0 引　言 軌道交通基礎(chǔ)信息系統(tǒng)所集成的信息大部分同空間地理位置密切相關(guān)[1,2],TransCAD軟件把地理信息技術(shù)和交通規(guī)劃技術(shù)較好地結(jié)合在一起,可以方便地對(duì)各類(lèi)交通運(yùn)輸及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、提取、分析和可視化處理。筆者結(jié)合重慶市軌道交通客流預(yù)測(cè)的具體實(shí)例,在TransCAD軟件平臺(tái)上建立集步行、常規(guī)公交和軌道的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行交通分配,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道的客流預(yù)測(cè)。筆者重點(diǎn)探討了TransCAD軟件中圖層的設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的表達(dá)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存放以及分配結(jié)果的表現(xiàn)形式等問(wèn)題。 1 聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)軌道客流預(yù)測(cè) 在軌道交通客流預(yù)測(cè)中,當(dāng)方式劃分結(jié)束并獲得公交OD后,有兩種方法可得到軌道客流量。一是從公交OD中區(qū)分常規(guī)公交OD和軌道站點(diǎn)OD,再利用路網(wǎng)分配技術(shù)將軌道站點(diǎn)OD在軌道網(wǎng)上進(jìn)行分配;二是利用方式劃分和交通分配聯(lián)合模型將公交OD在聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行分配[3]。 將公交OD分成常規(guī)公交OD和軌道站間OD后,再在各自獨(dú)立的路網(wǎng)上進(jìn)行分配,這在工程實(shí)際中會(huì)遇到技術(shù)問(wèn)題:常規(guī)公交和軌道交通之間的方式劃分是一次性完成的,劃分時(shí)參數(shù)標(biāo)定依據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是通過(guò)實(shí)際調(diào)查或者意向調(diào)查得來(lái)的,不能實(shí)時(shí)地反映公交線(xiàn)路的實(shí)際流量對(duì)公交旅行時(shí)間和公交服務(wù)水平的影響;軌道交通在城市交通結(jié)構(gòu)中屬于干線(xiàn)交通,存在大量的接駁交通線(xiàn)路與各交通小區(qū)相連,給軌道OD在軌道網(wǎng)中的分配帶來(lái)困難。 利用方式劃分和交通分配聯(lián)合模型實(shí)現(xiàn)公交OD下軌道客流量的預(yù)測(cè),可以方便地解決上述問(wèn)題,取得很好的預(yù)測(cè)效果。圖1是在TransCAD軟件平臺(tái)中,將公交OD在聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行軌道交通客流預(yù)測(cè)的流程圖。 1.1 聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)圖層的設(shè)置 地理信息系統(tǒng)是利用層的概念來(lái)貯存和分析信息的[4],把不同圖層相互疊加起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)研究區(qū)域信息的可視化。為了進(jìn)行軌道交通的客流預(yù)測(cè),一般可抽象為5個(gè)圖層。 1）交通小區(qū)層。用于存放交通小區(qū)及其屬性信息,如小區(qū)人口、土地利用以及交通發(fā)生吸引量等。交通小區(qū)的劃分是否合理對(duì)于交通量的預(yù)測(cè)和分析至關(guān)重要。在軌道交通客流預(yù)測(cè)的小區(qū)劃分中,為了保證各個(gè)站點(diǎn)上下客流量及線(xiàn)路客流量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,應(yīng)將不同的軌道交通站點(diǎn)劃分到不同的小區(qū)中去。因此小區(qū)的劃分要較常規(guī)的交通規(guī)劃項(xiàng)目劃分得更細(xì)。同時(shí),這樣的劃分也滿(mǎn)足不同軌道交通站點(diǎn)服務(wù)于不同區(qū)域的功能要求。 2）城市道路層。用于存放城市道路網(wǎng)及其屬性。道路網(wǎng)由一系列連續(xù)的路段組成,路段與路段相交的地方代表交叉口。在每一路段的屬性層設(shè)置Walktime、Drivertime和IVTT等字段,分別表示該路段的步行時(shí)間、小汽車(chē)通行時(shí)間以及乘客車(chē)內(nèi)乘行時(shí)間。其中,步行時(shí)間一般不考慮擁擠影響,采用路段距離除以平均步行速度,而小汽車(chē)通行時(shí)間應(yīng)該考慮交通擁擠影響后的估算時(shí)間或是觀測(cè)時(shí)間,該時(shí)間近似于常規(guī)公共汽車(chē)的車(chē)內(nèi)時(shí)間IVTT。 3）步行網(wǎng)絡(luò)層。在已建好的城市道路層的基礎(chǔ)上,建立選擇集,用來(lái)表示步行網(wǎng)絡(luò)。在聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)分配過(guò)程中,其主要承擔(dān)小區(qū)到站點(diǎn)的步行交通和站點(diǎn)間換乘的連接線(xiàn)。并不是所有的步行線(xiàn)路都要包括在該選擇集中,主要應(yīng)包括公交站點(diǎn)周?chē)牟叫薪煌ňW(wǎng)以及具有換乘功能的各車(chē)站間的步行線(xiàn)路。 4）公交線(xiàn)路層。