（交通运输规划与管理专业论文）我国大城市市郊运输系统若干问题的研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着社会经济的不断发展，我国城市郊区化、郊区城市化现象逐步显现 出来，很多( 特) 大城市选择了组团式发展模式，甚至还形成了以特大城市 为中心、若干卫星城组成的“大都市圈”。市郊运输系统对大城市组团式或大 都市圈发展起着制约、引导作用。对我国大城市市郊运输系统进行研究，具 有十分重要的理论意义和实践意义。 本文以我国大城市市郊运输为研究对象，以国外市郊运输的成功经验为 参考，以系统思想为指导，采用定性与定量相结合的方法，提出适合我国国 情的可持续发展的市郊运输模式，为我国大城市经济和社会发展提供理论支 持。主要工作如下： ( 1 ) 根据可持续发展的目标，对可能参与市郊运输的各出行方式进行分 析，选定其中比较适合市郊运输需求特征的数种方式，作为市郊运输系统的 元素： ( 2 ) 对市郊运输快速道路交通子系统环境影响及能源消耗评价方法进行 了研究，主要对交通规划方案下的道路交通噪声预测评价问题进行研究，实 例验证能够取得较好结果； ( 3 ) 对速度目标值选择、合理站间距的确定、轨道交通行车组织优化、 铁路枢纽参与市郊运输的适应性、综合换乘枢纽与市郊运输系统协调等问题 进行了研究，为市郊运输快速轨道交通子系统高效率、低成本运营提供参考； ( 4 ) 将出行方式的多种技术特征引入到效用函数中，采用多目标决策模 型对出行方式选择进行了分析，分别提出以费用及土地利用导向的t o d 策 略，促使市郊客流选择公共交通出行： ( 5 ) 在以上研究基础上，根据市郊运输系统可持续发展的目标，对经典 “四阶段法”进行了补充和完善，提出了可持续发展交通规划的基本框架。 关键词：市郊运输：道路交通；轨道交通；公共交通导向发展：可持续发展 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s tr a o t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fs o c i a le c o n o m y t h ee x c h a n g i n g p h e n o m e n a b e t w e e nu r b a na n ds u b u r b a nr e v e a l sg r a d u a l l y an u m b e ro f m e t r o p o l i t a n ss e l e c t c l u s t e r e dd e v e l o p m e n tp a t t e r n ，a n de v e nf o r m “m e t r o p o l i t a nc i r c l e c e n t e r i n go n m e t r o p o l i t a n c i t i e sa n d c o n s i s t i n g o fs o m es a t e l l i t i c c o u n t i e s s u b u r b a n t r a n s p o r t a t i o ns y s t e mp l a y sr e s t r i c t i v ea n do r i e n t a lr o l ei nt h ed e v e l o p m e n to f m e t r o p l i t a nc l u s t e ro rc i r c l e ，s ot h es t u d yo nm e t r o p o l i t a ns u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o n s y s t e m h a st h e o r e t i c a la n d p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e i n v e s t i g a t i n g o n m e t r o p o l i t a n s u b u r b a n t r a n s p o r t a t i o n a n d r e f e r r i n g t o s u c c e s s f u le x p e r i e n c ea b r o a d ，t h ea r t i c l e ，o r i e n t e do ns y s t e me n g i n e e r i n g ，a d o p t s b o t h q u a l i t a t i v e a n dq u a n t i t a t i v em e t h o d sa n dp r e s e n t ss u s t a i n a b l es u b u r b a n t r a n s p o r t a t i o nm o d ea d a p t a b l et oo u rs i t u a t i o n ，w h i c hp r o v i d e su r b a ne c o n o m i c a n ds o c i a l d e v e l o p m e n t w i t ht