3-3-交通方式划分obh.pptx

第三章第三章 交通需求预测交通需求预测交通规划的执行过程框图交通规划的执行过程框图 交通需求预测是指在居民出行交通需求预测是指在居民出行OD调查的基础上，开调查的基础上，开展展现状居民出行模拟现状居民出行模拟和和未来居民出行预测未来居民出行预测。现状模拟现状模拟根据现状出行特征建立模型根据现状出行特征建立模型未来预测未来预测输入未来参数，根据模型计算输入未来参数，根据模型计算u预测结果预测结果输出路网和公交网的交通流分布特征输出路网和公交网的交通流分布特征 （包括机动车流和客流）（包括机动车流和客流）u预测过程预测过程交通生成、分布、方式结构的规律交通生成、分布、方式结构的规律图图3-1 3-1 四阶段预测法示意图四阶段预测法示意图Step1Step2Step3Step4交通生成预测也称为交通生成预测也称为交通的发生与吸引预测交通的发生与吸引预测交通生成预测是交通生成预测是“四阶段四阶段”交通需求预测法的交通需求预测法的第一阶段第一阶段任务：任务：求出求出规划区域内发生的总出行量规划区域内发生的总出行量（交通（交通生成总量）及生成总量）及各个交通小区的交通发生与交通各个交通小区的交通发生与交通吸引量吸引量1 1、原单位法（、原单位法（生成率生成率法）法）2 2、交叉分类法（类别、交叉分类法（类别生成率生成率法）法）3 3、个人分类方法、个人分类方法4 4、回归分析法、回归分析法交通生成预测的方法交通生成预测的方法作业：作业：1 1、从校图书馆网站进入中国知网和万方硕博论从校图书馆网站进入中国知网和万方硕博论文库，下载关于交通（出行）生成的论文文库，下载关于交通（出行）生成的论文1-21-2篇，了解中国不同用地生成率的研究篇，了解中国不同用地生成率的研究2 2、搜索美国搜索美国ITE trip generationITE trip generation的有关资料，的有关资料，对美国不同土地利用出行生成率要点进行总结对美国不同土地利用出行生成率要点进行总结3 3、查找统计分析的有关参考书，熟悉回归分析查找统计分析的有关参考书，熟悉回归分析法原理和判断回归好坏的检验方法法原理和判断回归好坏的检验方法交流与讨论：交流与讨论：1、美国、美国ITE（交通工程师协会）（交通工程师协会）Trip Generation编制过程及编制办法编制过程及编制办法2、北京市建设用地出行生成率研究北京市建设用地出行生成率研究及中及中美的比较美的比较交通生成研究的进一步延伸：交通生成研究的进一步延伸：VISEMActivity Chain Based Modeling将出行以链为单元进行整体研究将出行以链为单元进行整体研究2 2、交通分布预测、交通分布预测(Trip distribution)交交通通分分布布预预测测是是交交通通规规划划四四阶阶段段交交通通预预测测模模型型的的第第二二步步，是是把把交交通通的的发发生生与与吸吸引引量量预预测测获获得得的的各各小小区区的的出出行行量量转转换换成成小小区区之之间间的的空间空间OD量，即量，即OD矩阵。矩阵。OD矩阵矩阵常用出行分布预测方法常用出行分布预测方法（一）（一）增长系数法增长系数法（二）（二）重力模型法重力模型法（一）增长系数法（一）增长系数法其基本假定是：其基本假定是：交通分布的模式在规划期保持不变交通分布的模式在规划期保持不变特点特点：构造简单、易于理解、应用方便：构造简单、易于理解、应用方便qij交通区交通区i i到交通区到交通区j j的出行分布量；的出行分布量；Oi交通区交通区i i的出行发生量；的出行发生量；Dj交通区交通区j j的出行吸引量；的出行吸引量；f(cij)交通区交通区i i、j j之间的之间的出行阻抗函数；出行阻抗函数；k、模型参数模型参数（二）重力模型法（二）重力模型法基基本本假假设设为为：交交通通区区i i到到交交通通区区j j的的出出行行分分布布量量与与i i区区的的出出行行发发生生量量、j j区区的的出出行行吸吸引引量量成成正正比比，与与i i区区和和j j区之间的区之间的出行阻抗出行阻抗成反比。