长安大学学报(自然科学版)2023,Vol.43Issue(2) :111-119.DOI:10.19721/j.cnki.1671-8879.2023.02.011

基于改进系统动力学模型的公路客运量预测

Forecast of highway passenger volume based on improved system dynamics model

张兵 周丹丹 周珣 张明阳 钟蒙
长安大学学报(自然科学版)2023,Vol.43Issue(2) :111-119.DOI:10.19721/j.cnki.1671-8879.2023.02.011

基于改进系统动力学模型的公路客运量预测

Forecast of highway passenger volume based on improved system dynamics model

张兵 1周丹丹 1周珣 2张明阳 3钟蒙1
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作者信息

  • 1. 华东交通大学交通运输工程学院,江西南昌330013
  • 2. 江西省综合交通运输发展研究中心,江西南昌330013
  • 3. 江西省交通职业技术学院,江西南昌330013
  • 折叠

摘要

为了确定公路客运的发展规模和规律,采用改进后的系统动力学模型对公路客运量进行预测.在传统的系统动力学(SD)模型中引入生态学中的种间竞争模型Lotka-Volterra(LV)理论,首先通过定性分析与客运需求相关的经济、社会、交通环境及其他客运方式竞争等方面的影响因素,构建因果回路图对各因素与公路客运量进行因果反馈关系分析,同时引入LV理论判定系统中模糊的动态关系.接着通过交通化改造后的LV判定方程,确定反馈关系因子之间的相互作用系数及系统流图中微分方程,对各影响因素子模型中影响因子与公路客运关系进行量化分析,对传统的系统动力学模型进行改进优化,建立具有时变性的动态LV-SD模型.最后以江西省公路客运量预测为例,根据公路客运量与各影响因素模型中影响因子之间的相关系数,选择地区生产总值、第三产业产值、居民消费水平、公路里程、民航客运量、铁路客运量、人口数量及城市化率等影响因子作为量化指标代入预测模型,用2013~2018年历史数据对模型进行有效性验证.结合城市发展情况,利用Vensim软件分析预测了基于LV-SD模型下江西省2019~2025年经济高、中、低增长3种情景下的公路客运量.结果表明:LV-SD模型预测精度高于SD模型,提高了近7.2%.2021~2025年江西省公路客运量呈现先增后减最后趋于平缓的趋势.

关键词

交通工程/需求预测/系统动力学模型/Lotka-Volterra理论/公路客运量

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基金项目

国家自然科学基金(52162042)

国家自然科学基金(71961006)

江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ190331)

江西省交通运输厅科技项目(2020H0053)

出版年

2023
长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.011
ISSN:1671-8879
参考文献量17
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