（交通运输规划与管理专业论文）西安市城市交通拥堵问题及对策研究.pdf

捅要 城市交通拥堵问题是世界各国在城市化进程中普遍面临的一个难题，它严重影响着 社会进步与经济发展。随着经济的高速发展和社会的进步，中国城市化进程的加快，很 多大城市相继出现城市交通拥堵问题且日益严重。西安市是中国西部地区最大的枢纽型 特大城市，也同样被城市交通拥堵问题所困绕。近十几年来，西安市的国民经济一直保 持高速发展，机动车拥有量持续增加并已突破百万，城市交通供给难以满足快速增长的 交通需求，城市交通基础设施、管理水平无法适应城市发展的需要，交通拥堵问题日渐 突出，已成为西安市社会和经济发展中的阻碍因素。因此，本文对西安市城市交通拥堵 问题进行研究，以期为提高城市交通系统效率，缓解城市交通拥堵提供有益的帮助。 本文研究本着务实的态度，通过大量翻阅资料、实地调查，对西安市的交通状况和 交通拥堵成因进行分析，并提出解决交通拥堵的对策。全文首先对城市交通及交通拥堵 相关理论进行介绍，并总结国内外城市解决交通拥堵问题的成功经验；其次，通过分析 西安市的城市交通现状及存在问题，指出交通拥堵的主要原因；然后，针对存在的问题 及其原因，提出了包括科学规划城市改扩建城区，增加行人过街、停车等基础设施建设， 实施交通需求管理疏导交通等解决西安市城市拥堵问题的对策和建议。本文所提对策及 建议均给出在实际中如何操作的实例( 主要以明城墙区域及长安路上部分路段路口为 例) ，讲求实用性，比以往的纯理论性研究更具实际意义。 关键词：城市交通，交通拥堵，交通需求管理，西安市 a b s t r a c t u r b a nt r a f f i cc o n g e s t i o ni sac o m m o np r o b l e mi nt h ep r o c e s so fu r b a n i z a t i o na r o u n dt h e w o r l d ，w h i c ha f f e c t st h es o c i a lp r o g r e s sa n de c o n o m i cd e v e l o p m e n ts e r i o u s l y w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n ds o c i e t y , a n dt h ea c c e l e r a t i o no fu r b a n i z a t i o np r o c e s si nc h i n a , u r b a nt r a f f i cc o n g e s t i o n sa p p e a ri nm a n yc i t i e so n ea f t e ra n o t h e r , a n db e c o m em o r ea n dm o r e s e r i o u s l y x i a n ，a st h eh u ba n dm e g a - c i t yi nt h ew e s t e r no fc h i n a , a l s oh a sb e e nt r o u b l e db y u r b a nt r a f f i cc o n g e s t i o nf o ra l o n gt i m e s i n c et h er e f o r ma n do p e n i n gu pp a r t i c u l a r l yo v e rt h e p a s td e c a d e s ，t h ee c o n o m yo fx i a nh a sm a i n t a i n e dr a p i dd e v e l o p m e n t ，t h en u m b e ro fm o t o r v e h i c l e si n c r e a s e dr a p i d l ya n dh a sb e e no v e ram i l l i o n u r b a nt r a n s p o r ts u p p l yc a nn o tm e e t t h er a p i dg r o w t ho ft r a f f i cd e m a n d ，t r a n s p o r ti n f r a s t r u c t u r ea n dm a n a g e m e n tu n a b l et oa d a p t t ot h en e e d so fu r b a nd e v e l o p m e n t ，t h et r a f f i cc o n g e s t i o ni nx i a l la p p e a r sat r e n do f d e t e r i o r a t i o n , a n dh a sb e c o m ea no b s t a c l eo ft h ep r o c e s so fe c o n o m ya n ds o c i e t y s ot h a tt h e a u t h o rd e c i d e dt od or e