成反比。现状的现状的O-DO-D分布分布增长系数法预测增长系数法预测重力模型法预测重力模型法预测优点：优点：能考虑土地利用和路网变化对人们出行产生的能考虑土地利用和路网变化对人们出行产生的影响影响能考虑交通小区出行阻抗对出行分布的作用能考虑交通小区出行阻抗对出行分布的作用缺点：缺点：缺乏对人的出行行为的分析缺乏对人的出行行为的分析重力模型的优缺点？重力模型的优缺点？重力模型法的进一步延伸重力模型法的进一步延伸Destination Choice Model（非集计模型，考虑个体选择行为（非集计模型，考虑个体选择行为）作业作业自行编制小程序或用计算软件求解例自行编制小程序或用计算软件求解例3-12 交通方式划分示意图交通方式划分示意图 第三阶段、交通方式划分第三阶段、交通方式划分（Modal Split)全方式全方式OD矩阵矩阵通过交通方式划分预测通过交通方式划分预测 得到得到分方式分方式OD矩阵矩阵步行步行OD矩阵矩阵自行车自行车OD矩阵矩阵公交公交OD矩阵矩阵小汽车小汽车OD矩阵矩阵其他机动车其他机动车OD矩阵矩阵.图图3-1 3-1 四阶段预测法示意图四阶段预测法示意图Step1Step2Step3Step4（一）交通方式结构的特点与交通（一）交通方式结构的特点与交通 方式划分的任务方式划分的任务（二）交通方式划分模型（二）交通方式划分模型（一）交通方式结构的特点与交通（一）交通方式结构的特点与交通 方式划分的任务方式划分的任务（1 1）城市交通方式的构成）城市交通方式的构成（2 2）什么是交通方式结构）什么是交通方式结构（3 3）交通方式结构数据如何获取）交通方式结构数据如何获取（4 4）主要交通方式的特点）主要交通方式的特点（5 5）我国交通方式结构的特征）我国交通方式结构的特征（6 6）交通方式划分的任务）交通方式划分的任务（1）城市交通方式主要包括哪些？）城市交通方式主要包括哪些？步行、自行车、摩托车、公交、小汽车、出租车、步行、自行车、摩托车、公交、小汽车、出租车、轨道交通等轨道交通等 各种交通方式所承担的出行量各种交通方式所承担的出行量 占出行总量的比例占出行总量的比例步行、自行车、步行、自行车、公交车、小汽车公交车、小汽车（2）什么是交通方式结构？）什么是交通方式结构？（3）交通方式结构的获取）交通方式结构的获取步行、自行车、三轮车、电动自行车、公步行、自行车、三轮车、电动自行车、公交车、出租车、轻骑摩托、私家车、单位交车、出租车、轻骑摩托、私家车、单位小车、单位大车、其他小车、单位大车、其他（4）主要交通方式的特点）主要交通方式的特点步行步行自行车自行车机动车机动车步行步行影响人们选择步行方式的因素主要是影响人们选择步行方式的因素主要是出行目的出行目的和和出行距离出行距离等，等，出行距离的影响尤为突出。出行距离的影响尤为突出。自行车自行车我国城市自行车拥有量经历了一个由快速增长到平稳增长的发我国城市自行车拥有量经历了一个由快速增长到平稳增长的发展时期展时期 伴随着居民生活水平提高带来的出行机动化进程的加快，我国伴随着居民生活水平提高带来的出行机动化进程的加快，我国一些城市的自行车出行比例已开始显著下降一些城市的自行车出行比例已开始显著下降 时时耗耗（分（分钟钟）=10=10=20=20=30=30=40=40=50=50=60=60 统计统计 年份年份南京南京31.031.067.467.489.889.894.094.096.896.897.897.819861986苏苏州州18.4218.4262.7262.7281.0281.0287.0287.0294.0294.0297.5297.5220002000无无锡锡28.128.165.965.987.187.193.393.396.996.998.698.619961996濮阳濮阳30.3730.3777.1377.1394.0494.0496.3796.37 