南宁报告二-交通模型报告

专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用上海市城市综合交通规划研究所南宁市城市规划设计研究院南宁市公安局交通工程科研所南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用委托单位：南宁市城市规划管理局南宁市交通警察支队编制单位：上海市城市综合交通规划研究所南宁市城市规划设计研究院南宁市公安局交通工程科研所参编单位：南宁市交通局南宁市建设局南宁市公共汽车总公司项目总负责人：陈必壮（上海市城市综合交通规划研究所总工程师高级工程师）南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用上海市城市综合交通规划研究所所长：陆锡明总工程师：陈必壮项目负责人：陈必壮项目研究人员：吴元祥杨立峰周文毕王祥赵鸥来刘伟南宁市城市规划局局长：黄善武项目研究协作人员：黄善武朱沫廖波宁茜何岩阮明煜梁奕卫张斌南宁市交通警察支队支队长：杨少康项目研究协作人员：杨少康李秋生罗义学肖煌李子龙谭守义南宁市城市规划设计研究院院长：封宁项目研究协作人员：朱炜宏李虹涂海江南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用11.综合交通规划模型建立与检验1.1人员出行模型建立及检验1.1.1模型框架图1－1综合交通规划及模型框架图。1.1.2交通分区说明本次南宁市综合交通规划范围为三环公路以内区域，即南宁市总体规划界定的中心城区范围，区域面积374.2平方公里，目前城市用地面积112平方公里。依据交通小区划分原则，将所辖区域划分成165个交通小区，14个交通大区，6个地带。再考虑对外交通，另加10个道口点，共计175个交通小区，具体划分情况见现状分析报告。为便于现状与规划对比，以及交通预测分析，我们在交通小区划分时，已将城市未来发展方向和用地规划考虑进去，因此，现状交通小区与规划交通小区是一致的。大区是结合现状南宁市城区行政区划和城市总体规划分区划分的。1～6个大区基本与目前城区各分区的名称和范围一致，其中将新城区拆分成两个大区，即南湖分区和新城区；7～14个大区基本属于目前郊区范围，按照南宁市总体规划分区划分界定的，如7大区为总体规划中沙井片区、8为凤岭分区。为更显著反映不同区域出行特征，根据各地区地理位置和土地使用特征及开发强度，将南宁市区分成6个地带。地带1为南宁市中心区，相当于中央商务区(CBD)，商业和人口密集区，界域为邕江北一环内；地带2为邕江北仅次于中心区密集区，界域为邕江北一环与二环之间地区；地带3为邕江南中心区，界域为邕江南二环以内地区；地带4为邕江北二环与三环间属于发展空间大的新区；地带5为邕江南二环与三环间发展区；地带6为部南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用2分新区和郊区，界线为三环与高速公路环间地区，包括邕宁县的大沙田开发区。战略目标、政策中远期综合交通规划道路网络系统规划公共交通系统规划对外交通系统规划交通管理系统规划停放车系统规划交通预测模型出行生成模型出行分布模型方式划分模型车辆分配模型客流分配模型外部环境条件社会经济发展规划城市总体规划有关发展政策规划土地使用分布预测用地特征分析人口分布预测岗位分布预测现状基础资料社会经济人口岗位车辆拥有对外运输量交通设施交通管理政策、法规交通调查居民出行调查车辆出行调查流动人口调查公交客流调查道路流量调查吸引点调查停放车调查现状交通分析居民出行特征车辆出行特征道路系统分析公共交通系统分析停放车系统分析对外交通系统分析参数标定问题诊断国内外城市比较交通政策交通特征交通系统发展状况交通发展预测车辆发展预测道路交通需求预测客流需求预测对外交通需求预测停放车需求预测用地变量交通战略研究交通战略目标交通战略功能交通战略措施交通战略协调机制交通可达性交通规模战略指导战略调整交通评价系统近期交通建设计划道路改善公共交通改善交通管理改善重大交通项目排序近期交通政策研究公共交通发展政策车辆发展政策合理交通结构停车系统政策交通与环境政策政策影响模型应用方案调整用地和目标调整外部影响南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用31.1.3出行生成模型及检验根据南宁市居民出行调查结果分析，南宁市和国内许多城市一样，基于家的出行占很大比例。