（人文地理学专业论文）城市化进程中的福州城市公共交通发展研究.pdf

福建师范大学何爱霞硕士学位论文 福建师范大学学位论文使用授权声明 本人何爱霞，学号2 0 0 5 8 3 5 ，专业所呈交的论文城市化进程中的福 州城市公共交通发展研究是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果。本人了解福建师范大学有 关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交的学位论文并允 许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容；学校可以 采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 学位论文作者签名堑重量重 指导教师签名 签名日期趋鱼蒸! ! 竺签名日期丝鱼型! 垒兰 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 摘要 改革开放以来，我国的城市化进程加快，城市人口的增加和城市用地规模的扩 展必然对城市道路及交通产生更大的需求。随着城市经济的发展，大城市交通状况 日趋紧张，在某种程度上影响了城市经济进一步发展和人们生活水平和质量的的提 高。城市交通问题一直困扰着一些大城市的市民和政府部门，人们在不断努力寻找 解决城市交通拥挤的对策和摆脱困境的有效途径。几乎所有的国家大城市交通在经 历了曲折之后都鲜明地选择了优先发展城市公共交通的政策。城市公共交通是现代 城市的动脉，它与国民经济和人民生活密切相关，也是近年来城市研究的热点之一。 福州市作为福建省的省会城市，在改革开放形势推动下，城市建设内外环境发生了 很大变化，城区面积和城市人口规模不断扩大，机动车辆猛增，福州的城市化水平 和公共交通的发展现状之间产生了诸多的矛盾，公共交通的发展跟不上城市化进展 的步伐。本文通过研究福州市公共交通发展与城市化的相互关系，分析福州城市公 共交通现状，预测未来适合福州市发展的城市公共交通模式。 关键词：城市化；公共交通；发展模式；t o d ；i t s 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 a b s t r a c t s i n c er e f o r ma n do p e n i n gu p ，c h i n a su r b a n i z a t i o np r o c e s sa c c e l e r a t e d ， t h ei n c r e a s ei nu r b a np o p u l a t i o na n dt h ee x p a n s i o no ft h es c a l eo fu r b a nl a n d u s ei n e v i t a b l et r a f f i co nc i t yr o a d sa n dag r e a t e rd e m a n d a l o n gw i t ht h e d e v e l o p m e n to fu r b a ne c o n o m y ，t h et r a f f i cs i t u a t i o ni nm a j o rc i t i e sg r o w i n g t e n s i o n ，t os o m ee x t e n ta f f e c t e dt h ec i t yt of u r t h e re c o n o m i cd e v e l o p m e n t a n dp e o p l e ss t a n d a r do fl i v i n gi m p r o v e m e n t c i t yt r a f f i cp r o b l e m sh a v eb e e n p l a g u i n gt h ep u b l i ca n ds o m em a j o rc i t i e si nt h eg o v e r n m e n td e p a r t m e n t s ， p e o p l ei nt h eo n g o i n ge f f o r t st of i n das o l u t i o nt ot r a f f i cc o n g e s t i o n m e a s u r e sa n da ne f f e c t i v ew a yo u to fd i f f i c u l t i e s a l m o s ta l lt h ec o u n t r i e s h a v ee x p e r i e n c e dt w i s t sa n dt u r n si nad i s t i n c t i v ec h o i c eo fg i v i n gp r i o r i t y t ot h ed e v e l o p m e n to fu r b a np u b l i ct r a n s p o r tp o l i c y u r b a np u b l i ct r a n s p o r t