DỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠIDỰ BÁO NHU CẦU ĐI LẠI
Trang 1TS Nguyễn Thanh Tỳ
Bài Giảng Dự bỏo
Tổng quan về quy trỡnh dự bỏo
Giới thiệu quy trỡnh dự bỏo 4 bước
Dự bỏo nhu cầu phỏt sinh thu hỳt theo vựng Phõn bổ chuyến đi theo vựng
Phõn bổ theo phương thức vận tải Phõn bổ lờn mạng lưới đường
Bài Giảng Dự bỏo
Cho đến nay, các nước trên thế giới đã có nhiều mô
hình dự báo Theo tài liệu thì hiện có 60 phương pháp dự
báo giao thông song đáng tiếc rằng rất nhiều phương
pháp chỉ thành công khi có một cơ sở thông tin lý tưởng
hoặc phạm vi ứng dụng chỉ giới hạn ở từng quốc gia.
Công việc dự báo phân bổ lưu lượng giao thông trên
mạng lưới đường chính là tính toán phân bổ toàn bộ lưu
lượng giao thông O-D lên mạng lưới đường có xét đến
các yếu tố trở kháng của đường ở đa số các nước trên
thế giới sử dụng hai nguyên tắc của Wardrop làm cơ sở
xây dựng mô hình dự báo lưu lượng giao thông trên
tuyến đó là nguyên tắc tối ưu cho người sử dụng và
nguyên tắc tối ưu hệ thống.
Bài Giảng Dự bỏo
Trang 2Bước 1 • Dự bỏo nhu cầu phỏt sinh và thu hỳt
Bước 2 • Phõn bổ chuyến đi theo khu vực
Bước 3 • Phõn bổ theo phương thức
Bước 4 • Phõn bổ giao thụng
Bài Giảng Dự bỏo
3.2.1 Nhu cầu đi lại phát sinh và thu hút
Nhu cầu đi lại phát sinh là tổng số chuyến đi phát sinh từ một
vùng và nhu cầu đi lại thu hút là tổng số chuyến đi thu hút đến
thuộc vào đặc điểm sinh sống của cư dân, quỹ đất dành cho giao
cho giao thông…trong tương lai, được sử dụng để tính toán nhu
cầu đi lại phát sinh và thu hút của mỗi vùng
Số chuyến đi phát sinh và thu hút được phân tích theo từng mục đích đi lại cụ thể như sau:
Các chuyến đi cơ bản loại 1: Đi từ nhà đến nơi làm việc và
ngược lại (mục đích đi làm)
Các chuyến đi cơ bản loại 2: Đi từ nhà đến một nơi khác và
ngược lại với bất cứ mục đích nào khác ngoài đi làm như đi mua
sắm, vui chơi giải trí, thăm hỏi người quen,…
Các chuyến đi không cơ bản: Các chuyến đi không xuất phát từ
nhà hoặc không kết thúc tại nhà với bất cứ lý do gì
Bài Giảng Dự bỏo
3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh nhu
cầu đi lại
3.2.2.1 Các yếu tố kinh tế – xã hội
3.2.2.2 Cơ cấu sử dụng đất và phát triển không
gian đô thị
3.2.2.3 Các yếu tố về cung ứng vận tải
Trang 33.2.3 Mô hình dự báo nhu cầu đi lại phát sinh và thu
hút
Dự báo nhu cầu đi lại phát sinh và thu hút là tính toán tổng
số các chuyến đi xuất phát trong mỗi vùng và tổng số các
chuyến đi đến vùng đó.
Mô hình dự báo nhu cầu phát sinh và hấp dẫn có đầu vào
là đặc điểm sử dụng đất và đầu ra là tổng số chuyến đi
phát sinh và hấp dẫn của mỗi vùng.