h e o r e t i c a l s u p p o r t t h e c o n t e x ti n c l u d e st h e f o l l o w i n g ： ( 1 ) a c c o r d i n g t ot h e g o a l o fs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t ，t h e f e a t u r e so f d i f f e r e n tt r a v e lp a t t e r n s ，w h i c hp o s s i b l yp a r t i c i p a t i n gi ns u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o n ， a r ea n a l y z e d a m o n gt h e ms e v e r a lp a t t e r n ss u i t a b l ef o rs u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o n d e m a n dc h a r a c t e r i s t i c sa r es e l e c t e da si t sc o m p o n e n t ； ( 2 ) e n v i r o n m e n t a li n f l u n c ea n de n e r g yc o n s u m p t i o ne v a l u a t i o nm e t h o d so f s u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o ns u b - s y s t e ma r es t u d i e d ，m a i n l yf o c u s i n go nt r a f f i cn o i s e a s s e s s m e n tu n d e rt r a f f i c p l a n n i n g s c h e m e g o o dr e s u l t e x e m p l i f i e d t h e e v a l u a t i o n ( 3 ) i no r d e rt or e a l i z eh i g he f f i c i e n c ya n dl o w c o s to p e r a t i o no fr a i lt r a n s i t s u b - s y s t e mw i t h i ns u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o n ，r e l a t i v ep r o b l e m sa r ei n v e s t i g a t e d ， i n c l u d i n gv e l o c i t yt a r g e t v a l u es e l e c t i o n ，t h ee s t a b l i s h m e n to fr e a s o n a b l ei n t e r v a l ， r a f tt r a n s i to p e r a t i o n a lo r g a n i z a t i o no p t i m i z a t i o n ，t h ea d a p t i o no f r a i l w a yp i v o t j o i n i n gi n s u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o n ，a n dt h eh a r m o n yb e t w e e nc o m p r e h e n s i v e t r a n s f e r r i n gp i v o ta n d s u b u r b a nt r a n s p o r t a t i o ns y s t e me t c ( 4 ) m a n yt e c h n i c a l f e a t u r e so ft r a v e l p a t t e r n a r ei n t r o d u c e di n t o u t i l i t y f u n c t i o na n dt r a v e lp a t t e r ns e l e c t i o ni sa n a l y z e da d o p t i n gm u l t i t a r g e td e c i s i o n 一 西南交通大学硕士研究生学位论文 第l i i 页 一： ：二： m o d 。l ，o o h 8 s p o n d i n g l yp u t t i n gf o r w a r dt h et r a n s i t - o r i e n t e dd e v e l o p m e n t f t o d l s t 。