（交通运输规划与管理专业论文）面向公交优先发展战略的公交线网规划方法.pdf

摘要 随着社会经济的快速发展和技术进步，交通运输成为人们生活中的基本组成部分，对保证社会经济及 日常生活正常运转发挥着至关重要作用但由于交通需求的增长速度与道路交通基础设施的建设速度发展 不平衡，带来许多交通问题，致使城市交通矛盾日益突出中国近年汽车化进程速度太快，使得城市政府 无法在短时间内做出具有长远战略意义的积极应对行动，交通拥堵、对农田的过度占用、政府投资导致的 债务、能源安全以及温室气体排放等问题对社会经济和人们的生活已经造成了一定的负面影响，只有优先 发展公共交通才是解决城市交通问题的根本方法。本文概述了中国城市公共交通发展历程，指出交通投资 结构比例不协调、公交系统综合规划之缺乏、公交系统设施资源整合不到位以及公交体制改革方向不明是 目前所遇之瓶颈。提出从政策、管理和技术方面对公交优先进行保障，以达到削减交通总量、缓解城市交 通拥挤、提高车辆与道路利用率以及减少能源消耗与交通公害的目的。 目前普遍使用的常规公交线网规划方法采用的是。逐条布设、优化成网”的规划方法，其特点是先设 置公交线路再设置途中的公交停靠站，公交站点的地位较为次要，本文从公交基础设施规划布局层面将提 高公交服务的可达性与可接入性作为保障公交优先发展战略的手段，明确指出城市公交线网规划应以满足 居民公交出行的需求为基础，城市总体规划及城市道路网络等级结构规划建设等应该适应并服务于城市公 交线网的规划和布设，而提供高度可接入性与可达性的公交线网是吸引市民使用公共交通的最基础的因 素，公交站点的高度覆盖率是在基础设施规划布局上对公交优先发展的保障。因此，论文重点讨论了基于 公交站点间距的公交线网规划方法 本文针对基于站点覆盖率分析以及面向公交优先的公交线网规划方法进行了以下内容的研究： l 、论文从城市道路交通规划设计规范( g b5 0 2 2 0 9 5 ) 中对于公交站点覆盖率的规定入手，将数 学分析方法和实际经验相结合。得出适合中国城市情况的公交站距范围，提出基于站距的“先主后次，优 化成网”公交线网规划方法。文中以站点间距为基础，设置公交站点，根据各站点的覆盖范围预测各站点 的公交出行量并以此捧序划分公交站点等级，提出了公交核心线路的概念，重新定义了公交主干线。另 有提及“一路一线直线式”方法，作为前者的补充。两种规划方法适用的情况不同，相较于后者适用于棋 盘式道路网格局的特点，前者的适用性更加灵活，可以在新建区域或是建成区进行使用，在出现道路改建 情况时，则需要资金支持 2 、文中以山东省诸城市的数据为例，从规划起准边的设置、公交站点的布设。到公交站点等级的划 分，再到公交主干线的设定，完整的应用了。先主后次，优化成网”规划方法。应用此方法后得到了具有 高度可达性与可接入性的公交线网，其评价指标完全满足规范中的要求 3 、基于城市总体规划及城市道路网络等级结构规划建设等应该适应并服务于城市公交线网的规划和 布设的思想，以及对站距分析的延伸，论文对道路断面型式提出了要求，包括公交站点对道路断面最基本 的要求，即必须能够通行公交车辆，并给道路网络配置提供了参考，利用站点等级的划分，将站点等级与 站点类型进行了尝试性的匹配，得到了各级别站点适合的站点类型，并对相应的道路断面型式提出了要求。 关键词：公交优先，公交站点，站点间距，线网规划 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h es o c i o - e c o n o m i ca n dt e c h n o l o g i c a lp r o g r e s s ，t r a n s p o r t a t i o nb e c o m e sa n e s s e n t i a lc o m p o n e n to fp e o p l e 5l i f e 1 q o w e v e r , t h e r ea r eal o to ft r a f f i cp r o b l e m s ，w h i c hh a v eb e c o m ei n c r e a s i n g l y c o n s p i c u o u su r b a nt r a f f i c i nr e c e n ty e a r s 。f o rt h ef a s tp r o c e s so fc h i n a sm o t o r i z a t i o n ，t h ec i t yg o v e r n m e n tc a n n o tm a k eal o n g t e r mp o s i t i v es t r a t e g i ci nas h o r tt i m e t r a f f i cj a m s ，o v e r - o c c u p a t i o no ff a r m l a n d ，t h ed e b to f g o v e r n m e n ti n v e s t m e n t , e n e r g ys e c u r i t ya n dg r e e n h o u s eg a se m i s s i o n se t ch