交通需求预测对新区市政道路工程设计的支撑研究

王强1苗世春2林松涛2陈贵霞3

2.济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司山东济南250101；

3.山东众行城乡交通研究咨询有限责任公司山东济南250101

摘要：市政道路是新区开发基础设施的重要组成部分，应充分满足片区未来交通发展要求。市政道路设计需要以未来交通需求为依据，制定科学合理的道路工程设计方案，因此，交通需求预测是道路工程设计的重要支撑。以济南市雪山片区道路建设为例，根据片区土地利用规划、用地开发和道路网建设时序，利用Visum软件对片区交通需求进行分阶段精细化化预测，为市政道路工程设计提供重要支撑。

关键词：交通需求预测；市政道路设计；Visum建模

交通需求预测对于市政道路工程设计发挥着重要的作用，通过对预测研究年限的交通需求量，支撑确定道路工程设计中的断面形式、车道数、转向设置等设计，同时对未来建成年及预测年的道路服务水平进行预测。交通需求预测的准确与否，直接影响道路建成后对片区开发的支撑服务水平。本研究以济南雪山片区三期道路建设为例，对三期道路建设范围的交通需求进行预测，支撑道路工程设计。

1交通需求预测分析

1.1技术路线

根据交通量的生成机制，交通量包括现状背景流量、用地开发自然增长（趋势交通量）以及路网建成后的诱增交通量三种。因此，由于项目影响区域经济的发展而导致的相关道路的正常趋势型交通量的增长、竞争路线转移和诱增交通量应是本项目未来交通量的主要组成部分，交通量按“四阶段法”进行分析预测。

1.2预测年限

预测的基年为2020年，根据《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）中设计年限规定，预测年限为项目建成后20年。预测特征年分别为2020年、2025年、2030年、2035年、2040年。根据未来雪山片区的发展状况，将预测特征年划分为三个特征阶段，即2020年为第一个阶段，三期路网建设通车后，片区内部路网基本建设完成，在建开发小区入住；2025年为第二阶段，片区路网完善，周边路网按照规划形成，片区土地开发完成并相对成熟；2030年-2040年为第三个特征，片区开发完全成熟。

1.3交通需求预测

1.3.1交通生成预测

交通需求预测采用弹性系数法，就是从总体上把握经济发展和交通发展的相关关系。弹性系数表达式如下：

表1居民出行增长率

出行产生量预测采用交叉分类中的产生率法，将出行对象按照社会经济、家庭情况分成不同的类型、不同的出行目的进行分析，确定各交叉类别的出行率。

表2各特征年早高峰交通发生量与吸引量

根据上表所示，雪山片区内2020年至2025年为快速增长期，交通增长比例达到77%；2030年至2040年为平稳增长期，平均增长率为6.10%。

1.3.2交通分布量预测

区域交通是一个相互联系、相互制约的系统，其自身有一种平衡关系，充分利用现状部分的交通产生和分布资料，交通分布预测采用重力模型法。

双约束重力模型为：

完全受约束的重力模型，对每一个产生区都有一个常数，对每个吸引区都有一个常数。它们对所有i-j对分区的乘积，保证模型矩阵中行的总和与列的总和与调查矩阵中行的总和与列的总和都对应相等。

1.3.3交通方式划分

参照《济南市综合交通规划》中交通方式结构，同时考虑雪山片区2019年轨道交通R2线拟开通运营、2019-2020年凤鸣路、凤岐路BRT线路开辟以及随着片区路网完善及用地开发成熟，公交系统将逐步完善。预计2025年以后，随着轨道交通、中运量交通网的完善，区域公共交通出行比例会进一步得到提升，公交出行比例可提高至35%以上。

图12040年交通小区分布期望线

表3各特征年雪山片区出行方式结构比例

1.3.4交通分配预测

雪山片区三期道路建设交通需求预测，首先通过建立预测模型分别预测用地开发自然增长量以及路网建成后的诱增交通量，最终得到交通量之和，即得到预测目标年的预测交通量。

根据各特征年的分布交通量，利用Visum软件进行路网交通量的分配，从而得到项目各特征年的交通量预测结果。基于交通分布预测以及交通方式划分结果得到各特征年机动车交通分布矩阵为需求矩阵，采用双约束重力模型推算，并考虑以各区域间的交通运行时间为阻抗，从而进行交通分配预测。

图22040年雪山片区高峰小时交通流量分布图

2对道路工程设计的支撑

2.1机动车道数计算

路段服务水平采用V/C（饱和度）来评价，通行能力计算采用《城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）》中方法，计算每条车道的通行能力，结合道路交通流量，计算所需机动车道数。

图3安家庄路-凤鸣路交叉口预测流量

表4研究道路双向车道数

2.2交叉口进路口车道数计算

根据节点交叉口的流量预测结果，包括直行、左转、右转等流量，计算得到进口道的车道数，以安家庄路-凤鸣路交叉口为例，结果如下表所示。

表5安家庄路-凤鸣路交叉口进口道车道数

2.3道路服务水平评估

建设标准的适应性分析主要指拥挤度、行车速度是否满足相应等级服务水平的要求。

表6服务水平参照表

根据路段预测交通量和设计通行能力，可以求得饱和度（V/C），从而判断其服务水平，对雪山片区三期道路建设适应性分析见下表，未来主干路会出现服务水平较低的情况，但是多数道路均在一级至三级服务水平，服务水平可以接受。

图4研究道路特征年饱和度

3结束语

交通需求预测对于道路工程设计中发挥重要的作用，通过对未来各条道路的交通流量预测，可以对道路工程设计中车道数、断面形式的确定，以及交叉口是否需要展宽车道等，有重要的支撑；同时可以通过评估服务水平，对道路工程设计反馈意见及建议，使设计更加科学合理。

参考文献

[1]何晓鸣，李玉娟.咸宁市公路交通需求分析[J];武汉工程大学学报;2010年05期

[2]沈峥嵘，邵春福.交通需求预测及其应用研究[J];道路交通与安全;2006年06期.