a t e g yw h i c ho r i e n t sc o s ta n dl a n du s et ob o o s tp a s s e n g e rv o l u m ec h o o s j n 旦 p u b l i ct r a n s i t ； ( 5 ) b a s e do nt h ea b o v e ，t h ea r t i c l ec o m p l e m e n t st h ee l a s s i c - f o u rd h a s e s m e t h o d ”i nt h e l i g h t o ft h e g o a l o fs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to fs u b u r b a n t r a n s p o r t a t i o ns y s t e ma n dp r e s e n t st h ef o u n d a m e n t a lf r a m eo f s u s t a i n a b l et r a f f i c p l a n n i n g k e y w or d s ：s u b u r b a n t r a n s p o r t a t i o n ；r o a d t r a f f i c ；r a i lt r a n s i t ；t r a n s i t o r i e n t e dd e v e l o p m e n t ；s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t 西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 1 1 问题的提出 第1 章绪论 在2 0 世纪末和本世纪初，我国的城市郊区化、郊区城市化现象逐步显现 出来。很多大城市( 含特大城市) 逐步改变一核多环的发展形式，而更倾向 于多核心、若干副中心的组团式发展模式，有些特大城市还形成了以特大城 市为中心、若干卫星城镇组成的“大都市圈” i - s ! 。 随着大城市人口、资源的重新整合，城市发展呈现聚散双向运动的新趋 势，聚散并存构成矛盾运动，其表现形式为流向集中而且时间差异明显的大 量市郊客流，市郊运输是矛盾运动的载体。随着郊区副中心和卫星城的发展， 市郊运输不再局限于市区与郊区的连接，而转变成为以市中心为核心、覆盖 周围地区、承担市中心与郊区、郊区与郊区之间的长距离、大运量的运输。 市郊运输的重要性表现在： 第一、搞好市郊运输有利于大城市的可持续发展。进入2 1 世纪，我国大 城市均在调整产业结构，建设新的工业园区和科技开发区，重新调整城市布 局，形成城市的主中心区和副中心区，发展卫星城镇等方面重新规划城市的 发展【6 】。在这个重要的历史阶段，规划和建设与经济和社会发展水平相适应 的市郊运输，发展边缘组团( 或卫星城) 并维持中心组团( 或中心城) 的繁 荣1 7 j ，是加快城市健康发展的重要手段和必要条件。 第二、搞好市郊运输有利于交通运输可持续发展。2 0 世纪7 0 年代，全 世界出现能源危机，同时城市环境保护问题日益受到重视。国外大城市居民 私家车拥有量比较高，交通比较拥挤，从节约能源和环境保护的可持续发展 战略出发，大力发展了快速、环保的交通系统。城市继续趋向分散，乘车往 返的路程加长，如果大量的市郊客流不依靠公共交通，其结果可能是郊区的 道路和城市市区一样拥挤，并伴随着能源的大量消耗和环境的污染l ”。 未来2 0 年，是我国国民经济快速发展的2 0 年，也是人民生活水平大幅 度提高的2 0 年，可持续发展的观念深入人心。为大量的市郊客流提供高效的、 可持续发展的市郊运输，是交通运输可持续发展的必然要求。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 第三、搞好市郊运输有利于提高人民的生活水平。随着人们生活水平的 提高，双休日、节假日去近郊旅游己成为普遍的休闲娱乐方式。据北京市统 计局资料，1 9 9 9 年全市1 0 个郊区( 县) 2 6 0 个景点共接待游客3 1 3 0 万人次， 比1 9 9 8 年增长6 。目前北京地区的旅游景点大多处于山区偏远地带，旅游 交通成为制约旅游发展的突出问题 9 1 。 交通运输的发展决定旅游业的发展，现代化的交通运输对旅游业起推动 和促进作用，落后的交通运输对旅游业的发展起阻碍作用o ) 。从景点的分布 来看，数量相当的景点分布在以城市为中心的周边地区。规划和建设与经济 和社会发展水平相适应的市郊运输，是加快城市旅游业发展的重要手段和必 要条件。市郊运输不仅对发展旅游业具有促进作用，而且很多国家的旅游城 市有各种不同类型的游览轨道交通，其本身也是旅游景点之一，如悉尼的跨 座式单轨运行系统、日本东京市区至东京湾的新交通系统等i i l l 。 由此可见，搞好市郊运输，有利于增强中心城市对外辐射功能，促进大 都市圈经济和社会可持续发展，有利于节约能源和环境保护，有利于提高人 民的生活水平。 我国大城市的城市郊区化、郊区城市化进程正在逐步加快。例如，北京 市2 0 0 0 年旧城区人口为1 3 9 万，比1 9 9 0 年减少1 6 5 ，而同期近郊区人口 达6 9 3 万，比1 9 9 0 年增加4 8 8 ，预计到2 0 1 0 年，旧城区人口将下降至1 1 0 万，而近郊区人口将增加至8 0 1 万f 7 】。市区与郊区、郊区与郊区之间交通运 输供求矛盾十分尖锐。