（交通运输规划与管理专业论文）北京市典型区域交通流量空间分布特征的初步研究.pdf

中文摘要 目前解决城市交通拥堵问题的关键在于采取有效措施以使现有城市道路网络 最大限度地发挥其潜在效能，这需要解决两个关键问题：一是深入挖掘道路交通 流的运行特性，通过提高效率来挖掘有限路网的能力；二是充分认识城市交通需 求的时问与空间特性，以提高系统的服务水平。因此，本文从城市交通流运行特 征的角度出发，研究了交通流流量、结构等特性指标与城市空间的关系，通过仿 真方法探讨了交通流结构变化对道路运行效率的影响。本文的主要研究内容包括 两方面： 首先，结合实证数据从空间和道路等级源个角度研究了北京市道路交通流量 的空间特征。通过相关数据指标，研究基于道路等级的交通流量特性，分析调查 送域内不同等级的道路交通流流量、结构等方面的特点；依据北京城市空问结构 现状，探讨交通流量与北京城市空越结构二者之间可能存在的联系。交通流在各 环线问的分稚存在一定差异，且随着城市空间的变化，这种差异呈现一定的规律。 例如，早高峰时段，越靠近城市中心的调查道路，车道平均流量越大，晚高峰时 段，呈现相反的变化趋势。对比晕高峰和晚高峰，呈现了一定酶潮汐特征。 其次，为研究提高交通网络运行的整体效率，本文运用仿真方法定量分板了 交通流结构对客运能力的影响。在微观交通软件v i s s i m 的建模仿真数据基础上， 阐述交通流结构的变化对道路通行能力和客运能力的影响。研究表明，随着公交 车辆冼例的增加，道路通行车辆数量的绝对值呈下降趋势。值得指出的是，公交 车辆比例增加的赢接结果是按人数计算的道路客运能力快速上升。因此，改善道 路交通流结构，扩大公交车辆比例，或赋予公交车辆以优先权，符合提高道路运 行效率和缓解交通拥堵的舀标。 在上述研究基础上，本文分桥总结了在北京市现有交通资源条件下改善整个 交通系统运行状况的措施，结合交通流结构的空间分布特点，针对不同区域，从 公交车、小汽车和其他交通方式三方面提出了部分调整策略，以达到平衡交通供 需的西熊。 关键词：交通流量；空间特征；交通流结构；客运能力 分类号：u 4 9 1 1 a bs t r a c t a b s t r a c t ：i nm e t r o p o l i t a nc i t i e s ，t h ek e ym e t h o dt os o l v et r a f f i cp r o b l e m si st om a k e t h er o a d n e t w o r kh a v et h eb e s tp e r f o r m a n c e , w h i c hi n c l u d et w om e a n i n g s ：o n ei s t h r o u g hd e e p l ya n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft r a f f i cf l o w , d e v e l o p i n gt h er u n n i n g e f f i c i e n c yt om a x i m i z et h ec a p a c i t yo fe x i s t i n gr o a d n e t w o r k ；t h eo t h e ri st h r o u g hf u l l y r e c o g n i z i n gt h et i m i n ga n ds p a t i a lc h a r a c t e r i s t i c so ft r a f f i cd e m a n d ，r a i s i n gt h es e r v i c e l e v e lo ft h ew h o l e t r a n s p o r ts y s t e m t h e r e f o r e ，f r o mt h ev i e wo f t r a f f i cf l o wr u n n i n g , t h i sp a p e rs t u d i e st h er e l a t i o nb e t w e e nt h eu r b a ns p a t i a ll a y o u ta n dt h et r a f f i cf l o w i n d e x e s ，l i k et r a f f i cv o l u m ea n dc o m p o s i t i o n ，a n du s i n gt h em e t h o do fm i c r o s c o p e t r a f f i cs i m u l a t i o nt oa n a l y z et h ee f f e c to f t r a f f i cc o m p o s i t i o nt or o a d n e t w o r ke f f i c i e n c y t h em a i nc o n t e n ti n c l u d et h ef o l l o w i n gt w op a