s e a r c ho nt h ep r o b l e mo ft r a f f i cc o n g e s t i o ni nx i a n ，、) r i mt h eh o p et o d ob e n e f i t sf o ri m p r o v i n gt h eu r b a nt r a n s p o r ts y s t e me f f i c i e n c ya n dr e d u c i n gt h et r a f f i c c o n g e s t i o n s t h i sp a p e ri sap r a g m a t i ca p p r o a c h ，f o rt h ea u t h o rd i dal o to fp r e p a r a t i o n s ，s u c ha s c o l l e c t i o no fi n f o r m a t i o n , f i e l ds u r v e y ；a n dt h e na n a l y z e st h ec a u s e so ft r a f f i cc o n g e s t i o ni n x i a na c c o r d i n gt ot h et r a f f i cc o n d i t i o n s ，p r o p o s e dc o u n t e r m e a s u r e st os o l v et h et r a f f i c c o n g e s t i o n t h i sp a p e rf i r s t l y i n t r o d u c e dt h et h e o r yr e l a t e dt ot h ec i t yt r a f f i ca n dt r a f f i c c o n g e s t i o n ，a n ds u m m e du pt h es u c c e s s f u le x p e r i e n c et or e d u c et r a f f i cc o n g e s t i o ni nd o m e s t i c a n di n t e r n a t i o n a lc i t i e s ；s e c o n d l y , p o i n t e do u tt h em a i nr e a s o n sf o rt r a f f i cc o n g e s t i o no fx i a l l t h r o u g ha n a l y z i n gt h es i t u a t i o na n du r b a nt r a n s p o r tp r o b l e m s ；t h e n ，p r o p o s e dt h es o l u t i o n st o t r a f f i cc o n g e s t i o ni nx i a na c c o r d i n gt ot h er e a s o n sf o rc o n g e s t i o n ，s u c ha ss c i e n t i f i cp l a n n i n g f o ru r b a ne x p a n s i o na r e a , i n c r e a s i n gt h ei n f r a s t r u c t u r ef o rp e d e s t r i a nc r o s s i n gt h es t r e e ta n d p a r k i n g ，t r a f f i c d e m a n dm a n a g e m e n tt o p r i v a t et r a n s p o r tt r i p s ，a n d s oo n a l l r e c o m m e n d a t i o n sp r e s e n t e di nt h i sa r t i c l ew e r eg i v e nt oe x a m p l e sa b o u th o wt op r a c t i c e t h e e x a m p l e sm a i n l yi n c l u d em i n gc i t yw a l la r e aa n ds o m es e c t i o n sa n dj u n c t i o n so fc h a n g a l l r o a d t h i sp a p e ri sm o r ep r a c t i c a lt h a nt h ep r e v i o u st h e o r e t i c a ls t u d i e so nu r b a nt r a f f i c c o n g e s t i o n k e y w o r d s ：u r b a nt r a f f i c ，t r a f f i cc o n g e s t i o n , t r a f f i cd e m a n dm a n a g e m e n t ，x i a n 长安大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景 1 、国际背景 交通问题一直困扰着世界各地城市，尤其是大城市。