为适应这一进程，对我国大城市的市郊运输系统进行 研究，提出适合我国国情的安全、快速、环保、方便、准时、经济、舒适的 市郊运输模式，具有十分重要的理论意义和实践意义。 1 2 国内外研究现状 从国内外的情况看，市郊运输都比较强调快速，因此市郊运输干道系统 主要采取两种方式：城市高速公路和城市轨道交通。对于大都市圈范围的市 郊运输，一些国家由于不同的国情而有不同的选择，有代表性的是美国和日 本。从东京、巴黎、伦敦等城市来看，其市郊运输也是以包括轨道交通在内 的有轨运输为主要形式的m 】。美国的城市布局一般比较松散，城市人口密度 比较低，而且由于建立了连接各主要大城市的高速公路网，所以其市郊运输 千道系统大多是以高速公路系统城市段( 包括与城市中央商务区有关的放射 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 形高速公路) 为主要形式m 】。 参考文献【1 3 】就城市高速公路对城市c b d 的功能、位置、规模等的影响 做了研究，尤其对c b d 的交通的影响做了深入的研究。结果表明：( 1 ) 美 国大城市市郊运输系统以高速公路连接的州际交通系统的城市段以及与 c b d 有关的5 - 6 条放射形城市高速公路为主；( 2 ) 城市中心不能提供足够的 停车设施，城市高速公路系统的完全潜能就不能实现；( 3 ) 城市高速公路系 统和公共交通系统对个人出行是竞争的，这不利于鼓励公交出行。 荷兰、法国和德国认为城市高速公路是“一种反社会的东西”，他们目前 考虑在城市里放弃这种道路，取而代之的是林荫大道，从而给公共汽车、有 轨电车和轨道交通系统提供适当的公共性补充，以便能吸引驾车上班族换乘 公共交通。尤其是轨道交通，为解决大城市的交通问题提供了机遇 1 4 l s ，。 国外学者还在以下方面进行了研究： ( 1 ) 根据方式选择模型，研究收入、费用、居住地点、服务水平等因素 对出行方式选择的影响 19 - 2 2 1 ； ( 2 ) 由于公共交通的诸多优点，提出了促使出行者放弃小汽车而选择公 共交通的策略t ，】；改善公共交通服务对高峰小时市郊运输的影响】： ( 3 ) 在联合市郊运输网络方面展开研究印一o 】，建立了若干优化模型，并 建立分析评价联合运输网络运营及定价策略的方法框架，其目标是提供高效、 紧密衔接的市郊客货运输，具有深入改善公共交通的吸引力，促使出行者通 过停车换乘使用公共交通的潜力： ( 4 ) 基于土地和交通的相互作用，采取定价改革、土地利用等措施，把 投资、乘客从高速公路吸引到公共交通上来 3 1 3 2 i 。 ( 5 ) 出行的持续增长给交通系统本身及环境产生了一定的影响，参考文 献 3 3 3 4 研究了减少出行( 尤其是小汽车出行) 的策略。参考文献 3 4 1 认为， 经过转化或者替代，可能使出行得到改进或减少，以四个欧洲城市为例评价 了它们的潜在影响，并认为如果把减少出行的策略组合在一起，形成比较清 晰的政策，能达到减少出行的目标。 我国在市郊运输的研究中，普遍强调市郊运输采取以轨道交通为主要形 式这一模式的积极意义1 3 s 。4 3 1 。利用轨道交通发展市郊运输又有三种途径：一 是规划建设相当规模的城市快速轨道交通网络来完成市郊运输 35 - 3 6 】；二是由 于我国的干线铁路的市郊运输在整个铁路运输中的比重日益减小，从而强调 干线铁路在市郊运输中的重要作用 3 7 - 4 2 1 ，三是因为铁路枢纽某些线路随着城 市发展失去原来作用而闲置，从而认为国有铁路参与城市轨道交通运营具有 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 重要意义。 我国目前的研究存在以下问题：第一，对快速道路交通在市郊运输中的 作用研究还比较少；第二，虽然改造干线铁路枢纽内某些闲置线路参与市郊 运输的可行性没有疑问，但是我国市郊铁路与国外市郊铁路所处的环境和背 景不完全相同，容易在比较的时候得出不符合国情的结论，需要深入分析和 研究：第三，市郊运输系统中的轨道交通既不同于中心组团( 或中心城) 范 围内的轨道交通，也与干线铁路有所区别，这表现在速度目标值的选择、合 理站间距的确定等方面，还需要进一步研究；第四，在市郊运输如何促使出 行者选择公共交通方面，我国与国外相比还存在一定差距。 1 3 本文研究内容及方法 本文将以我国大城市市郊运输模式为研究对象，以国外市郊运输的成功 经验为参考，提出适合我国国情的可持续发展的市郊运输模式，为我国大城 市经济和社会发展提供理论支持。 为达到这一目标，论文的研究内容、拟解决的关键问题为： ( 1 ) 根据可持续发展的目标，对可能参与市郊运输的各出行方式进行特 性分析，选定其中比较适合市郊运输需求特征的数种方式，作为市郊运输系 统的元素： ( 2 ) 市郊运输中快速道路交通子系统( 城市高速公路、城市快速路等) 环境影响及能源消耗预测评价，主要对其造成的的污染问题进行研究，这是 本文要解决的关键问题之一： ( 3 ) 市郊运输中快速轨道交通予系统中的若干问题，如速度目标值的选 择、最优站间距的确定、轨道交通行车组织优化、铁路枢纽参与市郊运输的 适应性分析、综合换乘枢纽的规划、轨道交通与市郊土地开发的关系等，这 是本文将要解决的另一个关键问题； ( 4 ) 对出行方式选择进行分析，提出相应策略，促使出行者选择公共交 通，这是本文将要解决的第三个关键问题。 ( 5 ) 在以上研究基础上，初步提出可持续发展交通规划的基本框架。 