r t s ： f i r s t l y , o np r a c t i c a ld a t a ，f r o mt h ev i e wo fs p a c ea n dr o a dg r a d e ，t h es p a t i a l c h a r a c t e r i s t i c so fb e i j i n gr o a dt r a f f i ca r ea n a l y z e d b a s e do nt h er e l a t e dt r a f f i ci n d e x e s ， t h et r a f f i cf e a t u r e sa l es t u d i e df r o mt h ev i e wo fr o a dg r a d e ，s ot h et r a f f i cv o l u m ea n d c o m p o s i t i o no fd i f f e r e n tr o a dg r a d ew i t h i ni n v e s t i g a t i o na r e aa r er e s e a r c h e d ；b a s e do n t h ee x i s t i n gs p a t i a ls t r u c t u r ei nb e i j i n g ，t h er e l a t i o nb e t w e e nt r a f f i cf l o wa n ds p a t i a l s t r u c t u r ea l es t u d i e d t r a f f i cf l o wa l ed i s t r i b u t e dd i s p r o p o r t i o n a la m o n gt h el o o pl i n e s ， a n dt h i sd i f f e r e n c es h o w sg r e a tr e g u l a rf e a t u r e sb a s e do nt h es p a t i a lc h a n g i n gi nt h ec i t y i nm o r n i n gp e a kt i m e ，t h ea v e r a g et r a f f i cv o l u m ep e rl a n ew i l li n c r e a s ew h e nc l o s e dt o t h ec i t yc e n t e r ；i ne v e n i n gp e a kt i m e ，i th a s t h eo p p o s i t ep h e n o m e n a t h e r e f o r e ，t h et i d a l p h e n o m e n o ni sv e r yo b v i o u si nb 蛹i n g s e c o n d l y , f o rd e v e l o p i n gt h ew h o l ee f f i c i e n c yo ft r a n s p o r tn e t w o r k , s i m u l a t i o n m e t h o di su s e dt oa n a l y z et h eq u a n t i f i c a t i o n a le f f e c to ft r a f f i cc o m p o s i t i o no np a s s e n g e r c a r r y i n gc a p a c i t y b a s e do ns i m u l a t i o nd a t ao fm i c r o s c o p et r a f f i cs i m u l a t i o ns o f t w a r e v i s s i m ，t h ee f f e c to ft r a f f i cc o m p o s i t i o no nv e h i c l ec a p a c i 锣a n dp a s s e n g e rc a r r y i n g c a p a c i t yi ss t u d i e d t h ec o n c l u s i o n sa r eo b t a i n e dt h a tt h en u m b e ro fv e h i c l ed e c r e a s e s w i t ht h ei n c r e a s i n gp r o p o r t i o no fb u si nt r a f f i c a n dt h ei n c r e a s i n gp r o p o r t i o no fb u s w i l ll e a dt ot h ei n c r e a s i n go fp a s s e n g e rc a r r y i n gc a p a c i 够s o ，i m p r o v i