城市轨道交通客流预测与分析

主讲：刘耀堂E-mail：[e-mail]前言“是否需要加快发展，首要条件就是要进行客流预测：到底客流量有多大？需不需要修建地铁？建地铁还是建轻轨？”----施仲衡院士“客流预测工作非常艰巨、复杂、漫长、枯燥，且（在城市快速发展的时代条件下）处在剧烈的变动期”---北京交通发展研究中心主任，郭继孚前言城际快速轨道交通客流预测工作在我国刚刚起步，同时社会活动系统和交通运输系统十分复杂，客流预测背景变化多端，使客流预测存在一定的难度经对近年来各城市轨道交通线路的客流预测结果与实际运营客流统计值的比较，发现相差较大，并非令人满意4线路实际客流量（万人/日）预测年份预测客流量（万人/日）上海3号线26.22005115上海5号线5.5200535北京13号线12200537.3北京八通线5200527天津滨海线2.7200612.7前言任务一：城市轨道交通需求的基本特征是采用背对背的通信方式征询专家小组成员的预测意见，经过几轮征询，使专家小组的预测意见趋于集中，最后做出符合市场未来发挥在那趋势的预测结论。德尔菲法又名专家意见法，是依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即团队成员之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，以反覆的填写问卷，以集结问卷填写人的共识及搜集各方意见，可用来构造团队沟通流程，应对复杂任务难题的管理技术。德尔菲法任务一：城市轨道交通需求的基本特征1、城市轨道交通的客流：是指在单位时间内，线路上乘客流动人数和流动方向的总和。2、客流预测的必要性：3、客流预测的影响因素：任务一：城市轨道交通需求的基本特征一、城市轨道交通需求的基本特征（一）普遍存在性（二）复杂多样性（三）时空集散性（四）政策决定性任务一：城市轨道交通需求的基本特征二、城市轨道交通发展的制约因素（一）运输方式规模与能力（二）运行速度（三）城市轨道交通的客流量任务一：城市轨道交通需求的基本特征二、城市轨道交通发展的制约因素（一）运输方式规模与能力任务一：城市轨道交通需求的基本特征二、城市轨道交通发展的制约因素（二）运行速度运行速度的高低与运价、乘坐舒适度密切相关任务一：城市轨道交通需求的基本特征二、城市轨道交通发展的制约因素（三）城市轨道交通的客流量断面客流量：是指单位时间内沿同一方向通过运营线路某一断面的乘客数。计算方法:式中：1iixspppp1i1()i()()()iixspppp—第个断面客流量人—第个断面客流量人—在车站下车人数人—在车站上车人数人任务一：城市轨道交通需求的基本特征二、城市轨道交通发展的制约因素（三）城市轨道交通的客流量任务二：客流预测一、客流预测概述三次需求分析与预测工作及各阶段重点任务二：客流预测二、客流预测模式（一）“四阶段”客流预测模式交通的产生与分布、交通方式的分配和交通在相关网络中的分配（二）趋势外推客流预测模式较好反映近期交通量的增长情况，预见建成后的分布变化上可靠性较差。基于现状的预测方法。（三）车站吸引区域客流预测模式车站吸引区域15传统的四阶段法四阶段预测法按照交通生成预测、交通分布预测、交通方式划分预测和交通分配四阶段来分析城市现状和未来的交通状况，是目前交通规划领域应用最广的方法四阶段法遵循的，是从宏观的角度把握城市居民出行的特点，然后分阶段预测分析的思路16传统的四阶段法1234交通形成预测交通分部预测交通方式划分预测交通分配17交通生成预测预测区域内每一个交通小区的交通出行产生量交通出行吸引量目的：获得城市在未来社会经济发展规模、人口规模和土地利用特征下，未来城市各交通小区可能产生和吸引到的总交通量18交通分布预测解决的问题：每一交通区所产生的出行量到哪个分区去了?它所吸引的出行量又来自哪里？目的：获得未来城市交通出行在空间上的分布19交通方式划分预测就是预测乘客对交通方式的选择问题（除轨道外，还有步行、自行车和摩托车、公共汽车、小汽车）1.根据调查数据，划分现状居民出行方式2.