面向区域干线公路网规划的哦的预测方法与应用研究

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3.0 高德中 2024-11-19 5 4 3.19MB 94 页 15积分
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摘 要
公路运输是我国国民经济的重要基础性产业，近几年来，国家一系列发展政
策的出台，使我国的公路建设突飞猛进，公路等级和路网整体水平不断提高，高
速公路里程不断增长，公路基础设施制约经济发展问题得到一定程度缓减，但目
前的公路网仍存在诸多问题，地区低等级公路规模庞大，四级及以下公路占公路
网总规模的 90%左右，因而提升路网等级，即干线公路网的建设已成为目前我国
公路网规划建设的重点。本文面向区域干线公路网规划的 OD 预测方法及应用研
究重点研究了以下几部分内容。
1） 总结区域客、货运需求的发展规律，分析其与社会经济各衡量指标之间
的相关性强弱，建立客、货运需求和与其强相关的社会经济指标之间的
关系模型，以此来预测区域客货运总需求的发展趋势及规模；
2） 建立面向区域干线公路网规划的客运 OD 预测模型。一、分析不同职业不
同出行目的人们的出行规律，以及不同行业的旅客吸引规律，建立基于
职业和目的的客运类别产生预测模型以及基于行业的旅客吸引预测模
型，并在总量控制的基础上进行交通小区客运产生和吸引量预测；二、
结合地区客运空间分布相关调查，建立地区客运空间分布预测模型；三、
建立基于运输周转量指标的交通方式划分模型，分析一般公路、干线公
路、铁路、水路、航空等运输方式的合理运输周转量区间，分析各周转
量区间干线公路的分担率；四、将二和三相结合建立面向区域干线公路
网规划的客运 OD 预测模型。
3） 建立面向区域干线公路网规划的货运 OD 预测模型。一、基于投入-产出
法建立分货种的货运空间分布模型；二、建立基于运输周转量指标的交
通方式划分模型，分析一般公路、干线公路、铁路、水路、航空等运输
方式的合理运输周转量区间，分析各周转量区间干线公路的货运分担率；
三、综合以上两方面即可建立面向区域干线公路网规划的货运 OD 预测模
型。
4） 将预测模型在温州区域干线公路网规划案例中进行应用，论证科学性、
实用性、可操作性。
关键词：OD 预测 类别生成 综合运输效率 温州区域
ABSTRACT
Highway transportation is an important foundation of the national economy in
China. In recent years, a series of national development policies make rapid progress in
road construction. Improve the road level and the overall level of road network.
Highway mileage is growing. To some extent, road infrastructure constraint on
economic development issues alleviated. However, the existing road network still has
many problems. The low-grade highway takes a high proportion in the whole network.
Many provinces and municipalities accounted for quarternary and under highways take
about 90% of the total scale. Thus, the construction of trunk road network has become
our focus of planning and construction of road network. This regional trunk road
network planning for the OD prediction method study focused on the part of the
following.
1) The paper summarize regional passenger and goods transport development
demand, analyze the transport demand and the correlation between the social and
economic indicators, establish passengers and cargo transport demand and the
correlation between the social and economic index of the model, in order to predict
areas of passengers and goods of total demand trend and development scale.
2) Establishing the regional main highway network planning in passenger transport
demand forecasting model. First, analyze different people's different travel objective
laws and different industries to attract the passengers. Based on the different professions
and different categories of passenger travel purpose and different industry generated
forecast model to attract tourists prediction model. Second, combine relevant
investigations of the spatial distribution of passenger, to establish passenger space
distribution forecasting model. Third, based on the quantity index of the transportation
model, analyzes the main highway share quantity interval. Fourth, combines the second
and third regional trunk road network planning establishment for the passenger OD
prediction model.
