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    1. 上海綜合交通模型體系框架與功能
      2015-10-16 14:35:32   來源:tranbbs.com      評論:0 點擊:

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      1 上海交通模型發展歷程

      上海交通模型創建于上世紀八十年代初。1981年,為解決公交乘車難、客流過于擁擠的交通問題,上海組織了全市第一次居民出行調查,建立了公交規劃模型,研究對象為公交乘客,研究范圍為市區200平方公里,交通小區約200個。

      為開展第一次綜合交通規劃、內環高架世行貸款項目、地鐵1號線等重大交通設施前期研究,1986年上海組織了第一次綜合交通調查,并在世行資助下引進美國交通模型技術,創建了城區綜合交通規劃模型,研究對象為城市居民,研究范圍擴展為中心城區約600平方公里,交通小區增至500多個,交通系統包括城市公共交通和道路交通。

      為支持第二次綜合交通規劃(2000版)、交通白皮書(2002年版)、軌道交通線網規劃、城市干道網規劃和地鐵、橋隧、快速路及干道、高速公路及干線公路等大批重大交通項目規劃建設研究,在1995年第二次、2004年第三次綜合交通調查基礎上,將城區綜合交通規劃模型逐步升級為市域綜合交通規劃模型,研究對象拓展到交通總人口,并新增了貨運車輛出行,研究范圍擴展至全市域,交通小區增至1000個。

      為適應小汽車快速增長、軌道交通成網等城市交通巨大變化,全面支持交通規劃、建設和運行等各階段決策管理要求,在市領導的親自指示下,由市長基金和城維資金資助,2007年開始研制上海綜合交通模型體系,2013年完成。利用2009年第四次綜合交通調查數據和交通信息化數據,模型研究范圍擴展至長三角區域21萬平方公里,市域交通小區增至3000個;模型功能涵蓋中長期預測、現狀運行分析和近期預測,主要應用項目包括綜合交通白皮書、綜合交通體系規劃、世博交通研判和保障、虹橋樞紐建設規劃、道路交通排堵保暢等。

       三十多年來,為適應城市交通發展變化,更好地支持交通決策和管理研究,上海交通模型已經歷了四次全面升級換代,在交通規劃、政策、設施建設和運行管理等本市上千個交通決策咨詢項目中發揮了重要作用。

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      2 上海綜合交通模型體系

      上海綜合交通模型體系總體目標:以支持上海國際化大都市綜合交通規劃、建設和運行管理決策需要,構建“可信、實用、及時”的上海綜合交通模型體系,具有現狀分析、中長期預測、近期預測三大功能。

      模型體系總體框架:包括交通規劃模型包和城市交通動態運行模型包。交通規劃模型包由1個大區域模型、1個市域模型和若干個地區模型組成,主要應用于交通規劃、政策和建設等決策研究。大區域模型主要研究長三角區域的城際交通特征。市域模型主要研究全市范圍的城市交通整體特征。地區模型主要研究下轄區縣、新城或熱點地區的內部交通特征,近期主要研制的地區模型包括世博交通模型、虹橋商務區交通模型、松江新城交通模型等。

      城市交通動態運行模型包由道路交通動態運行模型、公共交通動態運行模型組成,主要研究城市交通系統現狀運行特征和近期變化趨勢,用于城市交通運行管理等決策研究。道路交通動態運行模型研究范圍為城市干道和干線公路系統,公共交通動態運行模型為軌道交通系統和軌道接駁公交系統。

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      此外,模型體系還根據不同的項目要求,專門開發了專項模型,比如上海市機動車交通排放模型、城市交通短期預報模型等。

      3 大區域綜合交通規劃模型

       大區域綜合交通規劃模型包括對外客運需求模型、大區域交通模型。

      大區域公路網覆蓋高速公路、國道、省道三級,長度1.57萬公里,包含近900個Link和近600個Node。江浙兩省劃分成69個交通小區,外加上海至江浙兩省的23個對外道口,共計92個交通小區。

      該模型用于分析、研究上海至長三角區域城市之間的交通出行需求,以及現狀及規劃年對外樞紐客流、市境道口車流分布等交通特征。

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      4 市域綜合交通規劃模型

       市域綜合交通規劃模型(以下簡稱市域模型)是模型體系的核心,由交通出行需求、公共交通系統、道路交通系統3個系統模型和13個子模型組成。市域模型主要功能是為全市性的交通規劃、交通政策和重大設施建設等決策研究提供交通需求分析預測和方案定量評價。

      市域模型將全市劃分為約3000個交通小區。模型網絡覆蓋軌道交通、公交和道路系統全部現狀網絡和建設計劃網絡。其中,道路網總長度超過1.7萬公里,由7.0萬個路段和2.5萬個節點構成。公交線網約1300條、2.6萬個站點,線路總長度達到2.4萬公里。

      市域模型由交通出行需求模型、公共交通系統模型和道路交通系統模型等構成。

      交通出行需求模型采用trip-base理論和四步驟技術,可按照戶籍類型、家庭小汽車擁有狀況、年齡、就業情況等分類分析各類人群的不同目的、時段的交通出行特征,包括了私人小客車總量及分布模型、人員出行需求模型、軌道出行方式鏈模型、貨車出行需求模型、用地與交通需求關系模型5個子模型。

