專利名稱：基于貨運流程的港口道路交通需求od估計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交通規(guī)劃領域，具體涉及一種基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法。
背景技術：
交通需求預測是交通規(guī)劃中的核心內(nèi)容之一，是合理規(guī)劃交通運輸系統(tǒng)的基礎。交通發(fā)展政策的制定、交通網(wǎng)絡設計及方案評價都與交通需求預測有密切的聯(lián)系。1962年，美國芝加哥市交通規(guī)劃研究中提出“生成-分布-方式劃分-分配 ”的預測方法標志著“四階段”交通預測模型的形成。從交通需求預測模型發(fā)展歷程來看，到目前為止，交通需求預測模型可以分為3代，第一代為城市交通規(guī)劃系統(tǒng)模型，以四階段法為代表，第二代為離散選擇模型，第三代是基于活動的交通需求模型，這一類模型又可以分為基于活動的離散選擇模型和基于活動的仿真模型。目前大部分的交通需求預測模型都是針對一般城市交通而言，如當前港區(qū)道路交通量需求預測普遍采用簡單套用常規(guī)的四階段法，但港區(qū)道路交通不同于一般城市交通，港區(qū)主要服務于集疏運交通，主要以貨運為主，貨車所占的比例較高，另一方面港區(qū)貨運交通發(fā)生吸引點比較固定，大多數(shù)都集中在進出港區(qū)閘口、貨物堆場和碼頭。港區(qū)交通需求預測不同于城市交通需求預測，港區(qū)交通量生成影響因素與城市交通量生成影響因素有很大不同。港區(qū)交通量是以生產(chǎn)車輛和港口業(yè)務聯(lián)系車輛為主，有其特定的規(guī)律性。若港區(qū)交通是以集裝箱運輸、散雜貨為主，港區(qū)交通量預測就應以集裝箱卡車、散雜貨運車輛、滾裝運輸車輛和相關業(yè)務車輛為主。另外，港區(qū)范圍和城市區(qū)域相比，相對較小，行人較少，車輛行駛速度較慢，道路路面布置及交通管理也都和城市交通有很大差別，因為簡單的采用四階段法預測港區(qū)道路交通量需求并不非常適合。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)港區(qū)道路交通特點，以貨運交通為主的道路交通需求OD評估方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法，其包括如下步驟I)確定港區(qū)內(nèi)主要OD點，即港區(qū)內(nèi)的各個閘口、堆場、碼頭，調(diào)查獲取港區(qū)各堆場的面積、層數(shù)和面積利用率及各碼頭的道路集疏運比例；2)根據(jù)各堆場的面積、層數(shù)和面積利用率、道路集疏運比例計算各堆場的貨物量及各碼頭道路集疏貨運量；3)分析港區(qū)內(nèi)貨運流程模式；4)根據(jù)各堆場的貨物量、各碼頭道路集疏貨運量及港區(qū)內(nèi)貨運流程模式計算各閘口到各堆場、各堆場到各碼頭；各閘口到各碼頭、各碼頭到各閘口的選擇概率；