97.5 97.598.6998.6920012001常熟常熟40.240.280.880.895.695.696.896.897.797.799.299.220012001昆山昆山7.47.462.462.484.884.896.596.597.497.497.697.620012001自行车在不同时耗中的出行比例自行车在不同时耗中的出行比例不同类型城市的自行车交通定位不同类型城市的自行车交通定位在在大城市和特大城市大城市和特大城市，自行车是公共交通的补充，但不应，自行车是公共交通的补充，但不应是主导交通方式。是主导交通方式。在在城市化水平高、经济发达地区城市化水平高、经济发达地区，城市自行车交通有条件，城市自行车交通有条件实现其发挥近距离出行优势的主客观要求，而不再被迫承担实现其发挥近距离出行优势的主客观要求，而不再被迫承担中远距离出行。中远距离出行。老城区老城区自行车交通必将继续发挥近距离出行的优势和作用自行车交通必将继续发挥近距离出行的优势和作用;新建城区新建城区，道路网络布局和建设水平就能较好地适应公共，道路网络布局和建设水平就能较好地适应公共交通运行的需要，要大力发展公共交通，抑制自行车中长距交通运行的需要，要大力发展公共交通，抑制自行车中长距离交通。离交通。机动化交通方式机动化交通方式指指公交车、小汽车和摩托车公交车、小汽车和摩托车，少数规模大、，少数规模大、经济实力强的城市拥有经济实力强的城市拥有地铁、轻轨地铁、轻轨等快速轨等快速轨道交通方式道交通方式 机动化交通方式的发展规模、发展水平及结机动化交通方式的发展规模、发展水平及结构比例，基本上受两大因素影响：构比例，基本上受两大因素影响：一是一是经济因素经济因素，二是二是政策因素政策因素。家庭状况家庭状况出行状况出行状况（次（次/人人.日）日）出行方式选择比例（）出行方式选择比例（）家庭年收入家庭年收入户均拥户均拥有小有小汽车汽车数数占城市占城市总人总人口的口的比例比例人均日人均日出行出行次数次数机动化机动化出行出行次数次数步行和步行和自行自行车车摩托车摩托车或助或助力车力车公共交通公共交通（含出（含出租车）租车）私家私家车车3 3万元以下万元以下0.060.0623.723.72.672.671.641.6453.953.97.27.237.337.31.61.63 36 6万元万元0.110.1134.334.32.952.951.911.9146.646.66.56.540.140.16.86.86 61010万元万元0.240.2429.629.63.433.432.752.7535.835.87.17.139.639.617.517.510102020万元万元0.680.6810.510.54.594.593.623.6225.325.315.115.133.333.326.326.32020万元以上万元以上1.091.091.91.95.415.414.934.9311.211.23.23.219.619.66666在经济发展水平相对较低、影响机动化交通方式结构的主导因在经济发展水平相对较低、影响机动化交通方式结构的主导因素是经济因素，素是经济因素，城市社会经济发展水平和居民的收入水平在很城市社会经济发展水平和居民的收入水平在很大程度上决定了城市交通系统的供求特征。大程度上决定了城市交通系统的供求特征。当当经济发展到一定水平经济发展到一定水平，小汽车有条件进入普，小汽车有条件进入普通市民家庭的阶段，影响城市机动化交通方式通市民家庭的阶段，影响城市机动化交通方式结构的主导因素是结构的主导因素是政策因素政策因素。包括交通政策、土地利用政策、经济产业政策包括交通政策、土地利用政策、经济产业政策等在内的各项公共政策决定着城市人口与土地等在内的各项公共政策决定着城市人口与土地利用模式及相应的城市交通系统的供求特征。