第四章 交通需求预测
交通需求预测是利用资料调查与分析的成
果建立各种预测模型,并运用这些模型预
测规划区域未来交通需求状况,其目的是
为交通系统的规划、评价提供依据。
第一节 交通需求预测的内容及步骤
城市交通需求预测
一、城市交通预测的内容:
? 1、城市客运交通预测
? 包括,城市居民出行预测、城市流动人口出行
预测、城市对外及过境客运交通预测 等三部分。
? 2、城市货运交通预测
? 包括 城市市内货运交通预测 和 城市对外及过境
货运交通预测 两部分。
二、城市交通预测的步骤
? 1、居民出行预测 ——居民出行生成预测,分
布预测,方式预测。
? 2、流动人口出行预测 ——流动人口出行生成
预测,分布预测,方式预测。
? 3、对外及过境客运交通预测 ——对外及过境
客运生成预测,分布预测,方式预测。
? 4、城市市内货运预测 ——城市市内货运交通
生成预测,分布预测。
? 5、对外及过境货运交通预测 ——对外及过境
货运交通生成预测,分布预测,方式预测
? 6、交通分配预测
区域交通需求预测
? 客运交通预测
? 包括,客运交通生成预测、分布预测、方式预

? 货运交通预测
? 包括,货运交通生成预测、分布预测、方式预

? 交通分配预测
? 交通生成、交通分布、交通方式、交通分配四
步骤的交通预测 ——四阶段模式。
? 交通方式 预测也可在交通分布预测之前进行。
? 除了“四阶段模式”之外,还有将四个步骤中
的某几个步骤合并成一个步骤进行的 ——交通
组合预测 。
第二节 交通需求预测模型综述
? 交通预测的基本思路是根据分析,建立交通与
土地利用之间的基本关系,结合土地利用资料,
进而进行交通预测。
? 交通与土地利用之间的关系模型是一个综合性
的系统模型,它包括三个总变量,即 土地利用
(居住人数、工作岗位数、汽车拥有量、货物
流通量等),交通 (出行量、交通量),交通
特征 (行程、时间、费用等),一般由四阶段
模型组成
? 交通需求预测模型主要有,集合模型、非集合
模型、动力学模型 。
? 一、集合模型
? 基本思想:将集合成区的出行作为研究对象,着眼于
研究交通区出行总体的出行特征,建模基础是各交通
区的出行总况。包括,增长系数模型、重力模型 。
? 二、非集合模型
? 其核心是效用最大化理论,其宗旨是出行者将选择使
其获得最大效用的出行。它着眼于研究出行者个体的
出行行为。在非集合模型中,效用以出行的省时省钱、
方便程度等来表达,在理论上利用了现代心理学的成
果,引入随机效用的概念。
? 三、动力学模型
? 其基本思想不是基于分析某一时间的交通状况,而是
基于分析某一历史过程的交通状况,对将来的交通状
况进行预测。
第三节 交通生成预测
交通生成预测方法综述
? 交通生成预测方法包括,生成率法, 类别生成
率法, 回归分析法 等多种。
? 1、生成率法
? 基本思想,从 OD调查中,可得出单位用地面
积(单位人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。
? 2、类别生成率法
生成率法 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。
类别生成率法 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。
? 3、回归分析法
? 根据调查资料,建立交通产生或吸引与其主要
影响因素之间的回归方程,利用所建立的回归
方程,通过对主要影响因素的预测,进而预测
交通产生量或吸引量。
? 如国外某城市根据调查资料分析,得出居民出
行产生量预测回归方程为:
? 其中 X为私人小汽车拥有量。
XY 48.29.89 ??
? 4、类别回归分析法
? 回归分析法所考虑的因素只能是连续变量,对
于某些非定量指标,如职业、土地利用性质等
则无法考虑。
? 类别回归分析法 是考虑非定量影响因素组成不
同的类别,对各种类别分别建立交通生成与定
量影响因素之间的回归方程。
? 如建立不同职业的居民出行产生量与私人小汽
车拥有量的回归方程,再利用这些回归方程进
行交通生成预测。
回 归 分 析 法 -1
Q=a0+a1X1+a2X2+a3X3+..,.,.
Q---预测的运输量
a0 a1 a2 a3..,--- 回归系数
X1 X2 X3..,--- 回归因子
人口, 国民生产总值,..


