城市-交通量化规划体系探讨.pdf

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1、奎 望至 竺 三 翌兰 笪：望 兰!堂 兰 塑 !兰竺 旦 2 !竺!里 墅 !g a n d I n f o r m a t io n N o 3 V o 1 8 S e p t 2 0 1 0 城 市 一 交 通 量 化 规 划 体 系 探 讨 明 士 军 彭 狲 2 1 成 都 市 交 通 发 展 研 究 院，成 都61 0 0 41 2 成 都 市 交 通 委 员 会，成 都61 0 0 4 1 摘 要：交通规 划 的根本 目的是使 供 需保 持 相对 均 衡，而 目前 交通 规 划、设 计、建设、管 理手 段难 以相 对 长 期 地 达 到 此 目的。为 此，本 文 提 出城 市 一

2、交 通 量 化 规 划 理 念。从 交 通 需 求 的 派 生 性 出 发，构 建 城 市 一 交 通 量 4 15J 的 理 论 体 系 与 结 构 体 系。通 过 城 市 一交 通 量 4 15J 方 法，量 化 交 通 需 求 与 交 通 基 础 设 施 的 承 载 能 力，发 现、比较、描 述 和 度 量 交 通 拥 堵 的 症 结 所 在，加 强 土 地 利 用 与 交通 规 划 的 区域 整 合 力度，调 控 土 地 布局 形 态与 开发 强度，使 之产 生 的 交通 需求 与 交通 供给 保持 动 态的均 衡。关 键 词：土 地 利 用：交 通 量 化；规 划；供 需 均 衡 中

3、 图 分 类 号：u 1 2 文 献 标 识 码：A 文 章 编 号：1 6 7 2-4 7 4 7(2 0 1 0)0 3-0 0 2 7-0 6 St udy on t he Ci t y-t r a f f i c Qu a n t i t a t i v e P l a n n i n g Ar c h i t e c t u r e M I N G S h i j u n P E N G C h o n g。1 C he ng d u D e vel o p m en t Ac ad e my of C O mm u ni c at i O n，C he ng d u 61 00 4

4、1，Chi na 2 C he ng d u Mu ni ci p al C o mmi t t ee of C o mm u ni c at i o n，C he ng d u 61 00 41，Chi na AbstFact：The fund amental purpose of traffi c pl anning iS to mai nt ai n a relative balance between the traffi c suppi Y and t raffi c demand But the c urrent traffiC P1anni ng，design，construct

5、i on，and manage ment tools are re1 ati velY diffic ult to achi eve thi S i n a 1 ong-term So，a city traffi C quantit ative planning conception WaS poi nted out An academi C system 收 稿 日期：2 0 0 9 0 7 0 6 作 者 简 介：明 士军(1 9 7 9 一)，男，吉林 和 龙 人，博 士，成 都 市交 通 发 展研 究 院交 通 经 济 战略 研 究所 所 长，工 程 师；研 究方 向为 城 市交 通

6、系 统 分 析。27 交 通 运 输 工 程 与 信 息学 报 2 0 1 0年 第 3期 and a const ructio n system were conceived t hro ugh the deri vative of traffi C demand By thiS way，the crux of t raf fi C congestio n proble m was studi ed by quanti fyi ng t he t raffiC de mand and the ca rrying ca paci ty of traf fi C i nfrastructureT

7、he regional integ ration eff orts between l and。use effi Ciency and t raffiC pl anni ng was strengthened，and the 1and-us e di stri buti on and deve1Opment strength were controll ed t o maintai n a dynami C bal anc e between the traffi C demand and traffi C SUpp1 Y Key words：L and use effiCiency，t ra

8、ffiC quanti fi cati on，planning，supply and d emand bal ance 0 引 言 有 序、有 限 的 交 通 供 给 与 无 序 增 长 的交 通 需 求 的 不 匹 配 是 造 成 城 市 交 通 问题 的实 质。目前，交 通 规 划 主 要 采 用“四 阶 段 法”等 集 计 模 型 量 化 方 法 米 分 析 规 划 方 案 的合 理 性。“四 阶 段法”人 为 地 将 出 行 行 为 归类 分 割；同时，集 计 模 型 虽然 操 作 相 对 简 单，但 计 算 不精 确。根 据 当 斯 定 律(Do wn s l a w)“新 建 的道

