城市軌道交通除具有大運(yùn)量、快速、準(zhǔn)時、節(jié)約資源等特點(diǎn)外，還具有以下不同于其它交通方式的顯著特點(diǎn):①引導(dǎo)功能強(qiáng)大。由于軌道交通強(qiáng)大的通道運(yùn)輸能力，其對沿線輻射區(qū)域內(nèi)的開發(fā)促進(jìn)影響巨大，具有鮮明的TOD(交通引導(dǎo)發(fā)展)功能。②可控性強(qiáng)。表現(xiàn)為軌道交通在其運(yùn)輸能力范圍內(nèi)具有運(yùn)量可控性。③具有粘著性。主要是指軌道交通服務(wù)對其它交通方式的依賴性。目前在我國城市軌道交通的發(fā)展過程中，面臨的較大問題之一就是線網(wǎng)規(guī)劃過程中的指導(dǎo)理論欠缺。突出表現(xiàn)為對各規(guī)劃時期內(nèi)客流預(yù)測的精度失衡，進(jìn)而對整個交通系統(tǒng)產(chǎn)生影響。而誘增交通量的確定則是軌道交通客流預(yù)測中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。
1 研究綜述
同其它交通規(guī)劃一樣，客運(yùn)交通需求預(yù)測是城市軌道交通規(guī)劃決策的基礎(chǔ)。客運(yùn)交通需求預(yù)測是衡量建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)成本、預(yù)測建設(shè)項(xiàng)目投人運(yùn)營后經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵指標(biāo)。有了科學(xué)合理的預(yù)測，才能對項(xiàng)目成本效益做出正確的評估，否則經(jīng)濟(jì)評估失真，導(dǎo)致決策失誤。同時.城市軌道交通是城市各種交通方式中的一種，與其他交通共同構(gòu)成整個運(yùn)輸系統(tǒng)，因此在進(jìn)行城市軌道交通客流預(yù)測的時候，必須與整個城市客運(yùn)系統(tǒng)協(xié)同考慮。
客流預(yù)測是一個復(fù)雜的決策過程。然而，目前在城市軌道交通規(guī)劃中缺乏科學(xué)的客流預(yù)測模型，各項(xiàng)目所采用的大都是照搬道路交通的模型，缺乏有效的針對性。致使根據(jù)這些預(yù)測所修建的一些線路客流密集，而有些線路客流較少。因此，有必要研究基于城市軌道交通規(guī)劃的客流預(yù)測方法和模型。
預(yù)測技術(shù)的發(fā)展歷史已有半個多世紀(jì)，經(jīng)歷了從20世紀(jì)50,60年代的集聚模型的產(chǎn)生，至70年代初期非集聚模型的嶄露頭角，以及70年代后期的非集聚模型的發(fā)展;從80年代初期將人的行為視為一連續(xù)的活動過程—行為鏈進(jìn)行模擬，至80年代后期各國大量交通規(guī)劃軟件包的推廣。目前軌道交通客流預(yù)測模式主要可以分為兩類:①不基于現(xiàn)狀客流分布(OD分布)的預(yù)測模式;②基于現(xiàn)狀客流分布(OD分布)的預(yù)測模式。
第一類預(yù)測模式的主要思路為將相關(guān)公交線路的現(xiàn)狀客流和自行車流量向軌道線路轉(zhuǎn)移，得到虛擬的基年軌道交通客流;然后按照相關(guān)公交線路的歷史資料和增長規(guī)律，確定軌道交通客流的增長率，推算遠(yuǎn)期軌道交通客流;或者由公交預(yù)測資料，直接轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)期軌交通客流。這一類方法主要為趨勢外推，在確定軌道交通客流增長率時可采用指數(shù)平滑法、多元回歸法等。北京一、二期地鐵線路的客流預(yù)測及復(fù)興門一八王墳的線路預(yù)測均采用了此類預(yù)測模式。