Các giả thuyết này được biểu diễn về mặt toán học như
sau:
Oi= f (Li)
Di= f (Lj)
Trong đó: Oilà số chuyến đi phát sinh từ vùng i (lượt)
Djlà số chuyến đi thu hút đến vùng j (lượt)
Li, Lj Mức độ sử dụng đất tại các vùng i và j
Bài Giảng Dự bỏo
3.2.3.1 Phương pháp hệ số tăng trưởng
Nhu cầu đi lại phát sinh và thu hút tương lai được tính toán dựa
trên nhu cầu hiện tại có xem xét đến mức độ tăng trưởng nhất
định Phương pháp này dựa trên giả thuyết là trong khoảng thời
gian dự báo không có sự thay đổi đáng kể về dân số, tình hình
phát triển kinh tế – xã hội,…Hệ số tăng trưởng trong tương lai
được tính xấp xỉ với hệ số tăng trưởng hiện tại Hệ số tăng
trưởng hiện tại cũng có thể được xác định theo ý kiến của các
chuyên gia:
Trong đó: Q – Nhu cầu đi lại phát sinh và thu hút năm dự báo (lượt/năm)
Q0– Nhu cầu đi lại phát sinh và thu hút năm hiện tại (lượt/năm)
i – Hệ số tăng trưởng nhu cầu
Bài Giảng Dự bỏo
3.2.3.2 Phương pháp hệ số đi lại
• Phương pháp này được tính toán dựa trên dân số và hệ số đi lại, có dạng sau:
Trong đó: P – Dân số năm dự báo của vùng
K – Hệ số đi lại của năm dự báo
• Một phương pháp đơn giản tính theo hệ số đi lại như sau:
Q = P * k0* ρ (3.3)
Trong đó: k0 – Hệ số đi lại năm hiện tại
ρ – Hệ số đàn hồi năm dự báo tính bằng mức tăng trưởng nhu cầu đi lại
• Phương pháp hệ số đi lại theo nhóm dân cư
(3.4)
Trong đó: ki – Hệ số đi lại của nhóm dân cư
Pi - Tỷ lệ nhóm dân cư i trong tổng số
Yi – Hệ số ảnh hưởng đến nhu cầu đi lại
• Phương pháp hệ số đi lại kết hợp với nhân tố ảnh hưởng
Q = P * r * be (3.5)
Trong đó: r - Hệ số tăng trưởng GDP
Be – Tỷ lệ giữa tăng nhu cầu đi lại và tăng GDPBài Giảng Dự bỏo
Trang 43.2.3.3 Mô hình phân tích hồi quy
Phân tích hồi quy đa biến coi chuyến đi phát sinh là một hàm
bao gồm một hoặc nhiều biến độc lập Cách tiếp cận theo
phương pháp toán học và tất cả các biến được xem xét là biến
tự do với phân phối thông thường
Dạng tổng quát của phương trình hồi quy như sau:
Y = b0+ b1x1i+ b2x2i+ b3x3i+ … + bkxki+ ei (3.6)
Trong đó: x1 - Số xe cá nhân của mỗi hộ gia đình (chiếc)
X2 - Thu nhập của mỗi hộ gia đình (đồng/tháng)
X3 - Số người trong mỗi hộ gia đình (người)
X4 - Số người trên 5 tuổi của mỗi hộ gia đình (người)
X5 - Số người trên 16 tuổi của mỗi hộ gia đình (người)
X6 - Nghề nghiệp của chủ hộ gia đình
X7 - Khoảng cách đến trung tâm thương mại (m)
X8 - Mật độ nhà cửa
X9 - Loại nhà (nhà cấp 1,2,3, chung cư,…) Xư10 - Trị giá nhà hoặc giá thuê nhà (đồng/tháng)
ei - Số hạng điều chỉnh các biến
Bài Giảng Dự bỏo
3.2.3.4 Mô hình đàn hồi
Nhu cầu đi lại phát sinh và thu hút trong tương lai được xác
định theo công thức sau:
Trong đó: C – Hằng số thực nghiệm
Xi– Nhân tố ảnh hưởng đến nhu cầu
Ei– Hệ số đàn hồi
Hệ số đàn hồi được tính theo công thức sau:
Trong đó: Qt, Qt-1– Nhu cầu đi lại tại thời điểm t và t-1 (lượt)
- Giá trị nhân tố ảnh hưởng i ở thời điểm t và t-1 Bài Giảng Dự bỏo
3.2.3.4 Mô hình phân loại ngang
Sử dụng các nhân tố ảnh hưởng để tính toán số
chuyến đi/hộ gia đình Thông thường người ta xem xét
các nhân tố ảnh hưởng sau:
Quy mô gia đình (số người trong một hộ).