9、 路 设施 会 诱 发 新 的 交 通 量，而 交 通 需求 总 是倾 向 于超 过 交 通 供 给”。交 通 规 划 方 案 一 般 情 况 下 是 在 既有 路 网上 进 行 完 善，产 生 的 趋 势 交 通 量、诱 增 交 通 和转 移 交 通 量 会 使 路 网 的 瓶 颈 发 生 转 移 I】1，为此，目前 采 取 的措 施 只 能 做 到 短 期 内缓 解 交 通 压 力。交 通 出行 行 为是 一 个 连 续 过 程，是 自学 习、自组 织、自适 应 的 动态 择优 过 程。交 通 量 的 时 空 分 布 与 出 行 方 式 的选 择 是 随 机 变 量。为 此，有 必 要 探

10、 索 出一 条 新 的 量 化 规 划 理 念 来 保 证 在 规 划、管 理 层 次 做 到 保 持 供 需平 衡 J。1 城 市 一 交 通 量 化 规 划 概 念 城 市 规 划 作 为 一 门学 科 具有 其 自身 的复 杂 性。但 是，复杂 是 相对 的，复 杂性 是有 规 律 的，是 可 以量 化 的【2】。如在 土 地利 用 规划 中采 用“容 积率”、土 地 利用 性质 布 局、价 格等 作 为交通 供 需“博 弈”的制衡 要素。交 通 需 求 历 来 被 认 为 是 派 生 性 需 求，经 济 活 动、社 会 活 动 等 本 源 性 需 求 的 变 化 直 接 决 定 交 通

11、 需 求 这 一派 生性 需 求 的大 小。可 见，通 过 分 析 经 济 活 动 和 社 会 活 动 的变 化 规 律，分 析 它们 与 交通 运 输 的 关 系，便 可 较 为 准 确 地 掌 握 交 通 需 求 的变 化 规 律。土 地 利 用 形 态 的不 合 理 或 开 发 强 度 过 高，可 能会 导 致 区域 交 通 容 量 无 法 满 足 交 通 需 求，引起 区域 交通 供 需 失衡，限制 了 区 域 可 达 性 的 改 善。为此，在 此 引 入 城 市 一 交 通 量 化 规 划 概 念。城 市 量 化 规 划；在 特 定 的 空 间尺 度 范 围 内，量 化 构 成 各

12、要 素 比例 及 各 关 联 要 素 之 间 的相 互 影 响，从 而 使 城 市 系 统 要 素 在 城 市 系 统 负 荷 能 力 阈 值 内保 持 一 体 化 发 展。城 市 交 通 量 化 规 划：基 于 区 域 一 体 化 理 念，从 土 地 利 用 出 发，统 筹 考 虑 城 市 公 共 开 放 空 间 对 交 通 流 时 空分 布 的 影 响；结合 出 行链 理 论，尊 重 出行 的 公 平 性 的选 择 性，将 土 地 规 划 与 交 通 规 划 充 分 融 合，发 现、比较、描 述 和 度 量 交 通 拥 堵 的症 结所 在，量 化 交通 需 求 与 交 通 基 础 设 施

13、的 承 载 能 力(总 体 能 力 与 瓶 颈 能 力)：通 过 调 控 土 地 开 发 强度，优 化 交 通 方 式 组 合 结 构，实 现 交 通 供 需 的 相 对 均 衡，即加 强 土 地 利 用 与 交 通 规 划 的 区 域 整 合 力 度。2城 市 一 交 通 量 化 规 划 理 论 体 系 2 1 城 市 区域 整 合 与 分 布 理 论 城 市 规 划 是 布 设 社 会 经 济 活 动 载 体 在 空 间 集 聚 的 程 度 和 集 聚 的形 态。通 过 集 聚 机 制、扩 散 机 制 和 产 业 组 织 机 制 的相 互 作 用(见 图1)，使 区域 形 成 一 系 列

14、有 序 的 空 间 结 构，促 进 城 市 区域 整合、良性 健 康 发 展，保 证信 息 流、资金 流、人 流、物 流 等 的 动 态 均 衡 1 5-61。与此 相 对 应，城 市。交 通 量 化规 划 相 对 应 区 域 整 合 发 展 阶 段 性 可 分 为 四个 阶 段(见 表 1)。誓2 8 l l 城 市 一 交 通 量 化 规 划 体 系 探 讨 明士 军等 2 2城 市 区域 整 合一 交 通 供 需 互 变 理 论 城 市 区 域 整 合 发 展 与 交通 需 求 存 在 着 互 为 促进 的 关 系，如 城 市 的规 模、布 局 与土 地 利 用 等 决 定城 市 交通

