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交通需求管理视角下大城市轨道交通实效分析 交通需求管理视角下大城市轨道交通实效分析 曹炎 石飞 曹炎 石飞 摘要：摘要：文章首先从当斯定律出发，揭示了单方面的城市交通建设不能解决作为复杂性系统的城市交通管理问题.而从需求与供给两方面着手的“交通需求管理”（TDM）理论成为当前公认的解决城市交通难题的良方。继而对当前大城市轨道交通建设现状及问题进行分析，找出轨道交通未能解决城市拥堵的四类原因，即交通结构性矛盾突出、新的交通需求不断产生、不合理的交通供求配置和城市机动化门槛低。结合近年来南京市轨道交通建设的成果，从市域宏观层面和站点微观层面，对轨道交通建设的实效予以分析。从供求关系的角度，对南京市轨道交通发展提出三点反思。关键词：关键词：当斯定律，交通需求管理，轨道交通，南京，供求关系 随着经济的发展和交通需求的增加，建设大运量轨道交通成为国内大城市的共同选择。轨道交通一方面吸引了大量人流，一方面也间接引导了以城市新区为代表的空间蔓延。其结果是轨道交通线路本身人满为患，而因轨道交通兴起的城市新区则陷入进一步拥堵中。本文从交通需求管理的角度，以南京市为例，对大城市轨道交通的实际使用效果展开分析与评价。1 交通需求管理理论及措施 1.1 复杂性系统城市交通管理与当斯定律 1.1 复杂性系统城市交通管理与当斯定律 从系统论的角度来看，城市交通的运营管理，涉及到路、人、车三类要素，人本身具有个体理性和集体非理性的交通使用习惯，道路本身也有主次，地面、地下层次之分。不同的路面分配方式，会引导市民不同的出行选择。此外还有社会经济水平、城市规模甚至区域气候因素影响交通运营管理1。总的来看，合理顺畅的城市交通系统建构，无法简单地还原到对某一类要素的单独控制和引导上。因此，城市交通管理是城市交通规划工作中一类复杂性系统。在交通管理中，有一条著名的当斯定律（Downs Law）：在政府对城市交通缺乏有效管理的情况下，新建的道路设施会引发新的道路需求，且交通需求总是超过道路供给。也就是说，在此情况下，不管投入多大的人力财力，结果必然导致交通拥堵。当斯定律从三个方面说明了增加交通供给反而促使道路更加拥堵的现象：改善后的道路会吸引原本在其他时间出行的车辆同时集中在此，导致过多车辆的空间重合；改善后的道路会吸引原本走其他道路的车辆集中在此，导致过多车辆的时间重合；改善后的道路会吸引原本乘坐公共交通出行的出行者改自驾车出行，导致道路上车辆增多2。学术界普通认为，城市交通管理包括供应和需求两个方面。以美国为代表的西方国家，曾经一度认为提高交通供给就能解决城市交通拥堵。上世纪 70 年代前曾有过大规模的道路设施建设，结果是小汽车泛滥，城市交通问题愈发严重，完全陷入当斯定律的预言。此后各国开始真正重视交通需求管理。对于我国来说，自上世纪 90 年代开始，国内各大城市也已经陆续引入交通需求理论来指导城市交通建设，并取得了一些成功的案例。1.2 交通需求管理理论内涵 1.2 交通需求管理理论内涵 国内学术界对交通需求管理（TDM，Transportation Demand Management）理论有两种截然不同的认识。以黄永根为代表的学者认为，TDM 理论就是对现有的城市道路管理进行政策上的改善，引导居民放弃小汽车出行，侧重于探究 TDM 的具体实施技术3。以周鹤龙为代表的学者则认为，TDM 应该是通过调整用地布局、控制土地开发强度、改变客货运输时空布局方式和改变人们的交通出行观念和行为，来达到减轻城市交通拥挤的一系列管理措施4。侧重于交通系统建构。从这 20 多年的理论发展来看，第二类学者对 TDM 理论的阐述是主流认识。