迅速推进的城市化及大城市人 口的急剧膨胀，机动车数量的急剧增加以及城市基础设施建设滞后和城市管理中存在的 诸多问题，进一步加剧了业已存在的大城市交通问题。 英国工商联合会2 0 0 5 年1 1 月发表的一项统计表明，交通堵塞每年给英国造成约2 0 0 亿英镑( 1 英镑约合1 7 美元) 的经济损失，同时损坏了英国的商业形象。该组织的统计还 显示，公路交通堵塞和铁路列车误点已经消耗掉了英国企业约5 的利润【l 】。 2 0 0 5 年5 月，美国德克萨斯州运输研究所发表的一项研究报告显示，截止到2 0 0 3 年，美国8 5 个主要城市因交通堵塞平均每年造成的经济损失高达6 3 0 亿美元，间接经 济损失更是接近1 0 0 0 亿美元。其中，交通堵塞使美国人一年浪费的时间累计达3 7 亿小 时，人均每年因交通高峰期浪费的时间，自1 9 8 2 年以来已从1 6 小时增加到4 7 小时； 浪费的汽油达2 3 亿加仑，平均每年因道路拥堵导致各种交通工具白白燃烧1 0 0 亿升燃 油。这相当于每名汽车驾驶员每年缴纳了8 5 0 美元到1 6 0 0 美元的“交通堵塞税”。美国 交通堵塞最严重的3 个城市是洛杉矶、旧金山和首都华盛顿。在弗吉尼亚州和马里兰州 从近郊通往市中心的高速公路干线上，几乎每天早上都挤满了汽车【2 1 。 由于交通拥堵所带来的社会经济损失还有很多实例，在此不一一列举。除此之外， 交通拥堵给人类社会的发展所带来的危害还有很多，比如由交通拥堵引发的交通事故及 环境污染等，它们所造成的直接或间接的经济损失更是难以估算。 如何解决城市交通拥堵问题近些年来已经成为一个国际性重要课题，由于涉及因素 复杂，研究起来具有很大难度，但却具有重大现实意义。 2 、国内背景 近年来，随着国民经济的快速增长，城市化进程明显加快，人流、物流、信息流迅 速涌向大城市并向周边辐射，城市人口的不断集中，造成城市数量的持续增长和规模的 不断扩大。1 9 7 8 年，我国市辖区人口超过百万人口的大城市数量只有1 3 个，而这一数 字2 0 0 8 年已经增加到1 2 2 个，城市化水平已经达到4 5 6 8 i 3 1 ，这一水平带动了城市交 通需求的快速增长。与此同时，我国许多大城市的机动车拥有量急剧增长，且每年的增 长速度超过1 0 ，这也促进了交通需求大幅增加。我国城市道路负荷日益加重，行车混 第一章绪论 乱、道路拥挤、交通堵塞等现象有增无减，交通拥堵等问题日渐明显，犹如城市发展的 毒瘤，由其导致的车速降低、燃料费用增加、排污量增加、交通延误、时间损失、城市 环境恶化等问题，严重地影响着人们的工作效率和身体健康。 西安市作为陕西省政治、经济、文化中心，又是中国西部地区最大的枢纽型特大城 市，在经济日渐活跃、城市日益繁荣的同时，也同样被城市交通拥堵问题所困绕。随着 近些年国民经济的高速增长、城市用地状况的改变、机动车拥有量迅速增加，城市交通 需求快速增长，城市道路的发展根本无法满足迅速增加的交通出行需求，城市交通拥堵 问题日趋严重，亟待解决。 西安市道路网为棋盘加放射线模式，东西走向的干线多，南北贯通的干线少，并且 相互的间距大，不利于城市南北地区交通流的集散，增加了车辆的绕行距离和时间。特 别是市中心区域位于古城墙的包围之中，仅有17 个出入口。且西安自古就是我国西部 地区重要的陆上交通枢纽，位于陕西“米”字型交通主干道公路网的中心，又有五条国 道汇集于西安，导致大量的过境车辆涌入市区，而市中心区域出入口少，且有的出入口 道路较窄，给西安市城市交通带来较大压力，加剧了城市交通拥堵的严重程度。 西安作为西部地区金融中心、“关中天水 经济区的核心城市，每年都举办多 次国际、国内大型政治、经济、文化活动，城市居民及外来流动人口交通出行活动日益 频繁，交通需求迅速增加，但是西安市目前的城市交通现状及存在的问题严重影响了城 市居民的工作、生活质量，也影响了外来人口对西安市的印象，制约西安市定位国际性 大都市的发展，因此西安市的城市交通拥堵问题亟需解决。本文正是本着这样的目的进 行选题和研究的，作者力求运用所学专业知识，从实用的角度出发，为缓解西安市交通 拥堵状况出谋划策，贡献自己的一份力量。 1 2 研究意义 城市交通拥堵问题是是社会经济发展的伴生产物，是世界各国在城市化进程发展中 出现的问题，在国际范围内广泛存在，并且日趋严重。交通拥堵对社会经济造成的影响 是多方面，包括时间的浪费、能源消耗的增加、环境的污染( 空气污染、噪声污染) 、 交通安全事故、直接或间接的社会经济损失等等。世界各国均做过由于交通拥堵所造成 经济损失的调查统计，结果表明国民生产总值的很大一部分被拥堵所造成的时间、交易 等成本所损失，核算金额少则每年数十亿美元，多者可达数千亿美元。交通拥堵还影响 了汽车、旅游等产业的发展。 随着社会经济的飞速发展，西安市在我国的地位也越来越重要，作为西部地区的交 2 长安大学硕士学位论文 通枢纽城市、金融中心，“关中天水 经济带核心城市，对外经济、文化交流活动 日趋频繁，城市交通拥堵所带来的影响也越来越大，已经成为制约西安社会经济发展的 阻碍因素，因此，解决城市交通拥堵问题对于西安市的进一步发展有重大现实意义。 