利用模式及相应的城市交通系统的供求特征。我国典型南方城市交通方式结构变化我国典型南方城市交通方式结构变化 我国城市交通方式结构处于转型期，城我国城市交通方式结构处于转型期，城市交通机动车化趋势明显。市交通机动车化趋势明显。（5）交通结构特点）交通结构特点合理引导自行车出行合理引导自行车出行向公共交通出行转移向公共交通出行转移 我国城市交通方式结构处于转型期，城我国城市交通方式结构处于转型期，城市交通机动车化趋势明显。市交通机动车化趋势明显。运送同样数量的乘客所需小汽车、自行车、公交车数单车载客量单车载客量：小汽车1.5；自行车1；公交车4560 公交是小汽车的公交是小汽车的30304040倍倍人均动态占用面积人均动态占用面积：公交车1；自行车34；小汽车1214人均能耗人均能耗：公交相当于小汽车的1/101/8从单车载客量、人均动态占用面积、人均能耗来看：从单车载客量、人均动态占用面积、人均能耗来看：图图3-1 3-1 四阶段预测法示意图四阶段预测法示意图Step1Step2Step3Step4通过交通方式划分预测通过交通方式划分预测 得到得到分方式分方式OD矩阵矩阵步行步行OD矩阵矩阵自行车自行车OD矩阵矩阵公交公交OD矩阵矩阵小汽车小汽车OD矩阵矩阵其他机动车其他机动车OD矩阵矩阵.（6）交通方式划分的任务）交通方式划分的任务：建立模型拟合现状交通方式选择规律，预建立模型拟合现状交通方式选择规律，预测未来交通方式结构测未来交通方式结构根据未来交通政策的引导、交通基础设施根据未来交通政策的引导、交通基础设施或交通服务水平条件变化来提出形成合理或交通服务水平条件变化来提出形成合理交通结构所采取的措施（交通结构所采取的措施（优先发展公交优先发展公交）（二）交通方式划分模型（二）交通方式划分模型集计模型：集计模型：以交通小区为单位构造模型以交通小区为单位构造模型。直。直接确定交通小区之间各交通方式的出行分担量接确定交通小区之间各交通方式的出行分担量或分担率。或分担率。非集计模型：非集计模型：以交通个体为单位构造模型以交通个体为单位构造模型。先确定不同交通个体对各交通方式的选择概率，先确定不同交通个体对各交通方式的选择概率，然后再将每个个体的方式选择结果集计起来，然后再将每个个体的方式选择结果集计起来，得到总体的各交通方式分担量。得到总体的各交通方式分担量。集计模型实际上是对交通个体的出行行为从空集计模型实际上是对交通个体的出行行为从空间、社会经济两方面进行的集聚。间、社会经济两方面进行的集聚。l交通方式划分的集计模型交通方式划分的集计模型（1 1）绘制转移曲线）绘制转移曲线（2 2）回归模型）回归模型（3 3）实际中宏观与微观相结合的方法）实际中宏观与微观相结合的方法（1 1）转移曲线）转移曲线 根据大量的调查统计资料绘出的根据大量的调查统计资料绘出的各种交通方式的分担率与其影响各种交通方式的分担率与其影响因素间的关系曲线。因素间的关系曲线。华盛顿公交与私人分担率转移曲线华盛顿公交与私人分担率转移曲线影响因素：影响因素：l出行者经济条件出行者经济条件l出行目的出行目的l行时比行时比l费用比费用比l服务比服务比公交公交私人交通私人交通u优点优点：在交通方式较为单一、影响因素较少时，在交通方式较为单一、影响因素较少时，简单、方便简单、方便u缺点缺点：交通方式众多、影响因素复杂时，曲线绘交通方式众多、影响因素复杂时，曲线绘制较为困难制较为困难 思考思考转移曲线法转移曲线法优点和缺点优点和缺点？（2 2）回归模型）回归模型通过建立交通方式分担率与其相关因通过建立交通方式分担率与其相关因素之间的函数关系，得出回归方程，素之间的函数关系，得出回归方程，从而推算交通方式分担量。从而推算交通方式分担量。