同城化背景下公路市政化改建道路交通流预测研究

2018-10-17张亚坤董洁霜ZHANGYakunDONGJieshuang

物流科技 2018年10期

张亚坤，董洁霜 ZHANG Yakun,DONG Jieshuang

（上海理工大学管理学院，上海 200093）

(College of Management,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

0 引言

2013年9月和10月，中国国家主席习近平在出访中亚和东南亚国家期间，先后提出共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的重大倡议，得到国际社会高度关注。在《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》中明确提出西南地区应发挥广西与东盟国家陆海相邻的独特优势，加快北部湾经济区和珠江—西江经济带开放发展，构建面向东盟区域的国际通道，打造西南、中南地区开放发展新的战略支点，形成21世纪海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的重要门户[1]。发挥云南区位优势，推进与周边国家的国际运输通道建设，打造大湄公河次区域经济合作新高地，建设成为面向南亚、东南亚的辐射中心。推进西藏与尼泊尔等国家边境贸易和旅游文化合作。

交通运输是社会经济的基础产业，作为国民经济的命脉，是反映一个地方经济繁荣与否、经济发展与落后的重要标志。社会经济及城市建设的快速发展，愈来愈依赖交通运输的发展。通畅的交通将给居民的出行带来极大的便利，加之分布道路两侧的各类公共、金融、服务机构，营造了一个良好的人文居住环境[2]。本项目的实施，将进一步改善文山的投资环境，增强对外招商引资的吸引力，促进当地企业及产业的发展，加快城镇化进程，增强文山对周边地区乃至东南亚商圈的辐射作用，促进地区经济的协调发展。便利的交通将加速周边闲置土地的开发利用，增强对外联系，带动一二三产的快速发展，会大幅提高周边居民的收入和生活水准。社会经济的发展，人民物质生活水平的提高，将促进社会医疗卫生、娱乐休闲、教育等事业的快速发展，这些发展都将显著提高城市居民的生活质量。

1 预测前提及方法

1.1 预测前提

本次预测以《文山市城市总体规划（2014-2030）》、《砚山县城市总体规划（2015-2030）》、《文砚丘平城镇群规划（2014-2030）》、《文山州城镇体系规划（2014-2030年）》和2016年上海市同济城市规划设计研究院编制的《文砚同城规划》等规划、设计资料为依据，根据其中关于文山市和砚山县的发展定位、交通发展趋势及路网规划等情况的描述，进行文砚大道建设工程的交通量预测。

1.2 预测年限

预计本工程在2019年底全部建成，按《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）（2016年版）3.5.1条规定道路交通量达到饱和状态的道路设计年限快速路、主干路应为20年计，因此预测年限为2020～2040年，预测特征年分别为2020年、2030年、2040年。

1.3 预测方法

以市域经济、人口以及机动车发展为基本依据，结合居民出行特征、规划用地布局特征等因素，采用国际国内常用的经典模型——“四阶段”法，即出行产生、出行分布、交通方式划分和交通分配四阶段，进行相应预测年份的流量预测，用于道路设计方案的评价[3]。对于远期交通需求的预测，结合人口等的增长趋势，在2020年交通量分配的基础上采用平均增长率法，对2030和2040年需求进行预测。本次预测使用Transcad交通分析软件进行交通分布和道路交通量分配。

2 人口与用地发展趋势

云南沿边州市对外开放的根本出路是发展通道经济。云南省政府把“通道经济”作为文山州发展的战略定位。文砚同城的发展定位是辐射南亚东南亚的重要门户、滇东南地区的新的增长极，以“三七之乡”为特色的生态文明示范区和合作、创新与转型发展的都市区。这一定位的实现首先应进行文山砚山两地功能的整合与分解。根据对产业结构的分析，文山承担州府地位，应突出服务功能，而砚山应突出物流和产业功能。以文山市为主中心、以围绕普者黑机场形成的空港新城和砚山县为城市副中心，组成了文砚同城发展的新格局，三大片区之间规划形成三条道路主通道，以满足片区之间的联系需求。本项目主要研究的文砚大道是这三条通道中重要的城市发展轴[4]。区域一体化交通发展、优化交通运输体系是促进文砚同城发展、产业互联互通的重要策略之一，具体实施路径包括：在以人为本的前提下，以综合交通一体化为发展方向，加强与区域综合交通体系的协调和融合，促进区域交通一体化；整合文山砚山交通系统，加强两地空间结构的联系；完善城市道路交通系统，与城市空间拓展相协调；以公共交通为主导，构建合理的城市交通结构，推动轨道交通的发展。