15、需 求特 征；自然 条 件、交 通 政 策、经 济 发 展、交 通 基 础 设 施 建 设 水平 与 交 通 工 具 的发 展 和使 用 等 决 定 着 城 市 交 通 供 给特 征(见 图 2)。相对 而 言，城 市 区域 整 合 派 生 的交 通 需求 是 多元、无 序、突 变 递 增 的 自变 量，交 通 供 给 是 一元、有 序、缓 慢 递 增 的 因变 量。为 此，交 通 供 给 相 对 交通 需 求 呈 现 递减 趋 势，从而 影 响 城 市 区域 整 合 的力 度 和 良性 发 展。因而，必 须根 据 城 市 规 划可 量 化 理 论，量 化 交通 需求 派 生 的规 律，在 既

16、 定 的交通 供给 能力 下，调 控、完 善城 市 规 划。图 1城 市 空 间 作 用 Fi g，1 Affec ti on of the ci ty spa ce s tr uc ture 表 1 城 市 一 交 通 量 化 规 划 发 展 阶 段 与 对 比 Tab1 Co mpari so n a mon g the ci t ytraf f i C quanti tati v e PI an n i ng deveI opmen t ph ases 环 境 承 拽 力，图 2城 市 区域 整 合 一 交 通 供 需 关 系 Fi g2 Re1 a ti on betwe en th

17、e ci t y ter ri tori a I i n tegra ti on and t r affi C de mand suppI y 薯 2 9 交 通 运 输 工 程 与信 息 学 报 2 0 1 0年 第 3期 2 3供 给 瓶 颈 理 论 经 济 活 动 的 正 常运 行 需 要 一 定 的供 给 能力 予 以 支 持，但 资源 分 布 的 有 限 性 决 定 了 供 给 具 有 瓶 颈 特 性，为 此，土 地 的 资 源 有 限性 和 经 济 活 动 正常 运 行 的 供 给 能力 要 求 等 必 然 限制 土 地 利 用 布局 和 开发 强度。对 交 通 系 统 而 言，其

18、 供 给 容 量 可分 为 固定 容 量、瓶 颈 容 量、动 态 容 量。固 定容 量 指 既定 道 路 网 的负 荷 能力；瓶 颈 容 量 是 指 路 网节 点 的转 换 能 力 以及 周 边 路 网 的分 流 能力：动 态 容 量 是 指 交 通 的运 行 系 统 所 提 供 的交通承 载能力和 交通 管理 能力，如鼓 励 出行 公交 化、交 通 T DM 管 理 可 以提 高 动 态 容 量。随 着 社 会 经 济 发 展，相 关 区 域 的 通 道 交 通 需 求 量 将 跟 随 呈 现 出增 长 趋 势，必 然产 生 趋 势 交 通量；交 通 基 础 设 施 的 改 善，又 将 改

19、善 服 务 区域 内 的 交通 条 件，从 而 诱 发 潜 在 的 交 通 需 求，产 生诱 增 交 通 量：由于 新 建 道 路 的走 向和 连 结，还 将 改变 原 有 路 网 与 其 它 运 输 方 式 对 通 道 内交 通 量 的吸 引，形 成 转 移 交 通 量 】。为 此，交 通 供 给 瓶 颈 具 有 转 移 的特 性，是 交 通 量 化 规 划 需 要 考 虑 的重 点。2 4出行 梯 度 特 性 理论 梯度 在数 学 中是反 映 因变量 变化 的强 度，而 出行 梯 度 反映 的是一种 集 各种 成分(出行 的安 全性、经济性、方 便性、快速 性、准点率 以及 出行 带来 的

20、效 益等)、出行方 式、交通 状况 等单 一或 综合 性 能的梯 度渐 变，体现 出行 者综 合权衡 后做 出 的 出行 决策 变化 情况(图 3)。为此，交通 出行 具有 时间梯 度、距离 梯度 和密 度梯度 。图 3出行 链 Fi g 3 Tri P chai n 2 4 1 出行 时 间梯 度 出 行 时 间 梯 度 是 交 通 量 随 着 出行 者 在 出行 时 间 上 的 要 求而 形成 的 梯度 分 布变 化，是 出 行 发 生、结 束 过 程 在 时 间上 分 布 的投 影。为 此，出行 者 的 出 行 时 间 需 求 特 性 决 定 了梯 度 变 化 程 度，而 时 间 需 求

