新建城市快速路的交通需求预测分析

新建城市快速路的交通需求预测分析

韩鹏起  ,韩丽平

河南省交通规划设计研究院股份有限公司  河南郑州  450000

摘要：城市快速路作为城市交通系统中等级最高的道路，其通行质量直接影响着整个城市路网的运行效率，但是机动车保有量和人们出行需求的迅猛增加，使快速路开始出现交通拥堵，并有愈演愈烈的迹象。根据实时交通信息对未来的交通流参数进行预测是新建城市快速路的关键工作。文章以新建快速路及其周边路网实践为例，开展机动车流量流向调查，借助TransCAD软件，采用OD反推技术，获得现状OD数据。基于近年来区域经济、人口及机动车增长规律，预测未来OD。通过交通分配预测，得到近期、远期路网饱和度和服务水平。

关键词：城市快速路网；交通需求预测；交通流量调查；服务水平

前言

随着中国经济快速发展，城市机动车保有量随之增长，导致城市道路路网容量严重不足，交通拥堵日益加剧。某地区受自然地理环境、城市发展空间和道路建设周期等因素限制，交通拥堵现象日益严重，总体呈现“供不应求”的发展状态。道路交通流量预测是交通规划的重要环节，也是道路建设前期研究的重要组成部分。

以新建快速路为例，在充分考虑项目影响区内其他道路对道路交通影响的基础上，利用TransCAD软件，对新建快速路进行交通流量预测，通过定量数据对比分析，从交通运行状态角度，分析评价新建城市快速路服务水平与交通功能。

1工程概况

主线全线道路等级为城市快速路，设计速度60 km/h，道路标准横断面为双向6车道，总长20 km，设置6座隧道、4座立交、6座桥梁。

针对研究区域内，研究路段及周边路网中各典型路段、关键节点开展交通流量、流向调查，共涉及17个交叉口与70个双向路段，采取人工计数法，于2021年3月10日至12日进行交通流量调查。调查时段为早高峰7:30~9:30，晚高峰16:00~18:00。

2现状分析

针对现状交通运行情况，通过现场调查及资料收集，利用TransCAD生成现状路网饱和度。进一步分析目前该研究区域存在的问题。

1）周边道路交通已完全饱和、日常拥堵严重。交通拥堵对社会生活最直接的影响是增加了居民出行时间和成本，抑制人们日常活动，影响居民生活质量，还将引发城市环境持续恶化。

2）周边的道路等级低、服务水平差。抑制整体社会经济发展和人民生活水平提高，影响城市用地布局向旅顺方向拓展的总体规划。

3）影响区附近存在一定新增建设用地。将来全面入住完成后，将对区域内地面交通产生较大影响。

作为本市交通的主要线路，新建快速路周边道路已无法满足当前交通需求，在新增建设用地完成入住后，其服务水平将进一步降低，修建快速路可有效缓解区域交通压力。

3交通预测分析

3.1 OD反推

通过设置路网的基础信息和初始OD矩阵，结合路段实际调查流量，利用TransCAD软件进行反推，其过程是通过OD矩阵校正、OD矩阵分配迭代，实现路段模拟交通量与实测交通量最小误差，最后获得最优OD矩阵。在OD反推过程中，观测所得数据准确性会直接影响到反推结果精度，因此在观测路段交通量时要尽可能精确。OD反推可有效地减少大规模OD调查所消耗的人力、物力、财力和时间等资源。对于较难调查出行OD数据的地区或资源受限项目，用OD反推技术具有事半功倍的效果；对于较易获得出行OD数据的区域，用四阶段法预测精度略高于OD反推。OD反推技术流程如图1所示。

图1 OD反推技术流程

相较于传统的“四阶段”模式的基本流程：交通产生--交通分布--方式划分--流量分配，最终得到规划路网各路段的交通流。以OD反推为关键技术的“逆四阶段”模式则是先由规划路网各路段的可能最大流量，通过反推技术得到各交通小区的机动车OD分布量，并将其转化为PA矩阵，再根据现状的居民出行特征以及未来社会经济发展状况进行交通方式的划分，最后得到各交通小区的分方式机动车出行量，由此确定未来交通分区的各种控制指标。

3.2析模型建立

1）交通小区划分。交通小区划分原则一般有同质性、以铁路和河川为分区界限、尽量不打破行政区划分、考虑路网构成区内质心可以作为路网中的节点等。按照本区域道路网构成原则划分12个交通小区.

2）建立路网模型。采用AutoCAD软件建立现状及规划路网模型，导入TransCAD中。构建路网模型时，需依据各节点分离及互通关系，检查连接关系。

3）采用简化“四阶段法”(省略交通生成与交通方式划分阶段)对新建道路影响区内路网及关键节点进行交通需求预测。利用OD反推技术，预测现状小区间未来OD分布量，最后将该OD量分配到规划路网中。通过预测，得到项目建成远期的道路流量并进行分析。

3.3周边路网交通量预测

为进一步分析快速路路工程在远期2045年交通功能，利用TransCAD软件，将远期预测得到的OD交通数据，分别分配到远期有无快速路的路网上，定量分析项目影响区路网饱和度，得到远期路网交通负荷。

对于远期2045年，随着交通量增加，城市道路交通压力大，现状路网已出现大规模拥堵，面对逐年上升的交通量，不能够保持较好的服务水平。在远期规划路网中，新建快速路服务水平也由二级升至三级，依旧能够满足交通需求。周边路网服务水平下降不明显，但仍然能保持较高服务水平，说明新建快速路能有效分担周边路网交通压力，并且市区道路服务水平虽然仍是四级；但饱和度有一定程度下降，新建道路对城市中心交通也发挥一定程度的缓解作用。

3.4新建路段交通负荷分析

利用TransCAD软件，将远期预测OD数据分配到规划路网上，可以得到远期交通负荷。

对于远期2045年，随着交通量自然增长和引流作用增强，快速路各路段服务水平有所降低，但依然能满足交通需求，主线服务水平维持在三级，支线服务水平依然是一级。

4社会效益和经济效益

新建道路是城区最重要的一条快速路，通过对新建城市快速路的交通需求预测分析与服务水平评价，更加科学、合理、有预见性地确定路线、节点及规模。

5结语

通过现状交通调查与预测分析，可得出如下结论。

1）新建快速路自身服务水平满足规范要求。依据TransCAD交通预测分析结果，远期服务水平仍维持在三级以上。

2）相较于无新建道路，新建快速路可对周边路网起到有效交通分流作用。快速路的建成，可分流周边道路及高速公路，在一定程度上缓解相邻道路交通压力。

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