例如：国外某城市根据对居民出行调查资料的分析例如：国外某城市根据对居民出行调查资料的分析得出，影响居民区居民出行生成量的主要因素是得出，影响居民区居民出行生成量的主要因素是私人小汽车数量，根据统计数据建立了私人小汽车数量，根据统计数据建立了如下回归如下回归方程：方程：Y Y89.9+2.48X89.9+2.48X式中式中 y-y-居民出行生成量；居民出行生成量；X-X-私人小汽车拥有量。私人小汽车拥有量。如果预测出各交通区的私人小汽车拥有量如果预测出各交通区的私人小汽车拥有量即可得出预测各交通区居民出行生成量。即可得出预测各交通区居民出行生成量。回顾交通生成预测的回归模型回顾交通生成预测的回归模型G-MS D A GD MSA通常采用通常采用“交通生成交通生成-方式划分方式划分”组合模组合模型型GGenerationDDistributionMSModal SplitAAssignment“交通生成交通生成-方式划分方式划分”组合模型组合模型其中其中GimGimGimGim交通区交通区交通区交通区i i i i、交通方式、交通方式、交通方式、交通方式m m m m的交通产生量；的交通产生量；的交通产生量；的交通产生量；XnXnXnXn相关因素，如人口、土地使用、生活水平指标相关因素，如人口、土地使用、生活水平指标相关因素，如人口、土地使用、生活水平指标相关因素，如人口、土地使用、生活水平指标等。等。等。等。等等等等回归系数，根据现状调查资料，用最回归系数，根据现状调查资料，用最回归系数，根据现状调查资料，用最回归系数，根据现状调查资料，用最小二乘法确定。小二乘法确定。小二乘法确定。小二乘法确定。（3）实际交通规划工作）实际交通规划工作中常用交通中常用交通方式划分方法：方式划分方法：首先在首先在宏观宏观规划区域层面上进行总体规划区域层面上进行总体交通方式结构交通方式结构控制控制；（；（小区总体小区总体）然后在然后在微观微观交通小区层面上进行交通交通小区层面上进行交通方式分担比例预测。方式分担比例预测。宏观宏观总体交通方式结构总体交通方式结构国家自然科学基金重点项目国家自然科学基金重点项目“可持续发展的城市交通运输系可持续发展的城市交通运输系统统”研究提出了城市总体交通方式结构：研究提出了城市总体交通方式结构：根据城市交通基础设施条件、经济发展水平根据城市交通基础设施条件、经济发展水平及相应的私人小汽车交通的两个不同的发展阶及相应的私人小汽车交通的两个不同的发展阶段，段，给出了不同类型城市的居民出行方式结构给出了不同类型城市的居民出行方式结构比例，可供城市交通发展战略决策参考。比例，可供城市交通发展战略决策参考。我国不同类型城市的居民出行方式结构比例划分建议 城市城市 类型类型体力型体力型交通方式交通方式机动化交通方式机动化交通方式步行步行自行车自行车摩托车摩托车出租车出租车单位车单位车私家车私家车公交公交私人私人小汽小汽车发车发展的展的初期初期阶段阶段大城市大城市与特大与特大城市城市25352030352523382030中小中小城市城市3040304558132315510私人私人小汽小汽车发车发展的展的普及普及阶段阶段大城市大城市与特大与特大城市城市203010202510203045中小中小城市城市2535153013131525510特点：特点：1 1、私家车普及阶段与初级阶段相比私家车普及阶段与初级阶段相比，体力型交通方式，体力型交通方式比例下降，机动化交通方式比例上升，但仍要保持公比例下降，机动化交通方式比例上升，但仍要保持公交的出行占据较高的比例交的出行占据较高的比例2 2、大城市、特大城市与中小城市相比大城市、特大城市与中小城市相比，体力型交通方，体力型交通方式相对较低，机动化交通方式比例相对较高式相对较低，机动化交通方式比例相对较高由由于于出出行行距距离离是是影影响响交交通通方方式式选选择择的的重重要要内内在在因因素素，且且具具有有较较强强的的规规律律性性，通通常常利利用用出出行行方方式式距距离离曲曲线线模模型型计计算算交交通通区区间间不不同同交交通通方式的分担率方式的分担率.