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

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1、第36卷，第1期中國鐵道科學(xué)Vo1．36No．12015年1月CHINARAIIWAYSCIENCEJanuary，2015文章編號：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)教育部重點實驗室，北京100044；3．廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州510310)摘要：基于軌道交通自動售檢票系統(tǒng)(AutomaticFareCollection，AFC)統(tǒng)計獲得的集計型客流數(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，選取終點站吸引客流量、列車運(yùn)行時間、乘客在站換乘時間、乘客換乘次數(shù)、起終點站的線位關(guān)系和站點屬性6個指標(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、起終點站之間的線位匹配關(guān)系等對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)測模型；然后，利用代表個人法將AFC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為非集計型數(shù)據(jù)，基于WESML(WeightedExogenousSamplingMaximumLikelihood)估計方法，實現(xiàn)對目的地選擇的非集計預(yù)測模型的參數(shù)標(biāo)定。采用廣州地鐵6號

3、線開通前后的AFC數(shù)據(jù)，對該預(yù)測模型的預(yù)測效果進(jìn)行檢驗。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)測的平均絕對誤差僅為36人，因此該預(yù)測模型具有較高的預(yù)測精度。關(guān)鍵詞：城市軌道交通；客流預(yù)測；路網(wǎng)結(jié)構(gòu)；集計型數(shù)據(jù)；非集計模型；自動售檢票系統(tǒng)中圖分類號：U239．5：U293．13文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4632．2015．01．18近年來，隨著我國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，因此增長大量新線開通并連接入網(wǎng)，很多大城市的城市軌道系數(shù)法無法直接應(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)營效應(yīng)已非常明顯【】]。在新線開通布預(yù)測。而重力模型、介人機(jī)會模型等綜合建模方運(yùn)營時，為了制定新的列車開行方案，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，評價新線對既有線網(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。城市軌道交通站間客流量預(yù)測，但由于缺乏對人的出行行為的深入分析(如分布預(yù)測作為其客流需求預(yù)測中的一個重要組成部重力模型)，或假設(shè)OD間的客流產(chǎn)生機(jī)會只與分，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，大多沿大熵法)等原因，導(dǎo)致其自身理論假設(shè)與實際乘客用交通規(guī)劃中常用的四階段法的起訖點(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)測方法，包括基于歷史限制。數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律的集計模型方法和基于行為分析的非非集計模型方法是基于非集計模型，從行為解集計模型方法。在集計模型方法中，增長系數(shù)法是釋的角度揭示乘客對目的地的選擇機(jī)理，可以適應(yīng)基于未來交通OD分布與現(xiàn)狀相同的假設(shè)，通過分路網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時的OD分布預(yù)測。HJPTim—析OD間歷史統(tǒng)計規(guī)律預(yù)測未來的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]分別針對不同的應(yīng)用場景構(gòu)建了基于歷史目的地選擇的模型，并基于調(diào)查問卷數(shù)據(jù)對以購物數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律的OD分布預(yù)測模型，且預(yù)測效果理為目的的出行進(jìn)行了預(yù)測。GoranJovicic等想。但在軌道交通新線接人既有線網(wǎng)時，路網(wǎng)拓?fù)?2003)[1。]運(yùn)用Logit模型對0D分布進(jìn)行預(yù)測，模收稿日期：2014—10—10；修訂日期：2014一l1—19基金項目：國家科技支撐計劃項目資助(2011BAGO1B01)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助(2014YJS082)作者簡介：蔡昌俊(1965一)，男，湖北宜昌人，教授級高級

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127型的效用函數(shù)考慮了終點站的吸引能力、是否區(qū)內(nèi)基于代表個人法將集計后的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)重的最大似然估計方法，使得集計后效用以及常數(shù)項，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)可以用來標(biāo)定乘客目的地選擇的非集模型參數(shù)并對模型預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了評價。Shlomo計模型。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