基于公共交通视角解决兰州市交通拥堵问题

基于公共交通视角解决兰州市交通拥堵问题摘要：兰州作为国内典型的带状河谷城市，城市交通问题一直困扰着城市的正常发展，给市民的出行和社会经济的正常运行带来了严重的影响.传统的不断修路建路只能导致恶性循环，不能从根本上解决交通拥堵问题，结合兰州市带状河谷地形提出解决公共交通问题是解决兰州市交通拥堵的根本方法，进而对兰州市目前公共交通存在的问题进行分析如：公交车站点选择不合理、首末站点不均衡、线网差异过大等，最后针对性的提出解决对策如：改善公交站点的基础设施、不断优化线网结构、合理规划公交站点等，真正解决兰州市交通拥堵问题。关键词：兰州市交通拥堵公共交通Abstract:Lanzhou,asatypicalribbonValleycityinChina,whereurbantrafficproblemhasbeenplaguingthenormaldevelopmentofthecity.Theproblemhasseriouslyaffectedthenormaloperationofcitizens’travelandsocio-economic.Traditionalroad’sunceasingconstructionandrepairingonlyleadtoaviciouscycle,whichcan’tsolvethetrafficcongestionproblemfundamentally.ItisafundamentalmethodthatcombinedwithribbonvalleytopographyofLanzhouandputforwardsolutionstosolvetheproblemofthetrafficcongestionofLanzhou.AndthentoanalyzethecurrentpublictrafficproblemsinLanzhou,forexample:Theselectionofbussiteisunreasonable;Firstandlastsiteisnotbalanced;Thetransportationnetworkhasalargedifference,andsoon.FinallyIwillputforwardsomespecificcountermeasures,suchas:improvingpublictrafficinfrastructures,optimizingthenetworkstructureconstantly,programmingthebusstopsrationallyetc.,sothatwecansolvethetrafficcongestionproblemofLanzhoureally.Keywords:Lanzhoutrafficcongestionpublictransportation一、引言1.1研究背景及意义兰州市属于典型的河谷型城市，呈葫芦形的带状城市。“两山夹一河”的土地格局，受河谷型地形限制，兰州市道路建设用地严重不足，城区“南北受阻、东西不畅”的交通现状十分突出。兰州市市区道路规划总长度为864.73公里，面积26.18平方公里，已建成规划道路335.64公里，面积10.28平方公里，仅占规划总长度的39%；人均道路面积为6.23平方米，道路用地率为7.77%，与国家《城市道路交通规划设计规范》200万人口以上的大城市道路建设用地率15%—20%的规定有很大差距。兰州的“哑铃式”城市形态，在城市最窄处形成了蜂腰路段，由城关区往返七里河、安宁、西固方向的大量车流在文化宫出交汇形成瓶颈地段，西津东路和南、北滨河路“蜂腰”路段的交通压力十分突出，成为兰州市整个路网的交通瓶颈。最后，城市的这种带状组团特征，大大限制了公交线路的布设，导致大量的公交线路集中在两侧人口密集、商圈集中的西津路、庆阳路等黄金客运线路上，加上站点设置不尽合理，致使较多路段交通易于出现拥堵现象[1]。近年来，随着兰州城市规模的增大，人口积聚，河谷地理环境的制约作用也愈发明显。尽管兰州市加大了城市道路基础设施建设的力度,这在一定程度上缓和了交通问题。然而,由于缺乏对交通问题产生根源的研究,部分“头痛医头,脚痛医脚”的做法未能根本解决问题,其效果往往是短期和局部的,图1是单纯增加道路供给导致的城市交通怪圈。