TDM 理论不应单独从满足需求去考虑，它更强调理智地使用道路资源，克制滥用道路，引导人们（车辆）的出行从无秩到有秩，强调人们减少低效率的私人车辆出行，转变为高效的公共交通出行。1.3 交通需求管理理论主要研究内容 1.3 交通需求管理理论主要研究内容 国内学者对 TDM 理论的阐述主要集中在以下方面：1.3.1 供求关系 快速城镇化和机动化带来的交通需求激增，而交通供给在时空维度上难以保持同样的增长速度。特别是大城市外来人口的跳跃性增长，导致国内各大城市交通拥堵不堪。所以必须要通过加快轨道交通建设等方式大力增加交通供给，同时引导合理的交通需求5。1.3.2 经济成本 通过博弈论、边际成本等理论手段，分析交通拥挤的经济成本，得出改善城市规划、优化城市交通结构、调整出行成本等经济调节方式6-7。1.3.3 实施层次 建立自上而下的层次解决观念，能够在高层次解决或预防的问题不应该拖至低层次。周鹤龙认为可以大致分为四个层次：城市性质、职能、结构层次；城市总体规划层次；城市综合交通规划层次；交通监控、组织与管理层次。1.4 交通需求管理常用的实施手段 1.4 交通需求管理常用的实施手段 目前在国内大城市已经采用了从宏观到微观，标本兼治的实施措施，如公交优先车道建设、公共自行车系统建设、停车收费制度、单双号制度等，其中轨道交通建设是交通需求管理影响力最大的一项。它是城市交通供给的重大项目，也是交通需求管理常见的调节方式。从站点选线之初，城市总体规划就将轨道交通站点周边土地规划为新城区的居住、商业中心，站点周边的公交接驳，驻车换乘系统同步建设；在个体选择上，轨道交通带来的便捷出行条件备受首次购房者青睐。2 大城市轨道交通建设的现状及问题 2.1 如火如荼的轨道交通建设现状 2.1 如火如荼的轨道交通建设现状 在轨道交通建设与道路拥堵治理方面，我国大城市政府已经基本达成共识8：即轨道交通能够极大地提高城市通勤效率，吸引城市居民选择公共交通方式取代机动车出行，从根本上解决由于供需不平衡而产生的城市常发性交通拥堵。在全国所有的大城市，几乎全都出现了修建轨道交通的建设热潮。截止 2010 年 10 月，全国已有 57 条共计 1400 公里的地铁线路在建9。以南京为例，现有 3 条地铁线路（一号线、二号线、一号线南延线）共 87 公里投入运营，根据总体规划，到 2030 年南京市将有 25 条轨道交通线路共计 775 公里。远远超过世界级大城市纽约、伦敦的轨道交通线路长度。2.2 轨道交通建设出现的问题 2.2 轨道交通建设出现的问题 火热的建设背后，有很多值得思考的问题。最突出的就是维护成本太高，其次是城市拥堵并没有解决。其他的如环境噪音问题、地铁站点接驳问题等，本文不予讨论。2.2.1 维护成本过高 国内轨道交通建设成本为每公里 46 亿元，运营成本也很高，大多数依赖财政补贴。如北京地铁每年均需财政补贴 10 个亿以上。计算折旧成本后，其亏损程度更高。2.2.2 城市拥堵无法解决 以韩国首尔为例，全金秀指出10，首尔的轨道交通在 2003 年已建成 478 公里，但城市依然拥堵，轨道交通挤占的是公交原本负担的份额，机动车出行趋势并未好转。在我国首都北京也有类似现象：一方面地铁建设突飞猛进，至 2013 年，实际运行 16条轨道交通线路总里程 465 公里，日客流量超 1000 万人次；另一方面，小汽车出行比例高达 35%以上，其中 5 km 以下出行比例超过 40%，且多集中在中心城区5。地面拥堵不断加剧，首都被市民戏称为“首堵”。从首尔和北京的案例中明显看出，轨道交通建设与城市拥堵之间，并不存在此消彼长的替代关系，反而呈现出了共同增加的特征。