文砚城镇化正处于快速发展阶段，存在异地城镇化现象。2015年砚山县常驻人口47.5万人，城区人口8.2万人，城区面积12.08平方公里；文山市常住人口49.7万人，城区人口27.4万人，城区面积36.07平方公里。按照文砚城镇人口增速计算，2010～2015年人口年均增长率4.2‰，年均增长1.8万。整理文山、砚山总规等规划资料可知，2030年文砚城市人口基本在100万人左右。远景总用地规模将达到165.02平方公里，其中文山、砚山、空港、东山四大板块建设用地分别为100、40、21、3.5平方公里。

3 交通小区划分及客流量生成

3.1 交通小区划分

交通小区划分时遵循如下原则：尽量与城市行政区划相一致，与城市形态发展相一致，与路网布局相一致，与自然或人工界线（河流、铁路）相协调[5]。

本次研究参考文砚同城总体空间布局和分区组团布置对交通小区进行划分，将文砚同城划分为18个小区，并依据对外主要交通流向设置6个外围虚拟小区。外部虚拟小区的设置主要用于表达文砚城区与蒙自等对外主要联系片区的关系。

3.2 出行生成预测

出行生成预测方法包括原单位法（生成率法）、交叉分类法、回归分析法、时间序列法、弹性系数法等[6]。

3.3 出行分布预测

出行分布是“四阶段法”的一个重要组成部分，居民出行分布是将预测的各小区客运产生量、吸引量转化为未来各交通小区之间的出行交换量的过程，即要得出由出行生成模型所预测的各小区出行量的相互关系问题[7]。预测的方法有很多种，现行交通分布预测的常用模型主要包括三类：增长率法、重力模型法和概率模型法。重力分布模型借鉴了牛顿万有引力定律来描述城市居民的出行行为，是国内交通规划中使用最广泛的模型。该模型考虑了影响出行分布的区域社会经济增长因素和出行空间、时间阻碍因素，它的基本假设是：交通分区i到交通分区j的出行分布量与交通分区i的出行发生量、交通分区j的出行吸引量成正比，与交通分区i和交通分区j之间的交通阻抗成反比。重力模型法能比较全面地、较为敏感地反映出行分布与各种相关因素关系，所以在城市交通规划中得到广泛地应用。

本次研究以文砚同城区域用地分布情况，采用交通规划软件Trans CAD，利用预测模型的经验参数，然后将居民出行发生、吸引预测的结果代入模型进行计算，其结果即作为预测OD分布。

居民出行分布模型采用双约束重力模型：

评点式阅读教学作为一种“感悟式”的阅读方法，其思维过程决定了学习者对当前信息的理解需要以已有的知识经验为基础，特别在运用已有知识经验时，个体需要依据新的经验做出某种调整，即便是某些没有接触过的问题，个体也能基于以往的经验和自己的认知能力，形成对问题的某种感知和认识，并做出某种解释。因此，评点式阅读教学强调学生不单纯是接受文本，而是通过自我感悟、发现、探究及表达来主动建构认知，改造文本，同时也改造自己。

其中：m为出行目的；为i小区到j小区之间目的m的出行量；为i小区目的m的产生量；为j小区目的m的吸引量；为i小区和j小区之间的目的m的交通阻抗；Ki,Kj为调整系数。

F（tij）为阻抗函数，有各种函数形式。本模型采用Gamma函数，具体函数形式为：

式中：a、b、c是需要标定的模型参数。

根据各交通分区的吸引量、产生量及分布参数，利用TransCAD确定出全日全方式居民出行OD矩阵。

4 交通方式划分及交通量分配

4.1 交通方式划分

出行方式划分可简单地理解为总出行次数在不同交通方式之间进行划分，也可理解为对出行方式的选择。从目前国内城市交通需求预测的实践看，在进行城市客运方式划分的预测中，一个普遍的趋势是定性和定量分析相结合，在宏观上依据未来国家经济政策、交通政策及相关城市的比较来对未来城市交通结构做出估计，然后在此基础上进行微观预测。

本次预测参考国内相关城市现状居民出行方式构成表，同时结合未来用地布局、规模变化趋势、交通系统建设发展趋势、居民出行方式选择决策趋势等进行方式划分。

4.2 交通量分配

交通量分配是四步骤交通需求模型的最后一个步骤。这个步骤是在已知全部出行的起点和终点的情况下，求出道路或线路上的交通分配，其方法就是将O-D量在路网上分配，得出各路段（或线段）上的流量。如果分配的是车辆出行的O-D矩阵表，得到的就是道路网上的车流量（小汽车的车流量也可从乘坐小汽车的客流量得到）。如果分配的是居民出行的O-D矩阵表，得到的就是路网上的客流量。对自行车的车流量，一般来说就等同于自行车的客流量。

交通分配目前常用的方法包括最短路法（0-1分配或全有全无法）、容量限制分配法、多路径概率分配法、多路径—容量限制分配法、平衡分配模型（UE分配法）、随机用户平衡分配模型（SUE分配法）、系统战略分配模型等。本次机动车交通分配采用较为先进的随机用户平衡分配模型（SUE分配模型）。