5)根據(jù)實測得到每個進出港閘ロ的進出港流量、換算得到每個堆場和碼頭的進出流量，井根據(jù)相應的選擇概率計算港區(qū)所有閘ロ、堆場和碼頭每個OD之間的交通發(fā)生吸引量，得到港區(qū)估計OD矩陣；6)采用VI SUM宏觀模型進行OD反推，得到港區(qū)推算OD矩陣，比較推算OD矩陣與估計OD矩陣是否在誤差范圍內(nèi)，如在誤差范圍內(nèi)則估計OD矩陣為最終OD矩陣，如不在誤差范圍之內(nèi)，則重新規(guī)劃調(diào)整各堆場的面積利用率及各碼頭的道路集疏運比例，并返回步驟2)。優(yōu)選的，步驟3)中的港區(qū)內(nèi)貨運流程模式包括閘ロ-堆場-碼頭、閘ロ-碼頭兩種。 上述技術方案具有如下有益效果該基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法充分考慮了港區(qū)貨運的每個環(huán)節(jié)，分析了主要交通發(fā)生吸引點的吸引強度，在此基礎上構建港口道路交通需求估計模型，提出基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法，具有計算簡單，針對港區(qū)突出的貨運交通并考慮貨物運輸過程中的具體過程來進行交通分布等優(yōu)點。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖對本專利進行詳細說明。


圖I為本發(fā)明實施例的流程圖。圖2為本發(fā)明實施例閘ロ-堆場-碼頭貨運流程模式示意圖。圖3為本發(fā)明實施例閘ロ-碼頭貨運流程模式示意圖。圖4為本發(fā)明實施例閘ロ -堆場-碼頭選擇肢示意圖。圖5為本發(fā)明實施例閘ロ-碼頭選擇肢示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細介紹。本發(fā)明針對港口道路交通以貨運交通為主的突出特征，特別是針對港區(qū)典型的貨運流程，提出一種基于貨運流程的港口道路交通需求的估計方法，充分考慮港區(qū)貨運的每個環(huán)節(jié)，分析主要交通發(fā)生吸引點的吸引強度，在此基礎上構建港口道路交通需求估計模型。本發(fā)明具有如下特點(I)基于活動理論，以整個貨運流程為研究単元，以港區(qū)主要交通發(fā)生吸引點為出發(fā)點，以港區(qū)內(nèi)貨物車輛的典型貨運流程為分析對象；(2)由于港口主要服務于集疏運交通，其交通發(fā)生點和吸引點比較固定，港區(qū)主要交通發(fā)生點和吸引點集中在進出港閘ロ、堆場和碼頭，因此以閘ロ、堆場、碼頭作為交通小區(qū)進行港口道路交通需求估計；(3)從長時間范圍內(nèi)來看(比如I年)，對于道路運輸，港區(qū)進出閘ロ的貨物總量與港內(nèi)所有碼頭的道路運輸總貨物量是保持平衡的，則從閘ロ-堆場-碼頭和從閘ロ-碼頭兩種模式下的貨物總量應等于碼頭的總貨物量；(4)影響港口貨物堆場能容納貨物量的因素包括堆場面積、堆存層數(shù)、面積利用率，以這3個影響因素來估計港口每個堆場的貨物總量；(5)道路集疏運在港口綜合集疏運系統(tǒng)中占有重要的地位。而且，在不同港區(qū)，不同貨物的集運和疏運過程中，道路系統(tǒng)起到不同的作用。對于港口碼頭的進出小時道路交通量，按照道路集疏運所占的比例計算每個碼頭道路運輸?shù)呢浳锟偭浚?6)以貨物吞吐量為影響效用的因素，分析港區(qū)內(nèi)各個閘口、堆場和碼頭的吸引強度對每次出行的路線選擇，在此基礎上估計港區(qū)每個OD對的出行量與吸引量。為了達到以上目的，針對本發(fā)明提出的基于貨運流程的港口道路交通需求估計模型，首先要明確以下基本概念I) 一次物流一次物流是指貨運車輛從港外貨源地裝箱之后直接通過閘口進港將貨物運往碼頭，中途不需要任何的中轉(zhuǎn)或者停留。2)貨物中轉(zhuǎn)站貨物中轉(zhuǎn)站是指當運送貨物的船還未到碼頭或者碼頭無?？坎次粫r，貨物不能直接進碼頭而是需要運往貨物堆場等待，在港區(qū)貨物堆場相當于是貨物中轉(zhuǎn)站。