2.3 产生问题的原因 2.3 产生问题的原因 从交通需求管理的角度来看，笔者认为目前轨道交通建设没能按照预期，解决城市拥堵问题，具有几点可能的因素：交通供求结构性矛盾突出。城市交通硬件设施欠账太多，城市化进程过快，现有的轨道交通建设客观上仍滞后于市民交通需求；新的交通需求不断产生。轨道交通建设扩大了市民的通勤范围，老城与新城，新城与新城之间都产生了更大的交通需求，而以轨道交通为代表的公共交通供应并不能完全满足这一需求，具有更高负担能力的市民转而投向私人交通工具，导致主城区更加拥堵；不合理的交通供求配置导致职住不平衡。城市外围组团通过轨道交通的建设发展很快，但以居住功能为主，缺乏本地就业机会，通勤需求远远大于城市规划的预期。城市机动化门槛低，小汽车使用呈现盲目化趋势。这与国民收入增长、国家鼓励汽车工业等客观因素有关，更与城市对小汽车管理手段单一、调控不力的主观因素有关。3 实证分析以南京为例 3.1 研究内容 3.1 研究内容 统计资料包括近年来南京市居民出行方式的变迁、私人小汽车保有量变化和地铁开通后历年客运量三项数据。案例分析选择了南京市轨道交通一号线南延线竹山站周边区域，研究这一区域居民交通供求关系。从通勤方式、地铁使用反馈和小汽车使用反馈三个方面，合理判断站点周边居民的交通需求与供给情况。3.2 市域层面宏观数据分析 3.2 市域层面宏观数据分析 3.2.1 居民出行方式变迁 表 1 南京市主城区居民出行方式的变化情况 年份 普通公交 轨道交通 小汽车 自行车 步行 其他 总计 年份 普通公交 轨道交通 小汽车 自行车 步行 其他 总计 1986年 1986年 19.2%2.6%44.1%33.1%1.1%100%1997年 1997年 8.73%0.93%58.3%25.6%6.44%100%2007年 2007年 19.3%2.16%4.31%40.14%26.32%7.8%100%2010 年 2010 年 23.01%10.35%36.57%25.53%4.64%100%资料来源：城市交通规划理论及其应用11、南京交通发展白皮书12、南京交通发展年度报告 2011年13 表 2 南京市 2002 年与 2011 年城市交通发展主要人均指标对比一览表 年份 年份 城市常住人口（万人）人均道路面积（）城市常住人口（万人）人均道路面积（）每万人拥有公共交通车辆（标台）每万人拥有公共交通车辆（标台）每万人出租车拥有量（台）每万人出租车拥有量（台）每万人小汽车拥有量（台）每万人小汽车拥有量（台）2002年 2002年 480 11.319.818.5125 2011年 2011年 810 19.6314.3113.1825 数据来源：南京市 2003、2012 年统计年鉴 从近三十年南京市全域的居民出行方式来看，八九十年代呈现自行车+公交的出行方式，而从 20 世纪末到 21 世纪初的十余年中，明显呈现出机动化趋势，即公交和小汽车出行增长迅速，而自行车和步行比例不断下降。从供求关系来看，21 世纪的头十年，南京市主城区的道路供应量明显增加，但这些进步有其承受极限。全域范围的机动化趋势不断持续，导致城市，尤其在主城区，路面机动交通发生量越来越多，交通供求关系明显出现了偏差。由此产生了对轨道交通建设的迫切需求。3.2.2 私人小汽车保有量变化情况 在私人小汽车保有量看，南京市在 1997-2010 年间保持持续较快增长，其中 2003 年增长率甚至超过 40%。目前该市尚未出台小汽车出行的管理措施，小汽车总量的增加，反映出有更多市民选择小汽车出行。