（安全技术及工程专业论文）城市自行车交通系统研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 i 页 k b s t r a c t c h i n ai sac o u n t r yw h e r et h eb i c y c l e sa r et h em o s tc o m m o n l y u s e dv e h i c l e s a f t e rt h ep e r i o df r o mr a p i di n c r e a s et os t a b l ed e v e l o p m e n t ，t h eb i c y c l et r a n s p o r t t e n d st ob es a t u r a t e da tp r e s e n t h at h i sp e r i o d ，t h em o s tc o n s p i c u o u sc h a r a c t e ri s t h a tc o m p a r e dw i t ho t h e rt r a n s p o r tm o o d s ，b i c y c l i n gc o m p r i s e sac o n s i d e r a b l e p r o p o r t i o n i nt h eu r b a nt r a 施cs y s t e m t h es i t u a t i o no ft h eu r b a n b i c y c l et r a n s p o r t i no u rc o u n t r yr e s u l t sf r o mt h es p e c i f i cs o c i a la n de c o n o m i cc o n d i t i o n sa n dt h e i n t e r a c t i o no ft h ei n n e ra n do u t e rf a c t o r si nu r b a n t r a n s p o r t a t i o ns y s t e mu n d e r t h e c i r c u m s t a n c eo fu r b a nt r a f f i cd e v e l o p m e n t i nd i f f e r e n ts i t u a t i o n sa n dd i f f e r e n t e n v i r o n m e n t s ，t h ea c t u a l i t i e so fu r b a nt r a f f i cl a r g e l yd e p e n do nt h er e s u l t so f c o m p e t i t i o na m o n gv a r i o u st r a n s p o r tm o o d s w i t ht h ei m p r o v e m e n to fl i v i n g s t a n d a r d ，t h ea u t o m a t e dt r a f f i co fu r b a nr e s i d e n t sg r o w sq u i c k l y , a n dag r e a t a m o u n to f b a d l yo r d e r e db i c y c l et r a f f i ca n dr a p i d l ye m e r g e da u t o m o b i l e sr e s u l ti n a s e v e r e l y i n t e r f e r e da n dm i x e dt r a f f i cf l o w t h ei n t e r f e r e n c eo fb i c y c l e si n a u t o m o b i l e sh a sb e c o m eam a i lf a c t o ro fu r b a nr o a dc o n g e s t i o n s c o n s e q u e n t l y , t h er e s o l u t i o no fu r b a nt r a f f i cp r o b l e m s h i n g e so ns u c c e s s f u l l yc o p i n gw i t hu r b a n b i c y c l et r a f f i cp r o b l e m s b a s e do nt h ea c t u a l i t ya n dt e n d e n c yo ft h eu r b a nt r a f f i ci no u r c o u n t r y , t h e m a i nc o n t e n to ft h i sp a p e ri s g r o p i n gf o rt h ep r i n c i p l e so