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      公共交通系統模型用于研究軌道交通及公交線網客流特征,軌道斷面現狀客流模擬精度達到85%以上,大運量公交線路現狀客流模擬精度達到80%以上。公共交通系統模型包括公交線網客流分配模型、軌道高峰客流擁擠分配模型。公交線網客流分配模型是研究全日網絡運行狀況,通過輸入相關需求OD與供應網絡來分析研究實際客流特征;軌道高峰客流擁擠分配模型是研究早高峰時段軌道交通客流在車廂及站臺擁擠狀態下的線路選擇情況及軌道線網服務水平。

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      道路交通系統模型用于研究城市道路(公路)網機動車流特征,校核線及主要路段的現狀車流模擬精度達到85%以上。

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      5 道路交通動態運行模型

       道路交通動態運行模型的主要功能是為道路交通運行管理提供道路交通運行動態模擬、交通擁堵成因分析和管理方案評價。目前研究范圍覆蓋快速路及高速公路網,主線總長約1000公里。

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      該模型利用導航電子地圖和航拍影像,建立了與真實情況完全一致的高仿真路網;利用車牌識別、線圈等信息數據,建立了車輛動態行駛模型,能夠對車輛在快速路上的行駛軌跡進行動態模擬,車流模擬精度達到85%以上。

      6 專項模型和地區模型

      6.1 機動車交通排放模型

       上海城市綜合交通規劃研究所與上海市環境監測中心開展了合作研究,共同開發機動車交通排放模型,促進測算數據的整合,實現了測算技術的精細化和一體化。機動車交通排放模型重點研究機動車排放物與道路交通狀況與環境之間的關系,支撐交通政策的環境影響評價。

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       該模型可實現以下基本功能:(1)進行交通排放的測算,得到道路交通污染物的排放量和碳排放量,并可以獲得細化數據,如分車種、分區域、分道路、分污染物排放量情況;(2)模擬交通總量控制類、道路運行調控類、車輛技術管理類等政策對交通排放的影響,進而可以對機動車交通政策開展環境影響評價。

      6.2 城市交通短期預報模型

       城市交通短期預報模型在世博短期預報模型的基礎上,進一步優化改進宏觀客流、車流預測方法,深入研究軌道網絡、快速路網運行狀況的趨勢預測方法,建立完善的城市交通短期預測模型,為交通研判和模型信息平臺提供支持。

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         其中軌道交通短期預報模型在研發過程中對新建軌道交通線路開通后的客流特征進行了預報檢驗。與建成開通的線路實際客流比較,無論是客運量還是“三高”斷面,預報客流均已達到宏觀精度要求。

      快速路和高速公路系統短期預報模型采用邊研發邊應用的方法,在研發過程中對2013年主要節假日快速路系統車流進行預報,并進行了檢驗評估。經檢驗,快速路系統短期預報基本達到宏觀精度要求。

      6.3 世博專項模型

      該模型為世博會專門研制,以反映全日、早晚高峰宏中觀層面為主,并實現了中長期預測與短期預報功能。模型將園區周邊3-4公里約50平方公里區域的交通小區由67個拓展為129個。

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      經過世博會實際工作檢驗,世博會游客出行特征總體符合預期。世博會期間交通短期預報的平均絕對誤差在10%以內,部分誤差較大的原因包括團客的突然變動、天氣變化異常等。

      6.4 虹橋樞紐專項模型

      從宏、中、微觀層面反映2020年樞紐本體及商務區開發后交通需求發展態勢及交通運行水平。模型將虹橋商務區86.6平方公里區域的交通小區由8個拓展為234個。

      模型能夠預測樞紐相關交通出行需求、包括接送客需求、市內交通出行需求、本體職工出行需求;預測道路交通運行特征,包括斷面車流量、行程車速、車輛車延誤時間等指標;預測軌道、地面公交運行特征,包括斷面客流量、軌道車站閘機排隊長度、站臺客流密度等指標;評價不同交通規劃、建設、運營組織方案道路、軌道燈交通設施的服務水平。

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      7 總結

      經過三十多年的發展,上海交通模型經歷了從無到有、從有到精的變化。經過模型三期的不斷改進,總體技術被國內外專家認定達到了國際先進水平。如今上海交通模型仍然在不斷優化和改進中:一是基于最新的第五次交通大調查數據,對既有模型參數進行更新和優化,進一步提高模型精度,使模型更符合上海實際交通狀況;二是繼續學習和吸收國外先進的模型構建理論和實踐,逐步將現有基于Trip Base理論的模型構架向當前國際上更為先進的Activity Base理論模型過渡,進一步提升模型水平;三是結合上海城市交通發展實際情況與規劃管理工作的需要,拓展模型功能,尤其加強對政策類項目的模擬和評價功能,為諸如私人小汽車牌照拍賣、中心城高架限行、機動車尾氣排放等相關政策的出臺提供數據預測和效果評價等方面的支持。

      編輯:葛王琦

      上海市城鄉建設和交通發展研究院

      上海城市綜合交通規劃研究所

      責任編輯:佚名

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