3) 二次物流二次物流是指貨物運輸需要經(jīng)過貨物中轉(zhuǎn)站之后才能運往碼頭的過程。4)貨物集結貨物集結包括兩個方面的涵義(I)進港集結貨物從港外貨源地進港運送到貨運中轉(zhuǎn)站或者碼頭，在貨運中轉(zhuǎn)站和碼頭處形成大量貨物堆放的過程。(2)出港集結貨物從國外或者外地船只運到碼頭之后，在碼頭形成大量貨物出港等待的過程。5)貨物疏散貨物疏散與貨物集結是相對而言的，當大量貨物等待運送進出港時，車輛陸續(xù)到達碼頭或者中轉(zhuǎn)站對貨物進行疏散的一個過程。6)典型貨運流程模式
(I)閘口 -堆場-碼頭貨物堆放在堆場，當船停靠碼頭之前，貨車空車通過閘口到達堆場裝箱之后開往碼頭進行卸貨裝船，之后再沿著碼頭-堆場-閘口返回，屬于二次物流過程，具體過程見附圖2;(2)閘口 -碼頭車輛從港外貨源地裝上貨物之后，直接從閘口將貨物運送到碼頭，卸完貨之后再從碼頭通過閘口出港，屬于一次物流過程，具體過程見附圖3。本發(fā)明提出的基于貨運流程的港口道路交通需求估計方法，其基本思路如下基于活動理論，以整個貨運物流過程為研究單元，以港區(qū)主要交通發(fā)生吸引點為出發(fā)點，以港區(qū)內(nèi)貨物車輛的典型貨運物流過程為分析對象，在獲取港區(qū)堆場基本參數(shù)(包括堆場面積、堆場層數(shù)和堆場面積利用率)、港區(qū)內(nèi)各個出入閘口流量、碼頭道路集疏運比例這些基本數(shù)據(jù)的前提下，估算每個堆場貨物量和碼頭道路集疏運貨物量，以貨物吸引量為影響效用的因素，分析港區(qū)內(nèi)各個閘ロ、堆場和碼頭的吸引強度對每次出行路線選擇，在此基礎上估算港區(qū)每個OD對的出行量與吸引量，得到港口道路交通發(fā)生吸引的OD矩陣，最后利用VISUM建立港區(qū)宏觀模型，根據(jù)實測流量反推港區(qū)0D，采用兩者的相對誤差來驗證模型估計的可靠性。其基本流程如附圖I所示首先確定港區(qū)內(nèi)主要OD點，即港區(qū)內(nèi)的各個閘ロ、堆場、碼頭，調(diào)查獲取各堆場的面積、層數(shù)和面積利用率及各碼頭的道路集疏運比例；然后根據(jù)各堆場的面積、層數(shù)和面積利用率、道路集疏運比例計算各堆場的貨物量及各碼頭道路集疏貨運量。假設調(diào)查得到港區(qū)有m個閘ロ，n個堆場，I個碼頭，需要獲取以下數(shù)據(jù)(I)每個閘ロ進港流量Oei和出港流量Otji (2)每個堆場中進出貨物總量Hdj(3)每個碼頭貨物總量Hek、Hok其中i = 1,2,3,......, m, j = 1,2,3,......, n, k = 1,2,3,......, I, e 表示
進，O表示出，d表示堆場。影響集裝箱堆場能容納貨物量的因素包括堆場面積、堆存層數(shù)、面積利用率。集裝箱堆場貨物量具體計算公式為Hd = s* P 3/s0(I)式中Hd——堆場可容納貨物量(TEU)； p——集裝箱堆存平均層數(shù)；^——箱位利用率，取值區(qū)間0. 7-0. 8。s——堆場面積，平方米；S0——單個標準集卡占堆場面積，取值為15平方米。調(diào)研得到港區(qū)每個堆場的情況，了解堆場面積及堆存層數(shù)之后按上式計算每個堆場堆放貨物總量。閘ロ進出港流量Oei和Otji都為小時流量(標準集裝箱/小吋，即TEU/h)，而堆場和碼頭年貨物總量Hd、Hek, Hok為噸/年，首先要將堆場和碼頭中的貨物總量換算成TEU/h。I輛標準集裝箱(40英尺箱)能運送的最大貨物總量為30. 48噸，設港區(qū)高峰小時流量比為も，則每個堆場進出小時交通量按下式計算。E =-i——L = 8.989 x10 5if ,.t (TEU /h)