同时，随着社会经济发展、生活水平提高，非基于家活动将会较大增加。为此，将出行目的分为三类，即基于家的工作出行（HBW）包括上学(HBWS)、基于家的其它出行(HBO)和非基于家的出行(NHB)，分别进行出行产生量和出行吸引量的预测。1.1.3.1出行产生模型及验证出行产生量预测采用交叉分类中产生率法，具体公式见1－1。根据2000年居民出行调查，得到现状居民分目的出行情况。见表1－1。出行模型现状检验情况，见表1－2。Pi=ΣRikTik(1-1)式中：Pi—i区的出行产生量；Rik—i区第k种出行目的的出行率；Tik—i区第k种出行目的人口数。表1-1现状居民日出行发生率人均出行发生率核心区(地带1)一环与二环间二环与三环间三环外全市基于家工作出行1.211.271.050.701.07基于家的其他出行(包括上学)1.511.151.131.041.15非基于家的出行0.430.190.170.120.19全目的出行3.152.612.351.862.41南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用4表1-2出行模型检验情况(绝对误差)分目的出行核心区(地带1)一环与二环间二环与三环间三环外全市基于家工作出行(包括上学)8.5%7.7%9.4%10.2%8.9%基于家的其他出行9.6%10.1%9.7%8.4%9.6%非基于家的出行11.3%12.1%12.8%11.9%12.0%从模型检验结果，见表1－2，绝对误差在8～13％范围内，达到交通预测精度要求，相对而言，非基于家的出行预测误差较大些，主要与目前该出行样本少有关。另外，通过实际调查值与模拟值，进行回归分析表明，预测模型也达到检验标准要求。1.1.3.2出行吸引模型及检验根据居民出行特征和未来可能得到相关用地资料，将出行模型划分成如下三种出行目的：基于家的工作出行；基于家的其它出行(包括上学)；非基于家的出行。对于出行吸引模型，我们采用多元回归方法。不同出行目的的吸引量，是与城市用地特征和工作岗位密切相关。而不同区位、不同交通可达性，其相同用地性质和同样岗位数，出行吸引量有显著差异。为此，根据不同区域用地和出行特征，进行相应回归分析。对回归变量，采用逐步回归和相关变量统计检验方法，进行组合和筛选。最终得到分区位和分目的出行吸引模型，检验误差见表1－3。南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用5(1)地带地带一：核心区，调查报告中地带１地带二：二环以内核心区以外区域，调查报告中地带２和地带３地带三：二环与三环之间区域，调查报告中地带４和地带５地带四：新区及郊区，调查报告中地带６(2)居民出行吸引模型基于家的工作出行（HBW）地带一：Y＝2.09×(商业用地＋金融用地＋医疗卫生)＋4.73×(行政用地＋科研用地)＋1.23×(居住人口)(R2=0.55)地带二：Y＝0.99×（工业岗位用地＋仓储＋市政用地）＋0.83×(商业用地＋金融用地＋医疗卫生)+3.33×(行政用地＋科研用地)+0.78*(居住人口)(R2=0.69)地带三：Y＝0.98×（工业岗位用地＋仓储＋市政用地）＋0.09×(商业用地＋金融用地＋医疗卫生)+1.21×(行政用地南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用6＋科研用地)+0.76*(居住人口)(R2=0.58)地带四：Y＝0.29×（工业岗位用地＋仓储＋市政用地）＋1.22×(商业用地＋金融用地＋医疗卫生)+0.47×(行政用地＋科研用地)+0.36*(居住人口)(R2=0.58)基于家的其他出