曹安公路远期交通流量预测

曹安公路远期交通流量预测——以华江支路——嘉金高速段为基础

学院：交通运输工程学院

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目录

一、报告概述 (3)

工作目标 (3)

工作内容 (3)

技术路线 (3)

二、调查道路和交叉口概述 (4)

三、调查数据处理与现状分析 (4)

3.1调查数据汇总及标准车换算 (4)

3.2路段流量推算 (5)

3.3 AADT计算 (6)

3.4现状分析 (7)

四、远期流量预测 (8)

4.1基于弹性系数的远期交通量预测 (10)

4.2基于线性回归的远期交通量预测 (11)

4.3基于人工神经网络为融合基础的远期交通量组合预测 (12)

五、预测结果分析 (14)

一、报告概述：

工作目标

根据曹安公路华江支路——嘉金高速段历年交通流量数据，综合现场调查结果，预测该段2020—2025年年平均日交通量，并对未来曹安公路道路建设工程提出合理意见。

工作内容

现场数据采集：收集曹安公路华江支路——嘉金高速段两交叉口早晨8：00—9：00车流量；

数据处理与分析：（1）现状与历年流量的差异及差异出现的原因（2）变化趋势与历年趋势的对比，说明影响预测结果的主要影响因素及产生原因（3）预测结果分析

技术路线

二、调查道路和交叉口概述

本次调查区段为曹安公路华江支路—嘉金高速段，共有两个交叉口，分别是翔江公路交叉口和翔封路交叉口。两交叉口相对位置如下图所示：

三、调查数据处理与现状分析

3.1调查数据汇总及标准车换算

将实测的分车型交通量转换为标准车流量。换算系数如下：

各交叉口流量调查及标准车换算

3.2路段流量推算

以采集数据的两个交叉口：翔江公路及翔封路，把华江支路——嘉金高速区段划分成三个路段：华江支路—翔封路，翔封路—翔江公路和翔江公路—嘉金高速。采样时间段内（8：00—9：00）各路段统计交通量如下：

由于两交叉口间存在支路，两组统计到的交通量有一定差异。取调查到的最大交通量作为该路段的高峰小时流量，则各路段交通量如下：

考虑到远景交通量预测时，区段道路建设应满足区段内各路段高峰小时的最高交通量，故华江支路——嘉金高速区段交通量取最高值为2959PCU。

3.3 AADT计算

利用小时流量比换算日交通量

根据工作日不同观测时段的交通量，计算观测时段8：00—9：00的小时流量比为76095/189167=0.0607，则日交通量＝2959/0.0607=48748PCU。

利用周变系数计算周平均流量

调查工作日为星期四，故周变系数为1231118/1190065=1.034,则周平均日流量为48748/1.034=47145PCU。

利用月变系数计算年平均日交通量（AADT）

调查月份为11月，故月变系数为1163724/1190423=0.978，则年平均日交通量为47145/0.978=48206PCU.

3.4现状分析

华江支路—嘉金高速区段历年流量如下：

总体而言，20年来曹安公路年平均日交通量（AADT）呈上升趋势，20年来增幅总共达359%。由图可知，曹安公路平均日交通量历年情况中有两次大的衰退，分别是1993—1995年，交通量一直处于负增长状态，最高减少达15.83%（1995年）；1998—1999年，比前一年减少6.23%。通过查阅相关资料可知，1993—1995年正处沪宁高速开通，导致交通转移增大，曹安公路交通量下降；而1997—1998年，刚好是亚洲金融危机爆发的时期。而随着2000后经济形势的好转，国民经济抗风险能力增强，交通量也逐年上升。由于曹安公路不仅是上海市区与郊区工业基地的连接主干道，更是上海与江苏的连接主干道，而上海和江苏皆为中国沿海经济最发达的省市之一，随着经济的不断发展，两省市间的交通流量必然会不断增加。但需注意的是，存在一个增长趋势先快后慢的过程。表明当社会经济增长到一定规模后，交通量受其影响力度减少。

四、远期流量预测

远景交通量，是确定公路项目建设规模与技术标准的主要依据之一，是提高公路建设项目投资效益的重要环节。因此，在公路建设工程可行性研究阶段，做好建设项目交通需求量预测工作，具有十分重要的现实意义。

常用的预测方法有时间序列分析法、回归分析法、灰色模型预测法、弹性系数法、人工神经网络等，但由于历年（1991—2012年）交通量数据不连续，缺少2004—2005年，2007—2008年，2010—2011年数据，传统时间序列、灰色模型GM(1,1)等预测方法不适用，而其他可行的预测方法各有优缺点，为了将每种预测方法所包含的有用信息都反映在预测结果里，本报告综合运用弹性系数法、回归分析法以及人工神经网络进行2020—2025年交通量预测，建立以人工神经网络模型为融合基础的弹性系数法、回归分析法组合预测模型。可以看到，组合预测模型的相对误差只有6.8%，比单独使用一种预测方法更好。

在区域客运量分析中常用总人口、非农业人口、居民密度、人均旅行次数、人均消费水平、人均国民收入、客车保有量等指标作为相关因素;区域货运量分析中常用总人口、工农业总产值、汽车保有量、人均国民收入、人均消费水平、基建投资额等指标作为相关因素。本报告由于要预测远期（2020—2025年）交通量数据，选取的指标本身必须具有较好的预测性。由于常住人口增长率、新增职位数等指标远期变化情况较难预测，故选择国民生产总值（GDP）作为参考指标，根据上海市政府发布的《上海市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中预计从2011年到2020年上海国民生产总值年平均增长8%，且仍假设之后5年生产总值年均增长在8%左右。

上海市1991—2012年GDP情况如下：

数据来源：2012年上海统计年鉴