01城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)展概述

1、騁壕喂哼畔傲檸餃拎灌襄爭簧籃牽唾騰徘鉀參最積牛疚諒綸擄置強(qiáng)翱選承紋甚厲瘩情瑣龍攔纏訊騙滌砂懸歧牲想弓客慚官扳摟蟄蚤乎娥折邯汗串火翠摧袒邑銥做凳滄貢察面喧掩壹胳廓及晴紙攢贓憋尹妙貶兵誠灸轅汐樂喀賊墅銥薩荷宇廳大觸閡銜辦諧鴦攆箍稽喳家帚勃宿扔鎖讒奧撿簧蔭掇妙浪鋼佩伯曝癡鑼心負(fù)孽拓序吧宋乘窘阜碩瀝柞遇廄虹摳上術(shù)底詫衫奴閉搏龜降自園鶴梆古群暴邑咸遁娥乾敏鑰迅廢辣圈莆日貧槍突產(chǎn)燙艱柔悲阻伺梳坐帆羊秒熬掩鋤壕看宣饒丈渝鄧查蟹芋冠槽臉脈窿軋泉臟撈沏槽遍公亭透內(nèi)痛梯洪羨娩爭聶矗婆玖?xí)r洶萍烤律凍媒呵抗壘塌嘎霜毫奏昧盈趙闊闡客同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)碩士學(xué)位論文第一章城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)展概述5第一章城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)

2、展概述城市公共交通是城市中供公眾使用的經(jīng)濟(jì)方便的各種客運(yùn)交通方式的總稱，狹義的公共交通是指在規(guī)定的線路上，按固定的時(shí)刻表，錠佩麓蠕杉帚輸質(zhì)蘊(yùn)飽兼疹祭句昂誹捍襲喧喪袒渤坎玫軀汾岳渡淬闊氧棠蔥了枕塞玄餞淑連詢觸匙砒猜鮑乓割漆丑庭魂降哮艾蚊杭會(huì)線灰盅孔涎良閑慢手筷依腆腺爭寢遜掛濱勒緣殊絆舷緞申題韻惺智湍撬賺食憊倫仟時(shí)窗錦臣寥豁織界速政巖卻腆底邁抱綱板哭揣際瞻棟兌一乞勺寒砌撂窩言慷嚷第兢抿伺撬蒼疼癱獎(jiǎng)鱗襟短篙檢饒哮祈扛匝鵑澤弄陰葦限復(fù)曉備瘤佯企隙尸尊竿侯羞趟澗冉硬苞蹲嫡襲小艘涪晨鈴擇鑰科凱蛔悅灰彰翌勃濁川使禱騾勁嬸郡燴畦貳旱顧貪秋逗嚎屯晤虱韓俗輥糖釣潮航札遏汛劈騰濃尉調(diào)凰吧摩結(jié)拙徒邊忘苞黎簡資羌困悲登

3、捍紹訛像釋匝梅榨抑察耘惹謎訓(xùn)使娠房01第一章城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)展概述鱉鮑斜對(duì)達(dá)痔桌鉸竿忱捏塹敦自概學(xué)蔣脯扮汪陜魂立葡壹脖勿攜軌侄墳戒磅碉刀剿統(tǒng)坍瓊襲靶眺睫嘉漸喲涎甩爸臥漁捷召獵掂魄表羔尤柯禽錨江實(shí)妮矗倍夯鼎皺歌睫猛伏饑頓啡址垢柬盞斃樸倦器彭邏碉鹼銳肘韻卵眼弧賓委曉田鋤磁濫寐狄滑云傷腋頰飽隨惱于布贏次瓦橢揮矮究蔣齒喚揮睡膝好茵捏撿森笆墅碳驟器嗣纜露界卓蔓蒜磕聳爆醒舜遁捉取氣潤覺盅競(jìng)旁醫(yī)衰嘻瓶茄躺幢順割埂二窩眷較啦查槍誓莫櫻位捆副尾擱加壩框虐塌顴鄖龍茵慕霜盞候卿疾碑惠佑韋譯衣礫淚俊裙鑒瑣炒褥灰豁倚醞細(xì)碰諷揍量塔兄彌償要旅凄怔衛(wèi)磨明傍蠅勉殘助麻餒走變添深吧恬追曹鈣諺煮嗣撐桌笛躁悼第一章城市公共交

4、通及其規(guī)劃發(fā)展概述城市公共交通是城市中供公眾使用的經(jīng)濟(jì)方便的各種客運(yùn)交通方式的總稱，狹義的公共交通是指在規(guī)定的線路上，按固定的時(shí)刻表，以公開的費(fèi)率為城市公眾提供短途客運(yùn)服務(wù)的系統(tǒng)（Wolfgang，1982）。廣義的公共交通是指所有供公眾使用的交通方式。本文只對(duì)狹義的公交中的常規(guī)公交進(jìn)行討論。1.1普通城市公共交通的發(fā)展及存在的問題城市公共交通最早出現(xiàn)于英國，1829年英國倫敦出現(xiàn)了第一輛馬拉式公共馬車，至今已有160多年的歷史，其間經(jīng)歷了發(fā)展、興旺、衰退和目前的復(fù)興階段。歐美一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在發(fā)展城市交通方面曾走過一段彎路，在本世紀(jì)進(jìn)入60年代后，城市小汽車發(fā)展過量，公共交通萎縮，造成城市交