运量 Q
( 万吨 )
人口 X 1
( 万 )
车辆数 X 2
( 万 )
人均收入
X 3 ( 千元 )
产值
X 4 ( 亿元 )
1 90 100 1,2 10 3,2
2 95 104 1,4 11 4,0
3 100 105 1,6 14 4,2
4 106 106 1,6 16 5,0
5 111 109 1,8 18 5,9
6 120 120 1,9 26 7,0
7 128 124 2,4 27 7,1
8 148 126 2,9 40 9,2
回 归 分 析 法 –2
历史资料
4321 62.369.0386.6184.05.45 xxxxQ ?????
(R=0.97)
预测年 X 1 X 2 X 3 X 4 预测运量
2000 年 160 3 50 18 194
2010 年 180 5 67 31 269
2020 年 200 9 86 52 387
预测值
回 归 分 析 法 -3
? 5、时间序列法
? 时间序列法是用现在和过去的交通生成资料,
对交通生成与时间的关系进行回归,并用此回
归方程预测未来交通生成。包括
nn tatataaY ????? ?2210
tbaY ??
Q a b t c d? ? ?( )
Q
tT1 T2
历史资料
预测期
要求, T T1 2?
时间序列法 -1
年份 1981
1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994
运量 1564 1597 1630 1650 1670 1680 1690 1700
Q T? ? ?1200 364 1980 0 12( ),(R=0.999)
Q KT2000 0 121200 364 2000 1980 1721? ? ? ?( ) ( ).
Q KT2005 0 121200 364 2005 1980 1736? ? ? ?( ) ( ).
1981年 1994年 2008年
统计期 预测期
14年 14年
时间序列法 -2
? 6、弹性系数法
? 通过研究确定交通的增长率与国民经济发展
的增长率之间的比例关系 ——弹性系数,根
据国民经济的未来增长状况,预测交通的增
长率,进而预测未来交通。
弹性系数:
E = i1/i2
i1 --- 交通运输量增长率
i2 --- 国民生产总值增长率
弹性系数在一定时期内相对稳定
E = 0.8 - 1.2
弹性系数法 -1
? 确定各阶段 国民生产总值增长率
? 确定各阶段 弹性系数
? 确定各阶段 交通运输量增长率
? 确定各阶段交通运输量
弹性系数法 -2
E=0.8
I=12%
E=1.0
I=10%
E=0.8
I=8%
运输量
发展阶段
弹性系数法 -3
预 测 方 法 对 比
? 微观预测法
– 回归分析法
? 宏观预测法
– 时间序列法
– 弹性系数法
?时间序列法
?外表(趋势)分析
?简单 精度低
?回归分析法
?内在(本质)分析
?复杂 精度高
?弹性系数法
?内在(本质)分析
?简单 经验性 精度一般
各种交通生成的预测
? 一,城市居民出行预测
? 1、居民出行产生预测
? 首先应对影响居民出行产生的主要因素作出分
析,主要因素包括:社会发展水平、职业、工
作(学习)时间制度等。可分别就( 1) 上班
(学)出行产生预测 和 (2) 生活、文娱、公务
出行产生预测
? 上班(学)出行产生预测可采用 生成率法 ;生
活、文娱、公务出行产生预测可采用 回归分析
法 。
? 2、居民出行吸引预测
? 根据分析,影响居民出行吸引的因素包括用地
情况、交通区所处区位,以及建筑情况、传统
地位等特性,预测步骤与方法为:
? (1) 建立出行吸引与土地利用的基本关系
? 利用居民出行调查统计所得各交通区对各目的
出行的吸引,以及现状各交通区的用地情况,
通过逐步回归分析,建立各种出行目的出行吸
引与土地利用的基本关系。
? 如以合肥市居民各种出行目的出行吸引与土地
利用的基本关系为:
? ( 2) 确定区位系数
各目的不同区位的出行吸引区位系数
4321 5 6 6 5 7.33 8 9 5.974 3 8 5.8425.5 5 0 XXXXY ????上班
21 915.1633519.49 XXY ??上学
321 7 9 5 8.911 2 9.3 5 50 7 0 8.25 XXXY ???生活
321 2 8 2 6.217 5 3 1 1 5.03 2 9 1.65 XXXY ???公务
目 的
区 位
上班 上学 生活 公务 其它
中心 区 1, 7 6 2 5 1, 3 3 9 5 3 1, 1 0 7 5 4 2, 2 7 0 6 7 2, 2 5 6 1 3
中间区 1, 5 1 6 0 5 0, 8 2 1 3 8 4 2, 2 1 9 4 7 4, 0 3 0 8 3 1, 2 1 5 6 7
外围 区 0, 7 0 5 5 7 1, 9 2 0 3 7 1, 4 3 8 1 3 1, 5 0 9 0 5 1, 1 6 2 5 8
? (3) 确定交通区特性系数
? 交通区特性系数可通过比较交通区实际出行吸
引与考虑用地面积和区位等一般因素的一般出
行吸引,综合考虑交通区建筑情况、传统地位、
交通区用地的具体状况等确定。
? (4) 交通区居民出行吸引预测
?? ??