a v ec a u s e d ac e r t a i na m o u n to f n e g a t i v ei m p a c t ，a n dt h ep r e f e r e n t i a ld e v e l o p m e n ts t r a t e g yo fp u b l i ct r a n s p o r ti st h eo n l ys o l u t i o nt ou r b a nt r a f f i c p r o b l e m d a i sp a p e rp r o v i d e sa l t lo v e r v i e wo fc h i n a su r b a np u b l i ct r a n s p o r td e v e l o p m e n tp r o c e s s ，p o i n t i n go u t t h a tt h ei n h a r m o n i cp r o p o r t i o no ft h ei n v e s t m e n ts t r u c t u r eo ft r a f f i c ，t h en o n i n t e g r a t e dp l a n n i n go fp u b l i c t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m s ，t h er e s o u r c e so fi n t e g r a t e dp u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mw h i c hi so u to fp l a c ea n dt h eu n c l e a r d i r e c t i o nf o rp u b l i ct r a n s p o r tr e f o r ma r et h eb o t t l e n e c k se n c o u n t e r e d t h ep o l i c y , m a n a g e m e n ta n dt e c h n i c a l a s p e c t s p r o t e c tt h ep u b l i ct r a n s p o r tp r i o r i t y ，i no r d e rt oa c h i e v et h et o t a lr e d u c t i o ni nt r a f f i ct oe a s ec i t yt r a f f i c c o n g e s t i o n ，i m p r o v et h eu t i l i z a t i o no f v e h i c l e sa n d r e d u c ee n e r g yc o n s u m p t i o nw i t h t h ep u r p o s eo ft r a f f i c p o l l u t i o n t h i sp a p e ri su pt oi m p r o v ep u b l i ct r a n s p o r ts e r v i c e sa n da c c e s s i b i l i t yt op u b l i ct r a n s p o r t a t i o na s ap r i o r i t yo f t h ed e v e l o p m e n ts t r a t e g i e sf o rt h a tc i t yp l a n n i n gs h o u l dm e e tt h en e e d so f r e s i d e n t so np u b l i ct r a n s p o r tt r a v e lf r o m t h ep u b l i ct r a n s p o r ti n f r a s t r u c t u r ep l a n n i n gl e v e l ah i g hd e g r e eo fa c c e s s i b i l i t yo fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o ni st h e m o s tb a s i cf a c t o rt h a ta t t r a c t sp e o p l et ou s ep u b l i ct r a n s p o r t t h ep a p e rf o c u s e so nt h ep u b l i c t r a n s p o r t a t i o n n e t w o r kp l a n n i n gm e t h o do nt h eb a s i so ft h eb u s s t o ps p a c i n g i n t h i sp a p e r , b a s e do nt h ea n a l y s i so fs i t ec o v e r a g e ，a