n gt r a f f i cf l o w c o m p o s i t i o na n di n c r e a s i n gt h ep r o p o r t i o no fb u so rg i v i n gt h e mp r i o r i t i e sc a na c h i e v e t h eg o a lo f i m p r o v i n ge f f i c i e n c yo f r o a da n dr e l i e v i n gt r a f f i cc o n g e s t i o n b a s i n go nr e s e a r c h e sa b o v e ，t h i sp a p e ra n a l y z e st h em e a s u r e sa b o u th o wt o i m p r o v et h ew h o l et r a f f i cs y s t e mo p e r a t i o np e r f o r m a n c e o ne x i s t i n gt r a n s p o r tr e s o u r c e s o fb e i j i n g w i t hs p a t i a ld i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so ft r a f f i cc o m p o s i t i o n ，t h e a d j u s t m e n tm e a s u r e sa r ep u tf o r w a r df r o mb u s ，c a ra n do t h e rt r a f f i cm e t h o d sa s p e c t s ，t o a c h i e v et h eb a l a n c eo ft r a f f i cs u p p l ya n dt r a f f i cd e m a n d k e y w o r d s ：1 r a 蕊cf l o w ；s p a t i a lc h a r a c t e r i s t i c s ；t r a f f i cf l o ws t r u c t u r e ；p e r s o n c a p a c i t y c i ，a s s n 0 ：u 4 9 1 1 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权= l 敬京交透大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权浣明) 学位论文作者签名： 签字只期：譬参年易月 壤 翩繇即劝 签字酲甥：锕孑年毛胃 a 西 独剖性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处努，论文中不包含其缝入已经发表或 撰写过豹研究戒暴，也不雹禽为获得托京交通大学或箕拖教育机构酶学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的网忠对本研究所做的任何贯献均已在论文巾作 7 明确的说明并表示了澍意。 学位论文作者娥弘签字臌阳莎年6 局t 。艘 致谢 时光荏苒，学业将至，回首北京交通大学的求学生涯，我深感有幸得到导师 孙全欣教授和毛保华教授的培养。导师治学严谨、工作勤奋、待人真诚，对我的 课程学习、理论研究及应用技术悉心指导，对生活中的做人道理精心教导。最难 忘的是两位导师实事求是、以身作则的科研态度和处事方式，使得我对科研和人 生的认识都有了很大的提高。 入学以来，导师为我安撵了良好的学习和研究环境，并使我有幸参与导师的 多个交通研究项圈。在参与项目的过程中，我不仅学到了专业理论知识，而且掌 握了许多项目实践经验。导师除了悉心地指导我学习外，还教育、引导我领悟许 多为入处事的人生道理。他们高尚的情操，渊博的知识，以及钻研学闯的精神， 是我终身学习的楷模，并为皇己能有幸得到这样两位导师麴教导丽荣誊，充满感 激。 同时，我还要特别感谢杨静博士、陈振起博士、高利平博士、常超凡硕士， 从我论文的内容、研究方法的探讨、糕架的构建等方面，都给予精心的指导和帮 助，这一切都让我尤为感激，终身难忘。同时还要感谢丁勇博士、陈缨宽媾士和 吴海俊、陈俊励、王学勇、冯伟、李凯胜、雷莲桂、詹琳霞、姚宪辉、赖树坤、 张鲁喻等同学对我论文中的研究工作给予的支持和帮助。 本文是在轨道交遴控制与安全国家重点实验室完成酌，研究褥到了国家自然 科学基金重点项豳( 6 0 6 3 4 0 1 0 ) 以及教育部创新团队项目( 姗0 6 0 5 ) 资助下完成 的，在此十分感谢实验室的帮助和项目的资助，这促进了我论文的顺利完成。 还要感谢在攻读研究生期间，与我愉快相处的宿舍好友、同班同学，我们之 阆深厚的友谊使我能在良好豹环境中度过美好的学业时光，我将铭记我们一起奋 斗的日子并将友谊永存心底! 最后，我要特别感谢我的父母亲，我的学业成功也有你们的一份心血。 