Số người trên một đơn vị diện tích nhà ở.
Thu nhập của hộ gia đình
Số phương tiện của hộ gia đình
Trang 5Bài Giảng Dự bỏo
Bài Giảng Dự bỏo
3.2.3.5 Đánh giá ưu nhược điểm của từng phương pháp
Phương pháp hệ số tăng trưởng: Có ưu điểm là tính toán đơn giản, nhu cầu tương lai
được tính trên nhu cầu hiện tại có xét đến mức độ tăng trưởng nhất định Nhược điểm:
thiếu chính xác, chỉ nên áp dụng khi thời gian dự báo ngắn, điều kiện kinh tế – xã hội
không có sự biến động lớn, khu vực dự báo nhỏ, mạng lưới giao thông đơn giản
Phương pháp hệ số đi lại: dễ tính toán, nhu cầu tương lai được tính toán dựa trên mức
tăng dân số nên kết quả dự báo sẽ tương đối chính xác Nhược điểm là việc xác định
hệ số hiện tại và năm dự báo là rất khó khăn
Phương pháp phân tích hồi quy: phản ánh được mối liên hệ chặt chẽ giữa nhu cầu đi
lại và các yếu tố KTXH Tuy nhiên quá trình tính toán đòi hỏi khối lượng tính toán xử lý
các số rất lớn Việc tìm ra được hàm hồi quy phù hợp khó khăn và hàm này chỉ đúng
đối với các vùng có tình hình phát triển kinh tế – xã hội ổn định
Phương pháp phân loại ngang: dễ hiểu, sử dụng số liệu một cách có hiệu quả, dễ điều
chỉnh và cập nhật Kết quả dự báo tương đối chính xác, dễ dạng xử lý thông qua các
nhân tố tiêu biểu cho các vấn đề liên quan.Nhược điểm là tỷ lệ đi lại trung bình trong
bảng phân loại thường không được tính bằng bình quân của số chuyến đi lại của các
hộ gia đình trong cùng một cột đó có thể làm hạn chế mức độ tin cậy của các kết quả
Phương pháp mô hình đàn hồi: Có ưu điểm là khả năng ứng dụng khá phổ biến và
phpá này được sử dụng ở những nước có nền kinh tế phát triển và ổn định
Bài Giảng Dự bỏo
Trang 6Bước tiếp theo của quá trình dự báo là dự báo số lượng chuyến điQIJgiữa
hai khu vực I và J trong đó I là khu vực phát sinh và J là khu vực thu hút
cơ sở khoa học của quá trình phân bố chuyến đi như sau: Tất cả các
chuyến đi đến khu vực J bằng tổng các chuyến đi phát sinh từ các khu
vực I Nếu có nhiều chuyến đi đến khu vực J hơn so với các khu vực khác
thì chứng tỏ khu vực đó la “khu vực thu hút nhiều” Tuy nhiên có nhiều yếu
tố ảnh hưởng đến mức độ thu hút của khu vực Khái niệmWIJ được coi
như chi phí tổng hoặctrở kháng của chuyến đi Khi áp dụng mô hình đặc
trưng để dự báo chuyến đi, cần phải xem xét mô hình trở kháng để xác
định mô hình đặc trưng đó
Bài Giảng Dự bỏo
Bài Giảng Dự bỏo
Trang 7Bài Giảng Dự báo
Bài Giảng Dự báo
Tham khảo ví dụ trang 15 bài giảng dự báo
Bài Giảng Dự báo
Trang 83.3.2 Mô hình Fratar
Một vài mô hình hệ số tăng trưởng đơn giản được sử dụng trong một số
tình huống đặc biệt Trong số đó, mô hình Fratar thường được sử dụng
để tính toán các chuyến đi ngoại vùng Mô hình này không phân biệt
giữa phát sinh và thu hút và xem xét các chuyến đi liên vùng không
tương xứng với các hướng của chúng Không có sự phân biệt giữa phát