sw e l la sp u b l i ct r a n s p o r tp r i o r i t yf o rt h ep u b l i c t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kp l a n n i n gm e t h o d ，t h ef o l l o w i n gs t u d yc o n t e n t sa r ei n v o l v e d ： 1 t h ep a p e rs t a r t sf r o mt h e “p l a n n i n ga n dd e s i g ns p e c i f i c a t i o no fc i t yr o a da n dt r a f f i c ( g b5 0 2 2 0 - 9 5 ) i n r e g a r dt ot h ec o v e r a g eo fb u ss t o p s ，t h ec o m b i n a t i o no ft h em a t h e m a t i c a la n a l y s i sm e t h o d sa n dp r a c t i c a l e x p e r i e n c ei su s e dt od r a wt h es u i t a b l es c o p eo fb u ss t o ps p a c i n gf o rc h i n a su r b a np u b l i ct r a n s p o r t t h eb u ss t o p n e t w o r ki ss e to i lt h eb a s i so fb u ss t o ps p a c i n g t h i sp l a n n i n gm e t h o do fp u b l i ct r a n s p o r tn e t w o r ki sc a l l e d “f i r s t t r u n ki i n e ，t h e nb r a n c h e s ”t h e r ei sa n o t h e rp l a n n i n gm e t h o di n t r o d u c e d o n er o u t eo n el i n ea n di a ns t r a i g h t m o d e ”t h et w op l a n n i n gm e t h o d sa r ed i f f e r e n ti na p p l i c a b i l i t y 2 t h ez h u c h e n gc i t yi ns h a n d o n gp r o v i n c ei st a k e n 觞a ne x a m p l eo ft h ec o m p l e t ea p p l i c a t i o no ft h e “f i r s t t r u n kl i n e ，t h e nb r a n c h e s ”p l a n n i n gm e t h o d ah i i 曲a c c e s s i b i l i t yt op u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kf u l l ym e e tt h e r e q u i r e m e n t so f s p e c i f i c a t i o n ”a f t e rt h ea p p l i c a t i o no f t h i sm e t h o d 3 t h ec i t yp l a n n i n ga n dr o a dn e t w o r kc o n s t r u c t i o n ，s u c ha sh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r e ，s h o u l db ea d a p t e dt os e r v e t h ec i t y sp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kp l a n n i n ga n dd e p l o y m e n to ft h ei d e a b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h eb u s s t o p s p a c i n g ，t h eu s eo fs t o pg r a d i n gc l a s s i f i c a t i o ns e t sf o r t hr e q u i r e m e n t so fr o a ds e c t i o nt y p e s ，a n dp r o v i d e sa r e f e r e n c ef o rr o a dn e t w o r kc o n f i g u r a t i o n ，a l s ot e n t a t i v e l ym a t c h e st h es t o pg r a d i n gw i t hs t o pt y p e s k e y w o r d s ：b u sp r i o r i t y ，b u ss t o p ，s t o ps p a c i n g ，n e t w o r kp l a n n i n g i i 东南大学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工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。