3) Establishing the regional trunk road network planning cargo prediction model.
according to the relationship between input and output links, through the industrial
relationship between quantitative analysis of its derived demand for freight transport,
and also combined with the industry structure of the studied region, inquire into the
relationship between the spatial distribution of freight. Based on the quantity index of
the transportation model, analyzes the main highway freight turnover interval share rate.
This paper demonstrate the structure and the relevance of demand for freight transport
at the front, secondly set up a freight distribution model to achieve these ideas above.
4) The forecast model is applied in Wenzhou regional trunk road network planning
cases, demonstrates its applied science, practicality, operability.
Key Word：OD Forecast, Category generation ，Integrated transport
efficiency ，Wenzhou region
目 录
摘 要
ABSTRACT
第一章 绪论.....................................................................................................................1
§1.1 选题背景 ................................................... 1
§1.2 国内外研究现状 ............................................. 1
§1.2.1 国外相关研究现状 ...................................... 1
§1.2.2 国内研究现状 .......................................... 3
§1.2.3 评价与启示 ............................................ 8
§1.3 研究目的与意义 ............................................. 9
§1.4 研究内容和技术路线 ........................................ 10
第二章 面向区域干线公路规划的 OD 预测相关理论 .................................................12
§2.1 空间运输联系理论 .......................................... 12
§2.1.1 区域空间相互作用 ..................................... 12
§2.1.2 空间运输联系与空间经济联系的关系 ..................... 12
§2.1.3 交通运输网路对空间运输联系产生及发展的影响 ........... 13
§2.2 经济发展与运输结构的相互作用理论 .......................... 14
§2.3 客运需求相关理论 .......................................... 16
§2.3.1 节点重要度理论 ....................................... 16
§2.3.2 交通区位线理论 ....................................... 17
§2.4 货运需求相关理论 .......................................... 18
§2.4.1 货物运输问题的数学模型 ............................... 18
§2.4.2 基于空间的货运需求分类 ............................... 19
§2.4.3 货运的度量方式 ....................................... 19
§2.4.4 分货种运输需求的重要分析理论——投入产出理论 ......... 20
§2.5 交通运输一体化发展理论 .................................... 21
§2.6 本章小结 .................................................. 23
第三章 公路 OD 需求与其影响因素的相关性分析 .....................................................24
§3.1 公路运输需求的影响因素 .................................... 24
§3.1.1 客运需求的影响因素 ................................... 24
§3.1.2 货运需求的影响因素 ................................... 24