因此应该从系统宏观的角度研究交通供给和需求的平衡问题。传统的交通供给思想以被动适应交通需求的增长为前提,缺少对交通供给的深刻认识,导致交通建设消耗大量的城市资源。交通拥堵交通拥堵新建、扩建道路对私人交通的吸引上升公共交通服务水平下降更多人选择私人交通图1单纯增加道路交通供给导致的城市交通怪圈目前兰州市公交集团有运营车辆2364辆，运营线路101条，日均客运量200万人次，公交线路主要分布于西津路、庆阳路、东岗路和天水路，即人口密集、商圈集中的地段上，拥有126个公交首末站，但大部分都是小型站点，中心城区缺乏公交枢换乘站场，公交站场严重匮乏，大型枢纽站仅西关十字一个。由于场站建设滞后，其中1000多辆在马路上停靠，满载天然气的公交车，不仅造成了安全隐患，且严重影响道路交通。公交发展缓慢导致公交运行效率的降低，进而激发私家车的迅猛激增，机动车的迅速发展反过来进一步加剧交通的拥堵，进而形成恶性循环。事实上，便捷、高效、安全的城市公交服务体系早已成为全国诸多城市治理道路拥堵和城市大气污染的有效措施[2]。境、能源、信息以及人文等社会经济诸多学科领域。这些方面集成在一起，形成一个错综复杂的城市交通系统。2.3城市公共交通系统城市公共交通系统：由多种城市公共交通方式组成的有机总体。城市公共交通系统可分为两个子系统，一个是公共交通运输工具和设施，另一个是公共交通规划与运营管理。公共交通运输工具和设施子系统主要由四部分组成：①常规公共交通方式。主要是公共汽车、公共电车以及老式的有轨电车。②快速轨道交通方式。包括轻轨交通，地下铁道，单轨跨座式或悬挂式交通系统。③市郊铁路。即利用铁路干线开通市郊铁路列车。像法国巴黎还建立了一个单独的市郊铁路网，并与市中心的地下铁道以及铁路干线联成一体。④公共交通场站。如公共电汽车的首未站、中途站、保养场，地下铁路车站和调车场等。公共交通规划与运营管理子系统包括：①公交线网规划与站点选址；②公交票制、票价与票务管理；③公交服务水平与服务质量监督；④公交日常营运调度；=5\*GB3⑤公交车辆保养与维护。2.4城市交通管理模式城市交通管理模式即对交通所持有的系列交通管理理念、内容、工具、程序、制度和方法论体系的总称，按照管理对象的不同，可分为分交通需求管理（TrafficDemandManagement）和交通系统管理（TrafficSystemManagement）两类。交通需求管理是对交通源的管理，是一种政策性管理，交通需求管理影响城市交通结构，削减不必要的交通需求，减少道路交通流量，从而缓解交通紧张局面。交通系统管理是对交通流的管理，是一种技术性管理，交通系统管理通过对交通流的管制及合理引导，使交通流在道路网络上重新分布，均匀交通负荷，提高道路网络系统的运输效率，缓解交通压力[15]。三、模型分析根据研究调查建立以下数学模型：minf=c1x1+……+cnxn(1)目标函数（1）表示所有交通工具的总费用（包括固定资产费用、维持运行费用和污染费用）a11a11x1+…….+a1nxn≥b1（2）a21x1+…….+a2nxn≥b2（3）x1≥0,…,xn≥0（4）s.ts.t约束条件（2）表示所有交通工具所能承载的人数大于等于该十字路口瞬时交通流量的最大值（人）。约束条件（3）表示所有交通工具所占有的总面积小于等于该十字路口的总面积。其中xj表示第j种交通工具（辆），（j=1，…,n）。cj表示第j种交通工具单车费用系数（包括固定资产费用、维持运行费用和污染费用）（元/年.辆）。a1j表示第j种交通工具单车载客量（人/辆）。b1表示兰州市城市道路瞬时交通流量的最大值（人）。a2j表示第j种交通工具单车按规定的最大速度安全行驶时所必须占用的最小道路面积（平方米/辆）。b2表示兰州市城市道路的总面积（平方米）。该线性规划模型对城市道路交通规划的解释为：求该线性规划问题的最优可行解，确定交通工具的种类和数量，使其在现有人口和道路的条件下（b1和b2为已知），能安全快速行驶（（3）式成立），能充分满足市民的交通需求（（2）式成立），并且实现资源消耗最少、环境污染最小（f达最小值）。当人口增加时，b1随之增大，解决问题的办法是：（1）适当增大a1j，使对增大后的b1，有a11x1+…….