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：盘遍 日期： 东南大学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位论文的复印件和电子文档， 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，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 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 i 2 碰 富 夕 、j 日期： 第一章绪论 1 1 研究意义与背景 第一章绪论 1 1 1 研究背景 随着社会经济的快速发展和技术进步，交通运输成为人们生活中的基本组成部分，对保证社会经济及 日常生活正常运转发挥着至关重要作用。世界各国在近几十年内都先后建立起了完善的交通运输网络，以 满足日益增长的交通需求，但由于交通需求的增长速度与道路交通基础设施的建设速度发展不平衡，带来 许多交通问题，致使城市交通矛盾日益突出，公共交通又因具有个体交通无法比拟的强大优势而备受关注。 公共交通系统的发展远滞后于城市人口的增长，导致更多的出行者选择不同种类的交通工具，进一步加深 了城市交通堵塞、道路承受能力下降、环境污染严重、交通事故急剧上升等一系列严重的问题给整个社 会造成了巨大的物质损失和经济损失在此背景环境下，各国学者提出了优先发展公共交通的战略。“公 交优先”即公共交通优先发展，是指在城市发展和规划中，把公共交通的规划、建设及管理放在优先的位 置上，给予政策、资金、技术等方面的扶持，使其能以畅通的道路、良好的车况、纵横密集的线网站点 为公众出行提供更多、更好、更快的服务l t l l 2 1 “公交优先”思想体现在公交线网规划、公交设施建设及公交政策优惠等方面给予优先考虑和扶持， 城市规划中以公共交通优先发展为前提和基础，并保证城市公共交通和社会经济同步发展。为此，一些学 者提出了主动式公交线网规划模式主动式公交线网规划具体含义体现在以下两个方面： ( 1 ) 城市公交线网规划应以满足居民公交出行的需求为基础。 在公交线网规划过程中，打破常规方法中以已有规划和建设的城市道路等级网络为基础，进行公交线 路和站点的规划建设，改以城市居民出行需求为基础，通过优化布设城市的公交线网站点、实施公交优先 通行措施等来提高居民公交出行的便捷性； ( 2 ) 城市总体规划及城市道路网络等级结构规划建设等应该适应并服务于城市公交线网的规划和布 设。 公交线网的布局规划在城市总体规划中变“被动”为“主动”，真正体现“优先发展城市公共交通” 的交通战略思想。为优化公交网络而规划、改造相关道路的主动式公交线网规划，能使公交线网最大限度 地满足公共客运交通需求，同时提高系统的运输效率。 由于城市道路网络是常规公交线网的载体，公共交通线路网密度指标在很大程度上受制于城市道路网 密度水平。基于城市道路网络基础设施的传统公交线网规划，由于受到城市道路等级结构、道路网密度、 道路通达覆盖水平、用地条件和交通管理水平等的制约，公交线网规划难以有效地覆盖居民出行的起迄点 和满足公交出行便捷的要求 本文即是在此背景前提下，提出了面向公交优先发展战略的公交线网规划方法，以公共交通优先发展 为前提和基础，提出科学合理的公交线网规划方法，对现有规划方法进行改进，结合城市总体规划布局的 调整和城市道路建设，调整、完善、优化公交优先的道路网，改善和提高公交服务薄弱地区的服务水平 1 1 2 研究意义 本文研究面向公交优先发展的公交线网规划方法，以满足城市居民公交出行的需求为出发点，以公交 线网优化布设为依据，对城市道路网络和基础设施的规划建设提出要求，真正体现了“优先发展城市公共 东南大学硕士学位论文 交通”的交通发展战略思想。其研究意义体现在一下几个方面： ( 1 ) 优先发展公共交通战略的需要 随着经济的发展，城市交通供求关系的矛盾己成为几乎所有大中城市交通的首要问题。解决城市交通 问题的根本途径在于大力发展公共交通，合理的公交线网是公共交通系统发挥高效作用的基础，只有保证 公交线网规划在城市总体规划中的优先考虑，才能体现公共交通在各种交通方式中的主导地位。 ( 2 ) 实现城市交通可持续发展的需要 目前各大城市的交通问题越来越引起人们的注意，交通拥堵一直得不到很好的解决。