§3.2 公路运输需求与其影响因素的相关性分析 ...................... 25
§3.2.1 公路客运需求与其影响因素的相关性分析 ................. 25
§3.2.2 区域货运需求与其影响因素的相关性分析 ................. 28
§3.2.3 运输结构与其影响因素的相关性分析 ..................... 32
§3.3 本章小结 .................................................. 34
第四章 区域干线公路网 OD 生成与分布预测 .............................................................35
§4.1 公路客运 OD 空间分布关系模型 ............................... 35
§4.1.1 建模思路 ............................................. 35
§4.1.2 相关指标分类 ......................................... 36
§4.1.3 模型的假设条件 ....................................... 37
§4.1.4 模型相关系数引入 ..................................... 38
§4.1.5 区域客运 O-D 分布预测模型 ............................. 39
§4.2 公路货运 OD 空间分布关系模型 ............................... 40
§4.2.1 建立模型的思路 ....................................... 40
§4.2.2 模型假设条件 ......................................... 41
§4.2.3 模型参数说明汇总 ..................................... 41
§4.2.4 模型相关系数引入 ..................................... 43
§4.2.5 货运 O-D 分布预测模型 ................................. 45
§4.3 模型应用方案设计 .......................................... 45
§4.3.1 区域客、货运总量预测 ................................. 45
§4.3.2 各交通小区客、货运产生及吸引量预测 ................... 46
§4.3.3 交通小区间的干线公路客、货运输分布预测 ............... 46
§4.3.4 交通小区间的干线公路客、货运输生成预测 ............... 47
§4.4 本章小结 .................................................. 47
第五章 案例分析——温州区域干线公路 OD 预测 .....................................................49
§5.1 预测背景综述 .............................................. 49
§5.1.1 区位分析与评价 ....................................... 49
§5.1.2 交通运输发展分析与评价 ............................... 51
§5.1.3 预测的总体思路 ....................................... 52
§5.1.4 交通区的划分 ......................................... 52
§5.2 交通运输需求与其影响因素的相关性分析 ...................... 53
§5.2.1 客运需求影响因素的相关性分析 ......................... 53
§5.2.2 货运交通需求影响因素的相关性分析 ..................... 55
§5.3 区域社会经济发展预测 ...................................... 56
§5.3.1 区域人口增长预测 ..................................... 56
§5.3.2 区域经济发展预测 ..................................... 58
§5.4 区域干线公路 OD 预测 ....................................... 66
§5.4.1 区域综合交通生成量预测 ............................... 66
§5.4.2 不同周转量区间干线公路承担率预测 ..................... 70
§5.4.3 干线公路 O-D 分布量预测 ............................... 72
§5.4.4 干线公路 O、D 生成量预测 .............................. 77
§5.5 本章小结 .................................................. 82
第六章 结论与展望.......................................................................................................83
§6.1 本文研究的主要内容总结 .................................... 83
§6.2 有待于进一步研究的问题 .................................... 83