fl o g i c a ld e v e l o p m e n to f u r b a n e c o n o m y a n d l i v i n ge n v i r o n m e n t ，a s w e l la s p u t t i n g f o r w a r dt h e a p p r o p r i a t ed e v e l o p i n gs t r a t e g i e so fu r b a nb i c y c l et r a f f i c a c c o r d i n gt o s e v e r a l f a c e t ss u c ha s c i t yd i m e n s i o n s ，d i f f e r e n ts o c i a la n de c o n o m i c a ld e v e l o p m e n t p h a s e s ，u r b a ng r o u n du t i l i z i n gp a t t e r n sa n dc h a r a c t e r so f c i t yz o n e s m o r e o v e r ，0 i 1 t h eb a s i so ft h et e c h n o l o g yo f d i v i d i n ga u t o m o b i l ea n dn o n a u t o m o b i l et r a f f i ci n t h e i n t e r s e c t i o n s ，t h eb i c y c l et r a f f i cf l o wt h e o r ya n dt h et r a f f i cc o n t r o la n d m a n a g e m e n tt h e o r y , t h eo p t i m i z i n gt h e o r y a n d a p p l i c a t i v et e c h n o l o g i e s t o o r g a n i z e ，d e s i g na n dc o n t r o lb i c y c l et r a f f i ci sb r o u g h tf o r w a r d k e yw o r d s ：b i c y c l et r a f f i c ；g r e e nt r a f f i c ；d e v e l o p m e n tt a c t i c s ；t r a f f i cm a n a g e m e n t ； r o a d w a yn e t w o r kp l a n n i n g 西南交通大学硕士研究生学位论窒蔓! 夏 第1 章绪论 1 1 问题的提出及研究意义 我国是世界上独一无二的臼行车王国，自行车以其方便、快捷、廉价的 特点成为大多数城乡居民首选的交通工具。目前，我国拥有超过5 亿辆的自 行车，城市人均拥有约o 7 辆，居民出行选用自行车的比例约为5 0 。】可 是，随着城市机动化的发展，轿车进入家庭，大量无序发展的自行车对机动 车的千挠成了城市交通阻塞的重要因素之一。国内外专家对自行车交通的观 点也是各执己见，褒贬不。但无论对其怎样评价，综合各方面因素考虑， 不难预见，自行车交通目前、乃至今后很长一段时间仍将是中国交通的最大 特点。所以，宏观上对自行车交通采取什么样的发展政策，微观上对自行车 交通采取怎样的控制与管理措施都是我们必须面对的问题。这也是改善我国 城市交通面貌的关键问题之一。 自行车交通是一个复杂的系统问题，涉及自行车交通的政策、规划、管 理以及控制等多个方面，解决城市自行车交通问题也需要从多方面入手。在 发展政策上，应根据各城市的具体情况，优化城市客运交通结构，立足长远， 结合实际，合理引导自行车交通的发展。不能单纯加以限制或鼓励自行车的 发展：在城市规划上，可以考虑规划、设计自行车道路网络系统，实现机非 分流，减少自行车对机动车的干扰：在控制管理上，可以设计一些自行车交 通设施和交通管理设施，规范自行车交通出行行为，优化交叉口自行车交通 信号配时，提高交通系统的整体服务水平。 然而，在实践中，对于如何制定目前及中、远期自行车交通发展政策， 如何科学规划自行车交通道路网络系统，如何合理设计自行车道路，以及交 叉口渠化和自行车信号控制，如何有效地管理自行车交通，提高其通行能力 等一系列问题。各地大都根据自己的现有经验，遵循发现一个问题才去想办 法解决一个问题的老思路，没有形成一套完整的系统解决方案。因此，有必 要就上述问题进行系统研究，为改善目前我国城市普遍存在的机非混合交通 流所带来的问题提供一定的科学依据。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 页 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外自行车交通现状 从表1 1 ，表1 2 可以看出，中国的自行车使用率最高，达5 0 以 上；其次，是欧洲的荷兰、丹麦、芬兰、德国、瑞士等国，自行车使用率 均在1 0 以上。 