对上述研究内容，本文将运用系统思想，采用定性与定量相结合的方法， 建立合适的数学模型，得出具体的分析结论。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章市郊运输系统分析 本章从市郊运输的基本概念、发展目标、需求特征、系统构成四个方面 对市郊运输系统进行分析，回答什么是市郊运输、我们需要什么样的市郊运 输、我国的市郊运输有什么样的特征以及市郊运输系统如何构成四个问题： 其中，市郊运输系统构成是可持续发展的目标与需求特征共同作用的结果， 是本章的重点。 2 1 市郊运输概念 在进行具体的分析之前，为使比较更具有科学性和可比性，对北京、伦 敦、纽约、巴黎、东京五大都市的比较范围进行界定，在此基础上给出大城 市市郊运输的定义。 2 1 ，1 市郊运输的界定 许多大都市在城市开发建设及城市的外延化进程中，在经济发展、城市 土地利用、交通结构、交通管理和机动化等方面，有很多相似之处。我国正 处于城市化高速发展的时期，有必要研究它们的发展历程，吸取与借鉴它们 的经验，为制定我国城市交通规划提供参考。 参考文献4 4 把城市分为中心区( t h e c e n t r a la r e a ) ( 1 ) 、市区( t h e m e t r o p o l i t a na r e a ) ( 1 & 2 ) 、市区及周边地区( t h e o u t e r m e t r o p o l i t a na r e a ) ( 1 2 & 3 ) 、大都市圈( t h er e g i o n ) ( 1 & 2 & 3 & 4 ) 四个层次。例如，对北京 等五大都市来说，城市中心区是指城市的中心商务区，人口在l8 6 0 万。市 区指高密度区，人口在7 0 0 9 0 0 万，市区及周边地区指大都市通勤圈人员居 住地范围，人口在1 0 0 0 1 3 0 0 万，大都市圈是指都市圈全域，人口在1 7 0 0 万以上。见表2 1 。 据此，定义大城市郊区及市郊运输的概念：( 1 ) 在大城市范围内 ( 1 & 2 & 3 & 4 ) ，称区域1 & 2 为大城市市区，区域3 & 4 为大城市郊区( 对规模 相对较小一些的大城市，参照此定义界定其郊区) ；( 2 ) 称郊区与郊区、郊 区与市区之间的交通联系为市郊运输。 西南交通大学硬士研究生学位论文第6 页 表2 - 1 世界五大都市范围界定 从这个界定可以看出，随着城市与交通的互动发展，市郊运输已经不再 完全局限于城市的边缘，而且可能深入到城市的内部。因此，有必要考察市 郊运输与城市交通的关系问题。 2 1 2 市郊运输与城市交通的关系 由于城市社会和经济的发展，市区和郊区二者的交通联系更加紧密，人 员和车辆往来十分频繁，市郊运输在城市的日常运转中已经发挥越来越重要 的作用。正是这种紧密的联系，使我们想严格地把市郊运输和城市交通分开 来作研究时遇到很大的困难。由于有相当数量的出行o d 纵贯城市市区和郊 区( 如居住在城市郊区的职员在工作日驾车到达其在城市的工作地点) ，使市 区交通和市郊运输相互影响和作用。 事实上，当引入系统的思想重新来审视这种紧密关系的时候，把市郊运 输和市区交通起作为城市交通系统的两个子系统，就是十分必然的。市郊 运输、市区交通和城市交通的关系如图2 1 所示。 本文以市郊运输为研究对象，并不全面地研究城市交通，所以在以后的 研究中称之为市郊运输系统。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 图2 。l 市郊运输与城市交通的关系 2 2 市郊运输系统发展目标 2 2 1 转型时期的城市交通系统 随着城市结构的不断演变和可持续发展观念深入人心，我国的城市交通 系统正处于转型时期。 一方面，城市结构演变加速了城市交通系统的转型。我国经济正处于高 速发展和快速转变的阶段，城市结构也在发生着重要变化。其表现为：城市 用地规模急剧增加、城市迅速向外扩张、土地利用模式调整、大城市中心区 职能强化等特点。与这种演变相对应，城市交通特征也发生了较大变化。在 过去，我国城市高人口密度、高度混杂的土地利用模式以及由此决定的高度 混杂的居住和就业，使城市居民的出行距离短、出行次数偏高、起讫点分散， 道路交通流没有明显的方向性。但是近年来，随着城市的发展，工业企业的 外迁，城市居住人口的职住分离特征十分明显，主要交通干线出现潮汐式交 通流。 另一方面，可持续发展是城市交通系统转型的客观要求。由于传统的城 市交通建设与管理是单一面向交通的建设与管理，没有考虑交通发展对资源 的要求以及对环境的影响，这不仅使得很多大城市的交通拥堵问题得不到预 期的缓解，而且资源得不到充分利用，环境质量日趋恶化。进入2 1 世纪，我 国城市化进程的加快使得包括市郊运输在内的城市交通问题日趋突出，对以 牺牲环境和资源为代价来解决交通问题的规划理论与方法，我们应该认真地 进行反恩并加以改进。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 2 2 2 城市交通系统转型的趋势 城市公共交通系统( 主要含轨道交通、快速公交、常规公交等) 在运营 成本、运输能力、入均土地利用、入均能源消耗和环境污染等方面具有更高 的运输效率，是我国城市交通系统转型的方向。 近年来，某些大城市提出了“以人为本，公交优先”的交通发展战略， 可以说是适应这一趋势的必然选择。