交通的发生与吸引——四阶段法第一步ijiPjATripGeneration第一节概述第二节影响出行生成的因素理解第三节生成交通量的预测第四节发生与吸引交通量的预测重点第一节概述一、出行的分类1、按出行端点属性2、按出行目的3、按出行时间二、出行的度量单位两种单位:人,车现在国际上通用的是以小汽车为标准,称为“当量小汽车单位(pcu)”。(根据各种车辆在道路上行驶所占车道空间进行当量化换算)由家出行(HB)非由家出行(NHB)城市交通:工作、上学、购物、娱乐、其他地区交通:外出打工、出差、求学、旅游、其他高峰出行非高峰出行三、出行发生的表达式出行发生量、出行吸引量、出行生成量1、出行发生点、出行吸引点由家出行:家庭端点就是该次出行的发生点非家庭端点是它的吸引点非由家出行或货物出行:起点就是该次出行的发生点讫点就是其吸引点2、量化出行发生量:由家出行的全部家庭端点数与非由家出行和货物出行的全部起点数出行吸引量:由家出行的全部非家庭端点数与非由家出行和货物出行的全部终点数第一节概述fhhffhoss→h,h→,h↙,s↙→s,↙of↓↖s,→f,↓s,s↖一个分区中,住宅量越多,发生量就越多,而非住宅建筑越多,吸引量就越多单位时间内,一个分区的发生量不一定等于其吸引量;但对整个对象区域,单位时间的发生总量应严格等于吸引总量fhhffhoss发生点≠起点,吸引点≠讫点??OD≠PAPA12jn合计12im合计…...…...1P2PiPQ1A2AjA…...…...…...…...…...…...mPnA发生交通量吸引交通量生成交通量第二节发生与吸引交通量的影响因素一、土地利用交通与土地利用互为因果关系。不同的土地利用类型产生不同的交通出行。住宅是重要的交通发生源公共设施工业用地仓储用地二、家庭家庭是构成人们出行的基础,与家庭相关的影响交通生成的因素较多。1、家庭规模和人员构成(老人、幼儿,年轻夫妇)图1交通是人的活动的函数。2、年龄、性别图2、图3第二节发生与吸引交通量的影响因素二、家庭3、车辆拥有率区域内所拥有的汽车台数、各个家庭拥有的自行车数量等是影响交通产生的重要因素。1)出行需求高的人购买车辆,出行次数多2)有车后更易诱发出行4、职业、工种图45、其他单位公房;家庭收入;自由时间的多少(出行数与自由时间呈线性关系)等。三、其他天气、工作日和休息日、季节等。T/人规模(人/家)图12.972.582.522.92.963.052.972.62.8100.511.522.533.56~1313~1818~2525~3535~4545~5555~6060~平均年龄平均出行次数图22000年北京各年龄段日人均出行次数1986年北京市居民出行调查日人均出行次数统计00.511.522.56~1011~1516~2021~2526~3031~3536~4041~4546~5051~5556~6061~6566~7070以上年龄平均出行次数女性男性2.892.953.122.942.672.993.113.342.742.732.023.212.8100.511.522.533.54工人科技人员职员、公务员教师学生个体业主专职司机农民服务人员离退休人员无职业其他全体职业人均出行次数图42000年北京不同职业人员日平均出行次数第三节生成交通量预测常用方法:原单位法(又称生成率法)、类型分析法、个人分类方法、回归分析法,另外还有增长率法。1、原单位法一、用居住人口或就业人口、住户的人(户)平均的交通生成量推算的个人(住户)原单位法,二、是以不同用途的土地面积或单位办公面积平均发生的交通量来预测的面积原单位法。如预测不同出行目的m的生成交通量的方法:mmTTssmsmNaT的获取?msam-出行目的;S-属性(如人口、住户、面积等)的类型;Ns-类型s的数量。第三节生成交通量预测对于预测未来生成交通量,确定生成原单位的将来值是一个重要课题。