而大力发展公交 是解决这一问题的根本途径，面向公交优先的公交线网规划方法可以优先考虑公交线网布设所需要的基础 设施的规划和建设，对公交线网布设所需的公交站点、公交换乘枢纽等基础设施应做到按需规划、优先建 设，并根据公交客流的大小，用地上满足建设规模的需求，从而保证城市交通实现真正的可持续发展。 1 2 国内外研究概况 1 2 1 国外研究概况 公交网络设计需要从乘客和运营者两方面来考虑。从乘客的角度来讲，公交网络应该覆盖很大的范围， 有着高度可达性，提供众多的直达线路，迂回最少的路径，并且能够满足需求而从运营者的角度来讲， 为减少成本，线路数量或是线路总长度应当控制在一定范围内 公交网络设计过程中，公交停靠站的位置和密度直接影响了公交系统的可达性、表现以及服务水平。 一条线路中，公交停靠站出现的频率越高，其可达性越好，而在途速度却会变慢m u r r a y l 3 1 研究过这个问 题的两种情况第一种情况，在已经存在的公交网络中，重新分配公交停靠站的位置，其目标是最小化公 交停靠站的数量模型是使用了位置集合覆盖问题和最大覆盖范围的问题。第二种情况，是优化公交停靠 站的位置来创建或扩展公交网络在给定了停靠站增加的数量后，其目标就成为给未覆盖地区提供额外的 服务接口最大化 g u a n 等人 4 1 研究了同时处理公交线路配置和乘客线路分配的问题。其重点放在了大城市的地铁上，并 在香港进行了测试。他们试图将运输线路规划和乘客换乘过程通过一个可以由标准分支限界法解决的线性 二进制整数规划来建立联合模型在给定了路线长度范围、换乘次数和容量限制的最大值之后其目标就 变成最小化公交线路总长度、公交线路总数量和乘客出行总长度的函数。为了使问题便于用数学方法解决， 研究者利用了一套受限的可行路径进行预先计算然而，发车频率与时刻表并没有在其中提及，乘客线路 分配并不十分准确，这导致了对整个过程的怀疑 p a t z l 5 1 可能是最早使用启发式方法解决公交线网设计问题的人他使用罚分方式迭代生成一个线路网 络。开始时，线网为每一个o d 对生成一条线路罚分是基于占有率水平和需要换乘的乘客数量来计算的。 线路在此数值和乘客容量的基础上，一次次地迭代着，从线路网中删除，而释放出来的乘客数量则重新分 配到其他线路上p a t z 用一个小算例( 大约l o 个节点的特殊连接) 测试了此方法以获得优化然而，这 不能延伸至更大的网络 与p a t z 相反，m a n d l 6 1 使用一个开始没有线路的网络来处理公交线网设计问题。他在所有的公交车给 定固定发车频率时，用启发式算法定义一个公交网络。首先，连接最大o d 对的最短路径，对得到的路线 进行迭代。然后，将其改良以满足服务覆盖率和直达性的目标要求。接着，公交线网也在迭代中修改，以 最小化乘客出行总时间。这个方法在瑞士得到了实际应用，包涵了1 5 个节点及每天1 5 5 7 0 个出行需求。 带着直达乘客数量最大化的目标，p a p e 等人1 7 l 使用了一种启发式方法设计公交线网。此建设性的启发 式方法是基于核心线路的思想，即含有大量乘客的线路或部分线路。核心线路是由一份完全列举的方案以 及最佳部分线路规划结合得到的，考虑了线路数量和直达乘客数量。此线路规划在之后用于扩展服务覆盖 2 第一苹绪论 率的目的。 一种集计混合启发式方法由z h a o 和o a n 【引、z h a o 和u b a k a 【引、z h a o 和z e n g t m l 用于公交线网设计问题， 其目标是在最大化服务覆盖率的同时，最小化换乘者的数量以及优化路线的直达性。通过定义关键节点， 详细阐述了混合启发式方法思想中的邻域概念。z h a o 和g a n i s j 、z h a o 和z e n 9 0 0 1 用一种模拟退火、禁止和 贪婪搜索算法来解决问题，而z h a o 和u b a k a 9 则采用了基本贪婪搜索和快速爬山搜索。这些算法在基础案 例中得到测试，使用了佛罗里达州迈阿密的数据。 x i o n g 和s c h n e i d e 一】提出了一种新方法，为一个已经存在的线网选择增加的线路。其方法基于普通基 因算法的改进，称为累积g a 。其原则是在过程中收集所有非控制解法，并将其反馈以取代通常使用的最 终发生。此论文的第二个建议是使用神经网络取代单个乘客出行分配算法，以评估适应性( 包括等车时间 和费用) 。这可以给出准确结果和获得实质时间。这两项改进的结合创造了一个非常有力的工具，可以提 供一整套有趣的方案给人类规划师其测试采用了l e b l a n c 0 2 1 的案例。 c h a k r o b o r t y 和d w i v e d i l l 3 也使用了基因算法的思想在论文的第一个部分，一套初始路线由启发式方 法确定。然后，包括评估与修改程序的过程进行迭代。解决方案是一套路线，其适应性通过5 个标准评估： 车内时间的平均值或总值( 包括换乘时间) ，直达乘客的比例，换乘一到两次的乘客比例，以及未满足需 求的比例如果质量普遍不够好，路线或部分路线就要被替换，寻找新的解决方案，最终得到一个更好的 解决方案。测试采用了m a n d l ( 1 9 7 9 ) 的瑞士案例。 