sinh và thu hút, do đó chuyến đi phát sinh – thu hút của từng vùng được
ký hiệu là QIok
Bài Giảng Dự bỏo
Bài Giảng Dự bỏo
Trang 9Tham khảo vớ dụ trang 27 bài giảng
Giới hạn của mô hình Fratar
Mô hình Fratar có 3 nhược điểm chính
Nếu như trong vùng nghiên cứu có thêm 1 khu vực mới được
xây dựng sau năm nghiên cứu thì số lượng chuyến đi đến
khu vực này là bằng 0
Hệ số R không phải lúc nào cũng có thể hội tụ
Mô hình này không tính đến mức độ trở kháng giữa kháng
các khu vực WIJ
Vì những lý do trên nên việc áp dụng mô hình Fratar rất hạn
chế, chỉ nên áp dụng khi các mô hình khác (mô hình hấp
dẫn, v v…) không áp dụng được
Bài Giảng Dự bỏo
Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn
phương thức vận tải
+ Độ dài chuyến đi hoặc hao phí thời gian
+ Mức thu nhập
+ Quy mô và đặc điểm địa hình đô thị
+ Trình độ phát triển của VTHKCC
+ Các chính sách về QLGT
Các phương thức vận tải trong đô thị
+ Cá nhân
+ Bàn công cộng
+ Công cộng
Bài Giảng Dự bỏo
Hàm thỏa dụng
Mục đích: Đưa ra các biến mô tả hình thái lựa chọn mà cơ sở của nó dựa
trên lý thuyết về hành vi của người tiêu dùng Mỗi giải pháp về phương
tiện vận tải được mô tả bằng 1 hàm thoả dụng
Hàm thỏa dụng có dạng:
U = a0+ a1x1+ a2x2 + … + anxn
ai, xi: là tham số và biến số độc lập mô tả hành vi lựa chọn phương tiện
Các biến số đều phản ánh khả năng cung ứng của hệ thống VT
Ví dụ: Cho các hàm thỏa dụng sau:
U1 = 6.2 + 2.4x1 + 3.5x2
U2 = 3.4 + 3.1x1 + 2.9x2
U3 = 4.3 + 2.9x1 + 3.2x2
Ba hàm này miêu tả hành vi lựa chọn phương tiện của người tiêu dùng lần
lượt có thể là ôtô riêng, xe buýt, xe điện và các biến độc lập lần lượt là
chi phí và chất lượng dịch vụ
Bài Giảng Dự bỏo
Trang 103.4.4 Mô hình logit đa nhân tố
Cho phép xác định xác suất các cá nhân sẽ lựa chọn phương thức vận
tải k theo mối quan hệ:
Uk: là hàm thoả dụng của phương tiện vận tải k
n: Số phương tiện vận tải
Xem vớ dụ trang 31 bài giảng
Bài Giảng Dự bỏo
3.4.6 Mô hình Logit tăng trưởng
Cũng giống như mô hình logit đa nhân tố, mô hình lôgit tăng trưởng
tính toán xác suất lựa chọn phương thức vận tải có xem xét đến sự
tăng trưởng của các yếu tố trong hàm thỏa dụng
Chia cả tử và mẫu cho phương trình 3.2.2 ở trên ta được:
Xem ví dụ trang 34
Bài Giảng Dự bỏo
Khỏi niệm
Phân bổ lưu lượng GT trên mạng lưới đường là quá trình phân
bổ toàn bộ lưu lượng từ vùng I đến vùng J lên các tuyến đường
cụ thể dựa vào quy luật khách quan hoặc nguyên tắc nhất
định
Cỏc nguyờn tắc phõn bổ của Wardrop
o Nguyờn tắc 1:người sử dụng sẽ lựa chọn tuyến đường mà theo họ có
chi phí đi lại thấp nhất Có nghĩa là lưu lượng giao thông sẽ được
phân bổ trên những tuyến có chi phí đi lại tương đương và không có
bất cứ tuyến đường nào nối giữa 2 điểm này được phân bổ lại có chi
phí thấp hơn
Trang 111. Tìm kiếm tuyến đường được coi là “tốt nhất” từ vùng i tới vùng j.
