交通需求预测四阶段法概述
本讲到此结束
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常用方法：
原单位法 交叉分类法 回归分析法
Oi bs xis
s
Dj cs x js
s
n
n
Oi D j
i 1
j 1
m
Y a0 ai X i i 1
2 交通分布预测
预测目的：
未来年各小区之间的出行分布量。
基础数据：
现状年各小区之间的出行分布量；
未来年各小区发生与吸引交通量；
小区间费用矩阵（重力模型）。
常用方法：
增长系数法
qij
qi0j
f（
Oi Oi0
，D j Di0
）
重力模型 qij Oi D j f (cij )
3 交通方式划分
预测目的：
将各小区间的全方式分布量划分为分方式的分布量。
基础数据：
未来年各小区间的全方式交通分布量；
小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。
交通需求预测四阶段法
石家庄铁道大学 交通运输学院闫小勇 kaiseryxy@
提纲
1 交通生成预测 2 交通分布预测 3 交通方式划分 4 交通分配 5 总结
1 交通生成预测
预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。
基础数据：
现状年各小区的发生与吸引交通量；
社会经济与土地利用基础资料。
交通网络拓扑结构与阻抗函数；
现状年路段观测流量（标定模型参数用）
常用方法： 平衡分配方法
t t0 1V C
非平衡分配方法
随机分配方法
5 总结
四阶段法的模型思路清晰，相关的数据调查技 术和计算软件也比较成熟，是目前交通规划需 求预测的主流方法。
应理解各阶段预测模型的基本原理、适用范围、 所需数据以及参数标定方法，并结合交通规划 软件（如TransCAD等）勤加练习，方能掌握 并灵活应用四阶段法。
方式选择的样本数据（标定模型参数用）
常用方法：
转移曲线法 概率模型
Pijk eVikj /
eVikj
k
Vijk Tijk Fijk k
4 交通分配
预测目的：
将各种方式的分布量分配到交通网络上，求出各路 段上的交通流量等。
基础数据：
未来年各小区间某种交通方式的分布量；
4 四步骤交通需求预测模型(1)概述与出行生成预测
出行生成 出行分布 方式划分
交通分配
“四阶段”模型内容描述（2）
出行分布（Trip Distribution）
对每个交通小区，它所产生的这 些出行量究竟到那个分区去了？ 它所吸引的这些出行量又究竟 来自哪里？出行分布也就是要 预测未来规划年各个分区之间 出行的交换量
出行生成 出行分布 方式划分
交通分配
根据以上划分可以看出，伦敦1963年规划把家庭 划分为6×6×3=108类
1 出行生成预测：相关基本概念
（4）出行生成的两种量化表达
出行产生量（Trip Generation）
单位时间内某一个交通小区的出行产生量等于家 庭端点在这个分区的由家出行数，与起点在这个 分区的非由家出行和货物出行的出行数之和
出行吸引量（Trip Attraction）
单位时间内某一个交通小区的出行吸引量等于非 家庭端点在这个分区的由家出行数，与终点在这 个分区的非由家出行数和货物出行数之和
起讫点与产生吸引点的区别
A B 公司和饭店
家
C 客户
1 出行生成预测：相关基本概念
（3）区分出行产生点、吸引点与出行起讫点的意义 由于一个交通小区的交通出行发生量主要是由这 个小区的土地利用形态决定的，而起讫点的概念 与用地形态没有关系 例如：居住用地，其既可以是出行的起点（去上 班），也可以是出行的讫点（下班回家） 从起讫点的概念出发，无法由交通小区未来的用 地模式预测该小区的交通出行发生量
将各交通小区之间出行分布量分 配到交通网络的各条边上去的过 程，预测交通需求PA分布各组成 部分流量具体在道路交通网络上 的交通流量
出行生成 出行分布 方式划分
交通分配
“四阶段”模型功能说明
“四阶段”模型用于进行交通需 求预测，以用地和社会经济等 相关数据作为输入，通过“四 阶段”模型进行处理，得到未 来年每个路段的交通流量数据， 以预测的未来年路段交通流量 数据为基础进行新建道路或者 道路拓宽等交通设施建设依据
