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1、辽宁省2006年公路与铁路平改立工程 第八章 问题及建议第三章 交通量预测 3.1 交通现状分析公路交通量是社会经济发展对交通运输需求的反映，其发生、发展与项目影响区域的社会经济状况密切相关。现状交通量直接反映了地区经济状况、社会运输量和人民的生活水平。因此，分析被交叉公路现有交通量及交通量预测是平改立工程可行性研究工作中的一部分。它是确定公路建设规模、建设标准的依据，也是项目进行经济评价与分析的基础。本项目是省道彰桓线与沈吉铁路平交道口的平改立工程。项目地区村屯比较密集，铁路两侧村屯之间的沟通往来基本上只能依靠穿越沈吉铁路的平交道口才能得以实现。所以造成本项目现有平交道口交通量比较大，铁路落
2、杆等待的时间里，道口俩侧都有严重的阻车现象发生，严重影响了铁路俩侧村屯居民的出行往来，甚至成为了当地经济发展的瓶颈。本项目的实施不但可以彻底解决阻车现象，同时也是符合国家关于全国铁路大提速精神的客观要求，本项目的实施刻不容缓。3.2交通量的生成组成分析及基础资料的整理3.2.1交通量的生成组成分析根据中华人民共和国交通部发布的公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定，高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量按20年预测，二级公路的设计交通量按15年预测。本项目为二级公路，施工期为2009年和2010年，2011年通车使用，其预测特征年为2011年、2015年、2020年、2025年，
3、根据现有交通量基础资料情况确定其预测基年为2007年。根据对本项目所在地区社会经济情况和交通路网情况的分析，确定本项目未来交通量由省道彰桓线正常趋势增长的交通量组成。3.2.2基础资料的整理根据对省道彰桓线相关观测站历年交通量统计数据的调查与分析整理，得到彰桓线历年交通量调查统计结果，见表31（表中数据为汽车折算为标准小型客车）。表31 彰桓线历年交通量观测结果年份199920002001200220032004200520062007交通量652758921110912471551172421092418交通调查数据为混合车型即分车型的绝对数，交通分析与预测时应将各种车型折算为某一代表车型。
4、本项目公路交通量预测车型采用小客车，车型折算系数见表3-2。表3-2 车型折算系数表汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车3.2 交通量预测3.2.1 预测方法公路交通量预测是一个综合性、区域性的问题，又是一个比较复杂的问题。经济的发展带动交通需求的增长，交通运输条件的改善又促进经济的发展，二者之间的互动关系表现为交通量的发展与所在地区的社会经济状况的相关性，因此，在预测交通量时，应该建立交通量与地区经济之间的相关关系，判断出经济增长对交通增长率的影响程
5、度。本项工程采用在交通量与社会经济之间进行相关分析，确定相关关系，并根据对未来经济指标的预测结果，确定其未来交通量的增长率。3.2.2 交通量与社会经济相关分析3.2.2.1 相关性的确定影响区域的社会经济是一个复杂的系统工程，其各组成部分间存在着相互联系，相互依存的关系，交通运输作为国民经济的一个重要组成部分，其发展必然受到各种因素的影响，在对其预测时必须要选择与其相关性强的因素，建立模型，进行科学的相关分析，最终得到预测结果。相关性强弱是以影响区域主要经济指标的相关系数的大小来确定的。经过计算，交通量与主要经济指标的相关系数见表3-3。相关系数公式为：式中：X自变量 Y因变量表3-3 彰桓
6、线汽车交通量与国民经济相关系数表相关系数国内生产总 值工农业总产值工 业总产值农 业总产值人均国内生产总值清原县0.950.960.980.930.94抚顺市0.940.890.960.950.91根据相关系数显著性检验表，可以看出，彰桓线交通量（折算小客车）与清原县的工业总产值相关性显著。交通量预测相关分析模型为：y=54.3702x-200.52155X-工业总产值，单位为亿元Y-交通量，单位为辆/日3.2.2.2 经济发展预测对于经济发展预测，首先是依据影响区域内历年的社会经济发展数据，描绘出区域未来社会经济发展的曲线图，并建立数学模型，计算出预测年限内的经济指标值，再结合各地区长远规划
7、中所确定的发展目标进行修正，经加权平均得到项目地区未来各个特征年份的经济指标的预测值。本项目经济指标预测过程中所采用的主要数学模型为：（1） 直线方程：Y=a+bx（2） 对数方程：Y=a+bln(x)（3） 指数方程：Y=aebx（4） 一元二次方程：Y=aX2+bX+c式中：X年代序号Y所要预测的经济指标a、b模型参数从以上模型预测结果可以看出，不同预测方法的结果之间有一定差异，有时结果差异较大，究竟选择哪种预测方法的结果更为合适，不容易确定，因此为尽可能克服不同预测方法的缺点和局限性，增加模型的普遍适应性，减少模型形式对预测结果造成的误差影响，对各种模型预测值进行权重分析，在此采用组合预
8、测方法，并通过专家咨询，确定各预测模型权重。具体组合预测方法基本原理如下。设序列Y的观测数据值为y1、y2、yn，第j种模型第i年预测值为fij(j=1,2.,m;i=1,2,n),第j种模型的权重系数为wj(j=1,2,m)，权向量表示为w=(w1,w2,.,wm)，且满足Swj=1(一般要求wj 0)，则组合模型可表示为：yi=Swjfij (i=1,2,n) （1）其中：yi:组合模型预测值；将(1)式表示为向量形式,有下式：Y=Fw （2） 其中：Y为组合模型预测值向量，Y=(y1, y2, yn)；F=( fij )nm另设时刻i预测值yi与实际观测值yi之间误差为ei，即:ei=y
9、i- yi= yi -Swj fij （3）将(3)式描述成向量形式为：e= Y- y= YFw 这样，求解组合预测模型就是在一定条件下确定向量w或权系数wj之值。模型参数估计过程如下：组合模型估计权向量w进行参数标定时，需要将模型转化为在一定条件下，以实际观测值Y与预测值之间误差平方和Sei2最小为目标函数的求解极值问题,即：o.f. Q=minSei2s.t. Swj=1 （4）构建拉格朗日函数形式如下：L=Q+l(Iw-1)=ee+l(Iw-1) （5）将(4)式代入(5)式有:L=(Y-Fw)(Y-Fw)+l(Iw-1)=YY-2FFw+wFFw+l(Iw-1) 其中:I：分向量全为1
10、的m维行向量,即I=(1,1,1)1m。对函数L按变量l及向量w求偏导数，有：L/w=-2FF+2FFw+lI=0 （6）L/l= Iw-1=0 （7）联合求解式(6)、(7)，可以得到：w=(FF)-1FY+1-I(FF)-1FYI(FF)-1I-1(FF)-1I此即为误差平方和最小时权向量w的估计式。经计算，最终得到锦州市工业总产值预测结果见表3-4表3-4 清原县工业总产值预测表特征年份工业总产值（亿元）增长率（%）201162.55.77201578.25.492020102.24.182025125.42.072030138.93.2.3交通量的确定将预测的经济指标代入相关模型，从而得出各特征年的机动车交通量。交通量预测结果见下表3-5。表3-5 彰桓线交通量预测结果 单位：辆小型客车/日特征年份交通量预测结果增长率（%）201131976.10201540525.74202053564.32202566182.1320307351