西安市具有悠久的历史和深厚的文化底蕴，旅游业很发达，每年由旅游业带来的经 济收入在西安市地区生产总值中占有相当大的比例。由于人员流通较大，因而城市交通 的便捷性、通达性以及畅通程度如何，对西安市的旅游业的发展有很大影响。因此，缓 解城市交通拥堵问题对西安市的城市形象提升及地区经济收入增加有积极的促进作用。 总之，本文通过理论与实践经验相结合的方式，分析西安市城市交通拥堵的原因， 提出缓解交通拥堵的对策，对提高城市交通系统效率，改善西安市居民生活质量，促进 西安市社会经济的可持续发展具有重要的实际意义。同时，也能为国内其他城市缓解城 市交通拥堵问题提供有益参考。 1 3 国内外研究概况 1 3 1 国外的研究概况 国外学者对城市交通拥堵问题的研究多以单一角度为切入点，提出该点研究对缓解 交通拥堵有何作用，少见全面综合的对某一城市的交通拥堵问题进行分析研究的文章。 其中开展基于仿真技术、仿真模型研究，得出治理城市交通拥堵问题的对策是国外在城 市交通拥堵研究方面的一个主要方向。 w w e n 4 提出建立动态自动的交通灯控制专家系统仿真模型，通过监测通过路v i 汽 车数量的变化，实时调整车辆在每一个路口平均等待时间，力求使这个时间尽可能合理， 以减少不必要的路口等待时间，增加路口通行能力，以求通过提高路口的通行效率来达 到改善道路交通拥堵的目的。 波士顿学院经济学系r i c h a r da m o t t 和e r e ni n c i 5 】建立了一个有关在市中心区应该 如何利用道路资源进行路边停车的综合仿真模型。模型将饱和的路边停车和交通拥堵整 合在一起，研究二者之间的关系，首次站在经济学的角度上看待巡航停车的问题。模型 研究出两个结论：一，从停车费的角度看如果路边停车是最佳选择，那么为了避免出现 交通拥堵应该提高收费并加强巡航，直至使路边停车呈现出不饱和状态。二，从停车费 的角度看，路边停车只是次优选择，那么只在发现路边停车已经饱和的时候再加强巡航 即可。但是该模型的缺点是并未考虑巡航监测停车是否饱和所需要的成本费用因素，因 此其实际可行性尚需探讨。 国外在城市交通拥堵方面的研究，另一个主要方向就是利用智能交通技术进行交通 3 第一章绪论 需求管理的应用。m i c h a e la p t a y l o r 和j e r e m ye w o o l l e y l 6 】整合全球定位系统( g p s ) 和地理信息系统( g i s ) 研究交通拥堵，整合后的系统与在途车辆的发动机管理系统相连 接，将车辆的相关性能参数数据进行处理，生成的数据库可以提供旅行时间和延误，能 源和排放以及交通拥堵程度等信息。文章给出了一个案例，将整合的系统应用于描述两 条平行路线的交通挤塞水平的研究，即在南澳大利亚的大城市阿德莱德的交通动脉。最 终由这些调查，对交通挤塞的性质进行讨论，提出交通挤塞的一般定义和一系列衡量交 通拥堵参数。w a a d ta n d r e a s t 7 】提出利用移动的g s m 网络中的移动数据单元进行车辆定 位，这种方式能够提供比传统方式更加准确的定位精度，能够提供辅助交通拥堵的预测 服务。 此外，国外有关治理城市交通拥堵问题的研究，总结起来大致可以包括引导需求、 增加供给和加强管理三类措施。引导需求重点是实施交通需求管理，抑制交通产生； 增加供给重点是大力发展公共交通，扩大服务能力；加强管理重点是应用智能 交通系统，疏导交通流量。 1 3 2 国内的研究概况 我国有关城市交通拥堵方面的研究虽然相比国外起步较晚，但社会各界的研究从未 间断停止，并且各种研究也不同程度的被应用到实践中，并取得一定效果。 2 0 0 0 年起，国家公安部、建设部每年联合在全国组织实施畅通工程评比，共有7 7 4 座城市参评。在每年评比出的交通保畅较好的城市，其经验做法被其他城市借鉴和学习， 并或多或少的起到缓解交通拥堵的作用。畅通工程模范城市在全国范围内起到了一定的 模范影响作用，为缓解我国城市交通拥堵总结出切实可行的经验。 2 0 0 6 年1 1 月2 9 日，“中国大城市交通拥堵学术研究中心 在北京交通大学成立。 该研究中心的成立致力于分析解决城市既有交通拥堵问题、预防不同城市未来交通拥堵 的可行技术及相关政策研究。中心以“交通科学与交通工程相结合”的研究工作方针， 依托北京、上海、南京等大城市的交通实践，通过与大城市交通规划、设计、运营管理 等部门的紧密结合，提出切合我国城市交通实践的政策、方法和措施的相关建议，为缓 解我国大城市交通拥堵献计献策【8 】。 除了政府组织的交通拥堵研究，国内交通领域的专家学者及专业人士也做了很多关 于城市交通方面的研究，对于缓解城市交通拥堵可谓仁者见仁智者见智。 有关交通需求管理解决交通拥堵的研究，多以交通拥堵成本及收费管理的可行性方 面的研究为主。吉林大学罗清宇在衡量城市交通拥堵外部成本方法研究【9 】中提出拥 4 长安大学硕士学位论文 挤收费的一个主要的原因是交通拥堵的外部成本。首先分析了城市交通拥塞的产生机 制，认为旅客是由于忽略了城市交通拥堵的负外部性才加入拥堵的队列，并且因此加剧 了拥堵的严重性。文章将交通拥堵的外部成本分为四个部分：额外的旅行时间成本，环 境污染成本，交通意外费用和燃料消耗。