道路交通规划基础2四阶段法
口或单位经济指标等）交通产生、吸引量，如假定其是
稳定的，则根据规划期限各交通区的用地面积（人口量
或经济指标等），便可进行交通生成预测。
ü 把现状已有的交通小区的产生、吸引量乘上增长率，得
到各小区未来年的产生、吸引交通量。
ü 增长率法特点：简洁方便。但是增长率确定过于粗略，
精确度较低。
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@城市交通需求分析与发展预测
步行
自行车 汽车 摩托车
公共汽车 轨道交通
@城市交通需求分析与发展预测
n 阶段三：方式划分
➢ 交通方式划分模型 1.转移曲线：
根据大量的调查统计资料绘制的各种交通方式的分担率与 其影响因素之间的关系曲线。
特点是简单直观。 2.函数模型
线性模型（最为简单） Logit模型
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@城市交通需求分析与发展预测
n 阶段一：出行生成（交通的产生与吸引）
2. 原单位法： ü 是将单位交通源产生的平均交通量作为原单位，将原单位
与总单位数量相乘而得到整个研究地区的总生成交通量。 ü 常使用的原单位有：居住人口每人平均产生的交通量、就
业人口每人平均产生的交通量、不同类型的家庭每户平均 产生的交通量、不同用途土地单位面积平均产生的交通量。 ü 原单位的现值是从OD调查结果中分析得到。最常用的方法 是函数法。
OD交通量
个人属性
轿车利用层
方式选择层
公交利用层
轿车
公交车
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@城市交通需求分析与发展预测
n 阶段三：方式划分
➢ 交通方式选择类型
3.集计选择：以交通小区为单位
4.非集计选择：以个人为单位
5.二者择一
步行、自行车
20140926四阶段法
]
（4）熵模型
二、交通需求预测的一般原理
预测方法 优点 缺点
增长率
1. 构造简单易懂 1. 要求基准当年有 2. 不需要小区间距离 完整的OD表 3. 对各种交通目的、时 2. 当预测对象（交 间的OD预测都适用 通时间、土地性 4. OD表周边分布变化 质）发生较大改 较小时特别有效 变时不适用 5. 计算铁路旅客OD分 3. 现状交通量为0 布很有效 时不适用
二、交通需求预测的一般原理
1、交通产生预测 交通产生预测即是建立交通小区内居民出行或货物 发生量与吸引量与小区土地利用、社会经济等特征 变量之间的关系，预测未来小区的交通产生量、吸 引量。常用的方法包括：增长率法、聚类分析法、 回归分析法。
二、交通需求预测的一般原理
增长率法 增长率法是根据预测对象（如人口、客货运量 、经济指标等）的预计增长速度进行预测的方 法。 ������������ = ������0 1 + ������ ������ 增长率法的关键在于确定增长率，但增长率 随着选择年限的不同及计算方法的不同而存在较 大的差异。特点是计算简单，但预测结果粗略， 较适于近期预测。
将来OD
1 T 2 3 合计 20 20 25 65
25
18
22
1 2 3 1 10.5 4.3 5.0 2 6.7 8.7 8.2 3 5.9 7.4 8.3 合计 23.1 20.4 21.5
20 / 8 25 / 9 T11 4( ) 2
二、交通需求预测的一般原理
B、 Fratar模型 Fratar模型考虑了OD量起点与终点区 之间的吸引强度，预测结果优于平均增长系数模型， Fratar模型的具体形式为 ������������������
交通四阶段法详细介绍
交通四阶段法详细介绍交通四阶段法是指交通管理中常用的一种方法，通过对交通流量的分析和预测，将交通流量按照时间和空间分段，进而采取相应的管理措施。
下面将详细介绍交通四阶段法的具体内容。
第一阶段：观察阶段观察阶段是交通四阶段法的起点，通过观察交通流量的变化情况，获取交通流量的基本数据。
在这个阶段，交通管理人员可以利用各种手段，如安装交通摄像头、使用交通流量监测设备等，对交通流量进行实时观察和数据采集。
同时，还可以通过交通巡逻、现场勘察等方式，获取更全面的交通情况。