+a1nxn≥b1；（2）对增大后的b1，在其他参数不变的前提下，求模型的新的最优可行解；（3）如果对增大后的b1可行解是空解，则适当增大b2，即增加道路面积，使可行解为非空。为了简化计算，我们把交通工具按机动车辆和非机动车辆分为两类。机动车辆（以公共汽车为代表）用x1表示，非机动车辆（以自行车为代表）用x2表示。则模型变为：minf=c1x1+c2x2（1）s.ta11xs.ta11x1+a12x2≥b1（2）a21x1+a22x2≥b2（3）x11≥0，x12≥0（4）约束条件（2）表示公共汽车和自行车所能承载的人数大于等于该十字路口瞬时交通流量的最大值（人）。约束条件（3）表示公共汽车和自行车所占有的总面积小于等于该十字路口的总面积。b1=4000000,b2=17180000,c1=50000,c2=100,a11=50,a12=1,a21=100,a22=5计算出最优可行解x1=0,x2=4000000从节约资源和保护环境的角度来看，作为交通工具，自行车是最佳的选择，但自行车有它的缺点，如速度慢，需要出行者本人驾驶等。可见，把自行车作为唯一的选择是不可能的。继续上面的讨论，把非机动车从模型中去掉，只剩下机动车，进一步再把机动车划分为小型机动交通工具（以小汽车为代表，记为x11）和大型机动交通工具（以公交车为代表，记为x12）两类，则模型变为：minf=c1x1+c2x12（1）目标函数（1）表示公共汽车和小汽车的总费用（包括固定资产费用、维持运行费用和污染费用）s.tas.ta11x11+a12x12≥b1（2）a21x11+a22x12≥b2（3）x11≥0，x12≥0（4）约束条件（2）表示公共汽车和小汽车所能承载的人数大于等于该十字路口瞬时交通流量的最大值（人）。约束条件（3）表示公共汽车和小汽车所占有的总面积小于等于该十字路口的总面积。b1=4000000,b2=17180000,c1=50000,c2=50000,a11=5,a12=50,a21=100,a22=60计算出最优可行解x11=0,x12=8000因此为了解决城市交通拥堵问题和交通可持续发展，提高人们的生活质量，在兰州市对交通工具的最佳选择是自行车和大型交通工具。四、兰州市公共交通现状目前兰州市公共自行车点达350多个，兰州骑行人数达到5.4万人次，兰州市公交集团有运营车辆2364辆，运营线路101条，运营线网总长度2463.8公里，日均客运量200万人次，公交线路主要分布于西津路、庆阳路、东岗路和天水路，即人口密集、商圈集中的地段上，拥有126个公交首末站，但大部分都是小型站点，中心城区缺乏公交枢换乘站场，公交站场严重匮乏，大型枢纽站仅西关十字一个。4.1公交站点基础设施不完善首先，部分公交站牌信息更新不够及时，导致很多市民耗时耗力误等公交车，部分市民不愿靠公交车出行。其次，公交站点简陋、不规范，没有明确的公交车停靠区域，致使部分私家车随意停靠，占用乘客候车区，使得乘车存在安全隐患。最后，公交车辆停靠时，对非港湾式公交停靠站而言，由于公交车挤占一条机动车道，交叉口进口车道数变少，无形中在进口道产生瓶颈，使得尾随公交车行驶的其他非公交车辆无法快速驶入交叉口。4.2公交停靠站位置选择不合理城关区这种现象十分严重，交叉口附近公交停靠站大多设置在交叉口上游，公交车全程占用机动车道，对跟驶的非公交车辆的影响不仅是进出站时的减加速的影响，更主要的是停靠时容易造成其他非公交车辆的停车延误。其次，同一停靠站停靠线路过多，导致公交车辆进出站困难，停靠秩序难以保障，也是城市公交停靠站设置中常见的问题。4.3公交车站建设滞后由于场站建设滞后，其中1000多辆在马路上停靠，满载天然气的公交车，不仅造成了安全隐患，且严重影响道路交通。公交发展缓慢导致公交运行效率的降低，进而激发私家车的迅猛激增，机动车的迅速发展反过来进一步加剧交通的拥堵，进而形成恶性循环。4.4线路总体偏长线路长度一般指单程线路长度，即服务区域内的固定线路在首末站之间运行的实际距离[16]。公交线路的适宜长度跟城市的形态结构有密切的关系，不同规模的城市线路长度也没有统一的标准。一般而言，市区线路的长度以8~12km为宜，一般不超过13km[17]。兰州市101条线路中，34%的公交线路超过了12km，只有45%的公交路线长度在8~12km，适宜线路长度尚不足一半，公交线路明显偏长，其中，最长的k102路车（兰州车站-西固枢纽）运营线路长达25km，而最短的14路车（兰州西站-省建二公）运营线路仅有2.3km。