解慧 张农欢

摘 要：城市轨道交通系统的出现，更好的缓解了我国城市交通拥堵现象，并具备安全、便捷以及低碳环保等优势，推动我国社会健康持续发展。本文主要介绍了城市轨道交通客流预测模型的建模方法及运输组织方案的思路构建，并以某市轨道交通线网规划为例，对该市各个轨道交通线网方案进行客流预测。

关键词：城市轨道交通；客流预测；运输组织方案

城市轨道交通中最为关键的核心问题就是根据客流变化实现资源的充分利用，因此，轨道交通的客流预测显得尤为重要。城市轨道交通客流预测主要是基于城市中的远景规划、总体规划以及经济发展等，对一年里城市交通特征和需求等方面进行分析和预测，为轨道交通规划的编制提供相应的技术支持，该项工作对技术的要求较高，涉及面非常广。

1 城市轨道交通的预测模式

通过对某市居民出行交通信息及相关数据的调查和搜集，并结合该市轨道交通规划研究，主要采用“四步骤”定量预测方法，并借助EMME/3交通规划软件，建立轨道交通客流预测模型，并利用该模式构建客流运输组织方案，模拟不同规划的交通运输效果。城市轨道交通预测模式的开发需要体现全面综合性和灵活实用性的特点，为轨道交通运输的后期维护奠定基础。“四阶段”预测法主要包括出行生成、出行分布、方式划分和交通分配这四个阶段。

（一）出行生成模型

出行产生量的预测方法主要利用交叉分类中的产生率法，通过对出行对象的分析，按不同的交通特征和出行目的进行分类，从而确定各个交叉类别的出行比率，表达式为

表达式子中，Pi中i表示的是i区的出行产生量，Rik表示的是i区第k种出行目的的出行比率，Tik为i区第k种出行目的人数。建立出行吸引模型，也可以利用交叉分类的方法，表达式为

表达式子中，Ai表示i区的出行吸引量，Rik表示i区第k种出行目的的吸引率，Sik为i区第k种出行目的岗位数。

由于不同的出行目的、区位以及岗位类型等能够反映不同的出行特点，利用出行产生和吸引模型，将居民的出行目的分为以下几种：基于家的工作出行、上学出行和其他出行，非基于家的出行。

（二）出行分布模型

出行分布模型主要将特定的小区内部的出行产出量和吸引量作为基本条件，以此来评估小区与小区之间出行数量的模型。这个过程具备双向限制的特征，也就是说，在计算过程中处于不断循环的状态，只有方计算出的结果与给定条件基本一致的情况下才完成工作。本市利用重力模型法对小区居民的出行量进行预测，出行分布重力模型的形式为

（三）方式划分模型

方式划分主要基于交通方式的不同，对出行量的分配模型，该模型的建立较为复杂，需要考虑出行者的多种因素，包括生活水平、年龄性别、出行成本以及交通设施的服务方式等方面，技术难度较大。需要借鉴相关的优秀经验，站在宏观的角度上对整体进行把控，也就是从发展战略以及大政方针等方面确定交通运输的发展及功能，并从微观角度建立科学合理的出行分配模型，明确单元之间的分配比例，最后将宏观微观结果进行有机统一，确定好模型比例。转移曲线模型的表达式为

式中，P代表步行出行概率，L代表出行距离，α、β是待定系数。

（四）交通分配模型

交通分配主要利用EMME3内嵌的分配算法进行划分，其中，公交客流的分配方式主要利用最佳策略进行优化分配，主要通过对线路运行中最短时间的计算进行合理分配。在这类分配方法中，需要对出行方式进行不断加大，可以确保道路使用者对出行路线进行更改，从而有效减少现实情况下的路线运行时间。一旦道路使用者知道存在一个最优的行车路线，这种分配方式会减少拥堵的时间。以乘客使用公交线路为例，在使用最佳策略分配法时，每个可能到达的车站，乘客的最终目的就是以最短的出行时间到达目的地。在整个分配模型中，对假设终点来说，出行的费用由行车线路决定。从出行生成、出行分布、方式划分到交通分配，这四个步骤不断循环，利用Emme3仿真软件进行模拟验证，从根本上提高了整个模型的运行效率，大大缩短了用户的出行时间。

2 城市轨道交通的运输组织方案

（一）针对轨道交通客流时间不均衡性的运输组织方案

通常来说，行车组织计划主要以每日各个时段的客流分布为基础，并计算出相应的列车数量，一小时为单位，在最大客流时段配备相应的运行车辆。针对轨道交通客流中时间不均衡的现象，解决方案如下：一是在高峰小时阶段，增加列车数量，从根本上减少列车与列车之间的时间；二是处于非高峰运营阶段，需要将列车编组进行使用。

（二）解决客流在空间分布上不均衡性的运输组织方案

由于客流存在分布不均衡的现象，可能会导致某个地区客流量比较大，造成了不必要的交通资源浪费，从某种程度上来说增加了交通运输的运营成本。为了解决客流在空间分布上不均衡性，实行长短交路混跑的运输组织方案，以此来满足整个路线上的客流运输需求，很好地避免了客流过大无法适应的现象。长短交路混跑运输组织方案见图1。

轨道交通客流由于时间上的不确定性和空间的不均衡性决定着整个轨道交通行车组织计划和车辆配备情况。但是，由于城市之间的存在不同的轨道路线，各个情况的差别也比较大，因此，在制定和设计城市轨道交通的运输组织方案时，需要对城市交通客流量进行全面详细的分析和调查，以此作为确定行车组织计划和车辆配备的科学依据。

3 结语

综上所述，在城市轨道交通客流预测中，主要利用基于Emme3的“四步骤”的轨道交通客流模型，并基于轨道交通客流时间上的不确定性和空间的不均衡性，制定具有针对性的运输组织方案。城市轨道交通建设是一项较为复杂的工作，技术难度较大，不仅需要工作人员具备丰富的建模经验以及强大的数据分析和处理能力，还要对整个工作进行宏观把控。因此，对于轨道交通客流预测以及运输组织方案的思路构建来说，是一项长期而艰巨的任务。

参考文献

[1]王建，邓卫，赵金宝.基于改进型贝叶斯组合模型的短时交通流量预测[J].东南大学学报（自然科学版），2012（01）.

[2]陈莹.城市轨道交通运行状况评估研究[J].南京：东南大学，2011（02）.

作者简介

解慧（1988-），女，辽宁锦州人，硕士，助教，铁道交通运营管理方向。