第二阶段：分析阶段在观察阶段的基础上，交通管理人员需要对采集到的数据进行分析。
分析阶段主要包括对交通流量的数量、速度、密度等进行统计和计算，并根据这些数据进行综合分析。
通过分析，可以了解交通流量的分布特征、拥堵情况、高峰期等，进而为下一阶段的预测和管理提供依据。
第三阶段：预测阶段在分析阶段的基础上，交通管理人员可以利用数学模型和经验方法，对未来一段时间内的交通情况进行预测。
预测阶段的核心是通过建立交通流量预测模型，预测未来的交通流量变化趋势。
这样可以提前预判交通拥堵的可能性，从而采取相应的管理措施，如交通疏导、限制通行等，以减少交通拥堵的发生和影响。
第四阶段：管理阶段管理阶段是交通四阶段法的最后一步，也是最重要的一步。
在这个阶段，交通管理人员根据前三个阶段的结果和预测，制定相应的交通管理措施，并进行实施。
这些措施可以包括改变交通信号配时、增加交通警力、调整道路通行方向等。
通过有效的管理措施，可以缓解交通拥堵、提高交通效率，保障道路交通的安全和畅通。
总结：交通四阶段法是一种科学的交通管理方法，通过观察、分析、预测和管理四个阶段的有机结合，可以有效地提高交通管理的效果。
在实际应用中，交通管理人员需要借助先进的技术手段和科学的方法，不断完善交通四阶段法，以应对不断增长的交通需求和挑战。
只有通过科学的交通管理，才能实现道路交通的安全、高效和可持续发展。
交通需求预测四阶段法概述
基础数据： 基础数据：
未来年各小区间的全方式交通分布量； 未来年各小区间的全方式交通分布量； 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 小区间各种交通方式的距离、费用矩阵。 方式选择的样本数据（标定模型参数用） 方式选择的样本数据（标定模型参数用）
常用方法： 常用方法：
转移曲线法 概率模型
P = e / ∑e
现状年各小区的发生与吸引交通量； 现状年各小区的发生与吸引交通量； 社会经济与土地利用基础资料。 社会经济与土地利用基础资料。
常用方法： 常用方法：
s ∑ Oi = ∑ D j 原单位法 i =1 j =1 D j = ∑ cs x js 交叉分类法 s 回归分析法 Y = a + m a X ∑ i i 0
交通需求预测四阶段法
石家庄铁道大学 交通运输学院 闫小勇 kaiseryxy@
提纲
1 2 3 4 5 交通生成预测 交通分布预测 交通方式划分 交通分配 总结
1 交通生成预测
预测目的： 预测目的：
未来年各小区的发生与吸引交通量。 未来年各小区的发生与吸引讲到此结束
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k ij k
Vijk
Vijk
Vijk = α ⋅ Tijk + β ⋅ Fijk + γ k
4 交通分配
预测目的： 预测目的：
将各种方式的分布量分配到交通网络上， 将各种方式的分布量分配到交通网络上，求出各路 段上的交通流量等。 段上的交通流量等。
基础数据： 基础数据：
未来年各小区间某种交通方式的分布量； 未来年各小区间某种交通方式的分布量； 交通网络拓扑结构与阻抗函数； 交通网络拓扑结构与阻抗函数； 现状年路段观测流量（标定模型参数用） 现状年路段观测流量（标定模型参数用）
交通需求预测四阶段法概述
交通需求预测四阶段法概述1. 引言交通需求预测是城市规划和交通规划中至关重要的一环。
准确预测未来交通需求可以帮助决策者做出科学合理的交通规划和决策，优化城市交通系统的效率和可持续性。
在交通需求预测的过程中，常用的方法之一是四阶段法。
本文将介绍交通需求预测中常用的四阶段法，包括旅行方式选择、路线选择、出行目的选择和交通模式选择四个阶段。
每个阶段都有其独特的特点和方法，通过这四个阶段的组合，可以较为全面地预测未来的交通需求。
2. 旅行方式选择旅行方式选择是交通需求预测的第一个阶段，其目的是确定人们在出行时选择何种交通方式。
在旅行方式选择阶段，常用的方法包括调查问卷调查、出行意向模型、交通需求模型等。
调查问卷调查是一种常见的数据收集方法，通过向居民或出行者提问，了解他们的出行习惯和偏好，从而得到一定的信息。