i st h em o d e r nc i t ya r t e r y ，i ti st h en a t i o n a le c o n o m y ，c l o s e l yr e l a t e dt o p e o p l e sl i v e s ，b u ta l s oo nt h eh o tc i t i e si nr e c e n ty e a r s a sf u z h o u ，t h e c a p i t a lc i t yo ff u j i a np r o v i n c e ，t op r o m o t et h es i t u a t i o no fr e f o r ma n d o p e n i n gu p ，b o t hw i t h i na n do u t s i d eo fu r b a nc o n s t r u c t i o nh a sw i t n e s s e dg r e a t c h a n g e si nt h ee n v i r o n m e n t ，u r b a na r e a sa n dt h eu r b a np o p u l a t i o nc o n t i n u e s t oe x p a n dt h es c a l eo fm o t o rv e h i c l e ss o a r e da n df u z h o u ，t h el e v e lo f u r b a n i z a t i o n a n d t h ed e v e l o p m e n to f p u b l i ct r a n s p o r ta m o n gt h em a n y c o n t r a d i c t i o n s ， f a i l e dt ok e e p p a c ew i t h t h ed e v e l o p m e n to fu r b a np u b l i c t r a n s p o r t a t i o no f t h e p a c e o f p r o g r e s s t h i s t e x t a n a l y z e sp u b l i c t r a n s p o r t a t i o np r e s e n tc o n d i t i o na n dp r e d i c t sf u t u r em o d et h a tk e e p sw i t h f u z h o uc i t y b ys t u d y i n gc o r r e l a t i o n o fu r b a n i z a t i o na n dp u b l i c t r a n s p o r t a ti o n k e y w o r d s ：u r b a n i z a t i o n ；p u b l i ct r a n s p o r hd e v e l o p m e n tp a t t e r n ；t o d ；i t s 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 中文文摘 随着城市化进程的不断加快，城市人口的增加和城市用地规模的不断扩展，给 城市土地、能源、环境、交通都提出了严峻挑战。尤其是城市交通的供求矛盾及由 此引发的交通拥挤和堵塞问题，已经严重影响了居民出行，制约着国民经济的发展。 治理城市交通拥堵问题日益成为城市化进程中迫切需要解决的难题之一。几乎所有 的国家大城市交通在经历了曲折之后都鲜明地选择优先发展城市公共交通的政策， 优先发展城市公共交通作为解决大城市交通问题的有效途径，已经成为全世界的广 泛共识。世界城市发展的历程表明：在城镇化水平处于加速发展阶段时，建设公共 交通( 含轨道交通) 系统对引导、促进城市空间形态的发展可以起到关键性的作用。 在城镇化水平处于后期发展阶段( 成熟期) 时，城市空间形态已经稳定，建设公共 交通系统将难以影响城市空间形态的改变。 城市公共交通是现代城市的动脉，它与国民经济和人民生活密切相关，也是近 年来城市研究的热点之一。国内外对城市公共交通研究涉及的面很广。我国多数城 市还是仅仅把城市公共交通问题作为一个子专题单独进行阶段性研究，对城市公共 交通进行系统的研究较少，还没有引起人们的足够重视。城市公共交通是一个复杂 的大系统，将公共交通作为一个整体进行系统研究和理论探讨将是我国大城市今后 一个阶段的重要课题。对福州城市公共交通问题的研究更少，且多是单个子系统的 研究，对问题的解决都是泛泛地描述。本研究从城市化和城市公共交通系统发展的 关系出发，运用灰色聚类法、灰色预测法和专家打分法，对福州城市公共交通发展 现状的总体水平作出评价，福州的城市化进程对公共交通需求状况和适合福州未来 的公共交通发展模式进行预测，它不仅对福州城市公共交通的健康发展具有指导作 用，而且对福州城市的可持续发展具有重要的现实意义。 研究结果如下： 1 福州城市公共交通发展总体水平处于中等，这是由福州公共交通现状的多方 面因素决定的。福州市区路网密度未达到国家标准，受道路网络条件及规划水平的 制约，公交线网布局结构不均衡，核心区线路布设较多，而其外围地区少，甚至存在 公交盲区。