最终对四个外部成本进行了深入的定量研究。 为实施城市道路拥挤收费等交通需求管理策略提供了一个的理论基础，并且通过实证研 究得出此策略可行的结论。赵全新在开征城市交通拥堵费问题研究【l o 】中详细论述了 交通拥堵收费在中国实施的可行性，并且得出结论认为是可行的，还分析研究了收费的 具体实施措施。 还有许多学者进行了通过智能技术减轻交通拥堵的研究。例如孙慧娟在交叉口交 通信号智能控制研究【1 1 】中力图通过交通信号灯方面的研究来解决城市交通拥堵。文中 研究了基于模糊逻辑的单交叉口交通信号的多相位控制，对多相位模糊控制主要是对单 交叉口交通信号采用两级模糊控制方法：第一级用观测数据来估计现在的绿灯方向和红 灯方向的交通强度；第二级由该交通强度来确定是否延长或终止现行的信号相位。 高翔在城市道路交通拥挤扩散估计方法研究 1 2 1 中对城市道路交通拥挤的量化指 标进行了分析，确定了基于固定型检测器和移动型检测器数据源的，适用于城市道路交 通拥挤扩散估计的拥挤量化指标，并采用了一致的判别标准。同时该文还采用联合判断 的方法，设计了城市道路区域交通拥挤时空扩散估计模型。可以有效的估计区域拥挤的 时空扩散范围，并区别原发性拥挤和各级继发性拥挤。可以说这篇论文在研究城市交通 拥堵方面极具理论价值，但由于目前难以获得完备的城市道路交通事件统计信息，也无 法用模拟的方式代替，城市道路单个路段偶发性交通拥挤挤持续时间估计算法的实用性 及有效性还有待进一步验证。 还有诸多学术论文虽然进行了题为关于“城市交通拥堵问题 和西安市城市交 通问题的研究，但大多属于同一模式，仅从理论上进行问题的分析与探讨，然后给出宏 观而全面的解决建议。目前，给出与存在问题相对应的实用措施的文章和研究资料比较 匮乏。 1 4 论文研究方法与研究内容 1 4 1 研究方法 本文的研究方法：以实地调查和统计分析为基础，综合运用定性分析方法、统计学 原理、交通管理理论以及行为科学理论，对西安市城市交通拥堵问题进行分析，对所存 在的问题给出相应的解决对策和建议。 5 第一章绪论 1 4 2 研究内容 论文结构框架如图1 1 所示： 西安市城市交通 现状及分析 解决两安市交通 拥堵的基本思路 问题 西安市城市交通拥堵 问题的对策研究 图1 1 论文结构框架 论文共由五部分组成： 第一部分即绪论部分，主要讲述论文的研究背景、意义、国内外研究现状、研究方 法及主要研究内容。 第二部分即第二章，城市交通相关理论概述。包括论文研究过程中涉及到的主要概 念、定义；交通拥堵界定及相关属性分析；国内外解决城市交通拥堵的成功经验及从管 理和技术两方面对国内外经验的分析总结。 第三部分即第三章，西安市城市交通拥堵问题。主要从西安市人文地理、社会经济 及城市交通现状方面入手，对西安市主要路段及路口存在的交通拥堵问题进行分析，总 结出西安市城市交通拥堵问题的主要成因。 第四部分即第四章，西安市城市交通拥堵问题的对策研究。首先讲述解决西安市交 通拥堵的基本思路；其次根据第三章的分析，针对导致交通拥堵的不同原因分别给出对 6 长安大学硕士学位论文 策建议。其中，对于拥堵情形较为严重的市中心区明城墙区域的治堵对策进行了深 入的研究，这是本文的创新之处。 最后一部分是结论与展望，总结论文主要研究结论、创新点以及有待进一步研究的 问题。 7 第二章城市交通相关理论概述 第二章城市交通相关理论概述 本章主要介绍论文研究过程中所涉及到的专业名词概念与定义，城市交通和交通拥 堵问题相关的理论，以及国内外有关解决城市交通拥堵问题的成功经验和典型示范。 2 1 主要概念、定义 2 1 1 城市交通及相关概念 1 、交通 ( 1 ) 名词意义上：交通是指从事旅客和货物运输及语言和图文传递的行业。包括 运输和邮电两个方面，在国民经济中属于第三产业。运输有铁路、公路、水路、航空和 管道五种方式，邮电包括邮政和电信两方面内容。 ( 2 ) 动词意义上：交通是指各种运输和邮电通讯的总称，及人和物的流转输送。 2 、城市交通( u r b a nt r a f f i c )城市交通即城市道路系统间的公众出行和客货输送。 因城市的规模、性质、结构、地理位置和政治经济地位的差异而各有特点，但都是以客 运为重点，并在早晚上下班时间形成客运高峰。 城市交通由私人交通、城市公共交通和货物专业运输3 部分组成。 3 、城市公共交通城市公共交通为旅客运输。客运工具有公共汽车、有轨电车、 无轨电车、地下铁道、出租汽车等。 随着城市的发展，铁路市郊旅客运输也在一些城市的公共交通结构中成为重要的组 成部分。在对有轨电车进行技术改造的基础上，还发展了一种快速有轨电车。它可在高 架线路上运行，也可转入地下，在繁华市区不与其他车辆相互干扰，行驶速度快，载量 大，乘坐舒适。在现代大城市中，地下铁道和快速有轨电车逐渐发展成为城市交通的骨 干。 城市公共交通的运营方式通常有定线定站服务、定线不定站服务( 如小型公共汽车) 和不定线不定站服务( 如出租汽车) 。公共交通工具具有载量大，运送效益高，能源消 耗低，相对污染小，运输成本低等优点。 4 、居民出行居民出行是指城市居民出于不同目的，采用不同的出行方式，通过 不同的路径，耗费一定的时间( 通常至少为3 - 5 m i n 或者出行距离2 0 0 5 0 0 m ) ，完成一次 特定位移的行动。