因此，在我国的城市交通系统转型时期， 交通规划者及决策者的一个重要使命就是向全社会宣传公共交通，大力发展 公共交通，促使社会经济的可持续发展。 2 。2 3 市郊运输系统发展目标 2 0 世纪中期形成的城市交通规划的理论与方法，是把满足居民的各种交 通需求作为城市交通系统的唯一目标。这种经典方法没有充分考虑交通系统 所受到的资源和环境约束，没有深刻认识资、源与环境因素的重要影响，没有 广泛地关注社会的均衡发展和交通资源的公平分配。“。参考文献【4 6 】还详细 论述了城市交通系统可持续发展的内涵、影响因素以及实现政策、对策体系。 可见随着可持续发展概念对社会各个领域广泛而深刻的影响，人们对 城市交通系统的发展目标有了新的认识，即在满足城市经济发展和居民日常 生活的交通需求前提下，达到资源的有效利用和环境系统的动态平衡。 市郊运输系统作为城市交通系统的子系统，其发展目标也应该与可持续 发展的城市交通系统相协调。市郊运输系统发展目标树如图2 2 所示。 图2 - 2 市郊运输系统的发展目标树 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 2 3 市郊运输特征分析 从国外某些大城市的情况来看，市郊运输需求量是十分巨大的。例如巴 黎市郊铁路1 9 8 7 年的年客运量达到4 8 2 亿人次，日客运量为2 0 0 多万人次， 其中15 0 万人次是以巴黎市为起点或终点的。每天巴黎市郊列车投入运行 5 0 0 0 列】。随着我国城市化进程的加快，大城市圈( 群) 成为区域经济发展 的重要力量，聚集着大量的人口、资金、技术等资源，由此将会产生巨大的 出行需求。我国的市郊运输和国外这些大城市的发展很类似。但是如此大的 运输量在时间和空间上都是不均衡的，下面对市郊运输的这些特征进行具体 分析。 2 3 1 市郊运输时间分布特征 车流量不是一个静止的量，它是随时间变化的，通常取某一时段内的平 均值作为该时段的代表车流量。车流量随时间的变化反映了社会和经济活动 对交通的需求，这种需求随经济和社会的发展而发展。生产、生活时间性的 影响使道路交通量随之呈现随时间变化的特征，因此需要用一个系数来反映 这种变化，这就是车流量变化系数。车流量变化系数根据平均时间段可以分 为时变系数、日变系数、月变系数和季变系数等。在上述系数中，时变系数 是变化最显著的系数，通常以车流强度系数表示，它等于各小时车流量同高 峰小时车流量之比。 参考文献【4 8 】通过对北京城市区域共1 3 个监测点( 二环内监测点包括东 单北，西单东，西安门一北府门，永内大街；二环路监测点包括雅宝路南， 积水潭桥东，西直门桥一车公庄，陶然桥东，和平门一宣武门：三环及三环 以外监测点包括北太平庄东，双井路口以北，马神庙以北，玉泉营以东) 的 车流量时间变化进行分析，得到的结果表明，北京市车流量时间分布形式基 本呈现明显的“双峰”结构，即上午8 ：o o 1 0 ：0 0 和下午1 7 ：o o 1 9 ：0 0 车流量最大，且两次高峰的峰值基本相同，见图2 3 。这是不难理解的，因 为上述两个时间段正是通勤、通学的高峰时间。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 l 巅0 8 鬟o 6 冀o 4 抖0 2 0 4 5678 9l o1 l1 2 1 3 1 41 51 61 71 81 92 02 12 22 3 小时 图2 - 3 机动车车流强度系数分布图 经过比较，发现各大城市的市郊运输车流量的绝对值虽然各有差异，但 是车流强度系数在2 4 h 内分布的规律极其相似。这表明，大城市市郊运输车 流强度系数在一昼夜的非均衡分布是一个普遍的规律。 2 3 2 市郊运输空间分布特征 市郊运输的不均衡性不仅体现在时间分布上，其空间分布也具有极大的 不均衡性。例如以居住为主的郊区与市区的交通联系，在8 点一1 l 点的高峰 期间，市郊运输的主要方向为进城方向，其表现为进城方向车流量很大，而 出城方向车流量较少：又如以旅游景点为主的郊区与市区的交通联系，在8 点一1 1 点的高峰期间，市郊运输的主要方向为出城方向，其表现为进城方向 车流量较少。而出城方向车流量很大。 从上述市郊运输特征分析可知，市郊运输绝对出行量很大，其时间分靠、 空间分布的不均衡性又特别突出，这就使得某个方向在某段时间内形成一支 非常强大的出行量。这些特征都对市郊运输系统构成产生极大的影响。 2 4 市郊运输系统构成分析 2 4 1 考察市郊运输系统构成的必要性 任何一个城市在一个确定的时期，其出行者出行和货物流通需求大体上 是一定的，可调节的弹性很小。但是，以什么运输方式去满足出行者出行和 货物流通的需求则是可以选择的，而采用不同的运输方式，给予交通系统的 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 负荷( 包括交通功能、环境保护、资源消耗) 则是完全不同的。以人的日常 出行为例，选择小汽车出行方式占用的道路空间，就要比乘坐公共汽车多1 0 倍以上，也就是说，道路上的交通量就会无形中增加1 0 倍以上。 正因为如此，把何种出行方式纳入到市郊运输系统中，即市郊运输模式 选择的合理性，就成为影响市郊运输系统负荷的关键因素。 2 4 2 市郊运输各出行方式特性分析 目前城市居民出行方式主要包括通勤铁路、地铁、轻轨、快速公交、公 共汽车、有轨电汽车、轮渡、单位通勤车、私人小汽车、出租车、摩托车( 包 括助力车) 、自行车、步行等。 