新城区居民出行生成和分布预测模型研究

武汉城市建设学院学报J O U R N A L O F W U H A N U R B A N C O N S T R U C T I O N I S T I U T E1999年第16卷第4期Vol.16 No.41999新城区居民出行生成和分布预测模型研究余继东吴瑞麟摘要：对于新建城市（区），传统的四阶段交通需求预测模式难以适应城市总规阶段交通规划的需要，因为出行生成和分布预测阶段所必需的条件无法满足．在吸取国内相关城市经验的基础上，基于居民出行发生、出行吸引及出行分布的内在规律，提出一种面向新城区的简捷实用的预测模型框架．关键词：新城区；出行发生；出行吸引系数；出行分布；OD矩阵；交通阻抗中图分类号：TU984.141：U412.1+2 文献标识码：AModel Study of Trip Generation & DistributionForecasting for New Urban DistrictsYU Ji-dong1,Wu Rui-lin1(1.Dept.of Urban Road & Traffic Eng., Wuhan Urban Construction Ins. Wuhan430074, China)Abstract: For new urban districts, the traditional 4-phase transportation demand forecasting model can not meet the need of the master planning due to the lack of the trip generation & distribution phase data. A feasible simplified forecasting model is proposed refering to the experiences of some new urban districts in our country and based on the inherent law of trip generation,trip attraction and trip distribution.Key words: new urban districts; trip generation; trip attraction factor; trip distribution; OD matrix; traffic friction.我国城市化水平越来越高，涌现出大量新建城市或城市开发新区（以下简称新城区），给城市交通规划带来了新的课题，此处交通规划指总规阶段的专项性交通规划．在总规阶段编制土地利用规划时，需要编制以控制性骨干路网为目标的交通规划，以便能及时地协调土地利用与交通规划之间的互动关系．在交通供应能满足土地利用规划的同时，交通需求又能引导和刺激土地利用的下一轮规划．“先用地规划，后交通规划”是在已有的交通网络和交通设施的基础上制定城市用地发展规划，然后制定与之相适应的交通规划．但是，新城区的交通规划人员面对的只是山林荒地和少量农村居民点，现状土地交通资料几近空白，而且新城区开发速度要求交通规划的周期必须缩短，所以传统的交通规划方法在宏观指导性和现实实用性方面已不适应新城区开发建设的需要，应有新的思路和突破．1 传统的交通规划方法传统的交通规划多采用综合交通规划的程序和方法，交通需求分析与预测为其核心工作，主要使用传统程序性交通需求分析模式,即出行生成、出行分布、出行方式选择和流量分配四阶段预测模式．而新城区在出行生成和分布阶段，由于缺乏现状调查资料，不能满足应用传统四阶段模式的条件．传统的预测内容是依据土地利用规划，得到各交通小区的居民出行发生量T i和吸引量U j，调查得到各交通小区之间的交通量分布现状OD矩阵［X ij］；在此基础上,运用分布模型标定模型系数，得出规划年OD矩阵．常见的分布模型有增长率模型、重力模型和机会模型，它们的应用均要求现状OD矩阵［X ij］．因此，对于基础调查资料不具备的新城区，开发出一种新的预测模型，它基于规划年的土地利用状况、人口分布规律、出行发生及吸引的规律性、出行分布的内在规律性而不依赖于现状OD矩阵的生成和分布，无疑有着相当大的现实意义．2 出行生成预测2．1 出行发生量预测人口的空间分布是出行发生量预测的关键．当前新城区的城市规划工作中,在未来人口数量预测方面考虑得比较多，采取平均的方法，在全区内采用统一的人口毛密度，这种简单化的做法显然不符合实际情况．从耗散结构论的观点来看，社会系统进化的方向应该是非平衡的有序态，平衡和无序将导致系统的退化．因此，规划工作中的这种简单平均将不利于未来的城市社会系统的健康发展．作者试从区位论着手探求人口空间分布的规律性，依据各交通区的自然地理区位、商业区位、工业区位及交通区位等几个主要因素，对几个有典型代表意义的城市进行调查统计，得出人口分布密度与以上几个区位因素的关系，对各交通区的居民分布进行量化评定，从而将规划年的总人口分配到各交通区．出行发生量采用类比法确定，考虑的因素主要有规划城市人口规模、规划城市社会发展水平指数、地域趋同性及规划城市性质．