固定公交首末站数量少且规模小，导致公交线路过于集中，影响了线网 布设的均匀性和覆盖面，停车场、保养场、首末站点用地缺1 ：3 量大。公交车和其他 的交通方式混合运行，运行速度慢，正点率偏低。福州公共交通服务水平还需要较 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 大的提高。 2 福州的市域不断向外扩展，城市结构将由现在的“一中心、三组团”向“一 轴、两片、六组团”的总体布局结构方向发展，特别是“东拓南进”将成为发展的 主导方向。福州城市的发展必然进一步提升市中心的地位，这将产生新的交通需求， 市内道路的负荷将会增大，交通会更加拥挤。随着城市的不断扩张，福州公交客运 量每年递增率在4 8 8 左右，这给本来压力就很大的福州常规公交带来不小的压力。 福州市正面临着机动化与城市化的双重挑战，经历着由“自行车年代”向“机动化 时代 转变的关键时期，由于福州特殊的市情，城市道路资源有限，人口密度较高， 这将促使政府趋向于选择公共交通出行方式来应对挑战。 3 通过对四种公共交通方式比选，福州城市可选择的最优公交模式为快速公交 系统，其次为常规公交系统，再次为轻轨系统。其公交模式的建立也不是一朝一夕 的事情，要分阶段、分步骤有条不紊地进行。 近期( 2 0 0 6 年一2 0 1 0 年) ：应大力鼓励、倡导公共交通，适量发展私家车，抑 制其他个体交通工具，吸引更多的市民使用公共交通，解决问题的关键在于提高公 共交通服务效率和服务水平。 中期( 2 0 1 1 年2 0 2 0 年) ：建立以低耗资源、高效率的大容量快速公交为主体， 常规公交为辅的公共交通模式，要注重快速公交配套设施的建设。 远期及远景( 2 0 2 1 年一本世纪中叶) ：建立低耗资源、低污染、高效率的轨道 交通为主导，大容量快速公交为主体，常规公交为辅的公交发展模式。这一阶段的 建设要通过严密论证、系统规划后才能上马。 第1 章绪论 第1 章绪论- 弟l 覃箔化 1 1 研究目的和意义 随着城市经济的发展，大城市交通状况日趋紧张，在某种程度上影响了城市经 济进一步发展和人们生活水平与质量的提高。几乎所有的国家大城市交通在经历了 曲折之后都鲜明地选择了优先发展公共交通的政策。优先发展公共交通作为解决大 城市交通问题的有效途径，已经成为全世界的共识。 改革开放以来，我国的城市化进程加快，城市人口的增加和城市用地规模的扩 展必然对城市道路及交通产生更大的需求，同时人们对汽车的消费需求不断增加， 城市交通的供求矛盾及由此引发的交通拥挤和堵塞问题，已经严重影响了居民出行， 制约着国民经济的发展。治理城市交通拥堵问题日益成为我国城市化进程中迫切需 要解决的难题之一。 城市交通相对于其它运输系统是一个完整的、复杂的、相对独立的运输子系统。 城市交通的特点和复杂性决定了不能低估它对一个国家或地区整个运输系统的影响 作用。城市交通问题一直困扰着一些大城市的市民和政府部门，人们在不断努力寻 找解决交通拥挤的对策和摆脱困境的有效途径。 在1 9 8 5 年国家科委公布的中国技术政策蓝皮书第9 号中，对城市公共交通政策 明确指出：“大力发展公共交通，目前以公共汽车、无轨电车为主，发展出租车。特 大城市应逐步发展快速有轨电车、高架及地下铁道，吸引更多居民使用公共交通。” 2 0 0 4 年3 月2 1 日建设部下发了关于优先发展城市公共交通的通知，提出扶持城 市公共交通的五大措施，争取用五年的时间，基本确立公共交通在城市交通中的主 体地位。2 0 0 5 年9 月2 3 日国务院办公厅转发建设部等部门关于优先发展城市公 共交通的通知( 国办发( 2 0 0 5 ) 4 6 号) 。2 0 0 5 年1 1 月1 7 日全国1 0 0 多个城市的政 府和公交代表齐聚郑州，共同签署了主题为“公交优先在中国，让我们做得更好 的郑州宣言，承诺并呼吁：坚持公交优先，做到公交优秀，将“让市民满意 作 为公交企业经营的核心价值；以人为本，通过公交提供的优质服务体现政府执政为 民的本质；诚信为本，让乘客充分享受到公交文明和乘坐公交的愉悦；加强行业自 律，重点解决市民反映强烈的突出问题，最大限度地维护好乘客的利益。 福州市作为福建省的省会城市，在改革开放形势推动下，城市建设内外环境发 生了很大变化，城区面积和城市人口规模不断扩大，机动车辆猛增，路、桥建设跟 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 不上时代发展需要，道路需求矛盾突出，城市交通拥挤成为当前亟待解决的问题。 城市公交车营运线网密度，虽高于全国平均水平，却低于沿海1 4 个开放城市。加上 长期以来把公交事业看成是纯福利型服务行业，票价偏低，国家资金投入不足，企 业亏损等因素，影响城市公交事业进一步发展。福州的城市化水平和公共交通的发 展现状之间产生了诸多的矛盾，公交的发展跟不上城市化进展的步伐。城市化与机 动化的交互作用使福州市的城市交通发展面临更大的压力和挑战，同时交通问题的 解决与否会直接影响福州未来在国家和区域发展中的地位，影响福州都市发展区的 健康成长与发育，影响着福卅i 市区域核心地位的发挥。在福州城市化日益加剧的同 时，必须考虑到公共交通的相应发展。