图 1 历年南京市私人小客车保有量发展图（单位：万辆）资料来源：南京交通发展年度报告 2011 年 3.2.3 轨道交通年客运量变化 表 3 南京轨道交通年客运量变化 年份年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 轨道交通客运量（万人）轨道交通客运量（万人）357 5798 8016 103791153521460 34370 40060轨道交通占公共交通客运量（轨道交通占公共交通客运量（%）0.4%5.8%7.5%9.2%9.2%16.9%24.6%26.8%图 2 2010 年南京地铁各线日均客运量情况图 资料来源：南京交通发展年度报告 2011 年 从轨道交通的数据分布来看，在 2010 年承担客运量出现明显上升趋势，该年地铁 1 号线南延线、地铁 2 号线及东延线同时开通。从日均客流量来看，地铁 1 号线和 2 号线客流量较大，而 1 号线南延线客流量很少。根据实地观察和访谈资料，这一线路反而更加拥挤。其原因是江宁-主城间工作往返的长距离通勤客流人数多，且单次出行的时间较长。3.2.4 宏观数据小结 市域宏观层面的三组数据显示，在轨道交通投入运营前，南京市的交通供应与需求已经发生了很大偏差：一方面，机动化水平不断提高，私人小汽车的使用强度并没有随着公共交通方式的优化而降低；另一方面，道路设施的改善能力有限，交通供求矛盾异常突出。南京市轨道交通投入运营后，目前已经承担了全部公共交通超过四分之一客流，显示出其强大的通勤能力。但由于这一过程伴随着机动化和新城区建设向外推进，城市拥堵问题没有得到解决。3.3 微观层面的站点调研与分析 3.3 微观层面的站点调研与分析 3.3.1 研究区域 图 3 研究区域示意图 资料来源：自绘研究区域为南京市江宁区东山组团，地铁 1 号线南延线竹山站周边直径为 1.5km 的区域。该站紧邻江宁区科学园，是一个功能完善的新城区域。3.3.2 调研情况 调研时间为 2013 年 12 月，在竹山站周边居民小区如潭桥公寓、天元城、东渡国际青年城等发放问卷 96 份，有效问卷 70 份，问卷有效率 73%。3.3.3 居民通勤路段 该区域内居民的工作地主要集中在南京主城和东山副城。本区域到南京主城的通勤道路包括天印大道、双龙大道、将军大道，其道路交通流量参见表 4。表 4 主城区至东山副城通勤道路一览表 资料来源：南京交通发展年度报告 2011 年 3.3.4 居民通勤方式及特点 问卷中 1-8 题是对居民通勤情况的总体情况调查，得到以下几项数据：该区域的居民工作地主要在东山本地，主城区工作仅有 20%；主要通勤交通工具，各有 20%的受访者选择了轨道交通和小汽车出行，但 35%选择了电动车或自行车方式，反映本地就业为主；单程通勤耗时上，65%的受访者通勤耗时为 30 分钟以内，比较舒适；65%的受访者明确认为轨道交通无法解决交通拥堵问题；购车计划，有 89%的受访者表示“有”，说明限制购买私家车并不符合民众愿望。从居民通勤方式来看，该地区以本地就业为主，轨道交通并不是主要交通工具，但私家车将会日益增加。主城至东山 道路名称道路名称 2010 年进城年进城2010 年出城年出城2010 年总量年总量2009 年总量年总量 增长率增长率 双龙大道（宁溧路）40010 35670 75680 48174 57.1%将军大道 15945 18240 34185 34618 -1.3%宁杭高速 7304 7279 14583 12150 20.0%机场高速 11552 12373 23925 24564-2.6%3.3.5 轨道交通出行意愿调查 问卷中 9-16 题是针对选择轨道出行的市民展开调查。