通常方法:直接使用现状调查得到现状调查的原单位乘以其他指标的增长率来推算,即增长率法最常用的也是最主要的为函数法。通常来预测不同出行目的的原单位,影响因素可以采用年龄、性别、居住性质、收入等。msaO\D123合计人口(万人)128.011.0/15.0251.020.0/36.0326.010.0/14.0合计28.050.027.0运用原单位法预测将来的出行生成量。第三节生成交通量预测2、聚类分析法(CategoryAnalysisMethod)首先用在美国PugetSound地区交通调查中;伦敦交通规划采用的就是类型(别)分析法。基本思路:以家庭作为基本单元,把家庭按类型分类,求出不同类型家庭的平均出行率。预测时用将来同类型家庭的预测值乘以相应的出行发生率,求得将来的出行量。1)假设家庭出行有其地理位置及其家庭属性决定;在同一类型的家庭中,各家庭出行次数基本相等;各类家庭的出行率一直到规划年都是不变的;家庭规模的变化很小。第三节生成交通量预测2)工作步骤①家庭分类:参照国外情况,考虑国情根据不同国家的实际情况,采取不同的划分方法。伦敦,澳大利亚,上海②确定出行率:分层随机抽样法,统计得出整个对象区域的值③计算各类型家庭数目预测值:④计算出行生成量mssmsNaQ)(mmssmsmQQNaQ)()(另外,分出行目的的类型分析模型:或ssssssaNNaQs为家庭类型第三节生成交通量预测3)方法的优缺点优点缺点:•不适宜非由家出行和货物出行•家庭类型等级的确定主观因素较大•在地区交通规划中,家庭数目庞大,不易分类,该方法不适用•按家庭类型,预测未来家庭数目较困难第三节生成交通量预测3、个人分类方法基于家庭的分类模型的一种方法。特点:基于个人样本数较家庭模型少易考虑人口统计的变化少家庭因素,容易预测家庭间影响无法考虑第三节生成交通量预测3.总结•生成交通量通常作为总控制量,用于预测和校核各个交通分区的发生与吸引交通量•考虑预测精度和方法合理性,多建议采用原单位法我国某城市的交通规划将家庭分作3*3*3=27类,出行率如下表,某分区各类家庭的比例如表中括号中的数值,该分区未来规划年份将有8000户居民,用上模型求该分区的出行量的预测值。拥有车辆数人口人均收入水平高中低≤1≤22.5(0.02)2.9(0.05)3.1(0.03)33.4(0.03)3.7(0.024)3.9(0.006)≥44.9(0.028)5.0(0.012)5.1(0.00)2≤24.1(0.00)4.8(0.075)5.4(0.0755)35.5(0.1)6.1(0.25)6.5(0.3)≥46.9(0.05)7.3(0.04)8.0(0.01)≥3≤25.8(0.00)6.8(0.025)7.5(0.025)36.9(0.05)7.7(0.03)8.1(0.02)≥47.8(0.09)8.4(0.03)9.0(0.03)不同类别家庭的平均出行率收入家庭规模小汽车拥有率低收入中等收入高收入1~3人4人及以上1~3人4人及以上1~3人4人及以上无3.44.93.75.03.85.11辆5.26.97.38.38.010.22辆及以上5.87.28.111.810.012.9已知:低收入、无小汽车、每户3人100户;低收入、无小汽车、每户4人200户;中等收入、有1小汽车、每户4人300户;高收入、有2小汽车、每户5人50户。第四节发生与吸引交通量预测预测方法有原单位法、增长率法、聚类分析法和函数法。一、原单位法1、获取发生原单位和吸引原单位2、预测发生与吸引交通量调整方法:1)总量控制法计算生成交通量Q:修正出行发生量P:修正出行吸引量A:iibxPjjcxAiiPPQPNQjjAAQAx-属性变量,如常住人口、就业人口,土地利用类型面积、工作面积等。