再一次深深地感谢在我攻读硕士学位期闻给予我热心帮助的所有老师、同学、 亲友，正是在这么多入对我悉心指导和栽培下，帮助我克服了课题中的种种困难， 并最终完成了本文。 1 1 研究背景及意义 1 绪论 纵观世界大城市戈其是特大城市的发展现状，不难发现交通问题已成为制约 城市可持续发展的一个重要难题。交通拥挤、交通事故以及交通所导致的环境污 染已是全世界面临的共同问题，特别是对一些发展中国家来说，这些问题正在严 重影响城市的快速发展。 弓l 发目翦城市交通问题的原因是多方面的，比如机动化水平的提高。传统上， 人们普遍认为交通问题是由机动车保有量的快速增长以及城市道路资源的相对匮 乏造成的，阑此往往从这两方面来寻求解决城市交通问题的办法。2 0 0 7 年5 月2 6 西北京市机动车保有量突破3 0 0 万辆，2 0 0 8 年将达到3 2 5i t 辆，绘北京交通带来 越来越大的压力。但机动车保有量的增长是社会经济发展的必然结果，这是发展 中的问题，面对发展中的问题，就必须用发展的理念、方法来解决，而不是将问 题归于发展而默认问题长期存在的合理性，也不能通过简单的阻遏机动车的发展 来解决问题。另外，由于城市道路网络一旦形成，可塑性就很小，仅是依靠新建 以及改、扩建现有道路网络来提高交通供给的办法，往往非但不能满足城市快速 发展的需要，反而容易造成被动应付的局面。例如：目前北京市已经修建了二环 五环等快速路，新建及改、扩建了一批城市干道，短期内一定程度上能够缓解 交通拥墙，但是，一方面在定型的城市道路网络中修建或改、扩建道路设施有非 常大的局限性，男一方面城市的快速发展和道路资源的简单量增又刺激机动车保 有量的迅速增长，结果交通供给还是跟不上交通需求的增长速度，甚至交通问题 越来越严重，并鹅入一种恶性循环。 实际上，国内外专家学者在分析总结各大城市发展历程得出结论：大多数欧 洲大都市以及中国特大城市( 如：北京) 存在严重交通问题的根本原因在于没有 解决好城市交通与城市空闻结构之闻的相互关系。首先表现在城市空闻的无序发 展，造成城市交运流量在空间上分布不合理。其次，城市空闻结构真正形成之后， 没有从根本上分析空间结构与城市交通流量的相互联系，也没有采取有效措施对 其进行调节，从而不能充分利用有限的城市交通资源，导致城市的交通问题愈演 愈烈。 从历史和现实经验以及城市经济社会发展需要来看，解决城市交通问题的关 键不仅仅在于新建或改、扩建城市道路，限n d 汽车的发展，也不能忽视对现有 遥路的充分裂用，采墩有效措施最大隈麦地发挥既有城市道路瓣终豹潜在效缝并 提高服务能力。这种孛短期的策略戆使既有道路网络适应城市持续发展的需求， 并可为城市交通远期规划提供经验准备和数据支持。这种解决问题的方法主要包 括二方瑟：一是对道路通行能力进行深入挖掘，阻提高有限路网的供给麓力；二 楚对城市交通供需进行全垂平衡。实瑶这一系列瑟耩翦基础是霹城市交通运行现 状的细致分析和全面把握，尤其需要重点了解和把握交通流的流量、结构、饱和 度等指标，而交通流的这些特性与城市空间有不可分割的联系。 闲踅，款城市交遥漉运行特锰焦度密发，研究交逶流流量、结麴、饱和度等 特性指标与城市空阕的可戆存在鲶关系，并以此为基础探讨实现城市现有道路瓣 络充分利用以及平衡交通供需的基本策略和措施，在中短期内缓解城市交通问题。 此外，对交通流鏊基本特征与城市空阕之间关系的深刻认识还将为城市交通远期 援划提供理论基础支持，具有十分重要麓长远意义。 1 2 国内外相关研究综述 1 2 。l 国外相关研究概况 ( 1 ) 交通与城市空间结构的关系 嚣井学者慰予城市交通系统与空闯格局之闻韬互影豌豹研究较旱，曾先研究 了城市交通系统对空闻影态的影响作用，如s c h a e f f e r 和s 蕊a 系统地探讨了城市 交通系统与城市空间形态的关系，他们认为：城市空间形态在交通系统影响下经 历了凌“步行城市抄演变到“辘道城市弦直至最终“汽车城市挣的过程，指出了 城市交通系统在城市空闻形态演变中的影响作用。之后，n e w m a n 和k e n w o r t h 5 l 褥次深入研究了交通系统对城市空间形态的影响，把城市空闻形态划分为三个阶 段：传统步行城市、公交城市和汽车城市。还有一些学者i 3 】【4 】【5 1 研究了城市形态对 交通系统的影嫡作用，发现交通系统在空闻格局的影响下不断更新完善。 ( 2 ) 土地利耀与城市结构懿关系 c u r t i s 7 等研究表明高密度的城市土地利朋能明显减少城市居民的机动车交通 毖行，屠住在城市c b d 附近的屠民更倾向予使用非机动车蕊行，餐工俸与屠往酶 混合对机动车出行量的改变影响不大。 n e w m a n 和k e n w o r t h ) 乒l o 】通过对全球3 2 个城市和地区的研究，发瑰离密度的 城市土地利耀模式对予公交依赖的程度比低密度刹用的城市要高褥多，更高效的 土地利用，包括离密度、公交与步行导向型开发和土地混合使用将减少约1 5 酶 入均费用。 2 h e a r t 、b e n n e t 、j e n n i f e rb i r i n g e 引，则麸文献综述的角度进行反面的论证，得 出的结论是蔓延式发展增加了居民的出行距离和入均能源的消耗。高密度开发的 城市中，机动车的使用较少并且城市居民的通勤距离较短。城市规模大小对通勤 行为也存在影响。对予美国城市的研究中没有发现城市规模与通勤时间或逶勤距 离的关系嘲瑟秘。但是，对于欧洲的研究发现，城市居民的平均通勤时闻和逶勤距离 随着城市的扩大而增加【1 2 】。 a n o t n i 0 i j 等的研究结果显示，城市形态和公共交通供给对出行需求的影响比 较小但是j 常重要。例如，人e 1 密度增长1 0 就会使居民开车去上班的奠率下降 1 ，轨道交通和公共汽车罩程变化1 0 所带来的影响为o 5 。城市形态和公交供 给不仅影响城市机动车拥有量，并且还影响机动车的平均出行距离。在城市形态 比较紧凑的地方，居民购买私人汽车的凡率下降，但是城市形态对v m t ( 车公尾数) 的影响较小：入口密度增加1 0 ，车公罩数降低1 5 。居往就业空闻均衡、道路 密度、城市形态和公共交通的供给都会对车辆的出行距离产生影响但是不会影响 机动车拥有量。 1 2 2 国内相关研究概况 ( 1 ) 交通与城市空闻结构的关系 蘑内许多学者f 4 1 1 1 5 】【1 6 l 对城市交通与空闻演化之间的关系进行了细致磷究。他 们认为，城市交通与城市空间结构之间存在相互作用的关系。首先，土地使用状 况决定了城市交通的交通量以及交通方式的选择等。其次，城市交通的发展水平 会对城市空闻结构及城市空闽规模产生重要影镌。杨荫觊f 1 7 1 等对1 9 世纪以来由于 交通技术的创新而引起的城市空间形态的变化进行了深入研究，建立了城市空间 结构与交通系统的空间布局之间的对应关系。 还有其它一些学者f 1 3 】9 2 0 1 1 2 1 1 对二者的关系进行了广泛的研究，他们认为，城 市空间结构是城市交通系统发展的基础，丽城市交通系统的发展又引导城市空间 演化方向。陈必壮、朱洪瞄】对上海城市空间结构和交通关系的研究表明，上海的 城市交通对于其城市空间结构的变化起巨大作用，随着城市规模的扩大，上海城 市交逶规模急剧扩大，城市居民的机动亿出行比例增加。 ( 2 ) 土地利用与城市空间结构的关系 n 4 , 培等【2 3 】【2 4 】对于广州市的实证研究比较全面。他们的研究分为两个方面： 一是城市地利用与交遥的关系研究。在其中他们实证研究了广州高密度开发的 城市土地利用对于城市公共交通的选择和促进作用。二是城市空间结构与交通的 关系研究。研究表明现代城市高密度开发影响了居民的出行方式。 3 马清裕等f 2 5 】分析了我凿霉前上海、j 艺京等大城市空闻结构存在酶闯题及其对 城市交通带来的影响，特别指出了中心城区功能过于集中，吸引的交通量给城市 交通带来了巨大的压力。 葛亮等【2 餐运用弓| 力模型和可达性模型对苏州的城市空间布局和交通关系进行 实证研究蜃得出了随着城市功能分区的不断发展，中心分区无论是交通影喃力还 是交通可达性都是最强的，对于城市交通生成所起的作用也最大。 上述两方面的研究更多地只是在集中分析城市交通、土地利用、空间结构相 互影响过程，都是在宏观上把握他们之闯豹关系，缺乏对麓够促进三者良性互动 影响的微观研究。关于城市交通的探讨，更没有针对具体情况提出三者之闯的可 持续发展的有效措施。而这正是本文研究的出发点，从交通流量这一微观角度出 发，在把握城市交通、空间结构、土地利用三者关系的基础上来探讨调查区域交 通流量的空澜分布特性，并尝试着给出了具体的能够键进城市交通和谐发展的供 需平衡策略。 1 3 研究内容 本文研究了交通流量特征与城市空间结构之间的关系，并在对交通流结构与 道路客运能力之间关系进行分析的基础上初步探讨了总交通量中公交比例的变化 对道路通行能力以及客运能力的影镌。本文研究中以= | 艺京西托部地区为例进行实 证分析，并提出了基于区域的交通供需平德策略。各章具体内容如下： 第一章：绪论。首先主要论述了本文的研究意义及背景。然后在广泛阅读相 关文献的基础上，阐述了国内外关于城市交通、土地利用与城市空间结构关系方 面的研究成果。最后介绍了本文的主要研究沟容。 第二章：交通流量分析的相关指标。介绍了关于交通流量空间特性的分析指 标，为本文的研究奠定基础。 第三章：交通流量空闻特征分析。实证分析：首先研究基于道路等级的交通 流量特性，通过相关数据指标，讨论调查区域不嚣等级的道路交通流流量、结构、 饱和度等方丽的特点。然后根据北京城市空间结构现状，以环线为界，分析相邻 环间某代表性主干路的交通流特性，研究该区域内道路交通流量与北京城市空间 二者之闻靛联系。 第四章：交通流结构对道路客运能力的影响。本章主要讨论交通流结构与道 路上可以实现的客运能力之间的关系。利用v i s s i m 进行交通仿真，讨论在不同车 道数情况下，随着交通流结构的变化，通行能力如何改变，以及这种改变对道路 客运能力的影响。 4 第五章：基于空闽的交通供需平衡策略。根据北京城市交通流结构的空间分 蠢，针对不同区域，从公交车、小汽车和其他交通方式三方面提出调整策略，平 衡交通供需。 第六章：结论与展望。总结了本文研究得出的主要结论，针对论文存在的不 足之处，指出了将来需要进一步研究的问题。 本文结构如图l 一3 1 所示： 图1 3 1 论文结构图 f i g 1 - 3 1s t r u c t u r eo f t h i sp a p e r 2 交通流量分析的基本指标 2 1 交通流量的概念 交通流量【姗，是指在单位时闻段内，通过道路某断恧的交通实体的数量，篱 称交通量。按交通类型，交通量分为机动车交通量、非机动车交通量和行人交通 量。本文主要研究机动车交通量。 交通量是时刻在变化的，根据交通量瓣不同用途，往往需要用某一时间段内 交通量的平均值来表示这个时问段的交通量。本文所涉及的交通量除特殊说明外 均为小时交通量。 2 2 车辆分类与折算系数的确定 2 2 1 车辆分类 道路上行驶的车辆，类型多样，由于其车型、夕 癣尺寸和行驶速度的不霹， 对道路的占用及对交通流影响也不尽相同，因此，只有将车辆换算为统一的车型 才能准确地确定该类道路的交通流流量及结构，进而分析其特性。 目前，绝大多数关于交通流的研究都是单一客车流，丽不是某种交通组成的 混合交通流。焉实际的交通流总是存在不同毙例的毒# 小客车，且其组成也不叛变 化。在城市路网中，小客车车流占主导，所以用小车流理论来研究城市道路的交 通流是合理的。但其交通流组成随时问的变化不是恒定不变的，也就是说每个统 计闻隔的交通缰成是不同酶，酃交通条锋是不一样的。为了简化交通流分析，需 要将混合交通流转化成单一的标准车进行研究，因此必须进行车辆的分类并确定 车辆折算系数。在进行车辆分类时，各种车型在道路交通流中都占有相当的比例， 如果某一种车型在交通流中所占比例过小，且将其单独列为一类，不仅会影响车 辆分类的质量，也没有太大意义，因此不宣把这种车型单独烬为一类。 本文根据不同的车型，将交通工具分为2 大类：机动车和非机动车，机动车 可细分为出租车、公交车( 普通铰链) 、客运车辆( 大型中型d , 型， 2 0 座2 0 座 7 座力座以下，出租车除外) 、货运车辆( 大型4 , 型，车身 。非机 动车分为自行车、电动自行车( 包括摩托车) 、三轮车。 6 2 2 。2 折算系数的确定 关于车辆折算系数的计算很复杂，至今其取值方法也未统一，且本文也没有 足够的单车信息数据可以利用。因此，本文不对翔何计算车辆新算系数作专门的 研究，仅参考规范及其他研究成果对车辆折算系数进行标定。另外，讨论其他车 型折算系数的精确性对本研究来说没有太大意义。综上所述，本文最终所使用的 车辆折算系数如下表。 表2 - 2 1 车辆折算系数表f 2 9 】【3 2 l t a b l e2 - 2 1c a l e q u i v a l e n t s 客运午辆出货运乍辆公交车1 卜机动印 车辆类型 人中夺 褪 电动 型耙璎 率 大型小型普通铰接自行车三轮车 自行车 摄算系数 2l 。2ll32230 2o 。49 。6 2 3 交通流量的分析指标 2 。3 1 方向分布系数 方向分布系数瑟翻是表示一条道路上两个方向在某段时闻( 例如高峰小时期闻) 内交通量不均衡性的一个参数。一条道路往返强个方囱的交通量，在较长的时闻 内可能是平衡的，但是由于交通随机性很强，几乎每个小时都不样，在一年中 的某个季节，一月中的某几天，或一天中的某个时段，两个方向的交通量会有差 别。通过高峰小时方商分奄系数( 趸o ) 能更好地反映毒调查点交遥流的方向分布 特点。其中： = 篙器川。 矗一d2 瓦丽薮矿1 u u ( 2 1 ) 冒强资料统计嗍表明，上下班路线爱d 必7 0 左右，主要干道鬈d 为6 0 左右， 市中心道路k d 为5 0 左右。城市出入口道路早高峰进城方向交通量占6 0 - 7 0 ； 晚高峰则相反，出城方向k d 的为6 0 - 7 0 。 7 2 3 2 高峰小时系数 高峰小时系数f 3 0 】就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为 高峰小时的交通量之比。一般将离峰小时划分为5 m i n 、6 m i n 、l o m i n 、1 5 m i n 酶连 续时段，其中，所计交通量最大的那个时段就是高峰小时内的高峰时段。把高峰 时段的交通量扩大为1 小时的高峰小时交通量，即为扩大的高峰小时交通量，也 就是高峰小时流率。因此，高峰小时系数是指高峰小时交通量与扩大的高峰小时 交通量之比。其计算公式为： 唧= 蕊蒜篇淼丽t ( 2 - 2 ) 式中：用龌时段为t 分钟的高峰小时系数； t 高峰小时内新计交通量最大的连续时段，m i n 。 高峰小时系数是评价高峰小时内短时段交通量密集程度的一个指标。高峰小 时系数的大小和变化充分反映了高峰小时内交通量变化的不均衡程度和密集程 度。道路上短时段的大交通量往往会造成交通堵塞，服务水平下降。一般认为， 5 m i n 的高峰交通量是造成交通阻塞的重要原因。因此，溉常用于路段交通量的 分析，并作为道路设计和管理的评定指标。 2 3 3 道路饱和度 ( 1 ) 饱和度 饱和度是反映道路服务水平的重要指标之一，其计算公式即为人们常说的 v c ，其中v 为最大交逶量，c 为最大通行能力。饱和度值越高，代表道路服务水 平越低。由于道路服务水平、拥挤程度受多方面因素的制约，实际中因难以考虑 诸多方面因素，常以饱和度数值作为评价服务水平的主要指标。