基于四阶段法的城市轨道交通客流预测模型研究开题分析报告

基于四阶段法的城市轨道交通客流预测模型研究开题报告

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毕业设计（论文）开题报告

姓名学号专业

设计（论文）题目基于四阶段法的城市轨道交通客流预测模型研究

1. 毕业设计(论文)的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：

1.1研究的目的及意义

1.1.1研究目的

随着我国经济快速发展，城市化进程日趋加快，城市人口规模和机动车数量急剧增加，直接导致交通出行量大幅增加，由此引发一系列的交通问题，其中交通拥堵问题最为突出。解决该问题的方法除了控制车辆增长速度以外，大力发展城市轨道交通是一个重要解决手段。

城市轨道交通对城市的发展模式和布局有着重要影响，而城市轨道交通客流量预测是轨道交通建设的基础和前提，在轨道交通建设项目可行性研究和交通状况评价过程中都需要进行交通情况调查和交通量预测。因此城市轨道交通客流量的预测直接关系到城市轨道交通项目建设的科学性和合理性，具有重要的现实意义和理论价值。

1.1.2研究意义

城市轨道交通客流预测是城市轨道交通项目建设的一项重要的基础工作,是确定城市轨道交通建设规模和站点布局的重要依据,是城市轨道交通网络合理规划和初步运营的前提条件。目前，传统的四阶段客流预测方法被广泛地应用于交通客流量预测，虽然这些实践工作为四阶段法进行轨道交通客流预测提供了借鉴以及理论实践案例,但是由于轨道交通自身的特点,运用四阶段法预测交通客流时,考虑的因素和预测程序都较为复杂，因此在研究和实践过程中,传统四阶段法还存在不足之处,为了使四阶段法的交通客流预测结果更能符合城市轨道交通的特点,使其更加实用和完善,对其进行改进具有重大的现实意义和理论价值。通过本课题的研究，有助于发现传统四阶段法所存在的缺点，并对其进行改进，为轨道交通量预测提供新的方法和理论依据，更加合理地规划轨道交通网络和城市空间布局。

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

针对交通量预测，HRB和BRP最先运用转移曲线法实现了交通量分配预测，Moore和Schneider等人在前者的基础上，建立全有全无模型进行交通量分配预测，但是预测结果容

易受到道路通行能力的制约和路网容量的限制。

Mclanghlin提出一种多概率路径分配法进行交通量预测，之后Burrell在其基础上进行了深入研究，并提出一种随机运量加载法进行交通量分配预测。

Wardrop提出用户均衡原理，并将其应用于交通分配预测，后来在用户均衡原理的基础上，Beckmamn运用数学规划法改进用户均衡模型，使其交通预测效果更佳，能够准确地描述和刻画出行者的路线选择状态，至此用户均衡模型被广泛地应用。

Park等人将神经网络和动态线性模型进行对比分析，分析出模糊神经网络模型进行交通量预测的方法组成，实证分析结果表明，该方法进行交通量预测可以有效避免时间滞后的问题。

Jianmin Xu等人突破性地将动态匹配法应用于交通量预测，针对预测所存在到的误差运用模糊控制对其进行修正。

Shuyan Chen等人以混合特性交通为研究对象，采用拓扑空间重构法对交通量进行短期预测，仿真结果表明该方法具有预测精度高的优点，具有一定实用价值。

1.2.2国内研究现状

现在国内进行客流预测的方法主要有交通规划四阶段法、趋势外延法和吸引范围法。四阶段法以城市居民出行OD为基础，运用数学模型分析客流量的变化规律，实现轨道交通线上的客流量预测。而后两种方法只考虑轨道沿线和吸引范围内的客流变化趋势的预测。

1987年天津大学根据出行距离分布曲线获取了不同交通方式的出行分担率，在此基础上获取到不同交通方式预测年限的OD矩阵，结合Wardrop原则，建立了平衡配流的数学模型。