第四节发生与吸引交通量预测2)调整系数法一般认为所有小区出行发生总量可靠些,从而,将吸引总量乘以一个调整系数。二、增长率法用其他指标的增长率乘以现状值,求出将来发生、吸引交通量。特点:可以处理原单位法和函数法都难以解决的问题(如研究对象区域外的交通量预测)njjniiAPf11D123合计人口(万人)(现在/将来)O128.011.0/15.0251.020.0/36.0326.010.0/14.0合计28.050.027.041.0/65.01.常住人口平均出行次数不变的情况下,预测将来的出行生成量。2.求出将来的发生与吸引交通量。某交通小区有172家独户住宅,287家集体住宅,550家公寓房屋,其产生率分别为:2.38、2.38、2.31车次/户;另有40000m2商业中心,平均每1000m2有2.2个雇员,其吸引率为1.82车次/雇员。用原单位法计算该小区的出行发生量与吸引量。设某区域现在共有500户家庭,其中250户每户拥有1辆小汽车,另外250户没有小汽车,有汽车家庭出行生成原单位为6.0次/天,无汽车家庭为2.5次/天。假设未来所有家庭都有1辆小汽车,家庭收入和人口数不变,用增长率法求出规划年的出行发生量。第四节发生与吸引交通量预测三、聚类分析法1、出行发生交通量预测(同出行生成预测)2、出行吸引交通量预测主要用于人员出行的吸引量预测,以工作岗位或用地面积为分析单位。决定一个岗位对交通的出行吸引量的主要有两个因素:岗位类型和分区交通通达程度。1)模型理论吸引量:实际吸引量:kjkjkjwdAiijjjjPAAAdjk—分区j的第k类岗位数wjk—分区j每个第k类岗位的单位时间的平均吸引量,简称“吸引率”第四节发生与吸引交通量预测2)工作步骤①岗位分类,按照用地分为六类:商业、服务业、学校、制造业、办公楼和其它。预测规划年各用地的岗位数djk;②估算分区j第k类用地的岗位吸引率wjk;③计算理论吸引量;④计算修正吸引量。计算全市理论吸引量之和,并将其与总产生量比较,满足误差范围为3%。kjkjkjwdAiijjjjPAAA第四节发生与吸引交通量预测地区区域的吸引交通量预测对于地区区域人员出行,其分析方法与城市区域基本相同,但由于规模大,岗位数难以统计或预测,一般以非住宅建筑面积为分析单位。另外,具体分类有所不同。地区之间的人员出行目的主要有旅游、外出打工、求学、出差、其它等。因此,应该将一个分区分出各种类型用地面积,如旅游、高校、商贸、工矿、新建筑开发、其它等。此外,地区间出行某些目的的出行具有明显的季节性,对这些可分高峰、一般时段分别进行预测。第四节发生与吸引交通量预测四、函数法——回归分析法分析以上方法的缺点解决问题:多个因素关系难以用精确的数学函数表达因素难以预测或量化1.确定模型形式(以出行发生量预测为例)1)选取相互独立的因素作自变量2)确定每个自变量与产生量的函数关系,转化成线性关系3)得出初步的线性回归模型nnXbXbbP110人口某因素人均收入非住宅用地产生量产生量产生量产生量1bxap2/12bxap3bxap·············第四节发生与吸引交通量预测四、回归分析法2.标定参数1)从调查资料中选出m个分区作为样本,并定义矩阵;2)计算参数矩阵B。mpppp21mnmmnnxxxxxxxxxX,,,1,,,1,,,1212222111211XBPPXXXbbbBTTn110)(nnXbXbbP110第四节发生与吸引交通量预测四、回归分析法3.模型的检验1)初步检验主要是考查所得的模型在整体上是否与公认的常识相矛盾。2)统计检验主要包含显著性检验(四种检验方法)、相关性检验。显著性检验:检验自变量对因变量的显著水平。①全体自变量对因变量的显著水平残差检验法、拟合度法、R检验法、F检验法②单个自变量对因变量的显著水平第四节发生与吸引交通量预测四、回归分析法相关性检验:检验各个自变量之