21、特 性 与 生 活 作 息 习惯 息 息 相 关，具 有 社 会、家 庭、单 位及 个人 属 性，其 中 以单 位 属 性 为 主 要 影 响 要 素 1，即：G ()=【()，h i(x)，()，)，()，(1)产 l 式 中：G()i 时刻 出 行 时 间 梯度：单 位 作 息 习 惯 的分 类，J=1,2，：()从 事 第 类 性 质 单 位 工作 的个 人 作 息 习 惯：()从 事 第 类 性 质 单 位 工 作 的家 庭 作 息 习 惯：()第 类 性 质 单 位 的 作 息 习惯；s j()第 类 性 质 单位 的 社 会 作 息 习 惯：()其 他 性 质 单 位 的作 息 习

22、惯 对 第 类 性 质 单 位 的作 息 习惯 的 影 响：其 他 影 响 因 素。2 4 2出行 距 离梯 度 城 市 一 交 通 量 化 规 划 体 系 探 讨 明 士 军等 出 行 距 离 梯 度 正 是 反 映 出 行 者 出 行 距 离 特 性 的 梯 度 变 化 程 度，出行 者 对 出行 工 具、出 行 路 径 的 选 择 直 接 影 响 了 出行 时 间、距 离梯 度 的 变 化。城 市 居 民 的 出 行 起、终 点 一 般 都 是 其 居 住 地 与 工 作 岗 位，即 居 民 的居 住 选 址 和 岗位 位 置 是 决 定 人 们 出 行 生 成 的 更 深 层 次 的

23、原 因，即 出行 距 离 梯 度 由 土 地 利 用 性 质 布 局 决 定。2 4 3 出 行 密 度 梯 度 出 行 密 度 梯 度 是 由 居 民 不 同 选 择 行 为 集 计 后 形 成 的 时 空 累 积 结 果，是 城 市 人 口规 模、城 市 土 地 利 用 结 构 等 引 发 的 交 通 需 求 最 终 体 现。出 行 密 度 梯 度 对 交 通 结 构 的 影 响 主 要 反 应 在 出行 交 通 供 给 方 式 的 选 择 上【。从 城 市 客 运 交 通 影 响 因 素 的 中，将 最 敏 感 的 具 体 影 响 因 素 选 出，可 以 得 到 出 行 密 度 梯 度

24、函 数 表 达 式：D=f(厶C)(2)式 中：D 表 示 出 行 密 度 梯 度；，表 示 居 民收 入 水 平；P表 示 人 口与 岗位 密 度；表 示 土 地 使 用 强 度；C表 示 交 通 成 本。3城 市 一 交 通 量 化 规 划 结 构 体 系 城 市 居 民 的 出 行 方 式、交 通 量 和 交 通 方 式 分 布，可 以看 成 是 土 地 利 用 空 间 分 布 的 一 个 函 数 I 3 J。土 地 利 用 的 开 发 程 度 直 接 决 定 了交 通 需 求。道 路 两 旁 的土 地 利 用 性 质 决 定 联 系 道 路 上 的 交 通 模 式、交 通 特 征 和

25、交 通 流 量，进 而 决 定 了 道 路 的功 能。土 地 利 用 的 新 开 发 或 性 质 规 模 调 整，将 产 生 新 的 交 通 需求，对 道 路 系 统 也 产 生 新 的 需 求。为 此，城 市 交 通 量 化 交 通 体 系 结 构(见 图 4)为：第 一 层 次：土 地 利 用 的 布 局 和 开 发 的 强 度 和 掌 控 的 人 口和 岗位 的密 度。根 据 各 种 类 型 土 地 利 用 性 质 与 地 块 开 发 建 设 所 致 的 物 质 基 础 强 度 与 经 济 社 会 活 动 强 度，比较 分 析 不 同土 地 利 用 性 质 对 交 通 发 生 量 与 吸

26、 引 量 的 影 响，综 合 考 虑 入 住 单 位 岗 位 性 质 的 时 间属 性，量 化 派 生 交 通 需 求 的 时 空 密 度，从 而 规 划 与 交通 基 础 设 施 的布 局 与 供 给 能 力 相 匹 配 的 土 地 利 用 布 局，提 高 交 通 固 定 容 量。第 二 层 次：量 化 路 网 的供 给 容 量和 瓶 颈 容 量。根 据 交 通 需 求 的派 生 特性，预 测 趋 势 交通 量、诱 增 交通 量 和 转 移 交通 量，以最 差 条件 取 值 的 原则，测 定 交 通 出行 密 度 是 否超 过交 通 基础 设施 的供 给 能力，消 除 或 减少 交 通 供