表1 1 每日自行车出行次数占总出行百分比 2 城市每日出行百分比城市每日出行百分比 中国天津 7 7 “ 丹麦c o p e n h a g e n 2 0 中国沈阳 6 5 瑞士b a s e l2 0 荷兰g r o n i n g e n 5 0 德国h a n n o v e r1 4 中国北京 4 8 美国m a n h a t t a n8 荷兰d e l f t4 3 澳大利亚p e r t h6 孟加拉国d h a k a 4 0 “ 加拿大t o r o n t o 3 德国e r l a n g e n 2 6 澳大利亚a d e l a i d e 3 d 丹麦o d e n s e 2 5 英国l o n d o n2 同本t o k y o 2 5 澳大利亚s y d n e y 1 意大利d e l h i 2 2 在荷兰、日本等人口密度高且自然资源有限的国家，非常重视土地使 用效率与成本效率高的运具，因此其公共交通与自行车交通的出行占有相 当高的比例。就各种交通工具的土地使用效率而言，自行车道的土地使用 效率与混合车流中的公交车相似，远高于自用小汽车。而在各种交通工具 的成本效率方面，美国居民用于小汽车的花费约占收入1 8 6 至2 2 ( 其 汽车使用比例为8 4 ) ，法国为1 2 9 ( 其汽车使用比例为4 7 ) ：美国 1 9 9 0 年g n p 中运输支出占1 7 9 ( 与小汽车有关的支出占9 5 ) ，而日 鲫v髓 噜 n锄阻n协l行m出吡的m班曲上缸行“步m 行行或 出出车源 行车行来步力自料 非人骑资 a b c d 西南交通大学硕士研究生学位论文 第3 页 本在1 9 8 5 年g n p 中的运输支出只占1 0 7 9 ( 与小汽车有关之支出仅占 2 3 7 ) 。【3 表1 2 发达国家城市白行车出行比率( ) 【2 运输工具 国家 汽车公共交通自行车步行其它 美国 8 43193 加拿大 7 41 4ll o1 西德 5 31 11 02 6o 东德 3 41 99 3 80 法国 4 71 253 06 英国 6 21 48 1 24 瑞士 3 82 01 02 9 3 瑞典 3 61 11 0 3 94 荷兰4 553 01 82 意大利 4 21 65 2 89 澳洲 3 91 39 3 18 丹麦 4 21 42 0 2 13 而在很多亚洲国家，由于收入较低，一般居民无法购买汽车。便捷、 廉价的自行车在城市交通中扮演着重要的角色。目前，亚洲地区国家随着 国民收入的增加，包括非机动车辆的运输工具保有量正快速的增加。机动 车的持续成长，加上大量无序发展的自行车，机、非相互干扰迅速恶化了 整体交通环境，严重降低了整个城市交通系统运行效率。然而，多数亚洲 城市的交通规划与投资主要集中于机动车辆部份，忽略了非机动车的发 展。 国外发达国家在经历了城市机动化的高速发展阶段以后，自行车交通又 重新得到了大力倡导。机动车难以克服的污染、噪声、事故等弊端，使得许 多国家采取了严格限制轿车的数量而大力发展自行车交通的政策。例如，美 国在i s t e a ( i n t e r m o d a ls u r f a c et r a n s p o r t a t i o n e f f i c i e n c ya c t ) 交通政 策中明确制定了自行车交通的发展方向，美国运输部及各州的运输部也都依 法推动国家及该州自行车交通系统。 西南交通大学硕士研究生学位论文篁堡重 1 ，2 2 国外自行车交通的发展 国外自行车交通的发展大致可以分为以下几种类型：一种是如德国、美 国等机动化程度较高的国家，从环保、节约能源目的出发，大力推进自行车 交通的发展；一种是如荷兰、日本等人口密度大，资源相对紧缺的国家，把 自行车交通作为公共交通的有效合理补充，充分发挥二者的优势。还有的是 从自行车观光、有益于身体健康的角度出发，建立完善的自行车交通设施， 为游客和自行车骑行者提供一个良好的自行车交通环境。 有的发达国家不仅重新把自行车看作市内代步工具，而且正在开发它的 远途功能。法国政府拟在全国开辟总长7 0 0 0 公里的自行车道并系统规划沿途 的旅店、餐饮、修理等相关设施，并将这项计划纳入整个欧洲的自行车道路 网。计划实现后，从法国的南部到俄国的莫斯科，从爱尔兰到柏林到希腊的 雅典，整个旧大陆将为自行车道路网连通。 1 德国 德国是欧洲大陆工业化强国。1 9 3 3 年，德国制定了第一个促进小汽车出 行的法案t h et h i r dr e t c h sa u t op r o g r a m ，该法案成功地增加了小汽 车的生产、拥有和使用，并导致高速公路的大规模建设( 1 9 4 1 年，德国高速 公路总里程为4 0 0 0 公里) 、大众汽车的发展和广泛使用以及汽车税费的降低。 1 9 5 0 1 9 7 0 年，前联邦德国执行的是容纳和有利于小汽车发展和使用的 政策。在这2 0 年里，德国的小汽车拥有率大幅度上扬，由每干人1 2 辆( 联 邦德国1 9 5 0 年数据) 上升到1 9 9 2 年的每千人4 9 2 辆( 两德统一后，德国西 部1 9 9 2 数据) ，增长了1 9 倍，成为小汽车拥有率仅次于美国的地区。