行（HBO）地带一：Y＝2.15×(商业用地＋金融用地＋科研教育用地＋体育用地＋医疗卫生用地＋文化娱乐用地)＋1.70×(居住人口)(R2=0.57)地带二：Y＝1.33×(商业用地＋金融用地＋科研教育用地＋体育用地＋医疗卫生用地＋文化娱乐用地)＋0.81×(居住人口)(R2=0.54)地带三：Y＝0.04×(商业用地＋金融用地＋科研教育用地＋体育用地＋医疗卫生用地＋文化娱乐用地)＋0.88×(居住南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用7人口)(R2=0.55)地带四：Y＝0.94×(商业用地＋金融用地＋科研教育用地＋体育用地＋医疗卫生用地＋文化娱乐用地)＋0.60×(居住人口)(R2=0.67)非基于家的出行（NHB）地带一：Y＝0.38×(行政用地+商业用地＋金融用地＋文化娱乐用地＋医疗卫生用地＋科研教育用地)＋0.22×(居住人口)(R2=0.52)地带二：Y＝0.19×(行政用地+商业用地＋金融用地＋文化娱乐用地＋医疗卫生用地＋科研教育用地)＋0.14×(居住人口)(R2=0.59)地带三：Y＝0.001×(行政用地＋医疗卫生用地＋科研教育用地)＋0.16×(居住人口)南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用8(R2=0.67)地带四：Y＝0.41×(行政用地+商业用地＋金融用地＋文化娱乐用地＋医疗卫生用地＋科研教育用地)＋0.06×(居住人口)(R2=0.70)(3)模型检验表1-3出行吸引模型检验误差表地带基于家工作（HBW）基于家其他（HBO）非基于家（NHB）地带一7％－1％1％地带二3％1％－1％地带三－4％－10％－4％地带四－6％－1％3％合计1％－3％－1％1.1.4出行分布模型建立及检验方法1.1.4.1出行分布模型基本原理出行分布模型常用有增长系数法如FRATA法等和重力模型法。南宁是快速发展中城市，未来用地发展变化很大，因此，分布模型宜采用重力模型法。出行分布模拟中各交通小区间出行时间，取各种方式中最少时间值，而且，对自行车和摩托车及其他机动车考虑不同存取车的端点时间。重力分布模型函数形式见公式1－2。南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用9))F(t(A)F(tAPijjijjijijT(1－2)式中：Tij是i交通小区至j交通小区的出行量;Pi是起点小区i的出行产生量；Aj点小区j的出行吸引量；tij是小区i至小区j的出行时间；F(tij)为阻抗函数，有各种函数形式。本模型采用Gamma函数，该函数具有可避免重力模型出现短距离出行比重过大的优点，具体函数形式见式1－3。ijctbeijijta)F(t(1－3)式中：a、b、c是需要标定的模型参数。1.1.4.2HBW出行分布模型标定及检验经迭代计算和回归分析，最终标定了HBW的Gamma函数中三个参数值，见表1－4。表1-4HBW的Gamma函数中三个参数标定值abC223.24-2.632-0.0278(R2=0.985)模型检验除以上阻抗函数标定中回归分析检验外，还通过最终使模型计算OD表与调查OD表在平均出行时南宁市综合交通规划专题报告之二南宁市城市交通模型建立及应用10间、出行时段频度分布、区内出行比例等指标差异度在可接受范围内为检验标准。表1－5为模型检验情况。表1-5HBW分布模型的检验结果指标区内出行量平均出行时间(分钟)有效出行区间(分钟)模拟值28210218.610.0观测值43546918.310.21.1.4.3HBO出行分布模型标定及检验经迭代计算和回归分析，最终标定了HBO的Gamma函数中三个参数值，见表1－6。表1-6HBO的Gamma函数中三个参数标定值AbC340.91-2.788-0.0334(R2=0.988)表1－7为模型检验情况。表1-7HBO分布模型的检验结果指标区内出行量平均出行时间(分钟)有效出行区间(分钟)模拟值33463218.210.0观测值40218217.9