本文通过研究福州城市公共交通发展与城市 化的相互关系，分析福州城市公共交通现状，预测未来适合福州市的公共交通模式， 它不仅对福州城市公共交通的健康发展具有指导作用，而且对福州城市的可持续发 展具有重要的现实意义。 1 2 国内外研究综述 城市公共交通最早出现在英国，1 6 0 0 年伦敦出现了第一辆马拉式公共马车，至 今已有4 0 0 多年的历史，它经历了发展、兴旺、衰退和目前的复兴阶段。期间对城 市公共交通理论、实践的研究和发展一直都没有停止过。城市公共交通是现代城市 的动脉，它与国民经济、人民生活密切相关，也是近年来城市研究的热点之一。n 剖 关于城市公共交通研究的专著、论文很多，而且几乎涉及到了公共交通系统的 各个方面，主要有： 1 2 1 公共交通线网研究 k r z y s z t o fg o c z y l a 提出用有向图来表示公交路网，并指出公交路网中的最短 路径问题与一般路网中的最短路径问题很相似，用于求解一般路网中的最短路径问 题的算法不能用于求解公交路网中的最短路径问题n 1 。a v i s h a ic e d e r 提出了公交线 路设计的有效目标函数，模型的本质是一些非线性的混合整数程序；s t e v e nc h i e n 和z h a o w e iy a n g 对不规则街道上最佳回馈性公交线网布局进行了研究并建立了模 型，该方法比无遗漏搜寻法节省时问，但计算精度稍低；s u t a n t os o e h o d o 做了基 于弹性需求的城市公共交通网络设计，研究成果可用于新增、分析、优化公交线网 以及在一定线网上的公交车辆发车频率；s t e v e nc h i e n 关于公交线路规划设计的研 究成果是建立遗传算法，模型应用比传统的广泛搜寻法简便易操作，而且方便临时 - 2 第1 章绪论 改线，但计算精度不高。嘲l a m pk i n 伽等对公交线网进行了规划，建立了一个网络设 计模型，并研究对未来公交网络规划的t r a n s e p t 软件包。h i r s c h 等口1 在固定费用公 交网络优化问题上作了尝试，把公交线网优化模型设计成一个固定需求模型。 s t e e n b r i n k 阻1 在1 9 7 4 年首次提出用传统的数学规划方法求解公交网络整体优化问 题。l a s t 等人口1 第一个提出了有能力约束的公交网络模型，但是此模型只适用于一个 车场的放射状公交网络；c u r r e n t 等人们提出了有最短路径和最大覆盖区双目标的 m c s p 公交路线规划模型。j a n a r t h a n a n 等n u 设计了公交线网设计专家系统，借助该 专家系统可有效提高公交网络设计效率。k i k u c h i 等n 2 1 提出了应用模糊逻辑设计公 共交通网络。p a t n a i k 等n 3 1 提出了运用遗传算法设计公交线网，该模型以公交乘客 出行费用和运营费用总和最小为目标，首先生成线路备选集，然后通过遗传算法进 行优选。s u l l i v a n 等n 4 1 利用流行的桌面g i s 对生成等时线地图的可行性进行分析， 提供了公交最佳路径选择的分析方法。 徐新丽n 司利用最小费用最大流问题的理论，从系统工程的观点出发建立公交网 络模型，解决旧城公交线改造问题，进行公交线路系统的规划设计；王志栋n 町关于 公交线网优化模型的建立采用5 个约束函数：社会出行时间最短、乘客直达率最高、 线网覆盖率最高、公交线路重复系数最低、公交企业经济效益最高，但模型参量较 多，要达到精度较高，则求解困难，工作量较大。芦群，刘灿齐n 刀建立了城市公共 交通网络的阻抗函数，给出了公共交通网络最短路径的求解方法。 王海涌n 砌等应用模糊数学的有关知识，建立了城市公交线网评价的多级模糊综 合评价模型。吴世江n 们等研究了公共交通效率最大化的公交路网布局模型，并提出 了运用遗传算法求解模型的思路和基本步骤i 白子建，赵淑芝，田振中啪1 设计了一 种基于禁忌算法的仿真优化模型法，应用于公共交通网络仿真优化研究中具有很高 的应用价值。张译，张毅，胡坚明乜1 1 对城市公共交通网络的拓扑性质进行了分析。 1 2 2 公共交通客流分配技术研究 最早进行公交分配技术研究的是d i a l ，在1 9 7 1 年提出了标准l o g i t 分配模型， d i a l 、t r a n h a n 对标准模型作了改进，提出了l o g i t 递推模型，逐个弧段进行计算 和分配。c h r i q u i 和r o b i l l a r d 首先研究了吸引线路集的选择问题，解决了在一个 给定的乘车点或者换乘点如何选择合适公交线路吸引集的问题，但其没有解决后续 点的换乘问题，给出的解不能保证是全局最优的。d a g a n z o 和s h e f f i 提出了一种概 率分配模型，该模型实现起来计算量太大，不适合大尺度的网络。8 0 年代公交客流 3 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 分配技术的最大进展是出行策略理论的提出，它不仅抓住了乘客出行的特点，而且 使得已有的适用于机动车的平衡分配模型通过改进而适用于公交网络。基于出行策 略理论最典型的客流分配模型是s p i e s s 和f l o r i a n 提出的以优化出行策略为目标， 适用于非拥挤公交网络的客流分配方法。