Xác định tất cả các tuyến đường nối từ vùng i tới vùng j
Xác định các chỉ tiêu đánh giá (thời gian chuyến đi, chiều dài tuyến, )
Sử dụng các chỉ tiêu này như các trở kháng để đánh giá về từng tuyến đường
2. Phân bổ giao thông theo một tỷ lệ nhất định trong tổng nhu cầu.
Số lượng các bước phân bổ cần phải được cố định
Thị phần phân bổ theo từng bước phân bổ phải được đặt cố định
Nhu cầu giao thông được phân bổ và ảnh hưởng của chúng cần phải được xác
định
3. Xác định các trở kháng mới.
4.Xác định lại tuyến đường “tốt nhất”.
5. Phân bổ tỷ lệ tiếp theo trong tổng nhu cầu.
6. Nhắc lại từ bước 3-5 cho tới khi tổng nhu cầu được phân bổ hết
Mô hình phân bổ giao thông tĩnh (1)
Bài Giảng Dự báo
VÍ DỤ
2 tuyến: R1 and R2
Hàm trở kháng được xác định dưới dạng đồ thị
4 bước phân bổ
Tỷ lệ lựa chọn: 40%, 30%, 20% and 10%
Các tác động được xác định thông qua hàm trở kháng
phân bổ hết.
Mô hình phân bổ giao thông tĩnh (2)
Bài Giảng Dự báo
Ví dụ:
1. Tuyến đường tốt nhất
R1 được lựa chọn bởi vì tuyến đường này có trở kháng thấp hơn
2. Phân bổ tỷ lệ đầu tiên
40 % trên tuyến R1
3. Trở kháng: được thể hiện trên đồ thị
4. Tuyến đường tốt nhất: R1
5. Phân bổ theo tỷ lệ thứ hai
30 % trên tuyến R 1
6. Trở kháng: được thể hiện trên đồ thị
7. Tuyến đường tốt nhất: R2
8. Phân bổ theo tỷ lệ thứ 3:
20 % trên tuyến R 2
9. Trở kháng: được thể hiện trên đồ thị
10. Tuyến đường tốt nhất: R2
11. Phân bổ theo tỷ lệ thứ 4
10 % trên tuyến R 2
I
J
U R2
R1
R2
R1
w
Tỷ lệ lưư lượng
40% 70%
20%30%
Mô hình phân bổ giao thông tĩnh (3)
Bài Giảng Dự báo
Trang 12Mô hình giao thông động
Là cần thiết, bởi vì các tác động của các giải pháp quy
hoạch giao thông không thể được xem xét thông qua mô hình
tĩnh.
rất khó để xây dựng do yêu cầu của hệ thống dữ liệu
Mô hình tĩnh
Sử dụng để phân bổ trong
khoảng thời gian nhất định
(VD giờ cao điểm), giả định
rằng nhu cầu giao thông là
không đổi
Mô hình động
Xem xét nhu cầu thay đổi theo thời gian và các trở kháng thay đổi
Mô hình phân bổ giao thông động
Bài Giảng Dự báo
Mô hình phân bổ giao thông động
Bài Giảng Dự báo
Mô hình phân bổ động
Trang 13Bài Giảng Dự báo