小汽 车完成的旅客周转量增长了1 1 倍。同期，城市道路网扩展了5 3 万公里。另 外，几乎所有的德国城市还建设了大量的多层停车库和小汽车停车场，咀促 进小汽车的使用。【4 像其他工业化国家一样，德国机动化的快速扩张带来了严重的社会和环 境问题，引起了社会各界的关注。环境学家、社会活动家以及城市规划师们 逐渐认识到小汽车导向的城市交通系统是德国城市经济、社会和环境问题的 主要根源。为此，各级政府采用了各种方法。政府开始在城市中积极鼓励非 机动车交通方式的使用，大力倡导作为节约能源和保护环境的步行和自行车 出行，有效地缓解了交通压力，改善了交通状况，城市的经济、环境和居住 状况得到了极大的改善。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第5 页 在德国这个“汽车王国”，越来越多的人放下方向盘骑自行车。如今，在 8 0 0 0 万德国人中，有6 0 0 0 万辆自行车。而德国政府计划将目前数千公里长 的自行车道加长到16 万公里，超过了其高速公路的长度。为进一步推进自 行车交通，德国联邦政府不久前正式认可了有关部门所提交的一份国家自行 车交通计划。“2 0 0 2 - - 一2 0 1 2 年自行车交通”这份自行车交通计划的出台， 意味着德国在今后l o 年中，将朝着“将德国发展成为一个环境极其优美，全 民均普遍使用自行车的国家”这一环保层标奋进。p j 2 荷兰 荷兰的自行车交通发展较早，成果丰硕。荷兰提供相当完善的自行车设 施，因此其境内自行车使用的比例很高。在荷兰，按人口平均拥有量计算， 荷兰每1 6 入就有一辆自行车。荷兰的自行车交通具有悠久的历史，早在1 8 9 0 年，荷兰就建设了世界上第一条自行车专用道路。1 9 3 7 年在荷兰的第二大城 市鹿特丹兴建了世界上第一条自行车专用隧道，这座专用隧道建在距地面3 0 米深的马斯河底，把鹿特丹的新、旧城连接起来，在隧道两端出入口处，各 设置了5 台自动升降电梯，专门用于自行车自动进出隧道。其后，1 9 4 1 年又 在鹿特丹马斯河底修建了座道路隧道，该隧道内设有4 车道，并附设自行 车和人行的专用道路。目前，荷兰全国已有超过l 万公里白行车专用道路。 荷兰自行车设施非常完善，骑自行车是安全、便利而且愉悦的活动。 荷兰政府多方面的运用“交通宁静”( t r a f f i cc a l m i n g ) 以及“时速3 0 公 阜地区”的交通管理方式，以确保自行车骑士与行人的安全。由于自行车 出行约占荷兰全部出行的3 0 以上，自行车已经成为荷兰人生活中的一 部份。为了防止都市不必要之扩张、改善都市之生活质量、以及减少环境 的污染，荷兰首先以十年的时间( 1 9 7 5 1 9 8 5 年) 花费7 2 亿美元建立自行 车交通相关设施，并鼓励地方政府建设自行车设施( 8 0 的经费由中央补 助) 。至1 9 9 0 年，荷兰的自行车运输路网已达2 2 0 0 0 公里，其中包括了 10 0 0 公里的自行车专用道。在交通政策上，荷兰政府明确制定了自行车 交通的发展目标。至2 0 1 0 年，规划自行车交通再增加3 0 。【6 3 英国 大幅度改善自行车安全问题将能推动自行车交通的发展，英国提供了 自行车交通发展的一个良好案例。由于持续地改善自行车道路安全，目前 英国在西欧已经成为推动自行车使用的典范。有许多政策及方式可推动自 行车交通，归纳英国b r i s t 0 1 、e d i n u r g h 、l e i c e s t e r 、l o n d o n 、o x f o r d 、 n o t t i n g a n 等七城市推动自行车交通旮句经验，大致有以下几点：【7 西南交通大学硕士研究生学位论文簧堕 1 ) 推进自行车的发展必须有综合性的计划； 2 ) 有交通运输政策配合，才能有成功的自行车发展； 3 ) 改善自行车骑乘安全是鼓励骑乘自行车的关键； 4 ) 可通过社会教育形式来推进自行车的发展； 5 ) 建立自行车路网对发展自行车交通十分重要，自行车路网必须是 直接的、高质量的、并且与其它设施相配合： 6 ) 对单行道是否准许自行车逆向行驶，以及行人步行区是否准许自 行车进入问题应作影响评价； 7 ) 应在城市规划，土地使用政策中配合，避免城市过度蔓延，使出 行长度缩短，创造适合骑乘自行车的都市环境； 8 ) 减少城市内的机动车停车位是增加自行车使用的有效方法之一； 9 ) 应重视自行车失窃问题： 1 0 ) 应处理好自行车与公共交通的竞争，良好的策略是结合自行车与 公共交通以代替个人汽车的使用； 1 1 ) 西欧国家的汽车出行距离中有1 0 为1 公里，这些短程汽车出 行应设法使其转为自行车出行。 4 日本 同本城市人口密度很高，用地紧缺。日本城市的发展依赖轨道运输为 骨干，并维持高密度的居住环境。自行车与步行则成为方便、经济与环保 之运输方式：自1 9 8 6 年以来，日本自行车数量与小汽车数量的增加，几 乎保持等量同步成长的趋势。 在平衡国内的环境与未来的交通发展趋势时，日本自行车交通的发展 经验值得借鉴。