分析目标年在没有轨道交通方式存在时各种出行方式的OD矩阵3.预测目标年存在轨道交通时现状各种交通方式向轨道交通转移的比例，从而得到目标年轨道交通的OD矩阵。20交通客流分配目的：预测客流出行方式和交通网络上的流量。将前一步交通方式划分得到的各个交通小区之间的轨道交通量分配到未来的待选轨道交通路网方案上去，以求路网中各轨道交通线路所承担的客流量。从而得到特定轨道交通路网规划方案的各站点乘降量、断面客流量、站间OD等指标，为确定轨道交通路网规划方案依据.21四阶段法根据发展时期、工作要求的不同，可以分为三种模式：模式1:现状公交—虚拟现状快速轨道—远期快速轨道特点：简便、精度较低该模式首先假设规划轨道线网已经存在，把虚拟现状快速作为公交系统的组成部分。构造简单数学模型，以现状公交流量推算虚拟现状快速轨道的站点OD，把虚拟现状快速轨道作为公交系统的一部分，再用增长率法得到预测年的增长，分配得到线路的客流量。该方法以现状公交为预测基础，无法考虑城市用地、交通设施、出行结构的变化，因此精度较低。22四阶段法根据发展时期、工作要求的不同，可以分为三种模式：模式2:现状OD—虚拟现状快速轨道—远期快速轨道特点：较简便、精度较模式1高、对城市结构变化不敏感该模式以现状OD调查为基础，将现状出行OD经方式划分，虚拟出现状快速轨道客流，计算出站间的OD。再根据轨道客流增长趋势，计算预测年客流OD.由于对客流出行的现状特征的反映比较全面，因此预测精度有所提高。由于该方法以现状OD为基础，只适用于城市发展较为稳定的城市。23四阶段法根据发展时期、工作要求的不同，可以分为三种模式：模式3:现状OD—出行需求预测—远期快速轨道特点：全面、准确、费时该模式以OD调查为基础，进行各规划年份全方式出行预测，然后通过方式划分、交通分配，得到规划快速轨道客流量。该模式遵循完整的四阶段法的步骤，预测精度较高。任务二：客流预测二、客流预测模式轨道交通系统的客流预测结果应包括：P33任务二：客流预测三、客流预测方法（一）时间序列客流预测方法基本思路，主要优点，主要缺点（二）因果关系客流预测方法与时间序列客流预测方法的区别（三）德尔菲法定性预测方法任务二：客流预测四、客流预测的主要内容及预测程序（一）主要内容1、预测条件界定2、远期年份运输需求总量及分布预测3、不同建设方案下不同方式分担结构及网络分配结果4、客流预测的灵敏度分析及评价任务二：客流预测四、客流预测的主要内容及预测程序（二）基本程序P3628城市轨道交通客流预测程序1．根据规划目的来确定预测的范围2．收集并分析项目相关的基础数据3．选择需求预测的方法，建立需求预测模型4．预测5.对预测结果进行灵敏度分析，评价不同方案预测结果的可信度。6.确定推荐方案，整理数据结果并撰写相关的技术报告29基础数据建模预测结果变量参数客流预测是复杂的问题，不能简单用一种类型的模型解决，不同的预测目的对于预测结果提出了不同的精度要求，应采用不同的客流预测方法，重要的是要有量身订做的预测模型。任务二：客流预测五、不同阶段客流预测工作的要点（一）线网规划阶段（二）可行性研究阶段（三）预可行性研究阶段31231全网客流估算全网分担率分线需求规模量级拟建线路分年度客流预测各站点客流详细规划1.线网规划阶段2.线路可行性研究阶段3.项目总体设计阶段轨道交通系统规划与设置中需要做三次重要的客流预测：任务三：客流调查一、客流调查种类（一）全面客流调查（二）乘客情况抽样调查（三）断面客流目测调查（四）节假日客流调查二、客流调查汇总指标三、客流分析（一）小时客流量在一日内的变化（二）全日客流量在一周内的变化（三）客流的不均衡性（四）客流量的其他变化任务三：客流调查一、客流调查种类（一）全面客流调查（二）乘客情况抽样调查（三）断面客流目测调查（四）节假日客流调查任务三：客流调查二、客流调查汇总指标P40任务三：客流调查三、客流分析（一）小时客流量在一日内的变化任务三：客流调查三、客流分析（二）全日客流量在一周内的变化任务三：客流调查三、客流分析（三）客流的不均衡性任务三：客流调查三、客流分析（四）客流量的其他变化