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申请/专利权人：中铁第四勘察设计院集团有限公司

摘要：本发明提供了基于空间圈层需求的都市圈轨道交通一体化客流预测方法，涉及交通运输技术领域，包括以下步骤：对都市圈进行圈层划分，划分为高铁圈、城际圈、市域圈、城轨圈，由内向外按圈层分析出行需求的结构、特征要求；针对每个圈层构建交通出行模型进行客流预测，包括对出行客流生成预测、客流分布预测和出行方式划分预测；针对圈层对外通道交通客流进行预测，包括轨道交通对外出行的客流空间分布预测；本发明依据预测对象空间范围建立模型预测相关需求，与圈层外客流、圈层通过客流进行叠加，在轨道交通一体化网络中进行分配，获得各层次轨道交通线网的客流分布指标，以指导下一步多层次轨道交通一体化的规划实践，具有重要的应用价值。

主权项：1.基于空间圈层需求的都市圈轨道交通一体化客流预测方法，其特征在于，包括以下步骤：对都市圈进行圈层划分，划分为高铁圈、城际圈、市域圈、城轨圈，由内向外按圈层分析出行需求的结构、特征要求；针对每个圈层构建交通出行模型进行客流预测，包括对出行客流生成预测、客流分布预测和出行方式划分预测；针对圈层对外通道交通客流进行预测，包括轨道交通对外出行的客流空间分布预测、圈层对外出行方式划分预测；针对每一圈层对外通道进行融合规划，包括交通廊道识别、客流断面分布分析、提出各层次轨道的初步方案、对初步方案进行客流测试、根据方案适应性对通道进行叠加融合规划；基于融合规划后的线路，并考虑圈层对外客流，对各圈层进行客流分配，依托四个圈层对应交通出行模型的预测步骤，获得多种轨道交通方式对应的客流量及客流方向分布，进而实施客流需求分配；城轨圈用于预测城市市内出行的客流总量及分布，包含枢纽稳态客流在市内的分布；市域圈用于预测城市城区边缘内出行的客流总量及分布，包含部分枢纽稳态客流的分布；城际圈用于预测城市特定半径下辐射至周边城市的出行客流总量及分布，包括有限范围内的定向客流；高铁圈用于预测特定覆盖区域，即都市圈、经济带内城市对外及远途省市际间出行的客流总量及分布；对出行客流生成预测，包括以下步骤：客流生成模型构建：各圈层出行客流生成预测中，通过数据拟合回归工具的使用：SPSS软件对自变量之间的相关性进行检测，从而对自变量进行筛选，即将相关的两个自变量排除掉其中一个，以确保所有参与到回归分析中的自变量的有效性，引入交通小区的可达性作为出行产生量和吸引量的影响因素：可达性指标基准=平均出行距离Km平均出行时间h，客流生成预测模型： 其中，：交通小区发生或吸引的交通量；,,：待定系数；：分区活动的指标，即指与因变量相关系数高的自变量；：交通小区的可达性指标；客流生成周期性变化趋势预测：采用傅里叶级数近似拟合客流生成中随着时间序列包含的天、周、月周期性变化趋势，表达式为： 其中，p：时间序列周期长度；：傅里叶级数；该式即为： 式中， 其中，X（t）：客流变化周期；：参数向量，初始化为~Normal（0，），为周期影响系数；特殊时期客流生成补偿：在节假日、特殊天气时间窗口，客流生成呈现与平时不同的趋势，为减少预测误差，对这些特殊时期进行补偿，公式如下： 其中，L：特殊时期集合；i：单个特殊时期；：对应事件的影响因子；：窗口期包含的时间；交通廊道识别，具体为：从区域层面，研判规划范围过往全社会客运量发展趋势，以及主要分布特征，分析轨道交通在综合交通体系中承担的功能；客流断面分布分析，具体为：各通道客流需求断面是通道内线路布局、建设时序的重要依据，由此分对内、对外分层次进行分析；提出各层次轨道的初步方案，具体为：根据各层次轨道定位、合理分工、时间目标、覆盖目标要求，提出初步的各层次轨道方案，对已有规划方案的，根据轨道圈层划分原则以及从综合交通角度预测的客流成果，提出优化方案；对初步方案进行客流测试，具体为：针对城市群、都市圈轨道交通建设项目的特点，将整个客流预测工作共分为三个阶段，首先收集社会经济、人口、现有综合交通建设发展情况基础资料，接着采用历年公路、铁路调查数据以及移动手机信令数据，进行旅客出行特征分析，然后进行出行生成、出行分布、方式划分以及在城际铁路线网上的出行分配预测，得到城际铁路线网客流以及近期建设项目分年度客流；根据方案适应性对通道进行叠加融合规划，具体为：从融合后的方案能力适应性、对城际功能要求的时间目标值的适应性、综合线路之间融合的可能性，逐层分通道，对于逐层两两之间叠加单条线路能力、功能、时效可满足的，规划融合为一条线路的方案，或者一定时期内的融合、逐步分线的方案；对各圈层进行客流分配，包括以下步骤：依托四个圈层对应交通出行模型的预测步骤，将由内向外按圈层分析出行需求的结构、特征要求与圈层外客流、圈层通过客流进行叠加，获得一体化条件下城市轨道交通、市域铁路、城际铁路和干线铁路四种轨道交通方式对应的客流量及客流方向分布；实施客流需求分配，将所得到的一体化轨道交通客流需求量，结合实际线网条件，根据相应的规则分到每一种方式的每一条线路上；分配过程中，根据工程实践要求以非平衡分配方法、平衡分配方法、随机分配方法和动态分配方法进行具体实施；对于固定方向的圈层外出行，基于轨道交通某一子方式线路辐射人口及线路连接城市引力的客流规模预测，将客流按相应比重分配至各条线路中。

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