针对传统网络表示方法的不足，n g u y e n 和 p a l l o t t i n o 引入了超级路径的概念，再次推动了公交客流分配技术的发展。w u j i a o h a o 等给出了公交平衡分配模型的简化分解算法，该算法分配客流到拥挤公交 网络上，公交网络的阻抗函数是不对称的，公交分配的o _ d 矩阵是固定的。l a m 等 提出一种适用于拥挤公交网络的随机用户平衡分配模型，并给出了相应算法，该方 法首先建立与拥挤公交网络的随机平衡模型等价的数学规划模型，当线路流量达到 容量限制时，证明得到该规划模型的拉格朗日乘子同乘客在网络过载下产生的延误 是等价的，模型能较为准确地模拟乘客在拥挤网络下选择最优线路的行为和估计总 的出行耗时。唿1w i l l i a m 等人1 针对有能力约束的公交网络设计了基于客流均衡分 配的启发式算法。 王炜，蒋冰蕾，孙爱充乜町提出了多路径概率分配与容量限制分配相结合的公交 客流分配方法，该算法在鞍山( 1 9 9 6 ) 、无锡( i 9 9 7 ) 、南京( 1 9 9 8 ) 等公交规划的 研究项目中得到了运用，是一种较为实用的分配方法。宋一凡乜钉等利用双层规划模 型分析公交网络连续平衡配流模型及算法，设计了基于灵敏度分析的启发式算法。 姜虹等乜阳在超级路径的概念上描述城市公交网络的系统特征，分析拥挤条件下乘客 选择路线的原则和不确定因素的影响，提出了阻抗函数，给出一个随机用户平衡配 流模型，并用遗传算法g a 求解模型。顾志康1 分析了传统公交客流分配方法的不足， 在地理信息系统的基础上研究了一种公交网络数据结构模型，提出一种实用的公交 客流分配技术，该方法在城市公交规划中得到了实际应用，并取得良好的效果。 牛学勤测提出了一种首先采用最短路径算法搜索有效路径集，再根据有效路径 的广义费用，由改进的l o g i t 模型确定每条有效路径的选择概率，进而计算每条线 路客流量的公交客流分配模型，该模型既体现了乘客的费用最小的选择心理，又反 映了出行线路多样性的实际情况，而且算法简单、有效，初步实践证明，具有较强 的实用性。 1 2 3 公共交通需求预测研究 2 0 世纪5 0 年代交通需求预测的聚集模型产生，7 0 年代初非聚集模型开始出现， 8 0 年代初将人的行为链进行模拟预测交通需求，8 0 年代后期各国大量交通规划软件 4 第1 章绪论 包大量推广。欧美发达国家目前通常使用所谓“四阶段 法城市交通需求预测模型： ( 1 ) 出行发生预测；( 2 ) 出行分布预测；( 3 ) 出行方式划分预测；( 4 ) 出行分配预 测。别 邹智掣3 们提出策略性公共交通客运需求预测方法，从供应和需求相互作用、相 互平衡的角度出发，分析相应的城市交通发展政策措施和可能的公交供应水平对公 交客运需求的影响，并通过定量模型得以反映，此方法是典型的“i f w h a t ”型预测 模式。孙爱充锄1 研究分析了传统的四阶段预测方法的繁琐缺点，提出了直接预测方 法( 生成率法不同用地性质公交客流产生量之和) 和公交可达性预测法( 在直接 法中加入公交可达性参数，因为只有公共交通能到达的区域才可能产生公交量) 。杨 新苗d 幻对公交线路客流预测采用了模糊神经网络模型，其实际应用结果优于常规时 间序列模型a r 、a r m a 的预测结果，最适用于公交企业运营管理的需要，该预测模型 具有智能化、高精度、适应性强以及较强自学习能力等特点，使用能力强。张庆年 和高健智1 提出了公交客运量预测的灰色预测模型。杨敏，李文勇，陈学武泓1 等采 用回归分析和系统聚类分析方法建立了交通生成预测实用分析模型，具有简洁、实 用、可操作性强的特点。邵昀泓，赵阳1 探讨了基于最大熵原理的公共交通需求预 测模型的原理与算法，引入重力式先验概率，计算过程简便，能准确标定参数，适 用性较强。葛亮，王炜，邓卫啪1 等建立了公共交通枢纽客流量预测的遗传神经网络 模型。 1 2 4 公共交通服务质量研究 b o t z o w 口力针对旧金山市快速交通系统( b a r t ) 的出行服务质量提出了相应的分析 评价方法。a l l e n 等3 讨论了服务水平评价方法在公交企业管理、政府政策制定和 补贴水平确定等方面的应用。a l t e r d 们将可达性、出行时间、可靠性、直达系数、服 务频率和客流密度作为吸引潜在乘客流量的6 项服务质量水平评价指标。b a k e r h 们 讨论了全天和高峰时段的不同公交运行策略的服务质量。d hi n g r a 等h 妇分析了印度 南部德里市三条公交线路的不同运行情况，考虑了9 项重要的指标因素进行服务质 量评价。r a yh 2 1 1 9 9 4 评估了印度加尔各答市的2 条路线上不同类型公交车辆的服务 质量水平，他们对服务质量水平的测定大都使用传统的数值评价方法。 曾小明应用模糊数学方法，给出了评价公共交通服务质量的模糊评定法，并对 佛山市城市公共交通服务质量进行综合评价。杨俊h 3 1 以灰色理论为基础，通过灰色 关联度分析设计关联矩阵，提出了一个分析城市公共交通服务质量的灰关联评价模 5 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 型，可以有效确定影响服务质量的因素对服务质量所产生影响的重要程度，从而为 服务企业提供控制服务质量的决策依据，更有效地避免服务失误的发生。