微观微观各交通小区之间各交通小区之间 得到各出行方式的距离曲线后，根据交得到各出行方式的距离曲线后，根据交通区之间的距离来计算各出行方式在该距离通区之间的距离来计算各出行方式在该距离下的交通分担率，乘以交通小区间的交通分下的交通分担率，乘以交通小区间的交通分布量，从而得到各出行方式的交通分担量。布量，从而得到各出行方式的交通分担量。l交通方式划分的非集计模型交通方式划分的非集计模型集计模型：集计模型：以交通小区为单位构造模型以交通小区为单位构造模型。直。直接确定交通小区之间各交通方式的出行分担量接确定交通小区之间各交通方式的出行分担量或分担率。或分担率。非集计模型：非集计模型：以交通个体为单位构造模型以交通个体为单位构造模型。先确定不同交通个体对各交通方式的选择概率，先确定不同交通个体对各交通方式的选择概率，然后再将每个个体的方式选择结果集计起来，然后再将每个个体的方式选择结果集计起来，得到总体的各交通方式分担量。得到总体的各交通方式分担量。集计模型实际上是对交通个体的出行行为从空集计模型实际上是对交通个体的出行行为从空间、社会经济两方面进行的集聚。间、社会经济两方面进行的集聚。实例：假设我们在某次出行过程中判断选择小汽车还是公交实例：假设我们在某次出行过程中判断选择小汽车还是公交交通方式本身的属性特征交通方式本身的属性特征（如时间、费用等）（如时间、费用等）出行者本身的特征出行者本身的特征（如是否有车、收入、职业、年龄等）（如是否有车、收入、职业、年龄等）首先判断选择二者各自的影响因素？首先判断选择二者各自的影响因素？非集计模型在进行交通方式划分过程中要将这些因素进行量非集计模型在进行交通方式划分过程中要将这些因素进行量化化使用使用效用函数效用函数表征，如：表征，如：小汽车效用小汽车效用：V1n=a1+a2*V1n=a1+a2*燃油费燃油费+a3*+a3*时间时间+a4*+a4*出行者是否有车出行者是否有车+a5*+a5*年龄年龄公交车效用公交车效用：V2n=a6*V2n=a6*票价票价+a7*+a7*时间时间非集计模型根据个体选择交通方式的特性去标定上述参数非集计模型根据个体选择交通方式的特性去标定上述参数在时间、费用等变化的情况下可以预测交通方式的变化在时间、费用等变化的情况下可以预测交通方式的变化Logit ModelsBinary Logit（BL）二项二项LogitMultinominal Logit(MNL)多项多项LogitNested Logit(NL)多层多层LogitLogit Models第k种交通方式被选择概率的表达式:Logit Models二项logit（BL模型）:非集计模型在进行交通方式划分过程中要将这些因素进行量非集计模型在进行交通方式划分过程中要将这些因素进行量化化使用使用效用函数效用函数表征，如：表征，如：小汽车效用小汽车效用：V1n=a1+a2*V1n=a1+a2*燃油费燃油费+a3*+a3*时间时间+a4*+a4*出行者是否有车出行者是否有车+a5*+a5*年龄年龄公交车效用公交车效用：V2n=a6*V2n=a6*票价票价+a7*+a7*时间时间非集计模型根据个体选择交通方式的特性去标定上述参数非集计模型根据个体选择交通方式的特性去标定上述参数非集计模型的有关参考书非集计模型的有关参考书Ben-Akiva,M.and S.Lerman,Discrete Choice Analysis:Theory and Application to Travel Demand M.Cambridge,Massachusetts,MIT Press,1985 关宏志，关宏志，非集计模型交通行为分析的工具非集计模型交通行为分析的工具M.北京：北京：人民交通出版社人民交通出版社 有关软件有关软件SPSS、SAS、ALOGIT、BIOGEME、TRANSCAD等等谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH