（载运工具运用工程专业论文）大城市客运交通方式结构预测.pdf

捐费 摘要 城市客运交通结构作为城市客运交通系统中的核心问题之一，是城市道路交通发展战略规划中的重 要研究内容。城市客运交通结构不仅影响城市的布局形态、道路网络布局、城市交通系统运输效率，而 且还与城市交通的可持续发展、城市交通管理系统，城市交通中的科技进步以及城市交通政策等紧密相 关。 本文从箍体出发，以可持续发展即需求与供给的平衡为目标，进行交通方式结构预测；依次从宏观、 中观禾i 微观三个不同的层次和角度分别探讨合理的交通方式结构，逐步深入，避免罄个过程的循环往复。 在宏观层次上，本文由城市本身发展特性来考虑交通方式结构与人均出行次数、平均出行距离关系， 并针对j 义交通需求，研究了居民出行概念模掣；针对广义交通需求具有起终点随机的特性，本文以时 空消耗法来进彳了交通供给预测，并着重对度晕周期和个体时空消耗进行研究，且进一步研究了实圳方法。 在中观层次上，以片区为单位，主要研究了片区交通的特性，由时间和空间的吻合指出片区之间的 长距离出行主要以通勤交通为土，f 据此研究了基于“对藕性”的区间交通需求预测框架。中观层次的 交通结构预测，首先通过士地混合利片j 指标确定区内和区间出行的比例：其次，片区间出行的方式结构 预测始终贯彻供给与需求平衡的思想，并针对中观层次片区间交通的特点研究了以路网通过能力为基础 的交通供给预测思路，在衍生割集网络极大流模犁基础上涤加交义口约束，并且研究了可以转化为晟短 路求解的最小割环一一最大流模犁，从而更精确的预测片区间的交通供给；最后，通过分析土地利_ h j 的 偏移度、离散度等特性与交通需求间的关系，确定片区内部交通结构。 在微观层次上，分析t 地性质、区僻和可达性与交通需求的关系：将七地性质与可达性、易达性引 入交通生成预测；将通达性即平均出行距离引入交通分布预测针对未来预测年通达性的变化预测分布 参数的变化；研究各种方式的通达性，以此为依据，对转移曲线的参数进行预测。 晟后，针对我国大城市人口急剧增k 、城市h j 地进一步集约等特点，参照已有的客返结构发展模 式，探讨了适合我国大城市的客运结构发展模式。 关键词：城市客运交通、方式预测、结构预测、可持续发展、交通需求、交通供给 p n t t f i c t a b s t r a c t u r b a np a s s e n g e rt r a f f i cs t r u c t u r eha ni m p o r t a n tc o n t e n tm t h er e s e a r c ho fu r b a nr o a d d e v e l o p m e n ts t r a t e g yp r o g r a m m i n ga so n eo ft h ec o r ep r o b l e m si nu r b a np a s s e n g e rt r a n s p o r t s y s t e m t h es t r u c l n r eo fu r b a np a s s e n g e rt r a f f 竹cn o to n l ya f f e c t st h el a y o u ta p p e a r a n c e , t h er o a d n e t w o r kl a y o u t , t h ee f f i c i e n c yo fu r b a nt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m , b u ta l s or e l a t e dt ot h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to f u r b a nt r a n s p o r t a t i o n ，t h em a n a g e m e n ts y s t e mo f u r b a nt r a n s p o r t a t i o n ，t h es c i e n c ea n d t e c h n o l o g yd e v e l o p m e n to f u r b a nt r a n s p o r t a t i o na n dt h ec k yt r a n s p o r t a t i o np o h c yc t c t h i sp a p e rt a k e sa hs i d e si n t oa c c o u n t ：f i r s t l ym a k i n gs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ta st h et a r g e t , t h e n l o o k i n gf o rt h eb a l a n c eb e t w e e nd e m a n da n ds u p p l y a tl a s tg e t t i n ga l o n gw i t ht h ef o r e c a s to ft h eu r b a n p a s s e n g e rt r a f f i cm o d e sa n ds t r u c t u r e a tt h es a m et i m e , t h ep a p e rd i s c u s s e so nt h er e a s o n a b l eu r b a n p a s s e n g e rt r a f f i cm o d e sa n ds t r u c t u r ef r o mt h r e ed i f f e r e n ta n g i e ：m a c r o s c o p i cv i e w , m e d i u mv i e wa n d m i c r o c o s m i cv i e wt oa v o i dt h ec i r c l e 一 f r o mt h em a c r o s c o p i c ，t h i sp a p e rf o c u s e so rf i n d i n gt h er e l a t i o n s h i pb c t w e e lp a s s e n g e rt r a f f i c m o d e s , s t r u c t u r e , a v e r a g et i m e , a v e r a g ed i s t a n c eo fr e s i d e n t st r a v e lf r o mc i t i e s o w nd e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i tp o t sf o r w a r dt h ec o n c e p tm o d e lo fr e s i d e n t st r a v e lt om e e tt h eb r o a dd e m a n do fr e s i d e n t t r a v e l c o n s i d e r i n gt h er a n d o mc h a r a c t e r i s t i co ft e r m i n a lp o i n t ，t h ep a p e rp u t sf o r w a r dt h ep r e d i c t i n g t e c b n i q n eb a s e do dt h et i m e & s p a c ec o n s u m i n gm e t h o d i nt h i sp a r t ，t h ee m p h a s e sa r et h er e s e a r c ho n t h em e a s u r e m e n tp e r i o da n dt h ei n d i v i d u a lt i m e & s p a c ec o n s u m i n g t h ep r a c t i c a lm e t h o di sa l s or i s e d f r o mt h em e d i n s c o p i e e l ，t h i sp a p e rm a i n l yd o e ss o m er e s e a r c ho nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fi n - z o n e t r a f f i c , p o i n t i n go u tt h a tt h el o n gd i s t a n c et r a v e lb e t w e e nd i f f e r e n tz o n e s a r em o s t l yt h ec o m m u t e rt r a v e l t h e nt h i sp a p e rg i v e st h e a l l e l o m o r p h ”f r a m eo ft r a f f i cp r e d i c t i o nb e t w e e nz o n e kt op r e d i c tt h et r a v e l m o d ef r o mm e d i a e c o p i e a l , t h i sp a p e rf i r s t l yc o n f i r mt h es c a l eo fi n - z o n ea n db e t w e e nz o n et r a v e l s t h r o u g ht h em i x t u r el a n du s ei n d e x ；t h c oi tm a k e st h ei d e ao ft r i pb a l a n c eg ot h o u g ht h ep r o c e s so f t r a v e lm o d ep r e d i c t i o na n dt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fm e d i a s c o p i c e lb e t w e e n - z o n et r a f f i c , t h ep a p e rg i v e s t h ei d e ao ft r a f f i cs u p p l yp r e d i c t i o no nt h ef o u n d a t i o no fr o a dn e t w o r kp a s sa b u i t y t h i si d e aa d d st h e i n t e r s e c t i o nr e s t r i c t i o nt ot h ee v o l v i n gc u ts e tm c t h e d ，a n dp u tf o r w a r dat o 臼i l yn e wt h em i n i m u mc u t t h em o s tf l e wm o d e lt op r e d i c tt h eb e t w e e n - z o n et r a f f i cs u p p l ye x a c t l y f i n a u y t h ep a p e ra s c e r t a i n t h ei n - z o n et r a v e lm o d eb ya d a l y s i st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e no f f s e t , s c a t t e ra n dt r a v e ld e m a n d t h i sp a p e rf i r s t l y l u a l y b e lt h er e l a t i o n s h i pb “w e e ut h e c h a r a c t e r i s t i c so fl a n du s e , l a n d l o c a t i o n , l a n da r c e s $ a n dt r a v e ld e m a n df r o mt h em i c r o c o s m i c ；曲e ni n t r o d u c e st h el a n du s ej a n d 叠c c 嘟 i n t ot h et r a 币ep r o d u c t i o np r e d i c t i o n ；i n t r o d u c e st h ea v e r a g ed i s t a n c ei n t o 曲et r a f f i cd i s t r i b u t i o n p r e d i c t i o no ft h et r a n s f o r m a t i o no fd i s t r i b u t i o np a r a m e t e r s ；a tl a s t , t op r e d i c tt h ep a r a m e t e r so f t r a n s f e rc o r v ea f t e rr e s e a r c ho nt h ea e c e s s b i l i t i e so f e v e r yt r a f f i cm o d e s f i n a l l y , a f t e rc o m p a r i n g 州恤k i n d so fd e v e l o p i n gm o d e s t h i sp a p e rp u tf o r w a r dt h ed e v e l o p i n g m o d eo ft r a f f i cs t r u c t u r eo fp a s s e n g e rt r a n s p o r ti nb i gc i t i e si no u rc o u n t r yt ot h ep h e n o m e n o no f p o p u l a t i o ng r o w i n gr a p i d l ya n dl a n dc o n v e r g e n c e g e yw o r d s ：t r a f f i co ft h eu r b a np a s s e n g e r ；t h ef o r e c a s to ft h eu r b a np a s s e n g e rt r a f f i cm o d e sa n d s t r u c t u r e ；t r a v e ld e m a n d ；t r a v e ls u p p l y 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究- 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，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同l ：作的同志对本研究所做的任 何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：迦日 学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所，国家图书馆有权保留本人所送交学仿论文的复印什和电子文 档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除 在保密期内的保密论文外，允许论文被奄阅和借阅，可以公布( 包 苫刊登) 论文的全部或部分内容。论 文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：啦导师签名： 日期o ：业：! l 第一章绪论 第一章绪论 随着经济发展，人们生活水平进一步提高，城市规模日益扩大，人们在出行方式的选择上追求方 便、快捷、自由是一种必然的趋势。因此，未来各种交通方式的发展空间与弹性都相对较人，发展中存 在此消彼涨、相互竞争的关系。在这种情况卜，一个城市的客运交通方式究竟怎样演变，在很大程度上 取决于规划建设期内所采取的交通发展政策和一定政策条件下交通供给系统的特性。因此，在城市总体 发展规划既定条件下，对规划期内城市客运交通方式分担率的分析确定，是一种预测，也是一种决策， 而作为规划师的决策，必须在从宏观剑微观稃个角度考虑平衡交通供给与交通需求的交通方式。在此前 提f ，本文据此提出了基丁二供需平衡的城市客运交通结构预测模犁。 i i研究背景 i i 1 供需矛盾日益突出 伴随着国民经济高速增长，我国的城市化水平也在迅速提高，人口快速向大城市集中；经济转轨 过程中，城市的经济职能不断加强，居民的经济、文化活动更加频繁。城市人口的迅速增长以及城市社 会经济活动的增强，往往使城市交通总晕以2 3 倍于人口增长的速度增长。城市十地的高强度开发和 缺乏管理的郊区化，导致了市民出行次数增多和出行距离增人。一些大城市的居民出行调杏显示，从 8 0 年代后期纠9 0 年代中期，人均出行次数希咄行距离增k 了1 5 3 0 。 为了适应城市经济发展的需要，满足急剧增长的交通需求，城市建设部门投入了大荤的资金进行 城市交通系统的规划、建设城市交通基础设施的投资在城市财政中的份额不断提高。虽然城市道路网 络扩展和道路面积增加的速度很高，一些城市的交通拥挤暂时得剑了缓和，但总体上看，我国紧缺的土 地资源和人城市高密度的土地利用模式决定了道路空间资源的有限性，道路供给与交通需求之间的矛盾 还会加剧。 1 1 2 可持续发展概述m ”鲫 可持续发展的概念米源于生态学，最初应用于林业和渔业，指的是对于资源的一种管理战略：如 何仅将全部资源中的合理的一部分加以利_ i j ，使得资源不受破坏，而新成长的资源数晕足以弥补所利川 的数鼍。例如一定区域内的渔业资源的可持续生产就是鱼类捕捞鼍适当低于该指定区域内的鱼类年自然 繁殖鹫。 可持续发展作为一个完移的思想体系，是在1 9 8 7 年联合国世界环境与发展委员会我们共同的未 来的报告中提出的。在这份报告中，“可持续发展”被定义为“既满足当代人的需要，又不对后代人 满足其需要的能力构成危害的发展”。报告还指出：在过去，我们关心的是经济发展对生态环境带来的 影响，而现在我们则已迫切地感受到生态的压力对经济发展所带来的巨大影响。从一般地考虑环境保护 到强调环境问题与发展问题相结合起来的可持续发展是人类思想的重要e 跃。 可持续发展的中心思想，一是处理好当前与未来的关系，决不能只管当前而不顾末来；二是解决 好人与人之间的关系，在财富分配和资源利j j 方面坚持公平合理；三是协调与环境的关系，一切人类活 动必须对环境负责，维护环境质苗与保持生态系统的平衡。 自世界首脑会议提出上述原则以来，国际社会和订多国家都开展了多方面的努力以图在政策的 制定和实践上体现可持续发展的原则。1 9 9 4 年，中国政府在发展中国家率先提出了中国2 1 世纪议群， 把可持续发展确定为国家的发展战略选择。 中国可持续发展战略的核心是：在资源可持续利用和良好的生态环境基础上，保持经济增长的速 度和质鼍，谋求丰十会的可持续发展。“对于中国这样的发展中国家，可持续发展的前提是发展。”在城市 交通方面，发展中国家所面对和关心的问题不可能与发达国家相同。因此我国城市交通可持续发展的内 涵、目标和模式应适应我国城市社会、经济和交通发展的阶段、特点和需要，使城市交通能够支持经济 1 东南大学坝士论史 的高速增长和体制转轨，支持高速的城市化进程，支持社会、经济和生态协调发展。 1 2国内外研究概况 1 2 1 国外研究概况嘲踟嘲剐剐 ( 一)国外客运发展模式研究概况 施盖尔弗等人在1 9 7 5 年对城市交通系统与城市形态的关系进行的研究中指出，城市形态的演变经 历了由最初的“步行城市”到后来的“铺轨城市”直至最终的“依赖汽车轮胎的城市”的过程，由于交 通方式的简单和交通工具的匮乏，人们不得不集中到一起，形成最初的城市形态，在“以来汽车轮胎的 城市”时代到来之前，城市的形态也必然是紧凑的。 关于城市交通系统与客运交通模式关系的基本理论，有的是通过经济学的概念加以分析，建立在 消费者行为学的基础之上。1 9 5 1 年，美国规划官员协会( a s p o ) 提交了一份研究消费者从居住地去r 作 地出行地报告。报告指出，消费者最为关心地不是他们地住所与j 作地之间地距离，而是走这一段距离 所花费地时问。为此报告中引入了”等时间线”的概念，_ i j 米表示城市中不同部分、以不同方式剑达城 市中心的出行时间。在a s p o 的报告提出十年之后，洛顿温戈提出了新的针对城市客运交通系统与客 运交通方式关系的经济学模犁。在a s p 0 的报告中，衡鼙出行的成本主要是考察山行时间的长度，而温 戈则认为这一成本应_ j 金钱米衡晕。他认为，一个理性的消费者往往会将交通与住房这两者结合在一起 考虑，并为止付出一笔删定的花费。温戈的论点在四年后的实地调夯中得到了证实。调杏表明：受雇丁： 高密度j 作地点的一l 二人不得不在高，桢的交通费j j 与高额的住宅消费之间作出选择，许多人选择了郊区 这样交通的费用增加了，然而却因此换取了相对便宜的住宅和庭院空间。 1 9 8 9 年，纽曼和肯沃思在分析交通系统与城市密度的关系时，对全球3 2 个城市进行了考察，得出 的结论是：人口密度与公交依赖性之间存在很高的相芙关系，随着人口密度的增加，公交的利用率将随 之大幅增加。 目前，西方土要发达国家的城市客运交通结构基本上都属于稳定态或稳定态，因此有关客运交 通结构的研究也就基本集中在小汽车和公共交通两种交通方式上。 美国是小汽下得剑充分发展的国家，小汽辛的出行比例在很多城市达到9 5 以上。维护小汽车的发 展也成为美国交通研究和交通政策制定的基础。在汽车技术方面，1 9 9 3 年9 月2 9 日，美国总统发动一 个”新一代汽车伙伴关系计划”( p a r t n e r s h i pf o ran e wg e n e r a t i o no fv e h i c l e ) ，该计划的核心目 标是开发新一代轿车，使其燃料效率为1 9 9 4 年可比标准轿! = 的三倍( 百公里油耗由9 升降至3 升) 。在 交通管理技术方面继7 0 年代和8 0 年代分别提出t s m 和t d m 之后，1 9 8 9 年运输部义提出了一个长达 3 0 年的交通研究计划一一i v h s ( i n t e l l i g e n tv e h i c l eh i g h w a ys y s t e m ) ，1 9 9 3 年改名为 i t s ( i n t e l l i g e n tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ) ，这些研究计划一方面在能够维持城市上e 常运转的基础上， 减少和平衡交通需求，另一方面通过对交通的诱导、控制和管理，挖掘已有交通设施的潜力，提高交通 容鼙。美国也很重视公共交通，1 9 9 8 年颁布了”面向2 1 世纪的返输平衡法案”( t r a n s p o r t a t i o ne q u i t y a c tf o rt h e2 1 s tc e n t u r y ) ，法案中明确规定”今后6 年，用丁交通设施管理的费h j 至少要1 9 8 0 亿美 元，其中至少1 7 3 要h j 于公共交通”。但毕竟美国的城市和生活方式已决定了美国把整个国家建立在 四个轮子上，并且将继续发展p 去。 与美国形成鲜明对比的是日本日本城市士要采h j 抑制小汽车的做法。大鼍发展新犁快速交通， 以系统的交通结构替代小汽车的独i 优势。1 9 8 7 年，日本第四次全国综合开发计划提出在2 0 0 0 年 建设全国一日交通圈的战略目标，更促进了城市特别是人城市交通的快速化，火力发展地铁交通，同时 改造原来的市际地面铁路，使其逐步变成城市圈内部公共交通线路。日本十分重视城市地p 空间的开发 利爿j ，政府已经通过法律，明确要求各城市( 人口超过3 0 万) 必须制定地卜空间利崩总体规划，为城 市地一p 交通系统等的建设服务。公共交通尤其是轨道交通的新技术在日本麻_ i j 很快，现在日本的轨道交 通方式已经包括常规铁路、地铁、独轨列车、轻轨交通、新交通系统( n e w t r a n s i ts y s t e m ) 、线性电机 小截面地铁平自动导向系统( a g t ) ，日本东京与人阪两市的磁悬浮地铁于1 9 9 7 年底投产，横滨、神户， 桶p q 的磁悬浮地铁当时正在规划与建设中。目前日本的轨道交通建设仍未停i e ，永京的地铁1 2 号线、 2 第一章绪论 三田线延伸等都在进行之中。 ( 二)国外交通方式预测研究概况 城市客运交通方式划分结果的综合即是城市客运交通结构的表现形式，所以可以认为客运交通结 构的研究应该是从”交通方式划分研究”开始的。交通方式分担比例的观点在2 0 世纪5 0 年代后期被用 到美国芝加哥都市嗣交通规划( c a t s ) 中，随后不久，该方法就传到欧洲及日本。根据方式选择的基本单 位不同，方式划分模型主要有集计模型( 以小区为单位将利_ h j 者的方式选择集计起来进行说明) 和非集计 模犁( 以个人为单位构造模型来确定各交通方式选抒概率，然后再将个人的选择结果集计起来，预测方 式分担鼍) 。集计模型开发较早，操作相对简单，但计算不精确。为弥补集计模犁的不足非集计模型 于2 0 世纪6 0 年代初开始被研究。进入2 0 世纪7 0 年代，美国的m c f a d d e n 以及m a n h e i m ，b e n a k i v a ， l e m a n 等专家相继对1 r 集计模犁进行理论研究，将模型推入实h j 阶段，到现在各种非集计模霉! ! 的研究 仍在继续。集计模犁也好。非集计模型也好，其模犁建立的不足是只考虑出行个人的利益，而末充分考 虑整个社会的整体利益。 1 2 2 国内研究概况 ( 一)国内客运交通结构发展模式研究概况 我国大城市交通一l 具的发展情况很早以前就受到了各有关部门的重视。1 9 8 4 年时进行了我国城 市自行车等私人交通的发展前景及其对策的研究，当时虽然初步探讨了我国城市私人交通机动化问题， 但由于是自行车刚刚开始普及自行车自然而然的成为了研究重点。进入9 0 年代以后，随着城市交通 问题的日益恶化，城市公共交通越来越成为人们关注的焦点，上海市在1 9 9 0 年就进行了1 - 海城市公 共交通综合治理的研究，并捉出了上海市公共交通优先设计方案，之后我国各大城市如南京、广州、 合肥、行家庄筲均进行了公交规划韵专项研究。1 9 9 4 年，以国家纪委颁布汽车l 业产业政策为标 志，引发了有关我国私人小汽车发展的持久的、激烈的、广泛的争论。目前，中国 科院止在进行( 2 1 世纪我国私用汽车发展研究，从该项研究的中间成果来看，多数专家赞成鼓励我国私用汽车的发展， 估计小汽车进入家庭已成为大势所趋。我国大城市持续增妖的客返交通需求，以及小汽车进入家庭后对 城市交通的可能冲市，使得我国很多城市将目光不约而同地转向了轨道交通，除了北京、上海、天律、 广卅i 的轨道交通在进行进一步建设外，南京等城市的轨道交通项目已通过批准立项，并即将开一i 。建设， 更多的城市如沈w 、郑州、苏州筲正在进行轨道交通的前期 作研究。严格的说，上述各项研究只能算 竹城市客返交通系统中的单项研究，它们没有或很少考虑纠城市交通系统中的其他方式。由于城市客运 交通需求在各种交通方式中的分配产生了各种方式2 间的协作与竞争关系，使得每种交通方式都不是孤 立存在的，其至可以说，一种交通方式的兴与衰与其他交通方式都有着密不可分的关系。从这个角度讲， 上述研究或多或少地存在着片面性。 1 9 9 6 年中国科学院技术科学部的院士咨询项目发展我国人城市交通的研究：在该项研究中，对 我国城市未来的客运交通方式结构进行了预测。结果为公共汽卞交通占2 5 3 5 ，轨道交通i 5 1 0 公用和家_ i j 小汽车i 与i 0 1 5 ，其余4 0 6 0 为自行车和其他。虽然，该结构是通过宏观研究得到的 结果( 没有对我国城市分i - j n 类的进行研究) ，但至少给了我们有关我国大城市朱米发展方向。 ( 二)国内交通方式预测研究概况 国内，自引进“四阶段”交通规划法后，许多专家纷纷展开了对方式划分模犁的研究，这里不再 赘述。国内关于客运交通结构其他方面的研究主要包括以p 内容： 顾尚华在浅议城市客返交通的合理结构( 1 9 9 3 ) 一文中分析了国内外城市交通结构的差别，提 出选抨城市客运交通合理交通结构的条州，给出了交通结构合理化的措施。张迎东、徐吉谦在论文关 于我国城市客返交通结构发展思考( 1 9 9 4 ) 中说明了各种交通方式的适应性，提出应建立一种高效的客 运交通结构的发展思想。许庆健在发表的题为试论城市客运交通的合理结构( 1 9 9 8 ) 的文章中从客运 交通系统的构成、结构影响冈素、结构现状入手，也给出了合理化交通结构的措施。陈学武、于炜在 1 9 9 8 年根据人们对交通方式选抒的内在规律进行出行方式分类划分，研究主要分为纯体力交通方式、 半机动化交通方式和机动化交通方式二类，再进一步分析计算，从而进行交通方式结构预测。贺玉龙、 陈洪兵在论文我国城市客运合理结构( 1 9 9 8 ) 中指出城市客运结构应与社会经济和城市化发展相适应， 糸由丈学帧士论义 目前我国城市客运应优先发展公共交通，并适当控制私人交通。詹运洲所著的城市客运交通政策研究 及交通结构优化( 2 0 0 1 ) 一书围绕当前城市交通政策的核心问题一一交通结构的优化，提出了我国不同 规模城市的交通结构演化趋向，并把交通管理优化和公共交通优化作为交通结构优化的重点。俞礼军在 博士论文城市交通可持续发展研究( 2 0 0 2 ) 中从城市交通可持续角度分析客运交通，指出大城市要大 力发展公共交通，逐步降低自行车的出行总鼍，达到较为合理的客运结构：中小城市将建立以公共交通 和白行车交通为主的客运结构；在大中小城市都应该控制小汽车规模、限制摩托车发展。 1 3研究目标与内容 1 分析我国未来大城市面对的交通危机，指出依靠优化交通方式结构来缓解交通供需矛盾是我国 现代化发展的必由之路。 2 从宏观层面考虑交通结构。即通过定肇求解总体交通需求，并将城市路网资源、能源和环境资 源作为边界条件，从城市总体交通需求和交通供给平衡的角度考虑交通方式结构，确定整个城市的各种 交通方式结构。 3 从中观层面考虑交通结构，主要是以片区为单位，考虑片区间和片区内的交通需求。通过衍生 割集网络极人流模犁寻找最大流硐i 最小割集即交通网络的供给瓶敛，以此为依据进行供需平衡预测。 4 从微观层面考虑城市居k 出彳一方式的选择，主要是结合前述的宏观、中观分析米进行居蜒个体 交通方式的选择预测。 绪论 城市客运交通 方式结构分析 j i i 客运蠢雾优化h 冀熟h 交通筹预测 l 城市客运结构 发展模式研究 结论与展望 图卜1 本文框架结构图 4 第一二章城巾客运交通方式结构分析 第二章城市客运交通方式结构分析 2 1 城市客运方式结构预测 城市客运结构预测与居民出行方式预测是一个问题的不同层面的考虑，客运结构是所有个体微观方 式的和，而出行方式的选择则是方式结构在微观细部的体现。 2 1 1 城市客运结构预测 城市客运交通结构是指在城市客运交通系统中，各种交通方式在总出行中的分担比例构成情况。由 于交通结构直接影响着有限的交通资源的配置方式以及向交通需求者提供更优选择的可能性，因此其是 决定城市交通效率高低的关键冈素之一。对道路交通而言，合理的交通结构亦能有效的缓解道路交通的 拥挤状况。 国内外典刑城市交通系统模式的对比分析表明，一个城市的交通结构究竟怎样演变，在很人程度上 取决于规划建设期内所采取的交通发展政策和一定政策条件f 城市交通供给系统的特性。政府可以通过 政策引导、规划控制和管理调节，对各种交通设施与交通工具的发展规模与发展水平进行宏观调控，从 而引导微观个体对出行方式进行合理的选择。 从另外一个角度来说，在宏中观层面的城市客返交通结构的确定既是一种预测，也是一种决策。而 仃为城市发展的决策，必须是在客观条什允许的情况f ，追求目标的晟优。 2 1 2 居民出行方式预测 人城市客运交通出行方式的划分预测，目的是预测在未来的科= 会经济发展水平下，城市居比出行时 对各种交通方式的可能利h j 情况。由于所有个体对交通方式的选抒行为结果最终将反映剑糕个城市的交 通状态上，只体表现为各种交通方式分别承担不同的客流负荷。冈此，交通方式划分预测实质上是为了 预测各种交通方式究竟会分担剑多少客流负荷，所以通常也称交通方式划分预测或交通方式分担率预 测。由于交通负荷( 或交通流状态) 与交通组成密切相关，所以交通方式划分预测也有助于从总体上比较 真实、客观地把握未米城市可能产生的交通运输负荷。交通方式划分预测是城市交通需求预测的重要组 成部分，也是城市交通规划的重要步骤之一。 随着我国人城市城市化进稃地加快，人城市客运交通出行方式将出现新的内容，与此同时交通出行 方式结构也将发生新的变化。如何止确地根据我国的实际情况，合理有效地引导整个城市的交通出行方 式结构向1 e 确的方向发展，是一个现实而且急待解决的问题。 本文将在宏观、中观层面运_ f j 供需平衡的机理，建立城市客运结构优化模刑，应用宏观、中观的预 测结果在微观层面建立居民出行方式预测模犁进行细都的方式预测。如图2 - 1 所示。 5 东南丈学坝十论文 圈 h j 斟 冉 罅 赫 洲 奠虽 簖 黼 今i l 黜 圃 第一草 城市客运交通方式结构分析 2 2客运方式结构影响因素 影响大城市客运交通出行方式结构的因素很多，本文从宏观、中观和微观三个层面来分析主要影响 因素。 2 2 1 宏观影响因素嘲 ( )国家经济发展 当代人城市交通系统的建设常常要花费巨额的资金，特别是地下铁道、快速道路、商架路、立交等 交通设施的建设，如果没有国家财政的支持单靠各城市自身的经济实力是难以建设完成的。同时政府 在交通建设中的投资比重对城市客运交通结构的影响也是十分巨大的。 ( 二)交通政策 交通政策对城市客运交通出行方式结构的影响会在许多方面体现出来。首先国家宏观控制政策对城 市的客运交通发展方向、交通结构和控制指标等方面的内容都有一些指令性的规定。如我国曾规定人城 市应以公共交通为主，有条件的城市要逐步建立快速轨道交通，发展多样化的公共汽车、电车与出租车。 对自行午的发展适当控制并限制社会团体客车与公务车的发展。其次地方政府也会根据本市的实际交通 状况利经济发展情况制定出适合本市的交通政策，如某些人城市对摩托车的使用加以了一些限制措施。 ( 三)城市用地规模、形态和布局 ( 1 ) 规模方面 随着城市h j 地规模增大，居民平均出行距离拉长，必然造成步行比重的减少和乘坐公交车比重的增 长。 人口密度对城市公交的服务方式、服务水平及吸引力也具有很强的约束或支持作用。城市用地紧张、 人口密度高的怙况不适合大晕发展一1 i 川城市道路面积相对较多的小汽车交通，而更戍大力发展发达的公 共交通。在经济水平发达的日本，由于心地紧张、人口密度大，政府制定了以公交为主的策略。在日本 的人城市中，公交的山行比重多在4 4 6 4 之间，而小汽车的出行比重很低，东京只有7 左右，最高 的名古岸也只有2 0 。 ( 2 ) 用地形态 城市用地形态的种类很多，如单中心团状、多中心组团、中心带状等多种形式，其中单中心团状布 局在我国人城市中最为普遍。当采用这一城市布局形态后，城市中心区的交通草必然相当巨人，一般将 全市总交通鼍的3 0 3 5 ，中心区成为市内公交线网最为密集，人流，车流最为复杂、最为繁忙的 地带。 从十地利h j 形态的另一个角度：分散和集中，来说十地利_ j 形态的筹异也将导致不同的交通结构。 城市十地利用的分散常导致分散、多中心的城市形态与之对应的交通方式结构牛现出步行、自行车、 公交发展稗度低，小汽车的拥有与使用较高的特点。集中犁的城市形态，曼高密度、簇状发展特征，步 行、自行车和公交可以充分发扦以满足各种不同出行需求。 c a ) 用地功能布局”1 城市片j 地功能的划分，对出行鼙的人小出行距离长短和空间分布是有明显影响的。购物中心与就业 岗位集中区与居民居t l 防相距远近，影响剑出行的平均距离，也影响剑客运交通结构。冈为居比上r 妍 和学生上学出行要一1 i 城市总出行的8 0 左右，特别是对早高峰影响巨大，如能在城市功能布局与规划时 减少上班，上学的距离，使其尽可能在步行范围之内，则可大入减少交通域，减小机动负荷，减少道路 负荷，也必将间接地影响纠交通结构的选择。 从历史米看。城市交通结构的演变是改变城市内部空间结构和十地利_ i j 形态的一个重要冈素。按照 交通j ：具的影响稃度，城市的发展大致可以分为步行和马车时代、有轨电车时代、汽车时代等不同的发 展时期。步彳_ 和马车时代，由于人力和南力所能及的范围的限制，城市一般都甲现高度密集的围绕城市 中心的饼状发展；有轨l 埴车火人刺激了城市外嗣地区特别是沿着有轨电车通道地段的住宅建设城市u - 现出星状发展的形式；二战以后，以美国的洛杉矶、底特律等城市为代表的以小汽车交通为主的城市客 7 东南大学坝士论文 运交通结构极大的拓展了人们的生活空间，当人们追求田园式的低层独院现代化住宅的时候，十地开发 者为了追求廉价的土地，形成了蛙跳式的开发，城市十地布局也向着分散化方向发展；西欧诸国历史悠 久，城堡、教堂和民居造型丰富，建筑坚实，代表着古老的历史文明，小汽车交通没有冲散人们对这种 古老文明的留恋，因此，以轨道交通为骨干的公共交通方式就成为既能适当拓展城市空间，义能保持繁 荣的城市中心的必然选择。下图是不同交通结构影响p 的城市布局形态示意图。 o 串矗黧噬 巾办麓e 辘甓奄事鹭羲鼻蛙 攀朝瘁耩耩，卜业鼻 拼 备， f i 纷辫精 图2 - 2 不同交通结构影响h 的城市布局形态 2 2 2 中观影响因素 ( )交通设施 交通基础设施包手苫道路交通网络、干道数晕、公交站场客车数苗与公共交通设施等交通基础设施。 交通基础设施的充足有利于服务水平地提高，薄弱的交通基础设施将极人地制约市民的交通需求，并直 接影响剑居【屯出行方式的采川。 以城市道路为例：城市道路是城市交通的载体，除轨道交通、轮渡等，其他交通方式的组织远行必 须以城市道路为依托。城市道路从各个方面限制了城市交通结构的有效组织。当交通设施供应不足时， 城市的基础设施薄弱，道路面积率，人均道路长度、路面宽度和人均拥有公共汽车数衬严重不足，干道 数鼙少，使公共汽车线路少，网络密度稀，覆盖率低，要乘公交就得走一段很远的路拌，花很长的时间， 使一些人不愿意乘公交车出行。城市道路对交通结构的影响见表2 - i 。 表2 1 城市道路对交通结构的影响 道路特抖的类别对交工匝结构的影响 城市道路时卒资源相对比较充足时，符种交通方式尤煎个体交通的发 城市道路的时卒总容量 胜将干i 较人的余地，相反为r 整体运输效能只自限制个仆交通的发展 国内外正反抽方血绛验表叫，从快速路到支路，路叫合理的等级结 构盹为”会7 塔”彤。支路、次十路小足，公共交通将尢法深入到区， 城市道路的等级结构 从向降低r 公交的吸0 l 山艘，u 月步行，白行午交通也小好组织：快 速路、士十路过少，过境发 i ；入境交通将会任城市交通结构出行混乱 城市道路断由形j 弋土堂足指板式鲳构，曲整个路| 叫中，一块板、二块 城市道路的断血形式 板锚构的道路比例较人时，混合交通严乖公交停靠，自行f 安伞等 孰会受到较人影响 ( 二)城市自然条件 城市的地形复杂或者气候恶劣，造成某种交通r 具使用的不便，必然会对城市客运交通出行方式结 构造成影响。如山城重庆属丘陵山地，地面坡度很人，不适合自 i 车出行，因而在该城市中自行车的出 行只占市民总山行草的0 6 。 8 。眵。 苎三兰苎卫查熏窒望查塞竺塑坌塑 2 2 3 微观影响因素 ( 一)出行时耗 出行时耗是出行起点到终点之间所有的时间消耗。一般而言，出行者对时间有着极强的感知性，对 于短途出行，特别是城市内部出行，出行者在方式选择的时候大多是首先考虑出行时耗的影响，例如， 在小汽车可供使_ h j 的情况f ，由于实际或预见的公共交通出行时耗大于驾驶车辆出行，一般会选择小汽 车出行( 其他条件都相同) 。但是，出行者对于出行时耗的观点往往是经验性的。因为出 7 者一般无法知 道每次出行时不同方式的具体时耗，他只能依据道路拥塞稃度的估计和自己的习惯及自己的经验来判 知。因此，出行时耗可以最直观的反应出所选交通方式服务水平，它作为影响交通方式选择的重要冈素， 在大多数的非集结类模犁中，被确定为交通方式效用函数的重要指标。 ( 二)出行距离 出行距离是一次出行从起点到目的地之间的距离。交通规划者们最关心的就是个体交通在空问上积 聚所带来的问题。由于各种交通方式所适官的出行距离不同，因此，出行者在空间积聚的过稃必然促使 不同的交通方式在空间上呈现出不同的出行距离范嗣。这种空间上积聚造成的表象性显然对于交通规划 者有着重要的研究意义。而且对于占城市居民日常出行量最多的生存出行( 上班，上学) 这种选择可能 是一种长期的决策。从这个角度来说，居住地和i ：作地点的距离，实际上也成为交通工具拥有和交通方 式选择的最重要冈素。同时，出行距离与城市中t 厂、学校、机关、单位、商店、医院等城市构成要素 的分布密切相关，城市构成要素分布越合理，则出行距离一般也越短：出行距离与就业、就学的组织也 密切相关，就业就学组织越好。出行距离一般也较短。因此，研究居民出行距离也可以为城市构成要素 的合理布局、就业就学的合理组织、城市客运交通方式结构的合理配套提供依据。 2 3客运方式结构现状分析 2 3 1 客运结构现状特征 2 1 世纪的中国，社会经济上e 处于高速发展时期，伴随着