主要存放公交線(xiàn)網(wǎng)及其屬性。在TransCAD軟件中,常規(guī)公交和軌道網(wǎng)是建立在同一個(gè)圖層中。為了定義常規(guī)公交網(wǎng)和軌道網(wǎng),需對(duì)公交線(xiàn)路層的各線(xiàn)路的屬性中增加Mode字段,以區(qū)分常規(guī)公交和軌道交通。常規(guī)公交和軌道交通統(tǒng)一建立在一個(gè)稱(chēng)為RouteSyst-em的圖層上,該圖層主要包括如下幾個(gè)典型字段:1Mode字段,用來(lái)定義軌道交通、常規(guī)公交等不同公交方式,如用1代表軌道,2代表常規(guī)公交等;2Headway和Variance字段,用來(lái)定義車(chē)輛的車(chē)頭時(shí)距及方差,可以分常規(guī)公交和軌道分別定義;3Capacity字段,用來(lái)定義線(xiàn)路的通行能力,一般用人次表示;4Fare字段,用來(lái)定義各公交線(xiàn)路的收費(fèi)方式。 5）公交站點(diǎn)層。用于存放公交站點(diǎn)及其屬性信息。公交站點(diǎn)可以分為物理站點(diǎn)和普通站點(diǎn),其中物理站點(diǎn)是指所有車(chē)次路過(guò)該站都必須停靠的站點(diǎn),而普通站點(diǎn)則指某些線(xiàn)路的特定站點(diǎn)。在TransCAD中,如果網(wǎng)絡(luò)中有物理站點(diǎn)應(yīng)先設(shè)物理站點(diǎn),而普通站點(diǎn)則在軌道網(wǎng)和常規(guī)公交網(wǎng)布設(shè)完后,再統(tǒng)一布設(shè)。 1.2　聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體表達(dá) 根據(jù)公交網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)可以建立線(xiàn)路、站點(diǎn)和道路的拓?fù)潢P(guān)系。在實(shí)際情況中,軌道網(wǎng)、常規(guī)公交網(wǎng)和站點(diǎn)的空間分布在出行換乘搜索中十分重要。因此,建立聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)需考慮如下因素。 1）交通小區(qū)（即面層）與外界網(wǎng)絡(luò)（線(xiàn)層）的聯(lián)系。在GIS交通軟件中一般通過(guò)虛設(shè)小區(qū)質(zhì)心與外界路網(wǎng)的連接線(xiàn),即出入線(xiàn)（也稱(chēng)為形心連桿）與外界路網(wǎng)相連。在TransCAD聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)中,可采用兩種方法來(lái)聯(lián)系:1將小區(qū)質(zhì)心與其周?chē)懿叫械竭_(dá)的各公交站點(diǎn)直接連接,同時(shí)將相互發(fā)生換乘的各站點(diǎn)連接,如圖2所示;2在建立軌道網(wǎng)、常規(guī)公交網(wǎng)的同時(shí),基于GIS建立各站點(diǎn)之間的步行交通網(wǎng),在這種網(wǎng)絡(luò)中,只需將小區(qū)質(zhì)心與步行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連,如圖3所示?！　? 2）軌道網(wǎng)、常規(guī)公交網(wǎng)與底層路網(wǎng)之間的聯(lián)系。聯(lián)系是通過(guò)將公交站點(diǎn)與底層路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)而建立起來(lái)的。如果公交站點(diǎn)恰好是底層網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)則可直接建立聯(lián)系;如果站點(diǎn)不與底層節(jié)點(diǎn)完全重合,則應(yīng)在確定的距離范圍內(nèi)搜索其對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn),將該站點(diǎn)近似認(rèn)為在該節(jié)點(diǎn)上。公交網(wǎng)絡(luò)與底層網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系,如圖4所示[5]。 3）交通分配網(wǎng)絡(luò)的建立。TransCAD軟件并不是直接在建立的各種交通網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分布、分配的,而是生成的一種虛擬的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即＊.net或者＊.tnw文件,該文件中除了包含各個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體外,還包括各種屬性。對(duì)于普通交通網(wǎng)絡(luò),主要包括路段通行能力、路段長(zhǎng)度、自由流速、自由流時(shí)間等屬性。對(duì)于聯(lián)合網(wǎng)絡(luò),包括各種交通實(shí)體的屬性,如底層路網(wǎng)、公交網(wǎng)和公交站點(diǎn)的屬性?！? 　 4）其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。在TransCAD軟件中,可以通過(guò)Setting菜單對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置,如對(duì)收費(fèi)方式、各時(shí)間段的權(quán)重、停車(chē)換乘方式等進(jìn)行設(shè)置。