基于AFC數(shù)據(jù)的城軌站間客流量分布預(yù)測(cè)-論文.pdf

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1、第36卷，第1期中國(guó)鐵道科學(xué)Vo1．36No．12015年1月CHINARAIIWAYSCIENCEJanuary，2015文章編號(hào)：1001—4632(2015)01—0126—07基于AFC數(shù)據(jù)的城軌站間客流量分布預(yù)測(cè)蔡昌俊，姚恩建L，張永生，劉莎莎(1．北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，北京100044；2．北京交通大學(xué)城市交通復(fù)雜系統(tǒng)理論與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100044；3．廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510310)摘要：基于軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AutomaticFareCollection，AFC)統(tǒng)計(jì)獲得的集計(jì)型客流數(shù)據(jù)，依據(jù)行為分析理論，提出1種適用

2、于路網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化條件下的城軌站間客流量分布預(yù)測(cè)模型。首先，基于隨機(jī)效用最大化理論，構(gòu)建乘客目的地選擇模型，選取終點(diǎn)站吸引客流量、列車運(yùn)行時(shí)間、乘客在站換乘時(shí)間、乘客換乘次數(shù)、起終點(diǎn)站的線位關(guān)系和站點(diǎn)屬性6個(gè)指標(biāo)構(gòu)建效用函數(shù)，以反映目的地吸引力、城軌服務(wù)水平、起終點(diǎn)站之間的線位匹配關(guān)系等對(duì)乘客目的地選擇行為的影響，在此基礎(chǔ)上，建立站間客流量分布預(yù)測(cè)模型；然后，利用代表個(gè)人法將AFC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為非集計(jì)型數(shù)據(jù)，基于WESML(WeightedExogenousSamplingMaximumLikelihood)估計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)目的地選擇的非集計(jì)預(yù)測(cè)模型的參數(shù)標(biāo)定。采用廣州地鐵6號(hào)

3、線開(kāi)通前后的AFC數(shù)據(jù)，對(duì)該預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果表明：在新線接入導(dǎo)致地鐵線網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的條件下，全線網(wǎng)站間客流量分布預(yù)測(cè)的平均絕對(duì)誤差僅為36人，因此該預(yù)測(cè)模型具有較高的預(yù)測(cè)精度。關(guān)鍵詞：城市軌道交通；客流預(yù)測(cè)；路網(wǎng)結(jié)構(gòu)；集計(jì)型數(shù)據(jù)；非集計(jì)模型；自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中圖分類號(hào)：U239．5：U293．13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4632．2015．01．18近年來(lái)，隨著我國(guó)城市軌道交通的大力發(fā)展，結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，產(chǎn)生了新的OD對(duì)，因此增長(zhǎng)大量新線開(kāi)通并連接入網(wǎng)，很多大城市的城市軌道系數(shù)法無(wú)法直接應(yīng)用于新線接入后的站間客流量

4、分交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)效應(yīng)已非常明顯【】]。在新線開(kāi)通布預(yù)測(cè)。而重力模型、介人機(jī)會(huì)模型等綜合建模方運(yùn)營(yíng)時(shí)，為了制定新的列車開(kāi)行方案，規(guī)劃客流誘法，主要運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)0D分布規(guī)律，導(dǎo)策略，評(píng)價(jià)新線對(duì)既有線網(wǎng)的影響等，必須進(jìn)行雖然可以應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化下的OD量分布高精度的客流需求預(yù)測(cè)。城市軌道交通站間客流量預(yù)測(cè)，但由于缺乏對(duì)人的出行行為的深入分析(如分布預(yù)測(cè)作為其客流需求預(yù)測(cè)中的一個(gè)重要組成部重力模型)，或假設(shè)OD間的客流產(chǎn)生機(jī)會(huì)只與分，有著重要的承上啟下作用，能為城市軌道交通OD間距離相關(guān)(如介入機(jī)會(huì)模型)，或假設(shè)目的客流分配提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地的選擇概率只受到oD間

5、交通阻抗的影響(如最傳統(tǒng)的軌道交通站間客流量分布預(yù)測(cè)，大多沿大熵法)等原因，導(dǎo)致其自身理論假設(shè)與實(shí)際乘客用交通規(guī)劃中常用的四階段法的起訖點(diǎn)(Origin-選擇行為不太相符或應(yīng)用缺陷而受到極大的Destination，OD)分布預(yù)測(cè)方法，包括基于歷史限制。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的集計(jì)模型方法和基于行為分析的非非集計(jì)模型方法是基于非集計(jì)模型，從行為解集計(jì)模型方法。在集計(jì)模型方法中，增長(zhǎng)系數(shù)法是釋的角度揭示乘客對(duì)目的地的選擇機(jī)理，可以適應(yīng)基于未來(lái)交通OD分布與現(xiàn)狀相同的假設(shè)，通過(guò)分路網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)的OD分布預(yù)測(cè)。HJPTim—析OD間歷史統(tǒng)計(jì)規(guī)律預(yù)測(cè)未來(lái)的OD分布。文獻(xiàn)mermans

6、(1996)[113提出一種結(jié)合交通方式選擇和[3—9]分別針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建了基于歷史目的地選擇的模型，并基于調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)對(duì)以購(gòu)物數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的OD分布預(yù)測(cè)模型，且預(yù)測(cè)效果理為目的的出行進(jìn)行了預(yù)測(cè)。GoranJovicic等想。但在軌道交通新線接人既有線網(wǎng)時(shí)，路網(wǎng)拓?fù)?2003)[1。]運(yùn)用Logit模型對(duì)0D分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，模收稿日期：2014—10—10；修訂日期：2014一l1—19基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目資助(2011BAGO1B01)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(2014YJS082)作者簡(jiǎn)介：蔡昌俊(1965一)，男，湖北宜昌人，教授級(jí)高級(jí)

7、工程師。第1期基于AFC數(shù)據(jù)的城軌站間客流量分布預(yù)測(cè)127型的效用函數(shù)考慮了終點(diǎn)站的吸引能力、是否區(qū)內(nèi)基于代表個(gè)人法將集計(jì)后的AFC數(shù)據(jù)離散化，并出行、OD間的距離、由方式選擇模型產(chǎn)生的合成修正了引入權(quán)重的最大似然估計(jì)方法，使得集計(jì)后效用以及常數(shù)項(xiàng)，結(jié)合丹麥地區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)，推導(dǎo)的AFC數(shù)據(jù)可以用來(lái)標(biāo)定乘客目的地選擇的非集模型參數(shù)并對(duì)模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。Shlomo計(jì)模型。Bekhor等(2008)[13]基于廣義極值理論建立了目1．1乘客目的地選擇模型的建立的地選擇模型，模型中關(guān)注非公務(wù)出行，以拉特維隨機(jī)效用最大化理論是指交通行為決策