邵祖峰m 1 结合a h p 层次分析法和a b c 分类法筛选指标的方法，设计了改进神经网络模型评价 步骤。 1 2 5 公交专用道研究 陆建，王炜，陈学武h 印对城市公交专用车道设置条件和效益进行了较详细的分 析，首先对公交专用车道的基本设置条件作了介绍，重点对设置公交专用车道之后， 路段和交叉口交通运行状况改善所产生的效益进行了分析，提出了效益计算方法。 李彬等h 6 1 以合肥为例对城市公共交通专用车道规划研究，说明了公交专用车道的优 越性( 投资少、见效快、能较大的提高公共汽电车的运载能力) ；杨晓光，史春华， 曾松“力对城市公交专用车道做了更细致的设置与设计研究，他们对公交专用车道的 设置方式、形式、尺寸以及停靠站的设计和交叉口处专用车道处理方法等进行了研 究，有很高的参考价值。杨晓光，阴炳成h 钔针对国内外常用的路边型和路中型公交 专用道布置模式，对比不同条件下公交车的车均延误差异，论证了公交专用道的最 佳位置，在此基础上重点分析了路中型专用道的中途停靠站设置于交叉口进口道和 出口道的2 种模式，通过建立公交车车均延误模型及交通仿真分析，论证了停靠站 的最佳布置位置。叶欣以常州市延陵西路公交专用道为设计实例，阐明了设置城 市公交专用道的可行性和必要性，并结合常州市道路结构和交通特性，具体介绍了 公交专用道及公交停靠站的设计方案。 1 2 6 公共交通规划研究 j 国内有关公共交通规划的研究可追溯到城市交通规划工作全面开展以前。1 9 8 2 年前后，长沙市开展了“公共交通系统优化工程”工作，在公共交通调查、需求预 测、线网设计优化、调度优化和网络客流分配等方面从系统工程和数学模型方法的 角度进行了相当数量的研究。城市规划工作开展以后，许多城市进行了以道路网规 划为主体的综合交通规划，包括了一部分公共交通规划的内容。公共交通及场站设 计规范中给出了公交线网和场站设施规划的内容和相应的指标要求。 姚雪珍删对城市公共交通规划评价指标体系进行了分析，从公共交通规划的技 术性能、经济效益、社会环境影响三个方面研究，建立了一套科学、实用的评价指 标体系，可供城市公共交通规划评价使用。蒋冰蕾岱1 1 在博士论文城市公共客运交 通系统规划理论与方法研究中，对城市公共客运交通系统进行了详细分析，在此 一6 第1 章绪论 基础上建立了系统全面的公共交通( 线网、站点等) 规划的理论和方法。何宁眵2 1 在 其博士论文城市快速轨道交通规划系统分析中对快速轨道交通需求分析与预测、 快速轨道网络规划以及轨道交通规划决策分析等方面采用系统分析、经济学中的 c o b b d o u g l a s 生产函数以及图论中的拓扑分析方法进行了仔细全面的研究，对轨道 交通发展起到了积极的作用。东南大学王炜对公共交通系统规划方法与管理技术做 了详细的论述酬。 1 2 7 公共交通调度研究 这类研究主要包括调度控制、行车间隔、线路类型选择、公交优先、公交车队 规模、行车时刻表设计、公交实时调度、司售人员配班等内容，包括了公共交通运 营的各个方面。在优化公交车辆发车间隔和行车时刻表时使用了很多方法，如数学 解析方法、模拟方法、优化方法、运筹学方法、人工智能方法、遗传算法等。在o d 反推研究方面常用的方法有广义最小二乘法、最大似然法、最小信息量法和极大熵 法等。杨新苗，王炜旧1 提出了发展基于准实时信息( 以首末站调度管理信息、运营 统计报表的历史数据等为主的运营信息) 的公交调度优化系统的设想，并进行了相 应的设计。黄溅华，关伟，张国武谢力等研究了实时调度控制方法，讨论了实时调 度的准点控制模型以及它的求解，同时研究了实时放车调度问题，重点讨论了放车 调度问题的模型以及它的求解，并分析了行车间隔、车辆在站间的行驶时间、乘客 候车时间之间的关系，建立了实时发快车模型。张飞舟，范跃祖，安涛等一1 利用 遗传算法的智能化特征，分别进行了公交车辆智能调度方法的研究。曹全新等阳盯运 用多目标规划方法建立了公交车辆配置模型，实现计算机仿真的算法。徐大伟阳2 1 对 车辆调度和驾驶员调度、公交车容量模型以及公交车辆动态调度的形式和方法分别 进行了研究。孙芙灵叩3 1 依据西安市公交公司客流调查资料，探讨了几种确定发车间 隔的方法。 1 2 8 公共交通智能化研究 自2 0 世纪8 0 年代以来，许多国家公共交通部门开始应用先进的信息与通信技 术进行公交车辆定位、车辆监控、自动驾驶、计算机辅助调度及提供各种公共交通 信息，以提高公交服务水平。最近十几年，综合考虑道路、车辆、交通参与者、计 算机处理技术等因素的智能交通系统( i t s ) 的开发和研究更是方兴未艾，并在解决 城市交通问题上发挥越来越大的作用。国外的常规公共汽车正在试验安装g p s ( 全 球定位系统) ，使公共交通调度中心可以随时掌握车辆的实时信息，提高了调度能力。 7 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 美国城市公共交通管理局( u m t a ) 已经启动了智能公共交通系统项目“a d v a n c e d p u b l i ct r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ( a p t s ) 。