影响市郊运输模式选择的因素很多，包括城市社会经济发展水平、郊区 组团的性质、规模、区位关系、地理情况、土地的丌发利用情况、城市发展 趋势等方面，但主要的影响因素是距离、客货流量、地形特点、社会经济发 展水平、交通网络状况等因素。 由于大城市市郊运输的特点是距离长、客货流量大、时空分布不均衡， 要求大容量、快速、高效的交通系统。因此，考虑到以下出行方式自身的特 性，原则上不把其纳入到市郊运输系统： ( 1 ) 轮渡：这种出行方式只限于某些特定的城市，不具有一般性； ( 2 ) 单位通勤车：这种出行方式在一定程度上具有公共交通的性质，但 受员工的职住分离程度及单位的经济实力的限制，也不具有一般性： ( 3 ) 自行车、步行：这两种出行方式运送速度分别为1 0 k m h 和4 k m h 左右，适宜出行距离分别为不大于5 k m 和2 k m ，适宜出行时间分别为不大于 3 0 m i n 和2 0 r a i n ，这三项指标基本上都不能满足市郊运输需求。 经过以上的初步筛选，选择市郊铁路、地铁、轻轨、有轨电汽车、快速 公交、常规公交、私人小汽车、出租车、摩托车( 包括助力车) 作为市郊运 输系统的组成元素。下面对这几种适宜于市郊运输的出行方式在交通功能、 环境保护、资源利用等方面进行比较。 2 4 2 1 交通功能比较 对于私人交通工具而言，如私人小汽车、摩托车等，其交通可达性强， 出行范围广、活动半径大，可实现门到门的运输，花费的时间主要是车上的 运送时间，没有步行时间和候车时间，但运送速度往往不能自由控制，受到 道路、交通条件影响最大。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 常规公交一般受到按固定的线路、固定的时间表运行的限制，运送时间、 速度同样受到道路、交通条件的影响。对于出行者而言，还有两端的步行时 间和中间的换乘时间。 轨道交通按固定的线路、固定的时间表运行。交通服务只能作到线服务。 运送时间、运送速度不受气候、道路、交通等条件的影响，运送速度快。建 设密度低，服务的范围有限。对出行者而言必须在两端的步行时间较长，或 者必须与其他的交通方式进行换乘。 快速公交( b u sr a p i dt r a n s i t ，b r t ) 是一种介于轨道交通和常规公交之 间的新型运营系统。由于按固定的线路、固定的时间表在公共交通专用道上 运行，其运送时间、运送速度等方面接近快速轨道交通，容量接近轻轨而比 常规公共交通要大，是一种中容量的交通方式。由于其投资远比轨道交通项 目要小，所以常被作为中等运量快速轨道交通项目( 如轻轨) 的替代方案。 几种公共交通方式的比较1 4 9 】，见表2 2 及表2 3 。 表2 2 公共交通方式技术经济分析 表2 - 3 不同交通方式适宜的出行距离 2 4 2 2 环保功能比较 不同的交通运输方式，运输一个单位的人公里排放的污染量是不同的【8 l 。 西南交遵大学硕士研究生学位论文第1 3 页 轨道交通运输一个单位的人公里污染物排放量基本为o ，公共汽车为略大， 小汽车最大。 2 4 2 3 资源消耗比较 第一，不同的交通方式，完成单位客运量消耗能源的不同t a l 。运输一个 单位的人公里消耗的能源从0 0 6 兆焦耳到1 4 5 兆焦耳，如表2 - 4 所示。在机 动化的出行方式中，轨道交通和公共汽车消耗的能源最少。 表2 _ 4 不同交通方式单位运量能源消耗( 单位：兆焦耳人公里) 第二，不同的交通方式，完成单位客运量占用城市道路设施的不同。城 市土地利用、城市空间是城市有限资源的重要组成部分，一般用城市空间消 耗( u s c ，u r b a ns p a c ec o n s u m p t i o n ，m 2 l a ) 的概念进行比较，私人小汽车 出行的城市空间消耗比公共交通大得多【8 】，如表2 。5 所示。 第三，不同的出行方式，完成单位客运量的使用费用也存在很大差距。 出行者在选择交通方式的主要依据是票价、使用成本和时间成本。轨道交通 是初期建设投资最大的交通方式，但是单位人公里成本最低，出行者在出行 过程中费用较低；公共汽车初期投资成本比轨道交通要低一些，人公里运输 成本低，票价相对较低，由于道路拥堵等原因，车内时间无法自己控制；私 人小汽车初期投资成本相对较少，但是出行者使用成本高。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 4 页 表2 - 5 不同交通方式城市空间消耗i 单位：m 2 h ) 2 4 3 市郊运输系统构成 2 4 3 1 市郊运输系统框架 从以上各出行方式在交通功能、环境保护、能源消耗方面的比较来看， 好的出行方式结构无疑应该是以公共交通为主体的，其特征是交通拥堵少、 能源消耗少、运输效率高；差的出行方式结构是以个体机动交通工具( 摩托 车、私人小汽车) 作为城市主要的出行方式，导致交通秩序混乱和拥堵、能 源消耗大、产生的空气污染严重，而交通运输效率却十分低下。 我国城市道路等级标准是按其使用特征( 主要指车辆行驶速度、交叉口 处理方式等) 进行分类m 】，如表2 - 6 所示。可见，次千路和支路两类只适于 作为郊区内部或者市区内部的交通联系，而不适于作为市区与郊区、郊区与 郊区之间的交通联系；城市快速路以及主干路可以作为市郊运输的交通联系。 