曰本自1 9 7 0 年开始在运输政策上鼓励自行车交通，并订 定法案建设四种类型的自行车道，至1 9 8 8 年自行车里程数分别为：自行 车专用道路1 3 9 2 公里、自行车与行人专用道路3 0 2 5 公里、自行车专用道 1 0 8 0 公里，以及自行车与行人专用道5 3 ，9 5 2 公里。由此可见，约有9 0 的自行车道是由路边人行道上提供自行车与行人共同使用。 日本东京的公共交通出行与自行车出行占有相当高的比例，二者间有 着互补而非替代的关系。自行车为公共交通起到了很好的“喂客” ( f e e d e r ) 作用。到1 9 8 7 年，同本有近三百万辆的自行车停放在火车站； 在郊区，有1 5 - 4 5 的车站与起迄点之连接是依靠自行车。1 9 8 5 ，全东 京市利用自行车至车站平均出行比例为1 5 。因此，大多数车站附近均 设有自行车停车场。车站的自行车停车场之中，7 3 为政府所有、1 3 为 西南交通大学硕士研究生学位论文 第7 页 铁路等单位所有、而1 3 为私人所有。自行车停车场中有6 6 的停车场 位于车站1 0 0 米的范围内。为了减少自行车违规停车的情形，日本政府自 1 9 7 7 年起立法提供资金建设自行车停车设施；近2 0 年总共花费了1 0 0 亿 美金，建造了8 9 5 2 个停车场( 其中有3 2 5 0 个在东京) ，共可提供约三百万 个自行车停车位。 8 1 5 法国 法国交通部制定了l o 项以推广自行车为重点的城市交通和市政建设计 划，要求全国各省市在修筑省级公路和规划城市建设中优先考虑安排自行车 道。法国公共交通部决定，允许乘客携带自行车乘坐巴黎某些市郊地铁，并 在地铁站和火车站开设自行车存放处，鼓励人们把自行车作为上下班的工具。 目前，法国北部城市斯特拉斯堡已成为全国自行车普及率最高的城市。1 9 】 法国巴黎大区( 法兰西岛) 市政府提出的未来城市交通计划( p d u ) 上， 发展自行车交通的前景引起了人们的普遍关注。将自行车作为一种可替代的、 有利于生态环保的、令人惬意的交通工具，它将使小汽车的交通量减少3 。 据巴黎市政府负责道路和交通问题的人士介绍，巴黎市内将建1 4 8 公里的自 行车专用道1 万个自行车存车场。其目标是每隔百米就有一个自行车停车 场。沿元帅大道设置的一条长3 0 公里的外环自行车道正在建设中，2 0 0 1 年 投入使用。这条环形自行车道与郊区城市自行车道的“接合点”已经列入规 划。i o 1 2 3 我国自行车交通研究现状 中国已有5 亿辆自行车，是世界上自行车拥有量最多的国家。严重的机 非混和交通形成了复杂的城市交通现状。 目前，自行车交通在各地得到了相应的重视。一些大城市根据自行车流 量，逐步开辟了自行车专用道路，并在自行车交通量特别大的交叉口，兴建 了立体交叉桥。北京建国门和西直门的三层立交桥，广州区庄的四层立交桥， 均可使自行车单独在一层行驶，与机动车完全脱离交叉，尽可能不干扰机动 车行驶。在特殊路段，还兴建了地下自行车专用道路和地下存车库。河南郑 州市在“二七广场”修建了一条地下自行车专用道路。北京西站前，东西 向的莲花池东路修建了4 1 7 米长的地下隧道，地下层是自行车专用道路， 地下二层是机动车道。在王府井南口也修建了一条长1 5 2 米，宽1 0 米的地下 西南交通大学硕士研究生学位论文 第8 页 自行车道路。这些举措对缓解城市交通拥塞的矛盾，以及在减少行车事故方 面都取得了显著成效。 在解决自行车交通问题上各地取得了部分实际效果，如四川成都交警的 “平面交叉口机非时空分离法”，有效地提高了路口通行能力和路口安全性 能。一些科研院所在自行车专用系统规划、自行车通行空间优化设计及其控 制与管理方面也取得了良好的理论基础。 然而，对比国内外解决自行车交通的出发点却不难发现，发达国家是让 自行车“有路可走”，积极开辟自行车专用道路网，为提高自行车交通的通行 能力及服务水平大开绿灯。国内则大多只是以机动车为出发点，努力把“到 处都走”的自行车从交通主干道上分离出去，避免对机动车的干扰，对于自行 车交通的规划、管理与控制没有系统加以考虑。 1 3 论文研究的主要内容、方法及目标 本论文针对城市自行车交通系统目前存在的几个问题作出研究。主要有 以下几个方面：自行车交通的发展策略探讨；自行车交通基础理论研究；自 行车交通优化设计方法以及城市自行车道路网络系统规划方法研究。 论文以探索城市自行车交通与其他交通方式的相互有机配合，发掘城市 经济与人居环境合理发展的规律为对象，以路口机非分离技术、自行车交通 流理论及交通控制与管理理论为基础展开研究，提出自行车交通组织规划、 设计与管理的优化理论和应用技术，为城市交通管理决策提供理论支持与实 用规范的核心技术。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第9 页 第2 章我国城市自行车交通现状及其发展策略研究 2 1 我国城市自行车交通现状 2 1 1 概述 中国是一个自行车王国，目前已有超过5 亿辆的自行车，是世界上自行 车拥有量最多的国家。我国自行车的发展速度很快。5 0 年代只有几个特大城 市能生产自行车，使用范围主要在大城市。