y u 等人【j 将一种蚁群优化模型应用在公交线网设计上，其目标是换乘数量最小化，以及单位路线长 度乘客流量和直达性最大化这次， 乘客和公交公司的利益都被考虑到 了首先建立一个空的网络，路线根 据目标增加，直到所有乘客都被分配 到网络上，或是某个给定的约束条件 被超过一个粗糙蚁群平行算法被用 来解决问题，并采用大连的调查数据 进行了测试 1 2 2 国内研究概况 在公交线网规划方面，我国公共 交通部门和交通学科研究人员在公 共交通系统规划领域内进行了许多 研究工作，近年国内的专家也进行了 一些新的公交线网规划方法的探索 和研究。瞿何舟、杨京帅于2 0 0 6 年 提出公交线网分级规划的思考。采用 城市公交线网三级划分方法，并提出 了骨干公交线路的走向搜索法和分 级线网规划方法【u l ；最后根据公交 线网分级规划的特点，提出一组评价 公交线网分级规划的指标体系和模 糊评价方法肖滨等于2 0 0 5 年针对 公交线网规划中的思路方法问题进 行了深入研究。对传统的公交线网规 图1 1 主动式公交线网规划模式的实施流程图 3 东南大学坝士学位论文 划方法进行分析评价，提出了一种考虑城市空间形态、分层次进行公交线网规划的思路，即“因地制宜、 分层布设、先主后次、先粗后细”0 6 1 。 对于主动式公交线网规划，国内目前的研究基本处于起步阶段，相关研究内容较少国内东南大学王 炜、陈学武、陆建等主要从主动式公交线网规划模式研究方面进行了探索，从城市道路网络布局结构、道 路基础设施建设和公交优先通行措施等方面提出了主动式公交线网规划模式的实施流程【1 1 ，如图1 1 ，不过， 至今还没有一套较为科学完善的面向公交优先的公交线网规划方法理论。 在城市道路等级研究方面，国内徐源、马超群等从城市交通出行距离长度分布规律与路网容量的对应 关系入手，分析城市道路等级级配和功能层次合理匹配程度1 8 】1 1 9 】f 2 们，研究的目标是评价现有路网级配的合 理程度。郑安文于2 0 0 2 年提出，对于城市快速路、主干路、次干路和支路之间的不同比例组合，其交通 供给能力是不同的，在城市建设过程中，如何根据各城市的具体情况在建设资金有限的条件下，探求不同 功能的道路结构的优化组合，以获得最大的供给能力【2 1 1 王建军等于2 0 0 5 年在回顾了国内外道路等级分 类方法的基础上，提出了确定城市道路合理等级级配的定性和定量方法的大致思路【2 2 1 。 从国内的研究情况来看，公交线网规划主要侧重于基于城市道路网络基础设施的被动式公交线网规 划，即在已有的城市道路等级基础上进行公交线网布局规划，由于受到城市道路等级结构、道路网密度、 道路通达覆盖水平、用地条件和交通管理水平等的制约，公交线网规划难以有效地覆盖居民出行的起迄点 和满足公交出行便捷的要求 因此，本文将首先从保证城市公交站点覆盖率出发，利用公交出行需求量对城市公交线网进行合理设 置，在此基础上对城市道路进行合理规划，针对不同公交路线的情况，对道路基础设施建设提出要求，科 学合理的配置有限的资源，提高公交运营效率，为居民出行提供不同层次的服务以满足居民的出行需求。 城市总体规划、道路网络和基础设施规划建设等应适应并服务于城市公交线网的规划和布设，真正体现“优 先发展城市公共交通”的交通战略思想。 1 3 研究内容、方法及思路 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 面向公交优先发展战略的公交站点布设方法研究 传统的公交线网规划方法并没有将公交提升至特别的高度，公交对于小汽车、自行车等出行方式而言， 在道路使用权上并无特别优势国家在确定汽车产业为拉动国民内需的支柱型产业时，已经隐隐有将小汽 车的道路使用权凌驾在公交之上的暗示，这变相使得服务于社会中低收入阶层的公交在道路使用权上进一 步弱化这一暗示所带来的后果就是各地方政府对于公交建设的重视度不足，其具体表现在规划城市道路 网时，首先考虑的是为小汽车服务，而对公交线网规划以及公交基础设施的建设要么不够充分要么总是滞 后。在这种受道路网络条件高度制约的情况下，公交覆盖率、线网密度总是达不到要求，市民不能够得到 高水平的公交服务，自然就对公交这种出行方式失去兴趣本论文将公交提升至解决城市交通问题的首要 位置，以公交优先的原则对传统的公交线网规划方法进行改进，在设置公交线路之前，先行设置公交站点， 以站点的高度覆盖率作为吸引市民优先使用公共交通的利器。论文从城市道路交通规划设计规范( g b 5 0 2 2 0 9 5 ) 中对于公交站点覆盖率的规定入手，先从数学角度进行分析得出适合我国城市情况的公交站 点间距范围，然后结合国内外已有研究与实际经验，提出最适宜的城市公交站点间距范围，并以此总结出 具备高度站点覆盖率特点的公交站点布设原理 ( 2 ) 面向公交优先的公交线网规划方法研究 根据前文研究得出的具备高度站点覆盖率特点的公交站点布设原理，提出基于合理站距的“先主后次， 优化成网”公交线网规划方法文中以站点间距为基础，设置公交站点根据各站点的覆盖范围预测各站 4 第一苹绪论 点的公交出行量，并以此排序划分公交站点等级，提出了公交核心线路的概念，重新定义了公交主干线。 另有提及“一路一线直线式”方法，作为前者的补充，两种规划方法适用的情况不同，相较于后者适用于 棋盘式道路网格局的特点，前者的适用性更加灵活，可以在新建区域或足建成区进行使用，在出现道路改 建情况时，则需要资金支持。文中以山东省诸城市的数据为例，从规划起准边的设置、公交站点的布设， 到公交站点等级的划分，再到公交主干线的设定，完整的应用了。