近年来，我国城市高速公路的发展很快。例如北京市到2 0 0 5 年，高速公 路有望达到6 2 0 k m ，届时北京境内的国道主干线，主要市级以上干线及连接 l o 万人以上城镇和居民点的公路都将高速化，从而在北京形成一个布局比较 合理、服务水平较高的高速公路网络。 西南交通大学硕士研究生学位论文第l s 页 表2 - 6 城市道路等级标准是按其使用特征 道路类型 道路地位与作用 全市性快速交通走廊，疏导跨区交通，与其它道路相交均为立交，两侧 快速路均设置辅路以联系两侧进出口，与快速路相交汇的支路原则上均应接入 辅路，穿过快速路的支路则应采用简单立交，设计时速8 0 k m h 构成城市主要骨架的全市性交通干道，负担中心地区与边缘集团之间和 主干路各边缘集团之间以及市区内居住区、商业区、工业区等地区之间的交 通，为市区范围内跨区过境交通服务，设计时速6 0k m h 次千路 是与主干路衔接主要为市区各分区内、边缘集团内的交通服务，是主 干路与支路的中介，设计时速5 0k m h 一 是居住区、工业区内部的联系道路，原则上只能直接与次干路衔接，与 ” 主干路交汇时作为出入口对待设计时速3 0 4 0 k m h 根据以上分析，本文选择市郊铁路、地铁、轻轨等出行方式构成的快速 轨道交通子系统以及快速公共交通、常规公共交通、出租车、私人小汽车及 摩托车等出行方式构成的快速道路交通子系统，作为我国市郊运输系统的两 个子系统。如图2 4 所示。其中市郊铁路、地铁、轻轨、有轨电汽车、快速 公共交通、常规公麸交通属于公共交通，小汽车及摩托车属于个体交通，出 租车在一定程度上具有公共交通的性质。 应当指出的是，任何一种公共交通都不能做到完全的门到门运输，因此 往往需要两种甚至更多出行方式相配合。为了研究问题的方便，本文做了简 化处理，而这种简化并不影响从整体上研究市郊运输系统。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 图2 4 市郊运输系统构成 2 4 3 2 国内外大城市市郊运输模式简介 虽然可以确定快速轨道交通子系统( 市郊铁路、地铁、轻轨等出行方式) 以及快速道路交通子系统( 快速公共交通、常规公共交通、出租车、私人小 汽车及摩托车等几种出行方式) 作为我国市郊运输的两个子系统，但是各方 式在市郊运输中的合理分担率以及各方式的协调配合等问题，却是一个十分 复杂也很值得研究的课题。由于各方面的原因，不同的大城市市郊运输采取 了不同的模式，其效果也不尽相同。 伦敦、纽约、巴黎和东京四大都市为了避免严重的交通拥挤，对早、晚 高峰进出市中心的通勤交通而言，仍然是更多的依赖快速、大运量的轨道交 通。在上班高峰时间段7 ：0 0 1 0 ：0 0 。由郊区进入城市中心区的出行绝大部分 均由轨道交通承担，所占比例均在7 5 以上，东京更是以9 1 的比例说明了 其几乎完全依赖轨道交通来解决通勤问题。我国台湾省台北市整个交通运输 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 体系从总体上不是以公共交通为主体的，城市交通运输效率低下，环境效益 也极低：新加坡的交通运输体系是以公共交通为主体的，城市交通运输效率 较高，环境效益也极高，享有“花园城市”的美誉j 。 通过以上分析可知，市郊运输从总体上应当以大运量的公共交通为主体， 其他非公共交通方式为补充。 2 4 3 3 我国市郊运输系统总体特征 从市郊运输系统框架及国内外几个大城市市郊运输的比较，我们选择快 速轨道交通子系统和快速道路交通子系统作为我国市郊运输系统的两个子系 统。通过各出行方式的比较分析，以及北京、东京等城市交通系统构成的对 比分析，得到我国市郊运输系统构成的总体要求是：以快速轨道交通和快速 公共交通为主、以常规公共交通为辅、以个体交通为有益补充的综合市郊运 输系统，其特点可以概括为“以快速为特色、以公交为主体、以个体为补充”。 2 5 本章小结 本章从市郊运输的概念出发，对市郊运输系统发展目标、需求特征、系 统构成进行了具体分析，提出了以公共交通为主体的市郊运输系统由两个子 系统构成，即快速道路交通子系统和快速轨道交通子系统。前者因投资少、 建设快而受到某些大城市的青睐，但是可能在环境保护、能源消耗等方面要 差一些；后者因环保性能好、能源消耗省而受到另外一些大城市的推崇。 针对以上问题，本文将在第三章就市郊运输快速道路交通子系统的环境 保护以及资源消耗问题展开研究，在第四章就市郊运输快速轨道交通子系统 的几个主要问题展开研究，在第五章讨论市郊运输的多目标决策模型以及公 麸交通导向发展的实施措施，最后得出结论。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 第3 章市郊运输快速道路交通子系统 城市交通规划模型的核心是四阶段法，即交通发生、交通分布、方式选 择、交通分配。( 1 ) 交通发生就是估计一个小区总的出行发生量及其吸引量， 发生和吸引提供了一个拟研究区域的出行水平概念，但是这还不足以建立区 域运输模型和制定决策；( 2 ) 交通分布就是要找出各交通分区之间的出行交 换量，即要得到由交通预测模型所预测的各小区出行交通量与其他交通量变 换的数据，使得交通预测模型进一步细化：( 3 ) 方式选择即出行过程中交通 工具的分配与选择，也就是说人或物的出行次数在不同交通方式或交通工具 之间的划分、分配和