据统计，1 9 5 0 年中国2 0 个大城 市拥有自行车1 0 6 9 万辆，1 9 6 0 年上升为3 2 1 5 万辆。6 0 年代后自行车生产 得到极大发展，因而它迅速扩展到大中小城市及农村，成为中国城市居民的 主要交通工具。1 9 8 0 年全国白行车保有量为9 6 1 7 万辆，1 9 8 3 年全国拥有1 6 亿辆，其中城镇7 6 0 0 万辆，农村8 4 0 0 万辆，1 9 8 8 年全国拥有3 1 亿辆，约 占全世界自行车总拥有量的三分之一。l 】 自 行 市 拥 有 量 1 9 5 01 9 6 01 9 7 0 1 9 8 01 9 9 02 0 0 0 年份 图2 1 我国城市自行车增长曲线 图2 1 为我国城市自行车增长曲线，7 0 - - 9 0 年代增长率约为1 0 - - 2 0 ， 是增长最快的阶段。进入9 0 年代以来，增长速度已趋平缓，城市自行车拥有 量已近饱和，适台骑车的居民几乎人均一辆。据1 9 9 8 年资料统计，在城市客 西南交通大学硕士研究生学位论文 第10 页 运交通方式中，自行车交通方式划分率平均为6 1 。全国自行车实际拥有量 达5 亿辆以上，全国城市平均每百人拥有自行车5 5 辆之多，几乎每个成人拥有 一辆，预计自行车交通在我国城市交通中占主导地位的现象还要持续很长一 段时间。 我国自行车交通的基本现状主要有以下几点： 1 拥有量持续增长 随着人口寿命增加和自行车性能、类型的多样化，自行车这一交通工具的 适龄区间已拓展为1 0 7 0 岁，户均拥有自行车2 3 辆，成为家庭最重要的交 通工具。 2 自行车与机动车混合行驶 在路段上，机动车交通的存在对骑车人的安全构成直接威胁；而自行车的 存在又使机动车的行驶速度受到限制。在交叉口，自行车与机动车对通行时空 资源的争夺，大大增加了机动车在绿灯期间所遇到的冲突点数，一方面增加了 事故隐患，另一方面又降低了交叉1 3 的通行效率；而且由于交叉口在信号灯配 时上很难同时照顾到自行车与机动车的需要，常常无谓地增加自行车或者机 动车的延误时间。 3 城市公共交通方式单一，换乘不便。运营效率及服务水平不高 公交服务水平低下客观刺激了自行车保有量的增长。 4 自行车乱停乱放，严重影响了机动车的正常行驶 自行车停车场规划得不到应有的重视，随意占用机动车道路停放现象严 重。 5 自行车交通事故多 由于道路条件羞，自行车交通安全设施不健全，骑车人不遵守交通规则等 因素。机动车和自行车之间的交通矛盾目益突出，由自行车引发的交通事故 总数和人员伤亡数占很大比重，特别是在交叉路口。上海市1 9 8 8 年自行车出 行只占总出行量的2 4 左右，当年却有3 5 7 的交通事故发生在自行车与机 动车间，其中2 3 5 发生在平交路口。据公安部2 0 0 3 年全国道路交通事故 情况通报。2 0 0 3 年自行车骑车人交通违章引发交通事故造成1 4 6 5 4 人死亡、 5 2 9 4 4 人受伤，分别占总数的1 4 1 和1 0 7 。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第”页 21 2 我国自行车出行特征 1 我国城市自行车出行比重特征 我国现阶段许多城市的交通方式结构中，自行车占有很大的比重，甚至 在某些特大的现代化城市交通系统中，也占有很大的比重。就几类城市实际 调查资料分析如下： 1 ) 人口大于2 0 0 万的9 个特大城市，自行车出行量占城市总出行量的 2 5 5 5 ，除重庆市因地形原因难以骑行外，其它城市均在2 5 以上。自行 车出行量的平均值约占总量的3 6 左右，北京、天津等特大城市自行车出行 超过了总出行量的4 0 ，9 个城市的自行车出行量的平均值与公交车出行量 平均值之比约为6 2 ：3 8 ，在上下班出行中自行车出行比重更大，一般多在6 0 以上，南京占6 9 4 。 2 ) 人口为i 0 0 至2 0 0 万人的大城市，据1 0 个城市的调查统计资料，自 行车出行量在2 3 6 3 之间，其平均值占总出行量的4 2 4 ，较特大城市稍 高。其白行车出行量与公交车出行量的平均值之比约为7 2 ：2 8 ，自行车出行 量已超过公交出行量的2 倍以上。 3 ) 人口少于1 0 0 万的大城市，统计了1 1 个较有代表性的城市。自行车出 行量在4 0 - 7 5 之间，平均为5 1 2 0 。公交出行量为4 7 2 ，自行车出行 量与公交车出行量之比为9 2 ：8 ，公交平均出行量只占自行车平均出行量的 】1 2 0 。更小的城市统计数据不全，无法进行定量比较。但据少数城市的调 查资料，中小城市自行车出行比重约在4 0 一7 0 之间。此外还有约l 3 的城 市完全依靠自行车和步行。可见在现阶段我国城市交通系统中，自行车拥有 量之高、出行量之大、在城市交通中所起的作用均不是任何国家可以比拟的。 f i2 l 2 自行车与公交车不同出行距离时耗统计 由表2 一l 可以看出，实际距离8 5 k m 前，公交出行时耗高于自行车。不 同交通方式在不同距离的时耗分别特征，既反映了不同交通方式的特征，也 对居民的出行方式选择产生重要的影响。 