1365x30.484道路集疏運在天津港綜合集疏運系統(tǒng)中占有重要的地位。而且，在不同港區(qū)，不同貨物的集運和疏運過程中，道路系統(tǒng)起到不同的作用。對于碼頭的進出小時交通量，按照道路集疏運所占的比例首先計算道路運輸?shù)呢浳锟偭?。Htek = Hek k2Htok = Hok k3式中k2為道路運輸集港比例，k3為道路運輸疏港比例。每個碼頭進出小時交通量按下式計算。A；= 365x30 48^1 = 8 989x10—5 凡A(孤ひ/句
權利要求
1.一種基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法，其特征在于，其包括如下步驟 1)確定港區(qū)內(nèi)主要OD點，即港區(qū)內(nèi)的各個閘ロ、堆場、碼頭，調(diào)查獲取港區(qū)各堆場的面積、層數(shù)和面積利用率及各碼頭的道路集疏運比例； 2)根據(jù)各堆場的面積、層數(shù)和面積利用率、道路集疏運比例計算各堆場的貨物量及各碼頭道路集疏貨運量； 3)分析港區(qū)內(nèi)貨運流程模式； 4)根據(jù)各堆場的貨物量、各碼頭道路集疏貨運量及港區(qū)內(nèi)貨運流程模式計算各閘ロ到各堆場、各堆場到各碼頭；各閘ロ到各碼頭、各碼頭到各閘ロ的選擇概率； 5)根據(jù)實測得到每個進出港閘ロ的進出港流量、換算得到每個堆場和碼頭的進出流量，井根據(jù)相應的選擇概率計算港區(qū)所有閘ロ、堆場和碼頭每個OD之間的交通發(fā)生吸引量，得到港區(qū)估計OD矩陣； 6)采用VISUM宏觀模型進行OD反推，得到港區(qū)推算OD矩陣，比較推算OD矩陣與估計OD矩陣是否在誤差范圍內(nèi)，如在誤差范圍內(nèi)則估計OD矩陣為最終OD矩陣，如不在誤差范圍之內(nèi)，則重新規(guī)劃調(diào)整各堆場的面積利用率及各碼頭的道路集疏運比例，并返回步驟2)。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法，其特征在于步驟3)中的港區(qū)內(nèi)貨運流程模式包括閘ロ -堆場-碼頭、閘ロ -碼頭兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于貨運流程的港口道路交通需求OD估計方法，該方法基于活動理論，以整個貨運物流過程為研究單元，以港區(qū)主要交通發(fā)生吸引點為出發(fā)點，以港區(qū)內(nèi)貨物車輛的典型貨運物流過程為分析對象，在獲取港區(qū)堆場基本參數(shù)、港區(qū)內(nèi)各個出入閘口流量、碼頭道路集疏運比例這些基本數(shù)據(jù)的前提下，估算每個堆場貨物量和碼頭道路集疏運貨物量，分析港區(qū)內(nèi)各個閘口、堆場和碼頭的吸引強度并計算不同貨運流程模式不同出行路線的選擇概率，估算港區(qū)每個OD對的發(fā)生吸引量，得到港口道路交通發(fā)生吸引的OD矩陣，最后利用VISUM建立港區(qū)宏觀模型，根據(jù)實測流量反推港區(qū)OD，比較兩者的相對誤差以此來驗證模型估計的可靠性。
文檔編號G06Q50/28GK102663579SQ20121012741
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2012年4月27日
發(fā)明者劉蘭, 唐克雙, 孔濤, 李克平 申請人:同濟大學