基于改进系统动力学模型的公路客运量预测

作者:张兵; 周丹丹; 周珣; 张明阳; 钟蒙
来源:长安大学学报(自然科学版), 2023, 43(02): 111-119.
DOI:10.19721/j.cnki.1671-8879.2023.02.011

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。

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