先主后次，优化成网”规划方法。应用 此方法后得到了具有高度可达性与可接入性的公交线网，其评价指标完全满足规范中的要求 ( 3 ) 公交站点对道路网络的要求 基于城市总体规划及城市道路网络等级结构规划建设等应该适应并服务于城市公交线网的规划和布 设的思想，以及对站距分析的延伸，论文对道路断面型式提出了要求，包括公交站点对道路断面最基本的 要求，即必须能够通行公交车辆，并给道路网络配置提供了参考，利用站点等级的划分，将站点等级与站 点类型进行了尝试性的匹配，得到了各级别站点适合的站点类型，并对相应的道路断面型式提出了要求。 1 3 2 研究技术路线 ( 1 ) 确定研究目标。总体研究目标是以后所有工作的纲领，确定工作的总体思路和技术路线，有着 协调各步骤研究方向的作用。 ( 2 ) 查阅国内外有关公交线网设计、公交优先发展等方面的资料，吸取其成功经验，开拓研究思路。 ( 3 ) 在深入学习相关领域知识基础上，本着科学、实用、符合国情的原则，并结合系统分析、交通 工程、交通规划等多学科知识，使所研究的面向公交优先发展战略的公交线网规划方法体现出系统的研究 思路和方法。 ( 4 ) 通过实际应用示范对论文的理论研究成果进行反馈、检验 东南大学硕士学位论文 第二章优先发展城市公共交通战略分析 2 1 我国城市交通汽车化发展趋势 在第八个五年计划期间( 1 9 9 1 1 9 9 5 ) ，中国政府提出把汽车工业作为国家经济的支柱产业，随后在1 9 9 4 年发布了汽车产业政策，这一政策明确了发展汽车产业必须启动国内私人小汽车市场。2 0 0 8 年，中国已成 为世界第三大汽车生产国和第二大汽车消费市场，年产量达到9 3 4 5 1 万辆。登记在册的私人汽车从1 9 9 4 年的2 0 5 万辆左右快速增加到2 0 0 1 年的7 7 0 万辆、2 0 0 7 年的2 8 7 6 万辆。2 0 0 7 年，汽车制造业全年实现 工业总产值1 4 8 8 1 9 l 亿元已有厂商将中国产的小汽车出口到国外。很显然，汽车产业政策在拉动国家经 济和满足国内市场需求上取得了巨大的成功。 表2 1 中国私人汽车拥有量1 9 8 5 2 0 0 8 ( 万辆) 年份1 9 8 5 1 9 9 01 9 9 l1 9 9 2 1 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 6 私人汽车 拥有量 2 8 4 9引6 29 6 0 41 1 8 21 5 5 7 72 0 5 4 22 4 9 9 62 8 9 6 7 年份1 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 l2 0 0 22 0 0 32 0 0 4 私人汽车 拥有量 3 5 8 3 64 2 3 6 55 3 3 8 86 2 5 3 37 7 0 7 89 6 8 9 81 2 1 9 2 3 1 4 8 1 6 6 年份2 0 0 5 2 0 2 0 0 7 2 0 0 8 0 数据来源：2 0 0 8 中国统计年鉴 私人汽车 1 8 4 8 0 72 3 3 3 3 22 8 7 6 2 24 1 7 3 3 9 数据来源：公安部交通管理局 拥有量 一川羽 - 。 一 t 1 9 衢1 9 l l1 9 9 21 9 9 31 9 9 4l 51 9 1 9 舛l 81 9 孵2 0 0 02 l2 0 0 22 0 0 32 0 饵0 5 2 0 2 0 0 7 图2 i 中国私人汽车拥有量示意图( 1 9 8 5 2 0 0 8 ) 然而。伴随着成功而来的是一系列前所未有的问题，这些问题不仅在各城市，而且在国家甚至全球范 围内受到密切关注超过6 5 d 、汽车为私人所有，并且在市区使用，尤其是沿海地区富裕的大城市城市 范围的交通问题，即交通拥堵、汽车污染和交通事故，在上世纪9 0 年代初仅仅出现在少数大城市中，而 现在已成为几乎所有大城市的普遍现象，这使城市生活质量和城市经济活力严重下降尽管这些问题在世 界上并不罕见，而它们却不相称地出现在私人汽车拥有量仍然处于较低水平的中国大多数城市中 汽车化进程速度太快，使得城市政府无法在短时间内做出具有长远战略意义的积极应对行动。大多数 城市片面加大道路投资，以满足对道路空间的需求。极少数城市起草了城市交通战略以管理汽车化进程， 但因缺乏相应的机构支持和政策环境，这样的战略得不到有效的实施。大多数城市在满足交通需求时只是 被动应对，缺乏整体安捧。为了汽车畅行，不仅建设更多的道路、架设高架路，而且还拆掉自行车道、行 人道，甚至路边的绿化带。同时，许多城市投入大量资金在市中心区外建设多层立交桥和高速公路。这 些投资往往是超前于交通需求的，这种土地开发是为了吸引国外直接投资而进行的，而对于减轻城市中心 6 o o 0 o o o 0 0 ：；j 砸 砸 鳓 3 3 2 2 l l 第二章优先发展城市公共交通战略分析 区交通拥堵的迫切需求没有任何帮助。世界银行驻中国代表处交通部主任g r a h a ms m i t h 认为，这是一种扭 曲的刺激机制，可持续发展的观念和居民的长远利益很容易被打折扣1 2 引。 