在TransCAD軟件中提供了幾種收費(fèi)方式,供規(guī)劃者選擇,包括:1一票制,即不考慮距離的遠(yuǎn)近,均是一種票價(jià);2線(xiàn)路區(qū)間票,即按照乘坐的起終點(diǎn)的位置收費(fèi),只對(duì)該線(xiàn)路車(chē)輛而言;3方式區(qū)間票,按照乘坐的起終點(diǎn)的位置收費(fèi),但允許在該方式的車(chē)輛之間的免費(fèi)換乘;4混合票制,是一票制和區(qū)間制的結(jié)合,可以組合成多種收費(fèi)制度。 1.3　網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存放 1）矩陣（matrix）。TransCAD中一部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在矩陣中。如交通分配所需的各特征年的OD表、交通阻抗等。對(duì)于公共交通還存在一些其他特殊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也存儲(chǔ)在矩陣中。在聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)交通分配問(wèn)題中,主要是用來(lái)存儲(chǔ)費(fèi)用矩陣,特別是區(qū)間票制式的費(fèi)用矩陣,包括不同線(xiàn)路或方式的區(qū)間費(fèi)用矩陣,如常規(guī)公交區(qū)間費(fèi)用矩陣和軌道區(qū)間費(fèi)用可以采用下面矩陣表示。 2）數(shù)據(jù)表（table）。以向量表示的數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在一種叫做Table的文件中。如在聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)分配中可以建立不同方式之間的換乘費(fèi)用等。 1.4　分配結(jié)果的表現(xiàn)形式 聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)軌道交通客流預(yù)測(cè)TransCAD實(shí)現(xiàn)模型能夠生成圖表等形式,來(lái)反映客流預(yù)測(cè)的結(jié)果。其主要內(nèi)容包括:1聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)流量分配圖,通過(guò)該圖規(guī)劃者能夠直觀地了解到客流量在軌道網(wǎng)、常規(guī)公交網(wǎng)以及步行網(wǎng)的分布狀況;2公共交通各個(gè)站點(diǎn)乘降量和斷面流量表,通過(guò)該表可以清楚的知道各個(gè)公交站點(diǎn)的乘降量和各斷面的流量;3各個(gè)步行路段的流量,TransCAD還生成一個(gè)表用來(lái)表示各個(gè)步行路段的流量,并繪制在網(wǎng)絡(luò)圖中;4用圖、表表示各個(gè)站點(diǎn)間的換乘次數(shù)、廣義費(fèi)用、距離和車(chē)內(nèi)時(shí)間等,規(guī)劃者還可自定義生成所需的多種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 2 實(shí)例應(yīng)用 按照上述方法,采用TransCAD軟件對(duì)重慶市軌道交通客流進(jìn)行了預(yù)測(cè)。線(xiàn)路站點(diǎn)乘降量和線(xiàn)路斷面流量如表1所列,由于常規(guī)道路網(wǎng)的復(fù)雜性和階段變化性,在建立網(wǎng)絡(luò)時(shí)僅考慮了由步行網(wǎng)和軌道網(wǎng)組成的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò),從而進(jìn)行軌道交通流預(yù)測(cè)。如果要對(duì)某階段的軌道客流進(jìn)行預(yù)測(cè),可以把對(duì)該軌道線(xiàn)路有影響的部分常規(guī)公交線(xiàn)和軌道組成聯(lián)合網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行客流預(yù)測(cè),重慶市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流量預(yù)測(cè)如圖5所示。 3 結(jié)束語(yǔ) 隨著軌道線(xiàn)路的延長(zhǎng)和銜接點(diǎn)的增加,軌道客流量也不斷加大,使得客流分析的方法變得較復(fù)雜。TransCAD軟件把地理信息技術(shù)和交通規(guī)劃技術(shù)較好的結(jié)合在一起,經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì),能夠較合理的模擬出乘客在軌道交通網(wǎng)中的路徑選擇行為,從而進(jìn)行軌道交通客流預(yù)測(cè),因此該軟件在軌道交通客流預(yù)測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。 參考文獻(xiàn) 1 楊　明,王　煒,陳學(xué)武,等.基于GIS的城市公交出行時(shí)間鏈研究.公路交通科技,2004,21（5）:117～120 2 楊新苗.基于GIS的標(biāo)準(zhǔn)公交基礎(chǔ)信息系統(tǒng).標(biāo)準(zhǔn)化工作,2001,26（5）:26～29 3 陸化普,朱　軍,王建偉.城市軌道交通規(guī)劃的研究與實(shí)踐.北京:中國(guó)水利水電出版社,2001.100～103 4 李季濤,楊俊峰.基于GIS的公交網(wǎng)絡(luò)模型及其在公交線(xiàn)路查詢(xún)中的應(yīng)用.大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào).2004.25（2）:30～33 5 CaliterCorporation.TransCADTransportationGISSoftware（TravelDemandModelingwithTransCAD4.0）.America:CaliterCorporation,2000.261～300 轉(zhuǎn)自：中國(guó)城市軌道交通網(wǎng)