第二類預(yù)測模式的主要思路為通過居民(常住人口、流動人口)出行調(diào)查，掌握現(xiàn)狀全方式出行分布;在此基礎(chǔ)上，預(yù)測未來年的全方式出行分布，然后通過方式劃分，得到軌道交通的站間OD，即可計(jì)算出軌道交通客流。這一預(yù)測模式即為交通需求分析中的四階段法。在實(shí)際應(yīng)用中，目前國內(nèi)項(xiàng)目在預(yù)測階段的順序、模型的選擇、參數(shù)的標(biāo)定上存在著許多的差異，出現(xiàn)了許多預(yù)測方法的名稱。上海、廣州、成都、青島、大連等城市的軌道交通項(xiàng)目中的客流預(yù)測方法均屬于此類預(yù)測模式。
文獻(xiàn)[1]采用灰色系統(tǒng)理論，通過城市軌道交通客流量歷史數(shù)據(jù)對客流預(yù)測進(jìn)行了研究。
文獻(xiàn)[2]以軌道交通和汽車的交通競爭關(guān)系提出了吸引范圍競爭模型，并以此標(biāo)定了軌道交通站點(diǎn)的吸引范圍。
文獻(xiàn)[3]研究了采用“四階段”法預(yù)測城市軌道交通客流的理論模型與方法。
文獻(xiàn)[4]從沿線土地利用、城市經(jīng)濟(jì)水平、城市中心區(qū)潛在的增長前景、自行車一公共汽車聯(lián)運(yùn)、有效的城市管理、高效的經(jīng)營等6個方面對影響客流規(guī)模的因素進(jìn)行了分析。
Li tman指出，一條交通走廊的旅行時間在原有基礎(chǔ)上降低20％，在短期內(nèi)就能夠誘增10%的出行量[5]。有關(guān)研究指出，在法國和日本的HSR(高速鐵路)系統(tǒng)已經(jīng)新產(chǎn)生或者誘增了高達(dá)35%的客流。這一客流甚至超過了30%的轉(zhuǎn)移客流量。Ki-tamura指出，通過普通的“四階段”法很難對出行條件的改善產(chǎn)生的出行變化作出評估，因?yàn)槠胀ǖ某鲂猩赡Ｐ蛯τ诜?wù)設(shè)施的改變不敏感，并且不能夠?qū)Τ鲂袝r間減少作出反應(yīng)[6]。Robert Cervero。和Mark Hansen采用一系列反映政策、環(huán)境、地理因素的變量對交通預(yù)測進(jìn)行研究[7]。Yao和Morikawa針對高速鐵路在日本的建設(shè)采用問卷調(diào)查和樹狀結(jié)構(gòu)模型，中間融合了土地、經(jīng)濟(jì)等因素模型共同推算出誘增的客流量[8]。
國外大量的資料都是針對公路交通的建設(shè)做交通誘增預(yù)測，并且都是在傳統(tǒng)的預(yù)測模型上采用經(jīng)濟(jì)預(yù)測、土地利用預(yù)測模型和出行鏈等方法。在過去的20年里，英國的公路項(xiàng)目評估并沒有充分考慮到誘增交通量的影響，他們認(rèn)為誘增交通量的任何組成部分都是難以估計(jì)或計(jì)算的，因而許多項(xiàng)目都回避了誘增交通量的計(jì)算問題。但有關(guān)專家卻指出，項(xiàng)目評價如果不能適當(dāng)?shù)乜紤]誘增交通量，則以交通量預(yù)測為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)評價、環(huán)境評價、道路工程設(shè)計(jì)等都將失真。1988年，英國國家審計(jì)委員會( NAO)在其分析報(bào)告中指出，如果適當(dāng)考慮到誘增交通量的問題，許多評價項(xiàng)目的預(yù)測精度都可以大大提高。
國內(nèi)專門論述誘增交通量的論文較少，大部分都是基于道路交通所著。文獻(xiàn)[9]按照“有無比較”的原則，采用重力模型的思想計(jì)算誘增交通量。文獻(xiàn)[10]采用誘增經(jīng)濟(jì)預(yù)測模型和彈性系數(shù)及轉(zhuǎn)移率的標(biāo)定方法作了研究，在誘增經(jīng)濟(jì)預(yù)測模型中還討論了縮短時間和空間距離不明顯時采用相似性模型，在轉(zhuǎn)移曲線模型中提出了正向和逆向的二次轉(zhuǎn)移曲線。文獻(xiàn)[11]考慮出行時間減少、出行目的地改變、小汽車合乘、出行頻率增加等因素提出了誘增模型。文獻(xiàn)[12]采用土地利用模型對誘增交通量進(jìn)行預(yù)測。
