大廣高速公路大慶段交通量預(yù)測分析

謝德全

(遼寧省公路勘測設(shè)計(jì)公司 沈陽市 110005)

1 項(xiàng)目影響區(qū)域交通基礎(chǔ)分析

目前大慶市的高速路網(wǎng)結(jié)構(gòu)由綏化-滿洲里高速、大廣高速公路、綏大高速公路構(gòu)成，市區(qū)的東部環(huán)線和北部環(huán)線由綏化至滿洲里高速構(gòu)成，東部及南部的環(huán)線由正在建設(shè)的綏大高速構(gòu)成，城市南側(cè)的出口路為大廣高速公路，而在環(huán)線組成中城市西部和西南并沒有形成。目前的大廣高速大慶段為城市的快速路段，路線穿越城區(qū)，沒能與現(xiàn)狀路網(wǎng)達(dá)成互通，過境的車輛和城市里的車輛互相產(chǎn)生影響，同時(shí)，因?yàn)槟壳笆袇^(qū)周邊的道路網(wǎng)沒能形成高效的城區(qū)過境段，致使城市現(xiàn)有路網(wǎng)承擔(dān)的穿城交通量較大，從而導(dǎo)致城市的擁堵，為此提出修建大慶至廣州高速大慶過境段，路線全長77km。為得到大廣高速沿線相關(guān)區(qū)域道路交通的流入流出方向、數(shù)量以及車型變化的相關(guān)特征，在大廣高速沿線經(jīng)過區(qū)域內(nèi)的相關(guān)道路上對交通的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，通過對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析，可以為項(xiàng)目的編制工作提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)資料。

項(xiàng)目的實(shí)施能夠有效提高大慶-廣州高速的出行條件和服務(wù)水平，開拓城市發(fā)展格局，加快城區(qū)建設(shè)，完善大慶市公路網(wǎng)布局，緩解大慶城區(qū)交通擁堵的需求，是改善哈長地區(qū)的交通城際網(wǎng)絡(luò)，增進(jìn)“中蒙俄經(jīng)濟(jì)廊帶”的建設(shè)，提高影響區(qū)域內(nèi)的交通旅游環(huán)境，促進(jìn)旅游業(yè)的快速發(fā)展需要。

根據(jù)項(xiàng)目沿線交通地理、生產(chǎn)力布局、路網(wǎng)布局及交通流分布特征，以目前有的行政區(qū)為劃分基礎(chǔ)，共分為23個(gè)TD小區(qū)，其中13個(gè)ZJ影響區(qū)，10個(gè)JZ影響區(qū)。交通影響小區(qū)的項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)車輛出行的起點(diǎn)及終點(diǎn)，并且設(shè)定這些車輛的起點(diǎn)與終點(diǎn)都發(fā)生于TD小區(qū)之內(nèi)。影響區(qū)車輛出行發(fā)生、集中量的大小能夠反映出其社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模和吸引力，與區(qū)域內(nèi)的人口、土地面積、生產(chǎn)規(guī)模等因素密切相關(guān)[1]。路線地理位置見圖1。

圖1 路線地理位置圖

2 基本思路及預(yù)測方法

項(xiàng)目所經(jīng)區(qū)域通道內(nèi)高等級公路密度相對較低，與項(xiàng)目平行的道路主要是大廣高速。本項(xiàng)目建成通車后，將對影響區(qū)內(nèi)交通流的分配產(chǎn)生較大影響，對未來影響區(qū)域內(nèi)機(jī)動車的出行進(jìn)行路網(wǎng)交通分配。

本項(xiàng)目的實(shí)施將與綏大高速、綏滿高速共同組成大慶環(huán)城高速，使城市通行能力大為提高，改變了區(qū)間的時(shí)空距離，通過減少運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間來節(jié)省運(yùn)營成本，從而誘發(fā)本來受到服務(wù)水平限制的部分潛在的交通運(yùn)輸需求，產(chǎn)生新的交通量，特別表現(xiàn)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與石油資源開發(fā)方面。此外，項(xiàng)目的建成通車將使大慶市的交通運(yùn)輸條件和投資經(jīng)營環(huán)境獲得進(jìn)一步改善，促進(jìn)各影響區(qū)之間的聯(lián)系，使各影響區(qū)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷地實(shí)行優(yōu)化，將有可能產(chǎn)生交通量誘發(fā)地區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模有更高的需求，從而，也會產(chǎn)生出新的交通量增長。