日本2 0 世纪7 0 年代末开始应用公共汽车 定位系统一公共汽车接近显示系统，8 0 年代初开始应用公共交通运行管理系统，9 0 年代东京都交通局开发了城市公共交通综合运输控制系统( c t c s ) 。 发达国家广泛采用g i s 技术于公共交通的规划与管理之中，洛杉矶都市交通委 员会研究建立了企业级的公交g i s 系统，服务于交通规划、运营计划、运营管理以 及效益评价( h e r n a n d e z ，1 9 9 5 ) ；加拿大艾伯塔省的卡尔加里市也在建立企业级的 g i s 系统( e v a n s ，1 9 9 6 ) 。p e n gz h o n g r e n ( 1 9 9 8 ) 较为系统地研究了如何建立适合 公交企业的g i s 系统。1 9 9 6 年美联邦公共交通管理局还专门发布了适用于公共交 通的地理信息系统国家规范，通过规范公交g i s 数据，以推动g i s 技术在公共交通 中的应用。呻1 s d w r i g h t 指出了现有交通信息服务系统的不足之处，即没有根据出 行目的提供公交信息，提出了公共交通信息“一站式 服务的概念。d i c k s o nk w c h i u 介绍了一种支持多种公共交通方式的多模式公共交通信息查询系统。嘟1 我国智能公共交通的开发研究始于2 0 世纪8 0 年代后期，列入“九五”、“十五 科技发展计划和2 0 1 0 年长期规划。杨兆升吲教授在对比了世界各国智能公共交通系 统研究现状的基础上，提出了适合中国国情的智能公共交通系统的构成和实施框架， 并给出了关键理论与技术问题的解决方案。彭永雄，方华京嘟1 介绍了我国智能交通 系统i t s 研究开发所涉及的内容，详细阐述了公共交通信息管理体系的主要内容及 其动态管理。 蒲庆油3 探讨了实现城市公交运营智能化管理的意义、作用和途径。陈旭梅呻1 等 分析了城市综合公共交通系统协调的概念和内涵，从智能交通系统特点分析出发， 通过专家调查并应用主成分分析方法具体分析应用于道路公交系统和城市轨道交通 系统的各项i t s 技术，以分析结果为依据，提炼分析对二者协调具有显著影响的关键 技术，并主要从定性的角度进行关键技术对系统协调的影响效益分析，最后针对我 国的现状提出了一些对策、建议。 我国已经有杭州、上海、北京等地安装了电子站牌、车载g p s 定位设备，实现 了车辆的实时跟踪、定位、公交车与调度室的双向通讯，但由于缺乏对许多基础理 论的深入研究，一般没有将动态交通状态信息与车辆定位信息有效融合，而且某些 系统的开发和研制又缺乏交通领域专家的直接参与，目前的系统存在很多缺陷和局 限性。我国还没有为智能交通系统开发和实施制定统一的建设规范和数据标准。因 - 8 - 第1 章绪论 此，在城市开展的智能交通系统研发项目，都是根据开发者对智能交通系统的自身 理解来进行设计的。这种状况使得智能交通系统的开发没有制度化和程序化，对今 后的系统资源共享造成了障碍。 综上所述，国外公共交通研究已经从“点”( 道路交叉口) 到“线 ( 道路通行 控制) ，进而发展到整个城市区域“面 ( 通过计算机网络和遍布区域的探测器、摄 像头、大型可变电子显示屏幕、实时交通广播等，科学控制和引导交通流) 。最近十 几年，智能公共交通系统的开发和研究更是方兴未艾，取得了一定的研究成果，并 在解决城市交通问题上发挥越来越大的作用。 城市公共交通在中国现阶段研究的面也很广，并建立了诸如公共交通服务质量 的模糊评价模型，公共交通线路网优化的模型，公交专用道设计等。当前城市公共 交通研究主要是从技术和理论上单纯的研究，对国外先进经验作了引进，大多没有 很好的考虑我国人多地少这样一个大的国情，未能与中国的具体实际相结合。从全 国范围看，真正对城市公共交通问题长期投入人力、物力进行比较系统研究的城市 仅有北京、上海、南京、广州、深圳、沈阳、武汉等城市。我国6 6 8 个城市中，目 前系统做过交通调查及编制城市交通规划的城市仅有4 0 余个。我国多数城市还是仅 仅把城市公共交通问题作为一个子专题单独进行阶段性研究，对城市公共交通的系 统研究较少，还没有引起人们的足够重视。城市公共交通是一个复杂的大系统，将 公共交通作为一个整体进行系统研究和理论探讨将是今后一个阶段的重要课题。对 国外先进公共交通发展经验的借鉴停留在表面上，照搬或仅是象征性地描述，缺少 对国外先进公共交通发展经验的可借鉴性分析。如我国引入交通需求管理概念的时 间还不是很长，城市规划、城市规划汇刊等学术期刊有了译介性报导，其理论 和技术性研究几乎处于空白。城市交通问题因其复杂性、综合性、长期性等特点， 已经使得单凭几个规划人员或一个政府职能部门的力量无法应付。国家有关部门正 在积极制定包括公交优先在内的道路交通法律( 法规) ，从而为公交优先的发展提供 法律保障。 对福州城市公共交通问题的研究更少，且多是单个子系统的研究，对问题的解 决都是泛泛地描述。如杨维钦主要针对公交企业存在的问题，从加强补贴、管理体 制、经营机制上来扶持公交事业的发展。何祖谋从b r t 的优点出发，提出福州公交发 展的前景。张国梁指出优先发展城市公共交通是解决城市交通问题的根本途径，真 正要实现公交优先，必须在政策上扶持，规划上落实，资金上保证，机制上转变。 