根据饱和度值， 我国将道路拥挤程度、服务水平分为如下四级 2 r l ： 一级服务水平：道路交通顺畅、服务水平高，v c 介于0 至0 6 之闻； 二级服务水平：道路稍有拥堵，服务水平较高，w c 介予0 6 至0 。8 之间； 三级服务水平：道路拥堵，服务水平较差，w c 介于0 8 至1 0 之间； 四级服务水平：w c i 0 ，道路严重拥堵，服务水平极差。 ( 2 ) 城市道路饱和度的计算方法 城市道路饱和度采用道路日高峰小时交通量与道路小时最大设计通行能力的 比值来计算，其中交逢量数据由调查或观测获取后透过折算丽得。 本文中，道路日高峰小时交通量取观测时段最大小时流量，最大设计通行能 力由多车道总通行能力c n t 3 2 计算公式确定。 q = g 艿k 。 ( 2 3 ) 式中：c 。第一条车道的可能通行能力，单位为p c u h ，参考城市道路设计规 范嘲取值； 必。相应的各车道的折减系数，通常以靠近路中线或中央分隔带的车行 道为第一车道，其通行能力为l ，第二车道为第一车道的o 8 0 8 9 ，第三车道通行 能力为第一车道的o 6 5 0 7 8 ，第四条车道则为o 5 0 6 5 ，具体可根据实际情况取值； 窃。车道宽度影响系数，当车道宽度b 3 。5 m 时，不影晌通行能力，如 果b 数据获取 调查时闽为2 0 0 7 年6 胄2 6 同( 周二) 。考虑到调查现场劳动强度较大，交通 流量调查通常只能够连续观测2 小时左右，丽且交通量越大，越容易逝现误差， 因此调查主要针对交逶流量特征明显的三个时段进行数攥采集，即翠高峰 ( 7 ：0 0 9 ：0 0 ) 、平峰( 9 ：3 0 - 1 l ：3 0 和晚高峰( 1 6 ：3 0 1 9 ：0 0 ) 三个时段，并以5 分钟 作为一个数据采集的记录区闻。 本文主要采用人工记录方法。本次调查选取了北京西= 艺部地区的9 个调查地 点，每个调查地点以车道为单位进行数据采集。崮于调研规模较大，耗费了大量 入力，调动实验室全部成员以及8 0 多名托寨交通大学学生完成调查任务。在此对 实验室的支持表示感谢。 ( 2 ) 处理过程 本文在调查获取的各路段全天6 小时交通流量数据基础上，对连续2 小时内， 以5 分钟为间隔的数据，分另| j 合并整理为高峰小时和平峰小时交通流量，并针对 不同的车型进行分类统计。 ( 3 ) 分析方法 交遥流量调查所获得的各路段交通流量数据主要用于分析其交通流的流量、 结构、饱和度等评价指标；针对本文的研究目的，将城市空间概念进行细化，从 道路等级、空间结构两个角度考察交通流量在城市空间中的变化趋势，因此，对 调查路段的划分和选择有所不同： 在研究基于道路等级的交通流量特征时，主要利用3 条不同等级的道路，包 括；城市快速路一北三环西路( 四通桥东) 、主干路皂君庙路以及次干路一 一学院南路的相关数据，并利用其他3 条路段( 快速路一北三环西路( 蓟门桥 西) 、主干路阜外大街、次干路一北礼士路) 相关数据作辅助分析。 在研究基于区域的交通流量特征时，结合北京城市空间的特点，利用了调查 范围内位于不同环线间的主干路数据，分别是位于二环以内的西长安街、二三环 1 3 之间的阜外大街、三四环之间的安定路、以及四环以外的中关村北大街这4 条路 段的流量数据。 3 2 基于道路等级的交通流量特征分析 由快速路、主干路、次千路所维成的干道阏逶嚣承担整个城市撬动车感毒亍量 的8 0 ，在城市交通中发挥着不可替代的重要作用，因而，加深对干道上交通流 特性的认识，对于提赢城市交通的运输水平有罄重要的现实意义。 本节主要分薪调查送域内快速路、主于路、次于路的交通流量特点，针对所 选取的快速路北三环西路( 四通桥东) 、北三环西路( 蓟门桥西) ；主干路一 一皂君窟路、辜成f - j # l - 大街( 篱称辜外大街) ；次于路学院南路、毒艺袍路蕊 数据进行基于道路等级的交通流特性分析。 3 2 1 交通流量特征 ( i ) 道路总流量 等级不同的道路，交通量分布是明显不问的，分析不同等级道路的交通流量 分布，有劲予了解调查区域内交通流量麴在道路上魏分露情况以及各等级道路闻 差异性的大小。 诞查路段交遗流量分寄，如鎏3 - 2 1 掰示。出蓬可以看鬟，快速路各时段酶流 量都非常大，达到1 3 9 0 6 p e l g h ，分别是主干路的3 4 倍、次干路的7 倍。这主要是 由于道路功熊和技术条件决定敦。城区范匿内各组团之闻以及进、出城区的交通 出行由快速路系统宪成，褶邻组豳闻的交通量主要由城市主干路承担，快速路和 主干路在城市交通中起“通”的作用，尤其是快速路，道路条件比较好，无需等 待信号灯盟行驶速度较快，因此承担静交通量最大。丽次于路主嫠是鬏捺城市发 展和用地情况进一步加密形成的，道路功能以及道路条件比快速路、主干路偏低， 雯外其道路连逶性远不如块速路、主予路，故丽，流量明显猿小。 ( 2 ) 车道平均流量 等级不弱的道路，交遴量分毒嗡显不同鲍原墓之一是车道数量酶不鲻，分辑 不同等级道路的车道平均流量，对研究各等级道路的交通负荷意义重大。 