其出行量的大小、目的、方式等随居民本身的职业、个体条件、地位 等特征及道路、交通状况而不同。 居民出行是构成城市交通的基本要素1 3 1 。 8 长安大学硕士学位论文 5 、交通流 交通流，狭义上指汽车在道路上连续行驶形成的车流；广义上还包括其他车辆的车 流和人流。在某段时间内，在不受横向交叉影响的路段上，交通流呈连续流状态：在遇 到路口信号灯管制时，呈断续流状态。 定量描述交通流可用三个参数：交通流量，又称交通量，表示交通流在单位时间 内通过道路指定断面的车辆数量，单位是辆小时或辆日；交通流速度，简称流速，表 示交通流流动的快慢，单位是米秒或公里4 , 时；交通流密度，表示交通流的疏密程 度，即道路单位长度上含有车辆的数量，单位是辆公里。 三个参数之间的关系是：交通流量为交通流速度和交通流密度的乘积【1 4 1 。 6 、公交线网密度公交线网密度亦称为纯线网密度，常被视为是公共交通线网规 划的一个重要指标。它是指在有公交服务的每平方千米城市用地面积上，有公交线路经 过的道路中心线长度。此密度的大小反映了居民接近公交线路的程度，在一定意义上可 以反映公交建设的水平。 在理论上城市市区公交线网密度以2 5 3 l 【i 】价锄2 为宜，但可根据具体情况调整该 密度的大小。在市中一i b 地区人流量大，可适当将线网密度增大；在市边缘区居住密度低， 人流量, b n 可适当降低。理想情况下，只要保证绝大部分居民步行至公交站点平均时间 保持在3 4 m i n ，或者距离公交线路两侧各3 0 0 m 左右即可【1 3 】。 2 1 2 交通控制相关概念 交通控制又称动态交通管理。是指依靠交通警或采用交通信号控制设施，随交通变 化特性来指挥车辆和行人的通行的方法。它通过由电子计算机管理的交通控制设施或者 科学的方法对交通流进行限制、调节、诱导、分流以达到降低交通总量，疏导交通，保 障交通安全与畅通的目的。 1 、交通信号灯 交通信号灯是交通安全产品中的一个类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事 故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交 叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。 交通信号灯的种类有：机动车道信号灯，人行横道信号灯，非机动车道信号灯，方 向指示信号灯，移动式交通信号灯，太阳能闪光警告信号灯，收费站天棚信号灯。 ( 1 ) 信号相位。信号相位是指一股或多股交通流在一个信号周期内，不管任何瞬 间都获得完全相同的信号灯色显示，将其所获得的一个不同灯色的连续时序( 黄一红一 9 第二章城市交通相关理论概述 绿) 称作一个信号相位【1 5 】。各个信号相位是周期性获得绿灯显示( 通行权) 的，通行权 的每一次转换就成为一个信号阶段。 信号相位的定义目前国内采用较多的是：交叉口各进口道不同方向所显示的不同灯 色的组合称为一个信号相位【1 6 1 。该定义与上一定义中的信号阶段基本一致，本文采用的 是该定义。 ( 2 ) 控制方法分类 定时控制 交叉口交通信号控制机均按事先设定的配时方案运行，也称定周期控制。 感应控制 在交叉口进口道上设置车辆检测器，信号灯配时方案可随检测器检测到的车流信息 而随时改变的一种控制方式。感应控制的基本方式是单个交叉口的感应控制1 7 】。 自适应控制 a 实时交通信号模拟系统：对采集到的实时交通状况信息( 流量、速度、占有率 等) ，通过贮存在中央计算机的交通模型进行分析，并以综合目标函数( 延误时间、停 车次数、拥挤程度及尾气排放量等) 的预测值为依据，对控制区域内交通信号配时参数 作优化调整，保证控制区域内的路网交通流在任何时段都在最佳配时方案控制下运行。 b 配时参数实时选择系统：针对不同等级的交通量，选择响应最佳配时参数组合， 将事先拟定的配时参数与交通量对应组合关系储存在中央计算机中。 中央控制计算机根据设在各个路口的车辆检测器反馈的车流参数，自动选择合适配 时参数，并通过所选定配时参数组合对路网交通信号进行实时控制1 8 1 。 2 、渠化交通( c h a n n e l i z a t i o n ) 渠化交通指的是在平面交叉口设置交通标志、标线和交通岛等，引导车流和行人各 行其道的方法。渠化交通通过在道路上划线、设置栅栏或用绿化带按交通量来分隔车道， 使各种不同性质和不同速度的车辆，能像渠道内的水流那样，顺着规定的方向互不干扰 地行驶。 3 、交通需求管理 交通需求管理就是通过减少或分散需求使供需平衡，保证交通系统有效运行。与传 统的适应需求管理相比，交通需求管理属于主动式管理，其实质是通过交通政策的导向 作用，运用一定技术，通过收费等手段影响交通参与者对交通方式、时间、地点、路线 等的选择，使需求时间、空间均衡化，以保持定的供需平甜1 9 】。 1 0 长安大学硕士学位论文 2 2 交通拥堵及相关分析 2 2 1 交通拥堵的界定 交通拥堵的具体定义各国尚无统一标准，目前国际上对交通拥堵的定义标准主要有 以下几种形式： 1 、中国采用下列标准来界定城市交通拥堵： ( 1 ) 畅通：城市主干道上机动车的平均行驶速度高于3 0k m h 。 ( 2 ) 轻度拥堵：城市主干道上机动车平均行驶速度介于2 0k m h 与3 0k m h 之间。 ( 3 ) 拥堵：城市主干道上机动车的平均行驶速度介于1 0k m h 与2 0k m h 之间。 ( 4 ) 严重拥堵：城市主干道上机动车的平均行驶速度低于1 0k m h 1 2 1 1 。 2 、美国德克萨斯运输部关于交通拥挤的量化定义：当出行时间超过在小交通流量 或者自由流的出行环境下正常发生的出行时间、产生较大的延误时的交通状态，当这个 延误超过大众能够普遍接受的界限时，称为不可接受的交通拥挤口o l 。 3 、美国芝加哥运输部对道路交通拥挤的定义：3 0 或更大的5 分钟车道占有率对应 的交通状态。 4 、日本道路公团对城市高速公路的交通拥挤定义：以时速4 0 k m h 以下低速行驶或 反复停车、启动的车列连续1k m 以上并持续1 5 分钟以上的交通状态。 2 2 2 交通拥堵的特点 城市交通拥堵的蔓延具有显著的空间特征。通常情况下，交通拥堵发生在一个路网 的关键部位，或只是某一交叉口处独立地出现交通堵塞，有时会传播蔓延，影响到路网 的其他区域。一般而言，形成一次交通拥堵现象要经过以下几个阶段：首先是一个或几 个路段形成排队，队长向后延续，继而影响到上游的若干交叉口，最终在路网结构中形 成饱和循环。最后一个阶段被称为“交通堵塞 ，是必须避免的一种恶化现象。交通拥 堵的特点根据正常情况和非正常情况的不同，也呈现出不同的特点，下面将分两种情形 来分析交通拥堵的特点： l 、正常情况下： ( 1 ) 规律性。通常情况下交通拥堵的发生，主要出现在每天上下班高峰时间段内， 具有规律性，一般为7 ：0 0 9 ：0 0 和1 5 ：0 0 2 0 - 0 0 。另外，每年的国家法定节假日期 间交通拥堵的情况也较为严重，无特殊原因则规律年年如此。 ( 2 ) 波动性。一般情况下，一周的7 天中周一至周五出现交通拥堵的时段一致， 周一的早高峰小时交通流量相对较大( 周末出行返程) ，其他时段基本每天呈现的特征 第二章城市交通相关理论概述 一致，每天中的交通流量呈现的波动性较明显；周六和周日与工作日相比，一天中呈现 无明显高峰小时的特征，但与周内各天的交通流量相比波动较大。 ( 3 ) 周期性。一个城市的交通拥堵发生通常呈现周期性的特点，如周律性、月律 性。 ( 4 ) 季节性。通常情况下，交通拥堵的发生春夏季节较秋冬季节严重，因为气温 比较适宜的季节人们出行要比寒冷的季节频率大一些。尤其是春夏秋冬四季分明的城 市，交通拥堵呈现季节性的特征更为显著。 2 、非正常情况下： ( 1 ) 突发且时空分布不均，峰值明显且交通流量大。由于非可预警突发事件下的 人流、车流是在短时间内或者局部区域内聚集，所以交通流分布不均，峰值明显且流量 巨大，相对于常规交通，此时的交通高峰可能是常规交通的数倍。 ( 2 ) 交通流量、流向不均衡，复杂多变无规律可言。在突发事件发生时，在周边 路网上形成的交通流量方向不均衡系数极大，交通发生源一个而交通吸引点多个，或者 交通发生源多个，而吸引点单一 2 2 1 。 2 2 3 交通拥堵的影响 交通拥堵造成的影响是多方面，包括时间浪费、能源消耗增加、运营成本上升、直 接间接的社会经济损失、噪声污染、空气污染、交通事故，以及影响相关产业正常的发 展等。 根据欧美的经验，交通拥堵造成的负面影响中，时间成本、汽油过量和交通事故约 各占三成。在交通拥堵情况下，车辆不得不频繁地启动、制动和加减速，由此能源消耗 很大。调查统计表明：在拥挤状态下的能耗是经济状态下的2 倍。用此标准计算得出， 广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值为减少生产总值1 1 7 亿元，每年耗费1 5 亿小 时，相当于整个生产总值的7 。交通拥挤不仅使人们浪费了大量的时间资源，而且很 容易造成交通事故，并伴随严重的空气污染【2 3 1 。 据估计，2 0 0 0 年美国因交通拥挤、交通事故以及噪声污染等造成的社会成本已经超 过4 0 0 0 亿美元，其中1 5 属于交通拥挤损失，8 4 属于交通事故损失，1 属于噪声污 染损失。2 0 0 0 年，加里贝克尔( 诺贝尔奖获得者) 做过一个测算，全球每年由于交通 拥堵造成的损失占g d p 的2 5 ，也就是说，g d p 的很大一部分因为交通拥堵造成的时 间、交易等成本而损失掉。 在我国，城市机动车造成的污染目前己超出整个城市污染的5 0 。就北京市而言， 1 2 长安大学硕士学位论文 即使只考虑对北京市民的影响，每辆汽车平均每年估计也应负担数千元以上的污染成 本。此外交通拥堵还影响了我国汽车、旅游等产业的发展【2 4 1 。 2 3 国外解决城市交通拥堵的成功经验 。 引导需求、增加供给和加强管理是国外治理交通拥堵卓见成效的三大类措施。其中： 通过实施交通需求管理，抑制部分交通需求产生是引导需求的重点；大力发展公共交通， 扩大公共运输服务的供给能力是增加供给的重点；应用智能交通系统，疏导交通流量， 减少或避免交通拥堵的发生是加强管理的重点。 2 3 1 实施交通需求管理，疏导交通流量 交通需求管理所采取的措施通常包括：( 1 ) 车辆使用控制政策，如道路拥挤收费、 车牌限制通行、停车收费、鼓励合乘车和错峰上下班等；( 2 ) 车辆拥有控制政策，如 车辆标准限制、车辆税、车辆定额配给、停车库许可制等。