出行意向模型和交通需求模型则是通过数学建模的方式，分析人们的行为决策过程，预测不同出行方式的选择概率。
通过旅行方式选择阶段，可以得到不同交通方式的选择概率，为后续的路线选择和出行目的选择提供输入。
3. 路线选择路线选择是交通需求预测的第二个阶段，其目的是确定人们在选择了交通方式后，选择何种路线。
在路线选择阶段，常用的方法包括路径选择模型、交通网络分析等。
路径选择模型是一种基于数学模型的方法，通过分析交通网络中的各条路径，结合出行者的个人特征和信息，预测人们选择不同路线的概率。
交通网络分析则是通过对交通网络的拓扑结构和流量分布进行分析，推导出不同路线的通行能力和拥挤程度，进而影响路线的选择。
通过路线选择阶段，可以得到不同路线的选择概率和交通网络的通行能力分布，为后续的出行目的选择和交通模式选择提供输入。
4. 出行目的选择出行目的选择是交通需求预测的第三个阶段，其目的是确定人们在出行时的出行目的。
在出行目的选择阶段，常用的方法包括出行目的调查、模拟人群行为等。
出行目的调查是一种收集数据的方法，通过向出行者询问他们的出行目的，了解不同出行目的的分布情况。
交通规划课程设计——四阶段需求预测
交通规划课程设计——四阶段需求预测一、引言交通规划是城市规划的重要组成部分，它涉及到交通基础设施的规划、交通网络的优化以及交通需求的预测等方面。
本文将针对交通规划课程设计中的四阶段需求预测进行详细阐述。
二、背景随着城市化进程的不断加快，人口数量的增加以及经济的发展，交通需求也在不断增加。
为了满足人们出行的需要，交通规划必须提前进行需求预测，以便合理规划交通基础设施和交通网络，提高交通系统的效率和便捷性。
三、需求预测的四个阶段1. 数据收集阶段在需求预测的第一个阶段，需要收集大量的数据来支持后续的分析和预测工作。
数据收集可以包括人口统计数据、经济发展数据、交通流量数据等。
这些数据可以通过调查问卷、统计局数据、交通监测设备等方式获取。
2. 数据分析阶段在数据收集阶段之后，需要对收集到的数据进行分析。
通过统计学方法和数据挖掘技术，可以对数据进行处理和分析，找出其中的规律和趋势。
例如，可以通过分析人口数量和经济发展水平的关系，来预测未来的人口增长趋势。
3. 需求预测阶段在数据分析阶段之后，可以根据已有的数据和分析结果进行需求预测。
需求预测可以分为长期预测和短期预测两种。
长期预测通常用于制定交通规划的长期目标和策略，而短期预测则用于制定具体的交通规划和管理措施。
长期预测可以通过建立交通需求模型来实现，该模型可以考虑人口增长、经济发展、土地利用等因素对交通需求的影响。
短期预测则可以通过分析历史数据和当前趋势来进行，例如通过分析过去一段时间的交通流量数据来预测未来某个时间段的交通需求。
4. 结果评估阶段在需求预测完成后，需要对预测结果进行评估。
评估可以通过与实际数据进行对比来进行，以验证预测的准确性和可靠性。
如果预测结果与实际情况相符，说明预测模型和方法是有效的；如果存在较大偏差，需要重新评估和调整预测模型和方法。
四、案例分析以某城市的交通规划为例，我们可以进行需求预测的四个阶段。
1. 数据收集阶段：收集该城市的人口统计数据、经济发展数据、交通流量数据等。
公路网规划 交通需求预测四阶段法
特点：
1.构造简单，利用现状OD推算未来的OD分布量 2.需要有完整的基准年的OD表，不需要标定参数 3.预测年限内，小区的土地利用状况，交通系统状况
不能发生较大变化，否则预测精度下降 （1 交通设施新建或改建；2 大规模的住宅建设；3商
场建设等）
预测模型
二、重力模型 重力分布模型（Gravity Model）主要是用来研究当网络 中出现了比较大的变化时，未来年的交通分布预测、它的 理论基础源于出行发生的行为会受到外部因素影响的假设。 重力模型是国内外交通规划中使用非常广泛的模型，该模 型综合考虑了影响出行分布的地区社会经济增长因素和出 行空间、时间阻碍因素，是一种借鉴万有引力定律的空间 互动关系模拟分析模型。
是不合理的。
特点：
1.不需要完整的OD表也能进行预测 2.考虑土地利用对交通的影响 3.交通阻抗趋于0时，交通量无限大，与实际不符 4.对于内内交通而言，出行时间费用等指标确定
比较困难
预测模型