图3 - 2 - 2 研究不阉等级道路的车道平均流量特点，快速路每车道承担了很大的 交逶量，基本维持在1 0 0 0 p e u h ，丽主干路为5 0 0 p e u h ，次予路交通量较小为 4 5 0 p e u h 。从这些数据上也可以看出，快速路承担的交通量比较大，车道平均流量 是主、次干路露2 倍以上。放车道平均流量分布上，也爵跌看嬲，褶毙主干路、 1 4 次干路，快速路承担了较大的交通压力。 _ _ h _ _ h _ _ _ _ _ _ - _ - _ 。_ _ _ _ _ _ h - h _ - _ 。1 。_ _ _ _ _ _ _ 。_ _ _ _ h h _ _ - _ _ _ _ l 交通璧( p c u h ) 1 1 6 0 0 0 。 | 1 3 9 0 61 3 9 7 9 + 。+ 1 。w _ _ - r 。一 “1 4 4 。1 1 。一一“” i2 4 9 4 秽矿梦 早高峰 1 2 9 1 5 圉饧1 7 4 26 _ 6 7 图3 - 2 1 基于道路等级的交通溅肇分意图 f i g 3 - 2 一ld i s t r i b u t i o no ft r a f f i cf l o wb a s e do nr o a dg r a d e 圈3 - 2 2 基于道路等级的车道平均流量分布图 f i g 3 也2d i s l r i b u f i o no ft r a f f i cf l o w ( p e rl a n e ) b a s e do nr o a dg r a d e 一一一羽缓一一一撇蘑沥饧缓沥搦沥励塑 一 一 饼 凝 一 il 一 麟豳一+锄搦绉一一赫垦 绷 撇 吣 溯 瓣 伽 姗 o l l l 3 2 。2 交通流结构特征 从前一部分的分析可以发现，在不同时段不同等级的调查路段上，交通流量 是有明显差异的。下面本文将进一步对不同时段不同等级道路的交通流结构进行 研究，通过对比分析，寻找交通流结构的分布特征与道路等级之间的联系。 通过调研发现，各路段机动车交通量主要由四种车型构成：大中型客车、小 型客车、出租车、公交车( 由于北京圜环内货车限行，其比例很小，忽略不计) 。 因此，下面主要对这四种车型构成情况进行分析。 ( 1 ) 早高峰时段交通流结构特征 早高峰时段不同等级调查路段交通流构成情况如图3 2 3 所示。 皿小客车霜出租车助大中型客车口公交车 m 一 - l u m 一嘲瀛崩! 誓飘l 懒豳5 9 警蚓s 刷凰2 粤 毗 一k ；。 瀚黼腻溺嗣，一 1 7 6 5 匹v2 5 4 l 弦 。：z ) !一 8 0 爻爻l 澄 遨 一 7 穆 6 0 _ h 5 0 一 _ _ 4 0 l 名 j j o 7 3 一 一 缒 ，2 j _ 6 35 3 0毛 6 5 鹋台 3 0 t ” 2 泓 l 删略 o _ - 四通桥蓟门桥皂君庙路阜钋大街学院南路北扎士路 快速路主干路次干路 图3 - 2 3 早高峰交通量构成比例圈 f i g 。3 - 2 - 3c o m p o s i n go f t r a f f i cf l o wi nm o r n i n gp e a k ( 7 ：0 0 - 9 ：0 0 ) 通过图3 - 2 3 可以发现，早高峰时段调查区域内不同等级道路交通流结构具有 以下特点： 小客车构成比例最大，尤其是快速路、主干路中小客车的构成比例，由图 中也可以看到，二者小客车比例均在7 3 以上，而在次干路中最高比例为6 6 5 ， 存在一定的差异。这与道路等级特点有一定的联系，快速路在承载城市交通中起 着关键作用，它为长距离出行服务，疏导跨区交通，是中心地区与边缘集团、中 心城与新城之间、中心城干路与城市对外放射线公路之间的主要交通联系通道， 1 6 设计车速高达每小时6 0 趵公里。丽主于路是构成城市路网主要骨架的全市性交通 于道，中心城各主要分区之间的交通联系，可见其主要服务于长距离的交通，承 担了城市内部较长距离的出行，一般设计时速为每小时6 0 公罩，长距离高速度正 是小客车的穗彳亍优势，因此小客车所占的比例达到7 0 以上。 公交车的构成比例对道路等级的变化没有呈现一定的翘律，丽与道路附近 的交通环境有较大关系。同样是主干路，皂君庙路和阜外大街公交车的构成比例 相差4 倍。尽管两条道路的等级相同，但是周围的交通环境不同，阜外大街调查点 道路= l | ：侧为牵成门华联，南侧为万通新世界，周圈有章成f 1 地铁、阜外医院等大 型交通吸引源，公交需求很大，线路也比较多，在调查点附近设置公交站点的线 路就高达3 0 条，而皂君庙断面附近只有两条公交线路3 1 9 路和6 0 1 路，线路密 集程度远小于阜外大街，公交的构成比例也很低，只有1 1 。因此，交通流量中 公交车所占的比例与交通环境、公交线路密集程度关系密切，与道路等级没有直 接联系。 在各等级的道路中，出租车的构成比例比较高，在次干路中是公交车的1 0 倍。一方面与公交线路密集程度有关，另一方面，也因为出襁车机动、灵活、舒 适、方便的交通特点，既适应入们城区内流动的服务需求，又可以延伸至城郊， 弥补了城市公交车和长途班线客运的不足，而且出租车这种交通方式能较好地满 足高层次的出行需求。但由于出租车交通的需求量有限，如果出租车供给超过一 定数量其效