1990年清华大学采用平衡分配的“用户最优”的非线性互补和变分不等式模型实现交通分配，并将其应用到青岛地铁一期工程可行性研究客流量预测研究中。

同年，南京交通规划研究所提出一种基于全方式OD矩阵的联合方式实现交通分配模型的划分，并将其应用于南京市快速轨道网络规划和建设。

1991年，中国城市规划设计院运用带交通阻抗时间指数的交通方式实现重力模型的划分，并将该模型应用到沈阳地铁工程可行性报告的客流量预测研究和规划。

1999年东南大学提出了基于改进的四阶段法的客流预测方法和流程，并将其应用于轨道交通线的规划和布局过程中。

2000年,铁道第四勘查设计院提出了“快速轨道客流预测流程”，实现珠江三角区快速

轨道交通线的客流预测。

2. 基本内容和技术方案：

主要内容如下：

（1）阐述国内外轨道交通预测研究现状和发展趋势，研究背景和研究意义；

（2）介绍传统四阶段法基本原理和方法，并指出传统四阶段法存在的不足，并提出了改进方法；

（3）针对传统四阶段法的不足进行了改进，按出行目的和小区区位建立改进的四阶段法轨道交通预测模型；

（4）以某轨道交通网络为研究对象，运用改进的四阶段法进行客流预测。

技术方案如图1所示：

国内外轨道交通客

流预测方法研究现

状

传统四阶段法的轨

道交通客流预测

出行生成预测方法

不足出行分布预测方法

不足

方法划分预测方法

不足

客流分配预测方法

不足

改进四阶段法的轨

道客流预测模型建

立

实证分析

结论

图1 技术方案图

3. 主要参考文献：

填写说明：要按照参考文献的标准写法列出，即写明作者、论文题目（书名）、杂志名称（出版社）、发表（出版）时间等。

[1] 吴友梅.城市轨道交通与地面常规公交换乘客流预测模型研究.城市公共交通[J].2005,(6):30-33.

[2] 管楚度.运输经济学[M].北京:人民交通出版社.2002.

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[4] 马鹤龄,郭志勇.轨道交通客流预测非集计模型应用初探.华中科技大学学报[J].2002，19(1):65-72.

[5] 吕慎,过秀成.轨道线网客流预测方法研究.系统工程理论与实践[J].2001，8(8)：106－110.

[6] 刘迁.国内城市快速轨道交通客流预测的分析.轨道交通研究[J].2004：35－38.

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[9] 过秀成,王炜,吕慎.基于合作竞争类OD的轨道客流预测方法研究.公路交通科技[J].2000，17,(4):57-61.

[10] 过秀成,吕慎.基于合作竞争类OD联合方式划分轨道客流分配模型研究.中国公路学报[J].2000，13(4)：91－94.

[11] 过秀成,王炜.基于居民出行决策的轻轨客流预测方法的研究.东南大学学报[J].1998,28(4):107-112.

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4. 进度安排：

填写说明：包括毕业设计（论文）各阶段内容、时间安排等

2014.12.1～2015.1.4确定论文研究题目，指导老师下达任务书。

2015.1.4～2015.3.8 收集资料，熟悉相关领域的一些研究文献。

2015.3.9～2015.3.22 查阅国内外文献资料，收集数据，完成开题报告，参加开题答辩。

2015.3.23～2015. 4.26 进行毕设研究工作，完成中期报告检查，撰写论文初稿。

2015.4.27～2015.05.18进行毕设研究工作，撰写论文，论文定稿，打印装订，准备答辩。

5. 指导教师意见：

填写说明：查阅资料是否全面，提出的研究方案和计划进度是否可行，还有什么需要注意和改进的方面，是否同意按学生提出的计划进行等。

指导教师签字：日期：年月日

6. 系意见：

签字：

系（盖章）

日期：年月日

注：表中所填内容采用5号字，中文采用宋体、英文采用Times New Roman字体，表中段落采用1.5倍行距，首行缩进2个字符。每一页的外框四周均采用双线条，当底部出现单线条时，应该修正为双线条。