[发明专利]一种基于城市引力的区域客运交通模型构建方法

说明书

本发明涉及一种基于城市引力的区域客运交通模型构建方法，所述方法创新性地引入了城市引力模型，并基于大数据的精确性，是一种全新的区域客流预测模型构建方法；本发明还以粤港澳大湾区为例进行了应用实践，结合大数据的优势，对区域模型进行了标定，进而开展了大湾区客流发展趋势分析。实践应用结果表明，城市引力模型在区域客流交互研究中具有较强的实操性和精准性，可用于指导目前高速发展中的国内各区域的空间客流分析工作。

技术领域

本发明属于交通模型研究技术领域，具体涉及一种基于城市引力的区域客运交通模型构建方法。

背景技术

交通模型是指交通现象各要素之间以及交通现象与社会经济活动各因素之间相互关系的定量描述，用于交通分析与交通预测，是城市交通规划定量分析的支撑平台。其表达形式可以是一个或一组数学表达式、图表、或一组数学处理程序，由大量的调查统计数据，通过数理统计等数学方法建立。

按照研究对象和范围不同，交通模型分市域模型和区域模型。市域交通模型目前已形成较为完善的技术体系，北京、上海、广州、深圳等国内主要特大城市均构建了相对较为完善的市域交通模型。区域交通模型方面，美国形成了较为健全的州域交通调查体系，州域交通模型经40余年发展已较为成熟，但其建模方法仍采用了传统四阶段城市交通建模方法。

受制于基础数据获取困难，国内关于区域交通模型研究较少，仅丘建栋,刘恒,金双泉等阐述了在有限基础数据的背景下构建区域交通模型的基本框架、路网设置特点、交通分区方法、出行频次模型、目的地选择模型、区域货运模型等建模的关键技术方法。近几年，随着大数据技术的发展，数据的获取性明显增强，从而为区域交通模型构建奠定了基础，本发明基于大数据支撑探讨了城市引力在区域交通模型中的应用方法。

发明内容

针对区域交通模型构建中存在的基础数据获取困难、模型构架传统落后等不足，本发明的目的在于提供一种基于城市引力的区域客运交通模型构建方法，本发明创新性地引入了城市引力模型，并基于大数据的精确性，提出了一种全新的区域客流预测模型构建方法，并以粤港澳大湾区为例进行了应用实践，结合大数据的优势，对区域模型进行了标定，进而开展了大湾区客流发展趋势分析。实践应用结果表明，城市引力模型在区域客流交互研究中具有较强的实操性和精准性，可用于指导目前高速发展中的国内各区域的空间客流分析工作。

本发明的技术方案如下：

一种基于城市引力的区域客运交通模型构建方法，步骤如下：

第一步，根据如下引力模型计算城市i与城市j的现状引力以及城市i与城市j的规划年引力

式中：T_ij为城市i与城市j的引力；Q_i为城市i的质量；d_ij为城市i与城市j的时间距离；G_i为城市i的地区生产总值；R_i为城市i的常住人口，x₁为通过某种交通方式城市i与城市j的出行时间；

第二步，基于大数据技术获取城市i与城市j的现状客流y_ij；

第三步，利用引力模型构建区域间的客流分布模型如下：

式(4)中，y_ij为城市i与城市j的现状客流，为城市i与城市j的现状引力，k_ij为修正系数；

式(5)中，Y_ij为城市i与城市j的规划年客流，为城市i与城市j的规划年引力；