尽管私人小汽车的拥有量和使用量迅速增加，大多数城市居民家庭中仍然没有私家车，并且这种状况 将可能持续l 啦1 5 年。因为资源集中用于满足私家车发展上，无车家庭的出行需求并没有得到很好的满足。 事实上，他们成为这一做法的受害者，他们原来方便和安全的交通环境也被用来换取小汽车交通的通畅。 在大城市中，外来工人已达到总人口的2 0 到4 0 ，他们的交通需求很少受到关注：很少有城市对他们的 出行方式进行专门分析。具有讽刺意味的是，那些偏向小汽车交通的做法也无法满足有车一族的出行需求。 私家车所带来的机动性和自由感转瞬即失，许多有车族经常在高峰时段深陷于交通拥堵中。然而，这些问 题似乎并不能阻止私家车拥有量和使用量的急剧增长。依赖于汽车的低密度市郊生活方式正在少数大城市 中形成。总而言之，大多数城市的出行质量在整体下降。 2 2 我国城市交通发展对经济和社会的负面影响 中国城市交通问题已经不再是地方层面的问题，下面这些相关问题正成为全国性的问题，并引起中央 政府的高度关注： ( 1 ) 交通拥堵对城市经济发展的威胁 中国国内生产总值的8 0 来自于城市大城市以及长三角、珠三角这样的城市群已经成为经济快速发 展的引擎。保持城市经济活力是任何可持续经济增长战略的核心因素。交通拥堵会降低城市经济活力，这 个问题不仅受到各个城市的关注，而且也成为国家关注的问剧2 4 1 ( 2 ) 城市发展对农业土地的过度占用 农田占用需要与城市人口增长及伴随的空间扩张相适应。然而当扭曲的动机出现时，占用农田的现 象就会失控。一方面，城市为了吸引国外直接投资而提供廉价甚至于免费的土地，另一方面为了获得资金 回报而鼓励土地开发。这样做主要是为了弥补城市在开支和收入上的差距，但这种经济动机扭曲了土地利 用规划和交通运输结构，导致了农田的过度占用和城市土地使用率的低下而低密度郊区发展模式所需的 基础设施服务成本非常昂贵中国良田匮乏人均可耕地面积仅为世界平均水平的三分之一保护农田一 直是国家政策，但它在地方上的执行却不尽如人意。 ( 3 ) 因地方政府投资城市高速路、环线和地铁导致的显形与隐性的债务 目前许多城市交通建设主要的资金来源是土地使用费和从政府所有的城市基础设施投资公司获得的 由地方政府担保的贷款之类的准财政手段这些来源是不可持续的前者正在枯竭，而后者的欠债风险会 危及金融体系的稳定性。 ( 4 ) 能源安全 能源安全的紧迫性已经扑面而来，无法避让中国已经成为世界第二大石油消费国，由原油出口国转 变为进口国，石油进口依存度已超过5 0 2 0 0 7 年机动车的石油消费量约占石油消费总量的l 3 ，国务院 发展研究中心和发改委能源所预计2 0 1 0 年这一比例将上升至4 3 ，2 0 2 0 年汽车燃油消耗占石油消耗总量 将达到5 7 从2 0 0 6 年开始路上涨的国际原油价格于2 0 0 8 年7 月1 1 日创下每桶1 4 7 2 7 美元的历史最 高纪录后，在下半年迅速跌落，1 2 月1 9 日收于3 3 8 7 美元，处于近5 年来的最低点。如此大起大落的原 油价格使得中国必须严肃对待未来的国家能源安全问题令人欣慰的是，中国政府于2 0 0 7 年1 2 月1 8 日 成立了国家石油储备中心终于迈出了关键的一步 ( 5 ) 汽车导致的温室气体排放量的增加 温室气体的排放是影响全球气候变化的重要因素，中国对石油的巨量需求以及增长中的中国汽车运输 7 东南大学硕士学位论文 肯定会带来全球温室气体排放量的增加。而汽车产生的尾气所带来的大气污染与水污染会对人类生存的自 然环境带来极大的危害 必须要指出的是，尽管存在上述的种种问题，中国的各个城市在解决交通问题上也已经做了不少工作。 在过去的i o 年间，中国几乎所有特大城市都高度重视解决交通拥堵问题。巨额的投资用在交通基础设施 能力上，尤其是道路网络中国在很短的时间内在交通发展方面投入的资源是世界上其他大多数发展中国 家的城市所不可比拟的。以北京为例，2 0 0 4 年到2 0 l o 年将保持交通基础投资规模占同期g d p 不低于5 ， 这一比例大大高于4 以下的国际惯例【2 引。在全国范围内，交通管理也得到了很高的重视，现代交通管理 技术包括公交优先方案正在实施。少数城市( 昆明、石家庄、杭州和北京) 已经开始发展快速公共汽车系 统，并取得初步成效所有特大城市都已建立了机动车辆检验与维修机制。多数城市采取了国排放标准， 少数城市已经升至国标准这些事实都表明了大城市确实有财政支持和实施能力，然而，成果缺乏可持 续性，赶不上需求的增长旧问题尚未解决，新问题又出现。 中国城市交通的未来面临着巨大的挑战。目前的状况如果继续下去，将导致石油、清洁空气、有价值 的农田和空间的快速耗竭，社会不平等的加剧然而，所有迹象表明，强大的经济动力使得汽车化进程的 继续发展难以避免全国未来的汽车化趋势不难预估汽车化的主要推动力家庭收入的增长在中 国城市中保持着强劲的上升势头，拥有一辆汽车的花费已不再是减缓汽车化进程的主要因素何况，汽车 价格一直处于下降通道中汽车产业调整振兴规划细则已于2 0 0 9 年2 月9 日出台，政府将继续培育汽 车消费市场、促进规范汽车消费信贷、支持企业研发等；汽车下乡5 0 亿元补贴于3 月1 日正式启动由 于强化了市场的竞争，汽车制造商正在尽力保持低价，并给予城市家庭更为方便的贷款。据估计，按正常 情