结果如下：出行距离与频率：到达地铁站的距离集中分布在 300-500 米（60%），到达地铁站的主要交通工具是步行和骑车（共 80%），使用地铁通勤的频率集中在每周10 次和每周 1-3次，各占 40%；出行过程中时耗：车厢内净时耗方面，3045 分钟最多（40%）；其次为 4560 分钟与15 分钟（各 20%）。而花费在等待和换乘其他工具上的时间，选择最多的是 1530 分钟（60%）。二者相加，意味着这一区域选择轨道交通出行的总耗时最多的是 11.5 小时；轨道交通使用感受：集中在两个关键词，便捷快速（40%）和拥挤（50%）；所有使用轨道交通的人都表示，即使自己有车或者未来买车，也依然坚持地铁通勤（100%），其主要原因是地面道路拥堵（60%）。从轨道交通出行意愿来看，对于长距离通勤上班的市民来说，地面道路的拥堵是他们最担忧的。相比之下，准时而又拥挤的地铁是可以承受的。3.3.6 小汽车出行意愿调查 问卷中 17-23 题是针对选择竹山站周边选择小汽车出行的市民展开调查。80%的受访者表示经常遭遇道路拥堵；40%的受访者表示最拥堵的情况是主城新街口地带。促使居民选择私家车而放弃地铁出行的主要原因有两类，即工作地或居住地距离地铁站点较远（40%），以及开车耗时较短（40%）。在“最认可的小汽车出行替代方式”中，认可度较高的是轨道交通（40%）和慢行交通（如步行、自行车，40%）。当问及轨道交通完善后，是否会放弃小汽车通勤，80%的受访者表示会明确选择地铁，放弃小汽车。整体来看，竹山站周边使用小汽车出行比例不高，而且对轨道交通建设认可度较高，未来有替代的可能性。4 总结反思 65%的受访者认为“轨道交通建设不能解决城市拥堵”的结果反映出普通的南京市民都看到，只建设而不重视管理是无法解决交通拥堵的，这与交通需求管理的思路不谋而合。通过南京市的案例分析，可以得到基于交通需求管理视角下，大城市轨道交通建设的几点反思。4.1 打破职住分离的发展趋势 4.1 打破职住分离的发展趋势 南京城市空间向外扩展的过程中，呈现非常明显的组团式开发模式，大的新城市组团有：东山副城、河西新城、江北副城、仙林副城，小的城市组团更多。组团之间有长江、外秦淮河、紫金山等自然山水隔开。组团式结构的城市，必然会出现新建组团与老城区的竞争。老城区交通量远高于新建组团，由于开发较早，道路网骨架复杂，基本没有多余土地用于道路建设14。从供求关系来看，老城区需求最大，以轨道交通建设为主导的交通供应量应努力提高。对于城市外围新建组团，为了避免摊大饼式的城市蔓延，组团之间空间不接壤，少量交通干线成为联系主要通道，轨道交通多沿此类干道分布。由于集聚能力强，大量居住区很快被开发。在北京、上海等特大城市，建立了诸如天通苑、回龙观的卧城，人口规模数十万人。这些地区的轨道交通呈现鲜明的潮汐特征，路面交通也日益拥堵，市民的生活质量深受影响。在本案例中，竹山站并没有呈现明显的职住分离现象。分析具有三个原因：经济区位：东山副城是原江宁县城，竹山站紧邻科技园，本地即有大量的二、三产业就业机会；样本偏差：由于调查区域相对孤立，受访样本个数较少，不一定能够代表东山副城其他区域居民的就业选择；绝对数量：即使假定东山副城的就业多数在本地，但居住人口总量大，与主城区的通勤量仍然很大。东山副城现有人口 70 万人，就业劳动力按照总人口 45%计，以 20%主城区就业率计算，则有 6.3 万人每天在主城区与东山副城进行通勤。从回龙观的“卧城”和东山副城的“非卧城”现象里，可以看到过度依赖轨道交通推动城市扩张，极有可能变新区为卧城，加速城市拥堵。解决这一问题可以借鉴竹山站的做法，主动在城市新建组团提供多样化的就业就会，从源头上减少这些地区的长距离交通需求。