附 录...........................................................................................................................83
参考文献...................................................................................................................90
1
第一章 绪论
§1.1 选题背景
公路运输是我国国民经济的重要基础性产业，改革开放以来，我国公路运输
事业得到了巨大的发展，公路运输对促进经济与社会发展的巨大作用已得到人们
的普遍认可，干线公路的大规模建设使我国传统的运输格局发生了根本性的变化，
也大大促进了我国公路运输业的发展。但是我国服务于地区间较长距离公路运输
的干线公路网规模、水平仍不能满足我国社会经济发展的需要，根据我国公路建
设总体规划，我国仍需用几个五年计划的时间来进一步建设和完善我国的干线公
路网路系统。
本文依托于温州市交通局委托的重点项目“温州市公路水路建设布局规划”。
项目编制期间经过大量的实际调查研究，为本文的完成提了宝贵的经验、思路和
方法，也为本文研究提供了充足的实证资料。
§1.2 国内外研究现状
§1.2.1 国外相关研究现状
(1) 交通运输区位理论发展过程及相关研究成果
德国古典区域经济学家杜能在 1826 年出版的《孤立国对于农业与国民经济的
关系》中研究了农业产品的区位（当时是农业社会），他认为，利润与农业生产成
本、农产品的市场价格及把产品运输到市场的运费直接相关[1]，在他的“孤立国”
中没有通航的河流、铁路、航空等运输方式，农村与城市的联系只有马车一种交
通工具（当时仅限于此），并且农产品的运费是与重量和距离的乘积成正比例的。
该理论论证了当时以农业发展为主导的经济社会中，交通运输对于农业产品区位
的决定性作用。
德国著名的古典区域经济学家韦伯（Alfred Weber，1868~1958）1909 年发表
了《论工业的区位》[2]，奠定了工业区位研究的方法与理论框架，在他的研究中，
将工业区位因子归结为三个主要因素——运费、劳动费、集聚（分散）因子，提
出了不同指向的工业布局原则。韦伯在杜能农产品区位论研究的基础上，进一步
研究运输费用指向，引入原料指数的概念，根据原料指数的大小确定工业区位。
1948 年美国空间经济学家胡佛（E. M. Hoove）在其出版的《经济活动的区位》
中修正了韦伯理论中运费与距离成正比的假定，指出中转点定位对装卸费用的节
约，由此解释了企业布局趋向于中转点的现象，这就阐明了港口区和交通枢纽转
换点的优势产业区位理论[3]。胡佛更为细致的分析并进一步拓展了交通与经济空间
关系的研究，它暗示了交通线路的空间特征将影响企业的选址，进而形成经济的
聚集。他的研究成为交通网络优势经济区位研究的开端。
面向区域干线网络规划的 OD 预测方法与应用研究
2
1963 年经济地理学家塔费（Taafe）、莫雷尔（Morrill）、古德(Gould)提出著名
的交通线与区域发展模型，他们的论证研究了交通线路扩展与区域开发的空间过
程，基本属于经验性分析，对线路的结构与区域经济发展的内在联系未加注意。
(2) 产业结构及其发展研究
1)配第-克拉克定律[4]
17 世纪英国经济学家威廉·配第最早注意到了产业结构演变的规律，在其代
表作《政治算术》中，配第指出：制造业能比农业得到更多的收入，而商业能比
制造业得到更多的收入。
受到配第的启发，英国经济学家科林·克拉克在《经济进步的诸条件》一书
中，通过对 40 多个国家不同时期的三次劳动投入和总产出资料的整理与比较，指
出随着全社会人均国民收入水平的提高，劳动力首先由第一产业向第二产业转移；
当人均国民收入进一步提高时，劳动力便向第三产业转移。
2)库兹涅茨假说[5]
库兹涅茨在继承克拉克研究成果的基础上，从三次产业占国民收入比重变化
的角度论证了产业结构演变的规律：在工业化起点，第一产业比重较高，第二产
业比重较低。随着工业化进程的推进，第一产业比重持续下降，第二产业和第三
产业比重都相应有所提高，且第二产业比重上升幅度大于第三产业，第一产业在
产业结构中的优势地位被第二产业所取代。当第一产业比重降低到 20%以下时，
第二产业比重高于第三产业，工业化进入中期阶段；当第一产业比重再降至 10%
左右时，第二产业比重上升到最高水平，工业化进入到后期阶段，此后第二产业
比重转为相对稳定或有所下降。
3)霍夫曼定理[6]
德国经济学家霍夫曼对工业化问题进行了开创性研究，他以霍夫曼比率为基
准提出的工业化阶段理论被称之为“工业化阶段法则”。霍夫曼比率用公式表示为：
霍夫曼比率=消费品工业净产值/资本品工业净产值
霍夫曼将工业化过程分为四个阶段：第一阶段，消费品工业占主要地位，霍
夫曼比率为
(5 1)
；第二阶段，资本品工业快于消费品工业增长，达到消费品工业
产值的 50%左右，霍夫曼比率为
(2.5 0.5)
；第三阶段，资本品工业继续快速增长，
并已达到和消费品工业相平衡的状态，霍夫曼比率为
(1 0.5)
；第四阶段，资本品
工业占主要地位，这个阶段实现了工业化，霍夫曼比率为 1以下。
4)钱纳里发展阶段论[7]
美国经济学家钱纳里通过对 34 个准工业国经济发展的研究发现，经济发展会
规律性的经过六个阶段。第一阶段是传统社会阶段，产业结构以农业为主，几乎
摘要：

摘要公路运输是我国国民经济的重要基础性产业，近几年来，国家一系列发展政策的出台，使我国的公路建设突飞猛进，公路等级和路网整体水平不断提高，高速公路里程不断增长，公路基础设施制约经济发展问题得到一定程度缓减，但目前的公路网仍存在诸多问题，地区低等级公路规模庞大，四级及以下公路占公路网总规模的90%左右，因而提升路网等级，即干线公路网的建设已成为目前我国公路网规划建设的重点。本文面向区域干线公路网规划的OD预测方法及应用研究重点研究了以下几部分内容。1）总结区域客、货运需求的发展规律，分析其与社会经济各衡量指标之间的相关性强弱，建立客、货运需求和与其强相关的社会经济指标之间的关系模型，以此来预测区...

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