4.5非直线系数偏大线路非直线系数是路网布局规划中的一项重要指标。网络两节点(小区)间的非直线系数定义为该两节点(小区)间的路上实际距离比两点间空中直线距离，如果以时间或费用为标准，则非直线系数定义为从甲节点(区)到乙节点(区)路上所花费的实际时间或费用与两个节点(区)空间直线距离(假想)所要花费的时间或费用之比。《城市道路交通规划设计规范GB50220-95》规定：公共交通线路非直线系数不应大于1.4，整个线网的平均非直线系数为1.15～1.2为宜。线路非直线系数指服务区域内公交首末站之间的实际距离与空间直线距离之比，线路非直线系数一般为1.2~1.3为宜，最大不宜超过1.4，这样有利于提高行车速度，缩短乘车时间[17]，在兰州市公交线路中，除34路环行线以外的101条运营路线，平均线路非直线系数为1.52，明显偏大，有50%的线路超出标准范围。其中129路公交线路的非直线系数高达3.56,128路公交路线的非直线系数高达3.43。可以看出，本来公交线路总体偏长，加之非直线系数过大，道路曲折，无形中增加了居民的乘车和出行时间。4.6首末站点不均衡从站点设置来看，兰州市101条公交线路首末站点中，城关区最多，七里河区次之，也是公交首末站较多的区域，安宁区最少，公交首末站点在市区分布极不平衡。枢纽站点分布也是如此，目前全市只有西关十字、兰州车站、五泉广场、小西湖、兰州西站、崔家庄等5个枢纽站点，数量明显不足。同时，各个枢纽站点的差距也很明显，最大的公交枢纽站西关十字有22条公交线路，五泉广场和兰州车站分别有12条和10条线路。这3个枢纽站都位于城关区。七里河区最大的枢纽站兰州西站有8条公交线路，而安宁区最大的公交枢纽站崔家庄站仅有3条线路。西固区尚无公交枢纽站，最大的公交站点西固城有7条线路。4.7线网密度差异大公交运营线路网密度指各运营线路的总长度与有公共服务区域面积之比[16]，主要反映公交线路在道路上的密集程度，一定程度上也能反映线路的重复程度。结合101条公交线路的运营程度，得出运营线路网密度，结果表明：兰州市各区公交平均运营线路网密度均低于平均水平，且各区之间的线网密度差异大。与此同时，由于所承担的城市功能不同，公交线路在各区的数量分布也存在着明显的差异城关区作为兰州市政治、经济文化中心，道路网比较完善，公交线路最多，公交占有率高达91.4%，然而公交线路主要集中在东西向干道上，像会宁路、正宁路等重要的南北支路几乎没有公交通过，使得部分路段公交线路重复系数较大，如：西津东路、中山南路、庆阳路及天水南路等，尤其在西津东路上就有25条公交线路，容易造成公交进出站的拥堵现象。七里河区是装备制造、铁路编组和物资供应区，公交线路主要集中在西津路、敦煌路和南滨河路上，铁路以南公交线路很少，现运营公交线路59条，区内线路5条，区间线路54条，其中连接两区的线路46条，连接三区间的线路8条，公交占有率63.44%。由于七里河区地形狭长，沿主要干道居住的小区较多，导致东西向交通量大，上下班高峰期间拥堵严重。西固区是中国重要的石化基地，在建国初第一个五年计划时期就进行了大规模的开发和建设，路网比较合理，公交线路主要布局在西固路、先锋路和福利路等主干道上。现运营公交线路27条，区内线路10条，区间线路17条，其中连接两区间的线路12条，连接三区间的线路5条，公交占有率为29.03%。由于连接三区的公交线路较长，堵车现象时有发生，如兰通厂门口、大滩二手市场以及秀川丁字路口常有拥堵现象发生。安宁区是高教文化区及开发区，公交线路布设较少，路网结构单一，线路主要集中在安宁东西路和北滨河路上，现运营线路19条，区内仅有一条从崔家庄到沙井驿的46路公交车，区间线路18条，其中连接两区之间的线路14条，连接三区间的线路4条，公交占有率最低，只有20.43%。近几年随着开发建设力度的加大，道路开挖频繁且持续时间长，对城市公共交通带来严重影响。五、兰州市交通拥堵解决对策5.1注重公交站点基础设施的完善站牌是公交站点的重要组成部分之一，也是市民选择出行路线的重要指南，站牌信息更新是否及时、站牌是否清晰，站牌的位置是否合理，都严重影响着城市市民的出行。所以，组织有关单位和个人及时更新、清洗站牌是非常有效的举措之一。