三、介入机会模型 把从某一小区发生的出行，选择某一小区作为目的 地的概率进行模型化，属于概率模型范畴
四、熵模型 概率熵模型、直接熵模型
单位发生率法只能考虑单一因素，如人口或用 地面积等对交通生成的影响，如有多个因素影响 交通，则生成率法会有较大的误差，因此，生成 率法只可用于较为粗略的交通生成预测。
类别发生率法是考虑对交通产生或吸引影响较 大的某些因素，如人口、职业结构、用地面积、 不同性质用地的结构等，由这些因素组合成有 不同生成率的类别，根据现状调查资料、统计 不同类别单位指标的交通产生、吸引量，进而 进行交通生成预测。
重力模型的基本假定是：交通区i到交通区j的交通分布量 与交通区i的交通产生量、交通区j的交通吸引量成正比， 与交通区i和j之间的交通阻抗（如两交通区间的距离、时
交通需求预测四阶段法
交通发生与吸引
第二阶段：把交通的发生与吸引量预测 获得的各小区的出行量转换成小区之间的 空间OD量，即OD矩阵。
交通分布
交通分布
交通方式划分
交通方式划分
交通流分配
第3页
交通流分配
第4页
1
2014/3/12
交通发生与吸引
第三阶段：出行者出行选择交通工具的 比例，以居民出行调查的数据为基础，研 究人们出行时的交通方式选择行为。
8
2014/3/12
交通分配
9
调整
3
2014/3/12
（3）调整计算——目标：
；方法：总量控制法（T不变）
（4）结果（发生交通量=吸引交通量）
原单位法小结
现状发生与吸引原单位
原单位×未来年人口
增长系数法：平均增长率法、底特律（Detroit） 法、弗雷塔（Fratar）法等； 重力模型法：无约束重力模型、美国公路局重力模 型、双约束重力模型等；
j
T
第8页
2
2014/3/12
（1）求出现状发生与吸引原单位 小区1的发生原单位：28.0/11.0=2.545【次/（日∙人）】 小区1的吸引原单位：28.0/11.0=2.545【次/（日∙人）】 ……
（2）计算交通小区的将来发生与吸引交通量 小区1的发生交通量（O）：15.0*2.545=38.175（万次/日） 小区1的吸引交通量（D）：15.0*2.545=38.175（万次/日） ……
k
exp(U j )
j 1
n
7
2014/3/12
全有全无分配方法（0-1分配法）
算法思想：
最简单，但未考虑路 网的拥挤效果
容量限制-增量分配方法
公路网规划 交通需求预测四阶段法
第二节 交通分布预测
按模型的具体算法分 一类是增长系数法 ：平均增长系数法、Fratar法、 Furness法、底特律法等 一类是综合方法 ：重力模型法、介人机会模型法、 系统平衡模型法
第二节 交通分布预测
增长系数法：完全是基于出行起点与终点小区的 交通增长特性，利用现状的OD分布量推算将来的 OD分布量。它依赖于各节点间的基年分布情况， 并假设区间的出行交通与路网的改变相互独立， 或者在预测年限内交通运输系统没有明显的改变。 这种方法适用于小地区或区域间出行不受空间阻 挠因素的影响而只受地区间交通发生、吸引特性 影响的出行空间分布形态，且这种方法不限于某 些个别因素的影响，着重总的趋势，适用于交通 量的宏观分布预测，但当基年OD分布稍有偏差时， 对未来影响将会很大。模型不需标定，只需满足 总量平衡即可。
对于交通分配，国内外均进行过较多的研究，数学规划方 法、图论方法及计算机技术为交通分配模型的研究及应用 奠定了坚实的基础。国际上通常把交通分配模型分为平衡 模型与非平衡模型两大类，并以Wardrop第一、第二原理 作为划分依据。 平衡模型：平衡分配法（数学规划模型） 非平衡模型：表5-1
第五节 交通分配
第五章 交通需求预测
第一节 交通需求预测的基本流程 1、基本流程 区域社会经济的发展刺激区域运输需求的增长 （1）经济角度 （2）社会角度
预测是建立在对区域社会经济与土地利用分析的 基础上的 流程见图5-1
第一节 交通需求预测的基本流程
2、原则 （1）系统分析原则 （2）政策协调原则 （3）定性与定量相结合的原则 （4）弹性原则 （5）历史与未来发展结合原则
第二节 交通分布预测
1、概念 交通分布预测是指根据预测得到的各交通分区的交通发生、 吸引量，确定各交通区之间的交通流量、流向，即确定 OD矩阵。