人口的合理分布要考虑到新城区人口构成的特殊性．2.2 出行吸引系数的确定在需求量预测阶段拟引入出行吸引系数U i，即各交通小区 i对居民出行的吸引率式中，y k为交通区内第k类性质用地的面积；d k为交通区内第k类性质用地的吸引权．d k的确定可采用直接法和间接法：一是直接通过调查老城区取得，再适当考虑城市性质、社会发展水平的变化影响；二是根据国内同类性质城市的各种不同性质用地对出行的吸引得到，或根据已有的国内外其它城市相关的调查资料取得．合肥市利用居民出行调查所得各类交通区对各目的出行的回归，得到各种出行目的的出行吸引与土地利用的基本关系比，将各种出行目的的吸引比例叠加以后，得到公共建筑用地、工业用地、居住用地、对外交通用地、学校及办公用地、道路广场用地、仓储及特殊用地等对总出行的吸引权．上海市在1995年的第二次全市性综合交通调查中广泛吸取了国内外专家的意见，特别增加了对吸引点的调查，在全市范围内共抽取了不同区位、不同用地性质及不同规模的1 000个吸引点进行吸引量的调查．1988年出版的《Trip Generation》一书中，将城市用地划分为若干类型，分别测定出人们的活动量，归纳和分析出相应的规律，编制出相应的交通量规律图例，用以预测城市道路的远景交通流量．出行吸引权具有良好的可移植性．只要城市的性质、社会发展水平和居民的生活方式大致相似，各类性质用地的出行吸引权应具有相当好的稳定性．即使是在老城区开展调查，外业和内业的工作量均不大，这对于规划周期要求很强的新城区，很有实用意义．3 出行分布预测一般意义上，影响出行分布的因素包括交通源的状况（反映为出行发生和吸引）、交通工具及交通设施情况（反映为交通区间的交通阻抗,如时间和距离等）．出行在交通吸引源、交通工具及交通设施状况构成的系统中，按照其本身的内在规律选择其目的地，同时满足供求（发生和吸引）平衡的原则．因此，只要找到出行分布的内在规律，按照供求平衡的原则，即可建立一般意义上的出行分布预测模型X ij=T i U j/ f(R ij)，式中，X ij为 O点(交通区i)至D点(交通区j)的出行分布；T i为O点(交通区i)出行发生量； U j为D点(交通区j)的出行吸引系数；f(R ij) 为交通区i与交通区j之间的阻抗函数．此处R ij为交通区i 与j间的行程，且假定同一交通小区内的行程，即R ii，为交通小区几何半径．道路阻抗函数f(R ij)应为单调递增函数，采用常用的幂函数形式 f(R ij)=R a iij，式中，(a i为交通区i 的特征系数．标定模型系数时，由约束条件jX ij=T i有jT i U j/R a iij=T i，得jU j/R a iij=1，解之得a i．新模型要求满足a. O点至D点的出行分布量与O点的出行发生量成正比；b. O点至D点的出行分布量与D点的出行吸引系数成正比；c. O点至D点的出行分布量与OD点间的交通阻抗成反比．显然，上述模型具有平衡的内涵，它采用了重力模型的思想，将影响出行分布的最重要的几个因素：O点的发生量、D 点的吸引率及OD间的阻抗都引入了模型,反映了出行分布与交通源、交通设施及交通工具间的一般关系．由于模型引入了交通小区出行吸引系数，避开了由现状OD矩阵来标定模型系数和两次平衡所必须的迭代运算．在现状OD资料无法取得时，圆满地完成了交通量的分布预测，得到了规划年的OD矩阵．4 结束语总规阶段的交通规划，是对新城区在控制层次上的把握和引导过程，着重解决骨架性问题，且规划的周期应尽量缩短．规划周期过长，政府的决策将失去引导和依据的作用，也必然落后于开发建设．作者吸取了大连新市区和南京新市区等交通规划的经验，对传统的居民出行生成和分布预测模式进行了反思，提出的预测模型简单实用．新模型基于规划年的土地利用状况、人口分布规律、出行发生及吸引的规律性、出行分布的内在规律性，对于我国众多基础交通资料不具备的新城区，有着重要的实用价值，作者也将在此后的研究工作中，结合新建城区的交通规划，实际应用模型，并分析其效果．作者简介：余继东，男，1972年生，硕士生；武汉，武汉城市建设学院城市道路与交通工程系(430074).作者单位：武汉城市建设学院城市道路与交通工程系，湖北武汉430074参考文献：［1］Mar A.Simplified Procedures for Estimating Trip Atrractions Transpn.Eng.［J］.Journal of ASCE,1981,107［2］王炜等．城市交通规划理论及其应用［M］．南京：东南大学出版社，1998．［3］郑祖武等．现代城市交通［M］．北京：人民交通出版社，1998．［4］乔乐中等．面向新城区的城市交通规划．李侃桢．第六届海峡两岸都市交通学术研讨会论文集［C］．重庆，1998.75～79［5］陈继松等．大连新市区小窑湾中心区交通系统规划研究［A］．裴玉龙等．城市基础设施发展国际学术研讨会［C］．杭州，1996.202～207［6］陈必壮，苏红娟．城市土地开发容量与交通影响分析［A］．李侃桢．第六届海峡两岸都市交通学术研讨会论文集［C］．重庆，1998.83～85收稿日期：1999-09-09。