其次在人口密集的公交站点，设置特殊人群（老弱病残孕）候车区，设扶手护栏等设施来保障特殊人群的出行需求。部分市民有随意丢垃圾、随意吐痰等陋习，在人流量大的公交枢纽应该设置卫生间、垃圾桶等基础设施，有利于站点卫生的保持与传染病的控制。给乘客提供良好的候车环境，也有利于市容市貌的改善。5.2不断优化线网结构带状结构城市的公交网络通常方向性较强，路网结构制约着公交线网的布局，结合公共交通需求时空分布特点和道路网的布局特点，在确定合适投入的情况下，确定合理的路网布局，最大程度地满足城市公共交通需求[18]。构建多中心的城市公交线网结构，适当的增加安宁、七里河和西固三区的公交线路和枢纽站点，平衡各区之间的公共承运能力；增加跨河公交，适应南北两岸间联系日益密切的客观事实；增加路网覆盖密度，充分发挥城市主干道的“达”和支路的“通”的功能，避免交通过度集中；尽快打通南山过境公路，修建绕城高速公路，解决过境交通对城市主干道的干扰问题，缓解城市中心交通压力；在道路交叉路口及交通拥堵瓶颈处，增修立交桥和高架桥，真正发挥立体交通功能；在现有条件的道路上开辟公交专用车道，提高公交运行效率。5.3合理规划公交站点据调查显示，因为堵车外加所经线路站点过多而延误了大量时间，市民到达目的地一般至少需要30-40分钟，更有一部分需要1-2小时，所以很多市民都建议对部分路段站点进行合理的撤并。公交停靠站点按交通条例要求距主要道路口50米以上设置，站点间距应该在400-900米之间，并且按交通条例要求，站点面对面设置应该相错200米。但城关区很多公交站点就设置在路口的拐点上，例如：1路、131路等公交车，它们的停靠站大多都在十字路口拐点处，给来往车辆造成盲区，容易发生撞车、追尾的现象。因此，站点选址要慎重，与路口距离要适当，最好在30-50米之间。车辆行人密集处应该设置更加安全的站台，站点间距不能过短，避免人流拥堵。带状河谷型城市要做好公交站点规划布局，尤其是首末站的布局建设，降低部分线路和站点的重复率，提高公交效率。兰州市一方面要根据线路的需要，合理增加公交首末站点；另一方面还要适当平衡安宁、西固及七里河三区站点数量，改变目前过于集中于城关区的局面。在西关十字、铁路局、兰州西站、培黎广场、西固城等主要枢纽站点建立大型综合立体式停车场，最大程度地减少首末站对空间资源的占用；在交叉路口、线路较多的站点加强协调，并做好站场规划建设，避免某些公交车终点站路边占道，减少公交车进出站“排长龙”带来的交通拥堵；未雨绸缪，科学规划不同交通方式之间的衔接，如：安宁BRT和常规公交的衔接，以及未来轨道交通与地面公交的衔接等。5.4积极开发水上交通兰州地形狭长，黄河阻隔，是城市交通发展的最大制约因素，但从构建山水城市的特点，打造水上交通来说，又具有有利的条件，只是长期以来对水上交通的开发未得到足够的重视。兰州东西方向的交通量大，利用黄河穿城而过的优势，积极开发水上交通，与常规公交、BRT以及即将建设成的轨道交通形成多样化的交通发展模式。可以考虑在雁滩桥、城关黄河桥、中山桥、小西湖桥、西站黄河桥、银滩大桥以及西沙桥等处设置码头，通过水上交通将城市节点有机地连在一起，并与黄河百里风情线建设相结合，与城市旅游观光路线相吻合，与城市公交线路相衔接，便捷城市交通，塑造城市特色，提升城市形象。5.5着力提升管理水平将智能公共系统、全球卫星定位系统和地理信息系统相结合运用于兰州公共交通发展当中，提高道路使用率，减少停车时间；完善交通指挥系统建设，在交通流量大的十字路口加大交警的投入和电子警察的布设提高指挥调度和监察能力；针对公交拥堵的现状，加大对公交发展的资金和科技的投入，加快车辆更新，提高公交车行车速度和运行准点率，及时疏散客流；制定“公交优先“政策，适当限制私家车的出行，改善公交运行的软环境；加强停车场的规划和管理，解决小汽车停车占道对公交运行的影响；配合相关部门，对马路市场等非交通占道现象进行及时整治；对道路开挖进行严格管理，管网布设尽量集中统一，一次性开挖并埋设，限期完成，并及时修复路面，按期恢复正常交通，避免造成长时间的交通拥堵。结语兰州作为国内典型的带状河谷城市，城市交通问题一直困扰着城市的正常发展，其中尤以公共交通为最，线路普遍偏长，非直线系数过大，线网密度差异大以及首末站点分布不均衡，是公交线路中存在的主要问题。因此，统筹全局，对部分道路进行改造，优化公交线网结构，积极发