1、项目二 城市轨道交通客流预测与分析,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,知识目标 重点掌握城市轨道交通的基本特征 了解影响城市轨道交通发展的制约因素
2、重点掌握客流预测的分类方法 重点掌握客流预测的主要内容和基本程序 了解客流变化的动态和种类 能力目标 初步掌握基本的客流预测方法,具备进行客流预测的能力 具备进行客流调查的基本能力。,城市轨道交通客流预测与分析,任务,情景导入:,摘 要预测客流量是进行地铁系统线网规划。轨道 交通 工程设计的基础资料和重要依据,它具有阶段性、近似性、增长性的特点。为配合2005年第十届全国运动会的举办,妥善解决奥体中心产生的突发客流,南京地铁南北线一期工程向西延伸4.82 km,使线路总长达到21.72 km。 关键词地铁;客流预测;运能规划;,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
3、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:,客流影响因素,1、社会经济影响因素 2、土地利用影响因素 3、交通系统供给影响因素 4、人员出行需求预测影响因素 5、其他预测影响因素,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
4、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:,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网络阶段,可行性研究阶段,线路建设总体设计阶段,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
5、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,“四阶段”,趋势外推,车站吸引区域,22,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,23,传统的四阶段法,1,2,3,4,交通 形成 预测,交通分布预测,交通方式划分分配,交通在相关网络中的分配预测,
6、24,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,25,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,26,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
7、交通转移的比例,从而得到目标年轨道交通的OD矩阵。,27,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.,四阶段法:,29,四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
8、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。,30,四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
9、为基础,只适用于城市发展较为稳定的城市。,31,四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,客流预测方法-时间序列
10、客流预测方法,客流预测方法-因果关系客流预测方法,客流预测方法-因果关系客流预测方法,客流预测方法-德尔菲法,德尔菲法的基本特征,德尔菲法本质上是一种反馈匿名函询法。其大致流程是:在对所要预测的问题征得专家的意见之后,进行整理、归纳、统计,再匿名反馈给各专家,再次征求意见,再集中,再反馈,直至得到稳定的意见。 由此可见,德尔菲法是一种利用函询形式的集体匿名思想交流过程。它有区别于其他专家预测方法的三个明显的特点,分别是匿名性、多次反馈、小组的统计回答。,(1)匿名性。匿名是德尔菲法的极其重要的特点,从事预测的专家彼此互不知道其他有哪些人参加预测,他们是在完全匿名的情况下交流思想的。(后来改进的
11、德尔菲法允许专家开会进行专题讨论) (2)多次有控制的反馈。小组成员的交流是通过回答组织者的问题来实现的。它一般要经过若干轮反馈才能完成预测。,(3)小组的统计回答。最典型的小组预测结果是反映多数人的观点,少数派的观点至多概括地提及一下。但是这并没有表示出小组的不同意见的状况。而统计回答却不是这样,它报告一个中位数和两个四分点,其中一半落在两个四分点内,一半落在两个四分点之外。这样,每种观点都包括在这样的统计中,避免了专家会议法只反映多数人的观点的缺点。,德尔菲法的工作流程,在德尔菲法的实施过程中,始终有两方面的人在活动,一是预测的组织者,二是被选出来的专家。首先应注意的是德尔菲法中的调查表与
12、通常的调查表有所不同,它除了有通常调查表向被调查者提出问题,要求回答的内容外,还兼有向被调查者提供信息的责任。它是专家们交流思想的工具。,德尔菲法的工作流程大致可以分为四个步骤,在每一步中,组织者与专家都有各自不同的任务。 第一步 (1)由组织者发给专家不带任何附加条件,只提出预测问题的开放式的调查表,请专家围绕预测主题提出预测事件。 (2)组织者汇总整理专家调查表,归并同类事件,排除次要事件,用准确术语提出一个预测事件一览表,并作为第二步的调查表发给专家。,第二步 (1)专家对第二步调查表所列的每个事件作出评价。例如,说明事件发生的时间、争论问题和事件或迟或早发生的理由。 (2)组织者统计处
13、理第二步专家意见,整理出第三张调查表。第三张调查表包括事件、事件发生的中位数和上下四分点,以及事件发生时间在四分点外侧的理由。,第三步 (1)发放第三张调查表,请专家重审争论; (2)对上下四分点外的对立意见作一个评价; (3)给出自己新的评价(尤其是在上下四分点外的专家,应重述自己的理由); (4)如果修正自己的观点,也请叙述改变理由。 (5)组织者回收专家们的新评论和新争论,与第二步类似地统计中位数和上下四分点; (6)总结专家观点,重点在争论双方的意见,形成第四张调查表。,第四步 (1)发放第四张调查表,专家再次评价和权衡,作出新的预测。是否要求作出新的论证与评价,取决于组织者的要求。
14、(2)回收第四张调查表计算每个事件的中位数和上下四分点,归纳总结各种意见的理由以及争论点。,注意 (1)并不是所有被预测的事件都要经过四步。可能有的事件在第二步就达到统一,而不必在第三步中出现。 (2)在第四步结束后,专家对各事件的预测也不一定都达到统一。不统一也可以用中位数和上下四分点来作结论。事实上,总会有许多事件的预测结果都是不统一的。,任务二:客流预测,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
15、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 P36,50,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应用 6对预测结
16、果进行灵敏度分析 7评价不同方案预测结果的可信度。 8确定推荐方案,整理数据结果并撰写相关的技术报告,51,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,53,2,3,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、客流调查种类二、客流调查汇总指标三、客流分析,客流调查,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(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,客流的不均衡性,分时客流的不均衡系数,谢谢观赏,