2 需要研究的若千問題
綜觀現(xiàn)有文獻(xiàn)以及考察國內(nèi)實(shí)踐中的狀況后可以看出，在城市軌道交通客流量預(yù)測這一環(huán)節(jié)中，關(guān)于誘增交通量的研究還存在如下急需解決的問題:
(1)城市軌道交通客流中誘增交通量的界定
城市軌道交通流量不同于道路交通量，它是以乘客為研究對象，但軌道交通客流量同樣可劃分為趨勢交通量、轉(zhuǎn)移交通量和誘增交通量三個部分。在公路網(wǎng)流量預(yù)測中，有將轉(zhuǎn)移交通量計(jì)算在誘增交通量內(nèi)的做法。這一方法應(yīng)用在城市交通體系中會產(chǎn)生許多問題。此外，由于軌道交通具有對土地開發(fā)的強(qiáng)促進(jìn)功能，新開通的軌道交通線路會改變原有城市交通出行的OD分布。由此產(chǎn)生的軌道交通客流量，對局部的軌道交通來講，應(yīng)歸為誘增交通量;但對整個城市交通系統(tǒng)來說，仍屬轉(zhuǎn)移交通量。如何界定這部分交通量的性質(zhì)，是構(gòu)筑預(yù)測模型中先要考慮的問題。
(2)影響軌道交通誘增交通量的相關(guān)因素
現(xiàn)有的誘增交通量研究中，一般將出行費(fèi)用(時間、交通費(fèi)用)和出行距離作為主要的相關(guān)變量引入預(yù)測模型中。但軌道交通對土地開發(fā)的引導(dǎo)功能以及對其它交通方式的粘著性要求，同時也對其誘增交通量產(chǎn)生巨大的影響。在全面考察軌道交通誘增交通量相關(guān)因素的同時，如何將其量化為模型變量，是一個需要解決的難點(diǎn)。
(3)誘增交通量預(yù)測模型
傳統(tǒng)的城市交通規(guī)劃理論中，有關(guān)交通方式劃分中未考慮軌道交通方式。在考慮發(fā)展軌道交通的城市規(guī)劃中，需要討論基于軌道交通與其它交通方式(尤其是常規(guī)公交)的方式劃分理論方法。在以往規(guī)劃當(dāng)中，誘增交通量預(yù)測的模型多采用“有無比較法”原則下的重力模型以及不基于現(xiàn)狀OD分布的客流增長率法。實(shí)踐證明這些方法在應(yīng)用于軌道交通規(guī)劃中存在問題，因此，必須在考慮軌道交通方式特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)相應(yīng)的預(yù)測模型。
(4)軌道交通運(yùn)營期的誘增交通量問題
道路交通系統(tǒng)中的誘增交通量的發(fā)展一般分成3個階段:逐步形成階段、快速增長階段和相對穩(wěn)定階段。而軌道交通方式則不然，其線路走向所輻射的區(qū)域性質(zhì)不同，表現(xiàn)出來的流量規(guī)律不盡相同。由于軌道交通對其它交通方式具有粘著要求，同時在其運(yùn)輸能力范圍內(nèi)具有運(yùn)量可控制性，加之未來系統(tǒng)本身技術(shù)升級所帶來的服務(wù)水平提高(主要表現(xiàn)為通行能力的提高)，都將會對運(yùn)營期中的軌道交通客流量產(chǎn)生影響。這也是軌道交通誘增交通量中必須考慮的課題。
3 結(jié)語
我國城市化進(jìn)程逐步進(jìn)入快速發(fā)展階段，目前已有15個城市的軌道交通規(guī)劃獲得批準(zhǔn)，還有更多的大中型城市在積極籌備將軌道交通納人城市綜合交通體系規(guī)劃方案之中。建立符合實(shí)際需要的規(guī)劃理論及方法是一件急需展開的工作。交通需求預(yù)測是城市交通規(guī)劃的依據(jù)，而誘增交通量是軌道交通客流預(yù)測中的一個顯著特點(diǎn)，因此必須盡快展開這一課題的研究工作。