??
?
i
i
i
iii
iii
i GkkY
kkY
A
特位
特位
二、城市流动人口出行生成预测
? 流动人口按目的可分为:劳务、出差、旅游、
探亲、过路等,按逗留的时间可分为:长住、
暂住、当日进出等。
? 1、出行产生预测 ——可采用生成率法;
? 2、出行吸引预测 ——可同居民出行吸引类同
的方法。
三、城市市内货运交通生成预测
? 通常先对城市总的货运情况进行预测,再分配
到各交通区。
? (1)货运总量预测 ——可采用回归分析等方法,
影响因素通常包括,工农业产值、产业结构
? 建立货运生成与各产业产值的回归模型,即可
对某城市货运总量进行预测。
? (2)交通区货运量分配预测
? 影响因素为交通区的地理位置、用地性质、用
地面积等。
? 预测时可结合现状货运交通源的调查,统计分
析现状不同 地理位置、用地性质 类别的交通区
单位用地面积的货运产生、吸引相对权值,并
以此为基础,考虑交通区的地理位置、用地性
质等,将规划交通区与现状交通区进行类比分
析,确定规划各交通区单位用地面积的货运产
生、吸引相对权,或利用可比城市的相关资料
类比确定相对权。
g
j
jjg
jjg
jg TAM
AM
V ?
?
?
?
?
四、城市对外及过境客(货)运交通量生成预测
? 与市内货运交通生成预测类同方法,可先根据
城市发展状况预测其总量的增长情况,再考虑
用地等状况将总量分配到各交通区。
五、区域交通生成预测
? 通常采用 回归分析法, 时间序列法 和 弹性系数
法 等。
? ( 1)各小区资料全 ——对各小区分别建模进
行产生、吸引预测;
? ( 2)当只能对某一区域的交通生成进行分析
预测 ——可先对区域总量进行预测,再根据各
区的经济水平、人口、地理等分配至各小区。
第四节 交通分布预测
增长系数法
? 包括 均衡增长率法、平均增长率法、底特律法、
弗雷特法 等。
? 其基本假定是交通分布的模式现在和将来变化
不大,因此简单、方便,但当土地利用、交通
源布局等有较大变化、预测区域交通设施状况
有较大变化时,误差较大。
? 1、均衡增长率法
? 把全规划区现状交通生成总量和未来交通生成
总量之间的增长率直接用于反映各交通区之间
的交通分布增长状况。
?
?
??
i
i
i
i
ijij
g
G
tT
? 2、平均增长率法
? 通常计算出的 Tij不会满足约束条件,需反复迭
代计算。约束条件为:
? 迭代时,更新
? 代入上式重新计算,直至两参数收敛到 1为止。
? ? ??
?
?
???
? ??????
j
j
i
i
ijjiijij a
A
g
GttT
2
1
2
1 ??
i
j
ijj
i
ij GTAT ?? ??,
?? ????????
i
ij
j
j
j
j
j
ij
i
i
i
i T
A
A
A
T
G
G
G ??,
? 3、底特率法
? 设 F为全规划区 交通生成总量 的增长率,计算
公式为:
? 该方法也需用和平均增长率法相似的方法进行
收敛计算。其中:
FtT
ji
ijij
?? ???
?? ????????
i
ij
j
j
j
j
j
ij
i
i
i
i T
A
A
A
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? ?
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?
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????????
i j
ij
i
i
i
i
i
i
j i
ij
j
j
j
j
j
j
T
G
G
G
FT
A
A
A
F 或