不论具体施行哪种方法，基 本都属于行政手段与经济手段的综合运用。 在国外，控制车辆使用所采用的各种方法中，运用较广、效果较好的方法有两种， 即拥挤收费和车牌限制通行。从政策类型上来说，车牌限制通行属于行政手段，而拥挤 收费属经济手段。 1 、拥挤收费 交通拥挤收费是指对行驶于拥挤道路或高峰路段的车辆征收额外费用，国外称为拥 挤通行费，其目的就是利用价格机制，引导交通需求，抑制交通出行产生，缓解交通拥 堵。世界上最早通过实行拥挤收费来治理交通拥堵的城市是新加坡。1 9 7 5 年6 月起，新 加坡为缓解城市核心区交通压力，开始实施区域通行证系统，在划定的控制区域内对车 辆进行收费。根据区域的交通拥挤程度采取浮动制的收费费率，车辆每通过电子收费站 收费一次。该方案实施后效果显著，高峰小时交通量明显下降，平均车速和公交出行比 例也极大程度提高。英国伦敦于2 0 0 3 年2 月1 7 日起实施拥挤收费管理。方案实施后， 区内交通量减少1 6 ，收费区域拥挤减少4 0 ，车速提高3 7 ，排队减少2 0 - - 3 0 ， 公交出行比例增加，公交营运速度及可靠性均大大提高。 上述成功经验表明，实施交通拥挤收费是一种卓有成效的交通需求管理措施。但是， 其在我国实际运用的可行性尚需进行论证，尤其有关如何确定一个合理的拥挤收费标准 体系的问题，需要进行详细的调研取证工作。具体包括确定有关收费的对象、时间区域、 费率以及方式等问题。 1 3 第二章城市交通相关理论概述 2 、车牌限制通行 车牌限制通行是指禁止某一类型车牌号码的车辆，在规定时间和区域内通行。其目 的是通过行政手段限制车辆使用，从而起到减少交通流量，缓解交通拥堵的作用。 韩国汉城曾多次短期采用车牌限制通行，实施交通需求管理，是运用车牌限制通行 比较成功的城市之一，其中以1 9 9 5 年的管制时间最长、影响最大。1 9 9 4 年1 0 月，汉城 市发生圣水大桥崩塌事故，市政府决定对城市所有桥梁实施安全检查，为避免施工期间 可能出现严重的交通拥堵，采取了车牌限制通行管理制度。1 9 9 5 年2 月3 日至5 月3 0 日期间，汉城市对私人小汽车实施管制，以日期尾数0 - 9 与车牌号码尾数0 - 9 为根据， 实施同号车辆禁止通行的管制。除此之外，汉城在2 0 0 0 年举办亚欧首脑会议及2 0 0 2 年 举办世界杯足球赛期间，均采取过短时间的车牌限制通行措施，不同的前者是限行的依 据，后者改用以车牌号码尾数单双号为依据。 从1 9 9 8 年起，以汉城市为首韩国许多城市开始自觉实施车牌限制通行的措施。有 统计数据表明，这一措施的施行，小汽车的交通量减少了1 0 。由于小汽车占车辆总量 的六成，也就是说该措施的效果是减少了6 交通总量。一般认为，这一规模的减少量 已完全可以在一定程度上缓解交通拥堵问题。 由此可见，车牌限制通行措施的有效性是值得肯定的，但作为一种行政手段措施， 强制性是其不可避免的缺点，也就是这一措施的实施可能会使一部分人的利益受到损 害。因此，做好前期研究和必要准备工作，这一措施实施起来才能取得预期效果。 2 3 2 大力发展公共交通，增强服务能力 加大基础设施投入是缓解交通拥堵的传统做法，即通过拓展道路宽度、增加道路里 程，加大路网密度、疏通路网节点来提高路网通行能力，但是，此举会受到土地资源的 稀缺性的限制。 实践中，国外治理交通拥堵更加侧重于从运输装备角度增加交通服务能力，大力发 展公共交通是其中最有效的措施之一。公共交通方式的优势在于载客量大，单位人数占 用土地面积小。实施优先发展公共交通政策，既能扩大服务能力，同时也能减少交通量， 属于解决交通拥堵的有效手段。其中，快速公交系统和轨道交通是国外公交优先政策鼓 励发展的项目。 1 、快速公交系统 快速公交系统是指利用改良型的公交车辆，运营在公共交通专用道路空间上，保持 轨道交通特性且具备普通公交灵活性的一种便利、快速的公共交通方式。 1 4 长安大学硕士学位论文 世界上应用最为成功的快速公交系统之一，要数巴西库里蒂巴市的公交专用道系 统。早在1 9 7 4 年其公交专用道系统就已开始实施，其在车站形式设计、公交线路布设、 票价体系设计以及公交车辆设计四个方面均取得了显著的成就，早已成为世界上其他国 家快速公交系统可借鉴的典型范例。 以公交线路布设为例，库里蒂巴市以快速公交系统为主干，以支线和区间公交线路 系统为补充，构成三个不同服务层次的系统。这种分层次的公共交通系统发挥着与大都 市地铁极其相似的作用，精心设计的公交线路发车调度使得车辆运行准时、可靠，乘客 一次购票就可以进入该系统，换乘十分便利。在快速公交系统的第一层次上还采取了一 系列保证公交车辆速度的措施，例如，主要干线上的公交车驾驶员可以直接操作控制交 通信号灯，为公交车行驶提供优先权。 快速公交系统，作为一种新的交通方式，目前最具应用前景，它是解决交通拥堵问 题的有效措施之一，也将逐步成为发展公共交通的优先方案。但是，在实践中应当因地 制宜，注意根据城市的特点和交通拥堵的程度，选择最恰当的方式来确定一个城市或地 区快速公交系统的具体形式。 2 、轨道交通 轨道交通泛指以地铁、轻轨和有轨电车为工具的交通方式，目前世界各国大力发展 的是地铁和轻轨。研究表明，轨道交通方