項(xiàng)目預(yù)測的交通量構(gòu)成由趨勢和誘增兩部分組成，預(yù)測方法應(yīng)用“四階段”法進(jìn)行預(yù)測[2]，將預(yù)測部分分為：交通生成預(yù)測，即通過一定的系數(shù)關(guān)系，預(yù)測各小區(qū)的出行總量；分布預(yù)測，即將這些出行總量按照合適的比例給各個(gè)相應(yīng)小區(qū)賦值；分配預(yù)測，即按照一定的路網(wǎng)關(guān)系，考慮交通流的變化規(guī)律，將交通量分到各個(gè)相關(guān)道路上。預(yù)測的各個(gè)特征年交通量有三個(gè)方面：車輛發(fā)生量(出行需求)，大慶地區(qū)有可能的路網(wǎng)規(guī)劃(出行供給)，與高速公路相關(guān)的參數(shù)和模型預(yù)測(方法的采用)。將預(yù)測出的交通需求量分配到未來的路網(wǎng)上，便可得到項(xiàng)目遠(yuǎn)景各路段交通量，具體流程見圖2。

圖2 交通量預(yù)測工作流程

3 交通量預(yù)測

3.1 交通生成預(yù)測

(1) 確定彈性系數(shù)及運(yùn)輸量增長率

公路交通的Elastic coefficient是公路的交通變化與經(jīng)濟(jì)的變動之比[3]，數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

e=IR/IE

式中：e為交通與經(jīng)濟(jì)的比值；IR為歷年大慶相關(guān)地區(qū)機(jī)動車保有量的增長率定義；IE為歷年大慶相關(guān)地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長率定義。

各特征年項(xiàng)目影響區(qū)域彈性系數(shù)分析及預(yù)測見表1，交通出行增長率見表2。

3.2 交通發(fā)生、集中量預(yù)測

每個(gè)劃分小區(qū)特征年的交通趨勢出行的發(fā)生、集中量增長率采用對應(yīng)各影響區(qū)客貨運(yùn)出行增長率。依據(jù)各分布區(qū)域交通增長率和工程涉及范圍內(nèi)的基年OD矩陣能夠得出各影響區(qū)車輛的產(chǎn)生和交通的聚集預(yù)測值[4-5]。

各影響區(qū)特征年車輛發(fā)生量與集中量見表3。

3.3 交通分布預(yù)測

通過分析大慶段的特點(diǎn)，本次報(bào)告的交通分布預(yù)測使用弗雷特法[6]計(jì)算將來各個(gè)特征年OD表。

表1 各特征年項(xiàng)目影響區(qū)域彈性系數(shù)分析及預(yù)測

表2 各特征年項(xiàng)目影響區(qū)域交通出行增長率

表3 各影響區(qū)特征年車輛發(fā)生量與集中量 輛小客車/日

3.4 交通量分配

均衡的交通分配法[7]分配的具體步驟可總結(jié)如下：

第四步：確定每個(gè)步長。采用二分法求滿足下面公式的αn

0≤αn≤1

第五步：確定新的迭代點(diǎn)。

第六步: 收斂性的檢查。

3.5 誘增交通量預(yù)測

誘增交通量的預(yù)測思路，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，誘增的預(yù)測還未有一個(gè)較為成熟的模式，目前是通過分析項(xiàng)目的建設(shè)而誘發(fā)的生產(chǎn)項(xiàng)目情況及車輛出行時(shí)間及費(fèi)用的變化，并參考以往的項(xiàng)目，綜合得出與項(xiàng)目趨勢交通量存在的關(guān)系，進(jìn)而可以計(jì)算出誘增交通量結(jié)果。目前，多數(shù)工可研報(bào)告的編制都引進(jìn)了經(jīng)濟(jì)模型，本次報(bào)告的編制也采用了此法。

ACCi= Pie-0.019188Dij

各特征年誘增交通量曲線如圖3所示。

圖3 擬建項(xiàng)目誘增交通量增長曲線

國外對公路誘增交通量的研究表明，誘增的交通量數(shù)值通常占到總交通比例的10%～25%。本次預(yù)測的誘增交通量比例與其他項(xiàng)目相比，數(shù)值有些偏高，這主要是由于本項(xiàng)目為環(huán)城高速，沿線經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)較多，因此誘增比例相對于以往新建高速公路略高。

3.6 交通量預(yù)測結(jié)果

本項(xiàng)目各特征年分路段交通量預(yù)測結(jié)果如表4所示。

表4 擬建項(xiàng)目各特征年分路段交通量預(yù)測結(jié)果 輛小客車/日

4 結(jié)束語

交通量預(yù)測結(jié)果顯示，項(xiàng)目推薦方案2024年全段交通量為12959輛小客車/日，到項(xiàng)目預(yù)測末年(2044年)的交通量將達(dá)到33258輛小客車/日，適合建設(shè)四車道標(biāo)準(zhǔn)的高速公路。經(jīng)過綜合分析，在項(xiàng)目建設(shè)的工程可行性研究階段，如何應(yīng)用好“四階段”交通量預(yù)測方法，對于建設(shè)項(xiàng)目交通需求量預(yù)測是一項(xiàng)非常重要的工作。