3 不同时耗段自行车出行量分布 据南京等7 座城市自行车出行时耗实际统计数据分析，自行车出行时耗 在1 0 分钟以内的占3 0 左右，出行时耗在2 0 分钟以内的占出行量的6 0 以 西南交通大学硕士研究生学位论文 第12 页 上，出行时耗在3 0 分钟以内的平均达8 0 以上。不同时耗段自行车出行量 见表2 2 。 可以看出，小于1 0 分钟的自行车出行达4 0 o 左右，在2 1 2 5 分钟时 段内自行车达到高峰。在3 l 至3 5 分钟出行量达3 5 以上，个别城市高达7 0 。超过3 0 分钟的自行车出行比重逐渐下降，转向其他出行方式。 表2 1 自行车与公交车不同出行距离时耗旧 空间距实际距离公交车时自行车时 坛毡( ) 离( k 神( k i n ) 耗k ( m i n ) 耗屯( r a i n ) 11 42 31 0 5 2 1 9 22 83 22 l1 5 2 34 24 03 1 51 2 7 45 74 8 74 2 81 1 4 a7 15 6 35 3 31 0 8 68 56 3 76 3 81 o o 79 97 0 87 4 3o 9 5 81 1 37 7 88 4 8o 9 2 91 2 78 4 59 2 3o 9 2 1 01 4 19 1 3】0 5 70 8 6 1 11 5 69 8 41 1 7 0 8 4 1 21 7 o1 0 4 91 2 7 50 8 2 1 31 8 。41 1 1 31 3 8 0 8 l 1 41 9 81 1 7 71 4 8 50 7 9 4 自行车出行时间分布 自行车全天时间分布不平衡。一般城市自行车流量全天有四个高峰。早、 晚各一个，中午有两个较低的小高峰，通常以早高峰最大，根据调查资料， 城市道路在早晨上班高峰小时自行车出行人次约占其全日出行总人次的2 0 2 5 ，并且常集中在3 0 分钟左右通过，最集中的1 5 分钟自行车交通量 约占高峰小时自行车交通量的1 8 ，其峰值很大，这点与机动车高峰情况不 西南窒望查兰堕主堑塞竺兰垡笙塞 蔓! ! 至 大相同。早高峰交通量一般大于或等于晚高峰交通量，整个时变图图形呈马 鞍形。大、中、小城市的自行车时变分布形状大致相同，都有明显的早、晚 高峰，但小城市早晨自行车最多的时段仅为2 0 分钟左右，城市越大，高峰时 段愈长，大城市一般约- - 4 , 时左右。 自行车交通高峰的发生时间，由于自行车行驶速度较机动车慢，形成了 高峰在早晨往往比机动车高峰超前1 5 3 0 分钟，城市规模越大，超前就越多， 两晚高峰又比机动车的晚高峰要晚。 表2 2 不同时耗段自行车出行量【1 2 】 瓣方 藉 南京郑州徐州i马鞍山 6 01 4 44 5 3 53 5 1 0 5 自行车出行空间分布 自行车出行量在地面空间的分布，一般指城市各交通区内部及区域之间 自行车出行量在空间的分布，它反映了自行车出行在空间的活动规律。在不 同出行距离范围内其出行量分布不同。 据1 9 座城市居民出行距离的调查统计，从5 0 0 万人口的大城市到1 0 多 万人口的小城市，平均出行距离为1 9 5 2 公里，平均3 3 4 公里，而统计 得这些城市自行车出行平均距离为2 7 5 公里，平均4 0 5 公里。这说明我国 里堕交堕查兰堡主竺窒竺兰焦笙塞 塑! ! 蔓 _ _ 一一一一 城市居民平均出行距离较短，适合于自行车出行。 2 2 自行车交通适度发展的思路与模式 2 2 1 自行车交通存在和发展的基础 1 我国城市建筑密度高，大多数都是属于“向心布局”密集型发展模式， 城市建成区面积较小，适宜自行车出行。 据北京、天滓、沈阳、武汉、广州、重庆、哈尔滨、西安、南京、大连 等l o 大城市统计，建成区平均面积为1 6 4 4 平方公里，建成区半径平均为 7 1 公里。自行车路段行驶速度一般在1 5 2 0 公里小时，交叉口延误后出 行平均速度一般为1 2 1 5 公里小时，最大出行时间取3 0 分钟。由此可以得 出最大出行行程为7 5 公里。考虑城市道路非直线系数o 8 ，最佳行程半径 为6 公里。取6 公里活动半径，面积破2 约为1 1 3 平方公里。因此，在我国 大城市建成区，主要商业文化娱乐中心，以及中小城市骑自行车出行一般不 会超出3 0 分钟。 2 我国大多数城市，特别是那些建设早的大城市。胡同、里弄较多，且 普遍狭窄、转弯拐角多，不宜通行机动车辆，而自行车因受地域、时间、空 间限制很小，可充分利用这些街道。 表2 3 自行车使用者出行理由【”】 理由回答( ) 所需要时间短 6 3 3 费用便宜 3 1 7 不用换乘3 2 4 步行距离短 5 9 没有其他可利用的交通工具 4 2 7 不被气候左右 2 0 舒适 3 6 安全4 5 其他 8 9 合计2 0 0 0 ( 作两项选择问答) 西南交通大学硕士研究生学位论文 第15 页 表2 - - 4 自行车使用者不使用公交理由1 1 3 3 理由 回答( ) 出行距离不至于乘公交车 2 1 2 附近没车站 9 7 需要换乘 2 4 4 车次少 9 4 花费时间多 4 2 8 票价贵 7 - 3 定时性差 2 0 6 末班车收车早 6 4 车内拥挤 2 3 8 没有空调 5 6 讨厌公交车 1 6 0 其他 1 3 o 合计2 0 0 0 ( 作两项选择问答) 表2 - - 5 公交服务改善后自行车使用者的换乘意向” 公交车的条件( 改善)利用不利用 解决车内拥挤，安装空调 6 6 13 3 9 增加停车站、路线，比到最近的 6 9 63 0 4 公交站缩短一半时间 等车、换车时间比现在使用的交 7 7 82 2 2 通工具更省时 设置公交车专用道，定时性改善 8 5 81 4 2 公交车如果上述条件全部改善， 7 8 52 1 5 价格维持不变 公交车如果上述条件全部改善， 价格是现在的两倍 3 6 26 3 8 3 城市公交服务水平普遍不高，是居民选择自行车出行的另一重要因素 ( 表2 3 ，表2 4 ，表2 5 ) 可以看出，使用自行车者最多的理由是所需时间短( 6 3 ) ，其次是其 西南奎堕奎兰堡主堡窒竺兰焦笙塞 蔓! ! 