9 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 葛霞虹口町分析了福州城市交通堵塞的情况，认为优先发展公共汽车是其城市交通发 展政策的首选，在此基础上探讨了在不增加道路网密度条件下，如何有效地利用路 面面积提高公共汽车运行效率，对福州的公交发展提出指导性的意见。本文则从城 市化和城市公共交通系统发展的关系出发，对福州城市公共交通发展现状的总体水 平作出评价，对福州的城市化进程对公共交通需求和适合福州未来的公共交通发展 模式作出预测与选择。 1 3 研究的主要内容 本研究以福建省的省会城市福州市区作为研究区域，着重研究以下三方面的内 容： ( 1 ) 通过分析福州城市公交现状，找出福州城市公交发展存在的主要问题。 ( 2 ) 通过分析城市化与公共交通的相互关系，分析和预测福州城市发展对公共交通 的需求。 ( 3 ) 根据福州城市的发展方向和公共交通需求，预测适合福州城市未来发展的公交 模式。 全文共分六个部分：第一部分主要阐述了课题研究的背景和意义，及国内外研 究现状、研究的主要内容和技术路线；第二部分介绍了城市公共交通发展的理论基 础；第三、四、五部分是本研究的重点部分：第三部分从公共交通系统的角度分析 了福州市公共交通发展现状问题，第四部分分析了福州的城市化进程，及其对城市 公共交通发展的需求，第五部分对福州城市公共交通未来发展模式进行比对的基础 上作出判断和选择；第六部分是论文的结论部分。 1 4 研究的方法和技术路线 城市公共交通系统是一个开放的“巨系统 ，它的形成与发展不仅与自身各组成 要素有关，还与其不断交换物质、信息的其它系统相关。对它的研究，无论系统的 剖解，系统的整合，还是系统的优化都离不开系统的方法。城市公共交通的研究从 其产生、发展过程入手，需要历史学的知识。从城市公共交通的发展空间角度入手， 分析城市化与城市公共交通的相互关系，要分析城市，会用到城市学，地理学，区 位论等方法。城市公共交通也是一种经济行为，它既提供服务给乘客又从中获得发 展的必要收入，因此会用到西方政治经济学、市场经济学及计量经济学。城市公共 交通中涉及到许多网络问题( 城市道路网、公交线网) ，会用到a u t o c a d 和g i s 技术。 一1 d 第1 章绪论 福州市城市公共交通现状评价、公共交通各子系统间组织优化以及各子系统内部的 优化，还要用到模糊评价法，数学建模的理论方法及计算机语言等。总之，本文将 综合运用定性分析与定量计算、宏观把握与微观决策的技术方法，以达到问题分析 透彻，理论技术方法易懂、好用的研究目的。具体研究的技术路线如下( 见图1 - 1 ) ： 福州城市公共交通现状分析 公 共 交 通 设 施 公 共 交 通 ，一 还 输 方 式 公 共 交 通 ，一 还 营 管 理 公 共 交 通 服 务 现状公共交通水平、适应能力 福州城市化发展前景分析 福 州 城 市 性 质 定 位 福 州 城 市 人 口 规 模 福 州 土 地 利 用 规 模 福 州 社 会 经 济 发 展 公共交通应达到的水平 福州城市公共交通达到预期效果的主要差距 福州城市公共交通未来发展方向和模式选择 福州城市化与公共交通健康可持续发展 图1 - 1 技术路线图 f i g 1 - 1t e c h n i q u er o u t ed i a g r a m 1 1 福建师范大学何爱霞硕士学位论文 第2 章城市公共交通发展的理论基础 2 ，1 城市公共交通内涵 城市公共交通是指在城市及其所辖区范围内供公众出行乘用的、经济的、方便 的各种客运交通方式的总称，它包括公共( 电) 汽车、地铁、轻轨、出租小汽车、 轮渡、缆车、索道等。它是相对个体交通而言的。广义的公共交通是指所有供公众 使用的交通方式，包括客运和货运、市内和区域间运输的总体，它由准公共交通( 包 括单位小客车、出租车、小型公共汽车及合乘小客车等) 、传统的路线公共交通( 即 巴士交通) 和轨道交通( 包括有轨电车、地铁、轻轨交通及城市高速铁路等) 三部分组 成。狭义的公共交通是指在规定的路线上，按固定的时刻表，以公开的费率为城市 公众提供短途客运服务的系统( w o l f g a n g ，1 9 8 2 ) 。在国内，长期以来，公共交通系 统中主要是常规地面公共交通电、汽车，而出租车又在客运交通中扮演了多重角色 ( 服务对象具有公众性、行驶却是自由的) 。个体交通是指供社会中个体出行者，不 为社会群体所使用的各种交通方式，主要包括私人小汽车、部门和工矿企业的客车、 摩托车、自行车和步行等。公共交通和个体交通一起组成城市交通。口玎在本文研究 中主要是指狭义的公共交通，即传统的路线公共交通。 城市公共交通是城市客运交通系统的主体，是对国民经济和社会发展具有全局 性、先导性影响的基础产业，是城市建设和发展的重要基础之一，是生产和生活必 不可少的社会公共设旌，也是城市投资环境和社会生产的基本物质条件，同时又是 展示城市精神文明，反映城市国民经济、社会发展水平和市民道德思想风貌的窗口。 它在城市的经济建设和社会生活中具有至关重要的作用，没有城市公共交通的高速 运转，就没有城市的现代化。 2 ，2 城市公共交通系统分类及构成 根据交通工具的走行方式，将我国已有及将来可能会有的公共交通工具分为四 大基本类型：城市道路公共客运交通，包括公共汽车系统，无轨电车系统，出租车 等；城市轨道公共客运交通，包括地铁、轻轨、区域快速轨道等钢轮钢轨系统，单 轨、导轨等胶轮导轨系统。磁浮列车系统等；城