4.2 改变站点沿线土地开发与交通供求不匹配现象 4.2 改变站点沿线土地开发与交通供求不匹配现象 以竹山站为代表的大城市新建组团，新的交通需求不断被制造，而供给能力却无法大幅提升。轨道交通建设的正外部性被居住开发的集体非理性湮没。前期的土地开发与后期的交通需求管理仍存在脱节和缺失。具体有三点现象：4.2.1 不同地段的容积率与房价差异 理论上站点地区的住房开发，容积率应明显高于非站点地区。但竹山站一千米范围里即开发了低密度别墅区（天元城）。容积率不足，容易导致站点的运能未充分发挥。同时地铁房在价格明显高于非地铁房，年轻购房者被迫选择非站点地区。一旦收入增加，这一群体自然会选择私家车出行弥补这一缺陷。4.2.2 开发商对大区域交通出行量考虑不足 通过对地铁房的炒作，站点附近楼盘吸引了大量购房者。但过量的人口，终将超出交通设施承载能力。进而降低了设施服务水平，一部分民众转而投向更舒适的私家车（这里不是指竹山站）。4.2.3 地铁站周边的商业竞争力不如主城区 由于商业档次低，业态单一，站点地区居民生活依然要与拥堵不堪的老城区打交道，大大增加了长距离出行量。4.3 实现“R+B”模式下多种交通工具的合作 4.3 实现“R+B”模式下多种交通工具的合作 在中长距离内，轨道交通与小汽车存在明显竞争。在中短距离内，轨道交通与常规公交产生竞争。在竞争中，轨道交通由于线路密度低、站点少、站距太长而往往输于小汽车和常规公交，难以单独惠及大部分市民15。从交通需求的角度来看，轨道交通的推广必须与其他交通方式进行合作。主要推广模式有两类：“P+R”（park+railway）与“R+B”(railway+bike)16。前者主要针对开车到达地铁站换乘人群，后者可以适用于全部人群。以“P+R”模式推广的驻车换乘系统，实施效果是利弊参半的：收费过低，则非换乘普通车主也会将车停入，收费过高，车主会选择路边停车，停车场成为空置。案例中的竹山站已经有相对完备的公共换乘设施，包括公共自行车系统（PBS），非机动车停车场和紧邻的公交站台(图 10、11)，80%的受访者选择步行、自行车或电动车到达站点。说明在南京市新建城区，有推广“R+B”模式的可行性。结合国内推广轨道交通与自行车换乘的经验16，本文认为，在大城市新城区应当以“R+B”模式为主导，积极引导轨道交通站点周边居民重新建立使用非机动车的需求。通过图 4 竹山站周边非机动车停车场 资料来源：现场拍摄图 5 竹山站 PBS 系统、公交站、私家车停车场 资料来源：现场拍摄站点周边开通面积充足的非机动车停车场，完善市域公共自行车系统等措施，最大化地实现轨道交通与多种交通工具的无缝对接，实现城市的可持续发展。参考文献 1陆化普.城市交通供给策略与交通需求管理对策研究.J.城市交通，2012（5）1-6 2钟函杉.城市交通需求管理研究.D.北京：北京交通大学硕士学位论文，2012：29 3黄永根，胡列格.交通需求管理实现交通系统可持续发展的有效方法.J.系统工程，1998（4）41-44,65 4 周鹤龙，徐吉谦.大城市交通需求管理研究.J.城市规划，2003（1）57-60 5全永燊，孙明正.中国大城市交通发展值得注意的几个倾向.J.城市交通，2011(2)：1-6 6刘义全，汪娟.基于 TDM 的城市交通拥挤经济分析及对策.J.交通科技与经济，2007（6）：90-91,94 7乔俊，马骏.基于博弈论的交通拥挤与交通需求管理策略分析.J.道路交通与安全，2009（04）：1-4 8杨涛.轨道交通将成为大城市治拥堵促发展的主渠道.N.经济日报，2010-10-14(5)9 宗和.全国已有 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