27、给 的 瓶 颈容 量，从 而考 虑 交 通规 划 方 案 的 合 理性。第 三 层 次：交 通 管 理 发 挥 交 通 管 理 系 统 的调 控 能 力，即 加 强 交通 需 求 管 理，优 化 交 通 方 式 构 成，挖 掘 交 通 基 础 设 施 的 供 给 能 力，提 高 交 通 动 态 容 量。影 响 交 通 没 施 的 时 空 供 给 能 力 分 布 影 响 交 通 需 求 的 空 问 分 布 影 响 道 路 瓶 颈 的 时 空 分 布 土 地 利 用(决 定 交 通 刚 定 容 量)箍 下 纂 至 坌 可 达 性 要 求 一 城 市 交 通 (影 响 交 通 动 态 容 量)交 通

28、 行 l 服 I管 l 需 务 I理 求 交 通 系 统 时 间 分 布 级 配 关 系 銎 下 桑 影 响 上 地 价 值 与 丌 发 程 度 影 响 交 通 服 务 水 平 影 响 周 边 土 地 价 f 和 性 质 岗位作息、个人作息属性 卜 交通出行的时问分布 卜 交通出行密度时 分 图 4城 市 一交 通 量 化 规 划 体 系 Fi g 4 Archi tectur e of Ci t ytr af f i C qu anti t i ve PI anni ng 下转第4 2页 交通 运 输 工 程 与 信 息 学报 2 O l 0年 第 3期 有 可 能 在 沿 线 卖 出 实

29、现 其 价 值，所 以 不 宜 采 用 客 票 超 售 方 式。5结 束 语 本 文 研 究 了 我 国铁 路 客 运 专 线 的 客 票 超 售 问题 并 建 立 了 相 关 的优 化 模 型。由于 模 型 无 法 解 析 的 求 解，本 文 在 设 定 相 关 参 数 后，采 用 MAT LAB进 行 数 值 计 算，通 过 对 计 算 结 果 的分 析 选 择 了较 优 的客 票 超 售 方 案，并提 出 客 票 超 售 方 式 应 用 在 我 国铁 路 客运 专 线 中 时应 注 意 的若 干 问题，为 铁 路 客 运 专 线 客 票 超 售 理 论 及 方法 的 进 步 研 究 提供

30、 了 支 持。参 考 文 献【l】顾 建庄 航 空客运 的超 售 问题 分析【J】西南 民族 大 输与 经 济，2 0 0 8，3 0(8)：8 7 8 9 学 学报(自然科 学版)，2 0 0 7，3 3(3)：5 8 0-5 8 4 【3】杨 荣，政 文瑞，王 本玉 概率 论与 数理 统计【M】北【2】郭 颂 章 中 国 高 速 铁 路 客 票 超 售 的 探 讨 J】铁 道 运 京：清 华 大 学 出 版 杜，2 0 0 5(中 文 编辑：刘 娉 婷)上 接 第 3 1页 4结束 语 城 市 交 通 量 化 规 划 是 综 合 分 析 城 市 土 地 利 用 所 构 筑 的 物质 载 体

31、 与 产 生 的 社 会 经 济 活 动、环 境 等 影 响 交 通 系 统 运 行 的 各 方 面 因素，对 供 需 进 行 详 细 量 化 分 析，从 交 通 需 求 产 生 的根 源 进 行 方 案 设计，削 减 交 通 供 需 两 者 之 间存 在 的 不 均 衡，可有 效 保 证 城 市 的 可 持 续 发 展。参 考 文 献【1】曹 海 燕 充 分 的 量 化 分 析 在 城 市 规 划 中 的 应 用 2 0 0 5-0 7 一 l 8 h t t p：www s c j t o nl i n e c n S h o w Ne ws 【J】民 营 科 技，2 0 0 8，3(6)

32、：1 5 9，1 61 a s p?Ne ws l d 1 8 2 9【2】过 秀成 城 市集 约土 地 利用 与交通 系统 模式 关系研【5】明 士军 多 元化 公 交模 式 研 究【D】成 都：西 南 交 究【D】南 京：东 南 大 学 交 通 运 输 学 院，2 0 0 0：4 0 5 6 通 大 学 交 通 运 输 学 院，2 0 0 8：3 9-5 2 【3】李泳 城市 交 通 系 统与 土 地利 用 结 构关 系 研 究 【6】侯 学钢 快 速 干道 与城镇 体 系 的区域 整合 研究【M】【J】热 带 地 理 1 9 9 8，2(4)：3 0 7 31 0 长 沙：湖 南 大 学 出版 社，2 0 0 2【4】邱 锦 盛 交 通 量 需 求 预 测 方 法 与 应 用 E B O L (中文 编 辑：吴 继 屏)漫