時間內(nèi)，線路上乘客流動人數(shù)和流動方向的總和。2、客流預(yù)測的必要性：3、客流預(yù)測的影響因素：任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征一、城市軌道交通需求的基本特征（一）普遍存在性（二）復(fù)雜多樣性（三）時空集散性（四）政策決定性任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征二、城市軌道交通發(fā)展的制約因素（一）運(yùn)輸方式規(guī)模與能力（二）運(yùn)行速度（三）城市

4、軌道交通的客流量任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征二、城市軌道交通發(fā)展的制約因素（一）運(yùn)輸方式規(guī)模與能力任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征二、城市軌道交通發(fā)展的制約因素（二）運(yùn)行速度運(yùn)行速度的高低與運(yùn)價、乘坐舒適度密切相關(guān)任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征二、城市軌道交通發(fā)展的制約因素（三）城市軌道交通的客流量斷面客流量：是指單位時間內(nèi)沿同一方向通過運(yùn)營線路某一斷面的乘客數(shù)。計算方法:式中：1iixspppp1i1()i()()()iixspppp第個斷面客流量 人第 個斷面客流量 人在車站下車人數(shù) 人在車站上車人數(shù) 人任務(wù)一：城市軌道交通需求的基本特征二、城市軌道交通發(fā)展的制約因素（三）城市

5、軌道交通的客流量任務(wù)二：客流預(yù)測一、客流預(yù)測概述 三次需求分析與預(yù)測工作及各階段重點(diǎn)任務(wù)二：客流預(yù)測二、客流預(yù)測模式（一）“四階段”客流預(yù)測模式交通的產(chǎn)生與分布、交通方式的分配和交通在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的分配（二）趨勢外推客流預(yù)測模式較好反映近期交通量的增長情況，預(yù)見建成后的分布變化上可靠性較差?；诂F(xiàn)狀的預(yù)測方法。（三）車站吸引區(qū)域客流預(yù)測模式車站吸引區(qū)域15傳統(tǒng)的四階段法 四階段預(yù)測法按照交通生成預(yù)測、交通分布預(yù)測、交通方式劃分預(yù)測和交通分配四階段來分析城市現(xiàn)狀和未來的交通狀況，是目前交通規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用最廣的方法四階段法遵循的，是從宏觀的角度把握城市居民出行的特點(diǎn)，然后分階段預(yù)測分析的思路16傳統(tǒng)的

6、四階段法1234交通交通形成形成預(yù)測預(yù)測交通交通分部分部預(yù)測預(yù)測交通交通方式方式劃分劃分預(yù)測預(yù)測交交通通分分配配17交通生成預(yù)測預(yù)測區(qū)域內(nèi)每一個交通小區(qū)的 交通出行產(chǎn)生量 交通出行吸引量目的：獲得城市在未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模、人口規(guī)模和土地利用特征下，未來城市各交通小區(qū)可能產(chǎn)生和吸引到的總交通量18交通分布預(yù)測 解決的問題解決的問題： 每一交通區(qū)所產(chǎn)生的出行量到哪個分區(qū)去了每一交通區(qū)所產(chǎn)生的出行量到哪個分區(qū)去了? 它所吸引的出行量又來自哪里？它所吸引的出行量又來自哪里？目的：目的： 獲得未來城市交通出行在空間上的分布獲得未來城市交通出行在空間上的分布19交通方式劃分預(yù)測 就是預(yù)測乘客對交通方式的

7、選擇問題 （除軌道外，還有步行、自行車和摩托車、公共汽車、小汽車）1.根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，劃分現(xiàn)狀居民出行方式2.分析目標(biāo)年在沒有軌道交通方式存在時各種出行方式的OD矩陣3.預(yù)測目標(biāo)年存在軌道交通時現(xiàn)狀各種交通方式向軌道交通轉(zhuǎn)移的比例，從而得到目標(biāo)年軌道交通的OD矩陣。20交通客流分配目的：預(yù)測客流出行方式和交通網(wǎng)絡(luò)上的流量目的：預(yù)測客流出行方式和交通網(wǎng)絡(luò)上的流量。將前一步交通方式劃分得到的各個交通小區(qū)之間的軌道交通量分配到未來的待選軌道交通路網(wǎng)方案上去，以求路網(wǎng)中各軌道交通線路所承擔(dān)的客流量。從而得到特定軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃方案的各站點(diǎn)乘降量、斷面客流量、站間OD等指標(biāo)，為確定軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃方案依據(jù)

8、.21四階段法根據(jù)發(fā)展時期、工作要求的不同，可以四階段法根據(jù)發(fā)展時期、工作要求的不同，可以分為三種模式：分為三種模式：模式1:現(xiàn)狀公交虛擬現(xiàn)狀快速軌道遠(yuǎn)期快速軌道特點(diǎn)：簡便、精度較低該模式首先假設(shè)規(guī)劃軌道線網(wǎng)已經(jīng)存在，把虛擬現(xiàn)狀快速作為公交系統(tǒng)的組成部分。構(gòu)造簡單數(shù)學(xué)模型，以現(xiàn)狀公交流量推算虛擬現(xiàn)狀快速軌道的站點(diǎn)OD，把虛擬現(xiàn)狀快速軌道作為公交系統(tǒng)的一部分，再用增長率法得到預(yù)測年的增長，分配得到線路的客流量。該方法以現(xiàn)狀公交為預(yù)測基礎(chǔ)，無法考慮城市用地、交通設(shè)施、出行結(jié)構(gòu)的變化，因此精度較低。22四階段法根據(jù)發(fā)展時期、工作要求的不同，可以分四階段法根據(jù)發(fā)展時期、工作要求的不同，可以分為三種模式