蒌 他交通工具不方便( 4 3 ) ，无须换乘( 3 2 ) ，费用便宜( 3 2 ) 。 不使用公交车的理由，最多的是需要时间长( 4 3 ) ，接下来是必须换 乘( 2 4 ) ，这与自行车的使用理由正好相反。还有公交车内拥挤( 2 4 ) 意 见也很多，由此可以得出，公众对于公交车的舒适性也很重视。 随着公交车服务改善，换乘公交车的意向：针对舒适性有6 6 的自行车 使用者愿意转乘公交车，针对距离有7 0 ，针对所需时间缩短有7 8 ，准时 性的改善有8 6 的人有转乘意向。针对上述所有服务改善，但价格上调一倍， 转乘意向降低为3 6 ，显示出车费依然是影响人们选择自行车出行的一个重 要因素。 4 自行车交通本身经济、便捷、灵活，短距离出行节约时间的特点，是 人们选择自行车交通的重要因素之一。 就自行车交通本身而言，它作为一种个体交通出行方式，在近距离交通 出行中有着公共交通和其他出行方式无法取代的优势。在正常情况下，即使 公共交通运营良好，在一定交通层次范围内，人们出行仍然会选择自行车。 表2 - 6 公交和自行车在5 至6 公里范围的出行时耗 计算要素 时耗。m i n ) 分类5 k m6 k r n 公式l ( k m )1 - ( m i n )v ( k m h ) 高峰 平蝰 高峰平峰 喱 k三车= l 一2 如 高平 公交 2 8 62 423 2 62 7 2 峰蝗 2o 34 45 441 52 0 自行 r 存取 生 毛 2 73 2 561 22 舯= 等+ k + 鼍毛= 鲁取 以公交出行和自行车出行的时耗作比较，按较高的公交服务水平计算：公 交站点按3 0 0 米步行半径计，公交行车速度高峰时间按1 5 公里小时计，平峰 时间按2 0 公里小时计，步行速度按4 公里小时计，自行车行车速度按1 2 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 公旱小时计，在5 6 公里范围内的出行时耗见表2 6 。 应用多元方程计算自行车和公交高峰时间出行的距离与时耗的相互转移 值，即两种交通出行方式等距离、等时耗的临界值： 同样取公交站点3 0 0 米步行半径，公交行车速度高峰时问按1 5 公里小 时，平峰公交速度2 0 公里小时，高峰公交速度1 5 公里小时，步行速度4 公里小时，自行车行车速度按1 2 公里小时。 2 i 坌窑垡塑i 一一 i 量型! 垡塑。一 卜一垫堡垡垫 图2 - - 2 各种客运交通方式出行范围优势 1 4 】 经计算可得出l 临界值分别为5 ，6 公里、3 0 分钟。同样计算出其他交通方 式的临界值。从而可以得出各种客运交通方式出行范围优势图( 图2 2 ) 。 k嗨名 辅姐 。 一 魄眩k 屯屯嘞咳岛k 岛毛 西塑窒望奎堂堡主堡窒竺兰垡笙窒 蔓j ! 夏 可见，在5 5 公里的出行范围内，自行车交通相对与其他交通方式有着省时 的优势，只有在5 6 公里以外的交通出行中，这种优势才为其他方式所取代a 多数出行者不会因为公交的发展，主动放弃自行车的使用而转移到公共交通 上来。 2 2 2 “绿色交通”与自行车 2 2 2 1 概述 c h r i sb r a d s h a w ”】于1 9 9 4 年提出绿色交通体系( g r e e nt r a n s p o r t a t i o n h i e r a r c h y ) 。他将绿色交通工具按优先级依次分为步行、自行车、公共运输 工具、共乘车、单人驾驶的私人车。绿色交通在城市交通方式的选择中鼓励 人们选择步行、自行车、公共交通等有利于生态建设和环境保护的方式。美 国e p a 确认污染物对人体有害者有7 种，其中经由汽车产生之污染物，占有 6 种。d 6 不同交通工具能量消耗和废气排放量见表2 7 。 表2 7 不同交通工具能量消耗和废气排放量 能量消耗废气排放量 交通方式 ( k w h 人一公里)( 克人一公里) 步行 0 0 40 自行车 o 0 6o 公共 混合车道 0 1 21 o 汽车 公交专用道 0 0 9o 9 轻轨( 燃油) o 0 5o 7 轿车 o 2 91 9 o 摩托车 0 5 42 7 5 绿色交通的意义在于延续近年来国际上对于解决交通问题及环境污染问 题的可持续发展概念，综合交通宁静区、自行车推广运动、新传统邻里的都 市设计方法、轻轨电车所带动的大众运输导向观念等，成为一个重要的发展 领域。 西南交通大学硕士研究生学位