9、：為三種模式：模式2:現(xiàn)狀OD虛擬現(xiàn)狀快速軌道遠(yuǎn)期快速軌道特點(diǎn)：較簡便、精度較模式1高、對城市結(jié)構(gòu)變化不敏感該模式以現(xiàn)狀OD調(diào)查為基礎(chǔ)，將現(xiàn)狀出行OD經(jīng)方式劃分，虛擬出現(xiàn)狀快速軌道客流，計算出站間的OD。再根據(jù)軌道客流增長趨勢，計算預(yù)測年客流OD.由于對客流出行的現(xiàn)狀特征的反映比較全面，因此預(yù)測精度有所提高。由于該方法以現(xiàn)狀OD為基礎(chǔ)，只適用于城市發(fā)展較為穩(wěn)定的城市。23四階段法根據(jù)發(fā)展時期、工作要求的不同，可以分四階段法根據(jù)發(fā)展時期、工作要求的不同，可以分為三種模式：為三種模式：模式3:現(xiàn)狀OD出行需求預(yù)測遠(yuǎn)期快速軌道特點(diǎn)：全面、準(zhǔn)確、費(fèi)時該模式以O(shè)D調(diào)查為基礎(chǔ)，進(jìn)行各規(guī)劃年份全方式出行預(yù)測

10、，然后通過方式劃分、交通分配，得到規(guī)劃快速軌道客流量。該模式遵循完整的四階段法的步驟，預(yù)測精度較高。任務(wù)二：客流預(yù)測二、客流預(yù)測模式軌道交通系統(tǒng)的客流預(yù)測結(jié)果應(yīng)包括：P33任務(wù)二：客流預(yù)測三、客流預(yù)測方法（一）時間序列客流預(yù)測方法基本思路，主要優(yōu)點(diǎn)，主要缺點(diǎn)（二）因果關(guān)系客流預(yù)測方法與時間序列客流預(yù)測方法的區(qū)別（三）德爾菲法定性預(yù)測方法任務(wù)二：客流預(yù)測四、客流預(yù)測的主要內(nèi)容及預(yù)測程序（一）主要內(nèi)容1、預(yù)測條件界定2、遠(yuǎn)期年份運(yùn)輸需求總量及分布預(yù)測3、不同建設(shè)方案下不同方式分擔(dān)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)分配結(jié)果4、客流預(yù)測的靈敏度分析及評價任務(wù)二：客流預(yù)測四、客流預(yù)測的主要內(nèi)容及預(yù)測程序（二）基本程序P3628

11、城市軌道交通客流預(yù)測 程序 1 1根據(jù)規(guī)劃目的來確定預(yù)測的根據(jù)規(guī)劃目的來確定預(yù)測的范圍范圍 2 2收集收集并分析項(xiàng)目相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并分析項(xiàng)目相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 3 3選擇需求預(yù)測的選擇需求預(yù)測的方法方法，建立需求預(yù)測模型，建立需求預(yù)測模型 4 4預(yù)測預(yù)測 5. 5.對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行靈敏度分析靈敏度分析，評價不同方案，評價不同方案預(yù)測結(jié)果的可信度。預(yù)測結(jié)果的可信度。 6.6.確定推薦方案確定推薦方案，整理數(shù)據(jù)結(jié)果并撰寫相關(guān)，整理數(shù)據(jù)結(jié)果并撰寫相關(guān)的技術(shù)報告的技術(shù)報告29基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建模建模預(yù)測結(jié)果預(yù)測結(jié)果變量變量參數(shù)參數(shù)客流預(yù)測是復(fù)雜的問題，客流預(yù)測是復(fù)雜的問題，不能簡單用一種類型的

12、模型解決不能簡單用一種類型的模型解決，不，不同的預(yù)測目的對于預(yù)測結(jié)果提出了不同的精度要求，應(yīng)采用不同的預(yù)測目的對于預(yù)測結(jié)果提出了不同的精度要求，應(yīng)采用不同的客流預(yù)測方法，重要的是同的客流預(yù)測方法，重要的是要有量身訂做的預(yù)測模型要有量身訂做的預(yù)測模型。任務(wù)二：客流預(yù)測五、不同階段客流預(yù)測工作的要點(diǎn)（一）線網(wǎng)規(guī)劃階段（二）可行性研究階段（三）預(yù)可行性研究階段31231全網(wǎng)客流估算全網(wǎng)客流估算全網(wǎng)分擔(dān)率全網(wǎng)分擔(dān)率分線需求規(guī)模分線需求規(guī)模量級量級擬建線路擬建線路分年度分年度客流預(yù)測客流預(yù)測各站點(diǎn)客流詳各站點(diǎn)客流詳細(xì)規(guī)劃細(xì)規(guī)劃1.線網(wǎng)規(guī)劃階段線網(wǎng)規(guī)劃階段 2.線路可行性研究階段線路可行性研究階段3.項(xiàng)目總體項(xiàng)目總體設(shè)計階段設(shè)計階段軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)置中需要做三次重要的客流預(yù)測：任務(wù)三：客流調(diào)查一、客流調(diào)查種類（一）全面客流調(diào)查（二）乘客情況抽樣調(diào)查（三）斷面客流目測調(diào)查（四）節(jié)假日客流調(diào)查二、客流調(diào)查匯總指標(biāo)三、客流分析（一）小時客流量在一日內(nèi)的變化（二）全日客流量在一周內(nèi)的變化（三）客流的不均衡