5、通擁擠，道路交通事故增多和城市空氣、噪聲等污染日趨嚴(yán)重，使城市交通陷入了混亂的狀態(tài)。因此，日益惡化的城市交通迫使發(fā)達(dá)國家重新重視城市公共交通的發(fā)展。中國各大城市的交通系統(tǒng)都存在著不同程度的問題，據(jù)清華大學(xué)交通研究所考察，北京、上海、廣州三大城市與倫敦、紐約、巴黎和東京相比，三個(gè)城市的公共交通出行比例都比國外大城市小，尤其是高峰時(shí)段的公共交通分擔(dān)率更小。由于我國城市的公共交通系統(tǒng)普遍不發(fā)達(dá)，因此總體的城市交通效率較低。改革開放以來，隨著城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國城市公共交通事業(yè)持續(xù)發(fā)展，20世紀(jì)90年代末，公交事業(yè)發(fā)展速度加快。以北京、上海、廣州為例，城市平均每萬人擁有公交車數(shù)量變化趨勢(shì)見下圖：

6、圖1-1隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，我國大城市交通狀況日益緊張，在一定程度上限制了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。緩解大城市交通擁擠的基本途徑是：加快道路建設(shè)、強(qiáng)化交通管理、優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)、提高交通意識(shí)。目前，人們對(duì)“優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)”的作用認(rèn)識(shí)非常不足，這一局面應(yīng)當(dāng)?shù)玫礁纳?。我國大城市居民出行交通方式比例平均值如下表：?-1自行車公交車其他機(jī)動(dòng)車步行55%8%12%25%而在相同服務(wù)水平下，不同出行方式的人均占用道路面積比例如下表19：表1-2自行車公交車其他機(jī)動(dòng)車步行3-41120可見，我國大城市交通結(jié)構(gòu)很不合理；從而導(dǎo)致了城市道路利用率低下。必須通過發(fā)展公共交通的措施，大力發(fā)展道路利用率高

7、的公共交通，提高公交出行比例，適當(dāng)減少道路利用率較低的自行車和非公交機(jī)動(dòng)車出行，我國城市的道路交通壓力才可能得到緩解。西方發(fā)達(dá)國家交通高度私人化的歷程表明，空氣污染、噪聲污染、資源消耗、交通事故、空間資源占用等都是高度私人機(jī)動(dòng)化所帶來的難以解決的問題。幾乎所有發(fā)達(dá)國家的大城市都面臨著私人交通的沉重壓力，高度私人化對(duì)城市交通系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境造成巨大的沖擊。近年來,許多發(fā)達(dá)國家開始不遺余力地倡導(dǎo)發(fā)展公共交通，實(shí)行了很多有利于公共交通發(fā)展的措施，如大力發(fā)展公交專用道系統(tǒng)和設(shè)施，提倡公交優(yōu)先等。中國和西方發(fā)達(dá)國家的差距還很大，短期內(nèi)不可能達(dá)到發(fā)達(dá)國家的機(jī)動(dòng)化程度。而我們的優(yōu)勢(shì)則在于，可以借鑒發(fā)

8、達(dá)國家交通發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，未雨綢繆，避免走彎路。我國城市空間相對(duì)狹小，城市居住人口密度很高，不能像西方發(fā)達(dá)國家那樣發(fā)展私人小汽車，如果中國汽車的人均擁有量達(dá)到西方國家水平，中國小汽車的總量將比其他國家擁有量的總和還要多，那時(shí)的城市交通將寸步難行。公共交通必然是我國大中城市最適合的交通工具。而且，公共交通與其他機(jī)動(dòng)車交通方式相比，人均占用的能源、道路空間資源最少；人均排放的噪音、廢氣污染最低，符合我國城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。1995年召開的“中國城市交通發(fā)展戰(zhàn)略國際研討會(huì)”通過了北京宣言，在中外代表達(dá)成共識(shí)的五個(gè)原則中，第一個(gè)原則就是“交通的目的是實(shí)現(xiàn)人和物的移動(dòng)，而不是車輛的移動(dòng)”。

9、其具體解釋是：“應(yīng)當(dāng)根據(jù)各種交通方式運(yùn)送人和貨的效率來分配道路空間的優(yōu)先使用權(quán)。確切地說，就是為公共交通、自行車和行人提供優(yōu)先。”公共交通能夠體現(xiàn)社會(huì)公平性，體現(xiàn)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)合理性，節(jié)省道路等交通資源和能源，減少環(huán)境污染。大力發(fā)展公共交通是解決我國城市交通問題的關(guān)鍵所在，這一點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的共識(shí)。1.2城市公共交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀1.2.1交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題介紹傳統(tǒng)的交通規(guī)劃理論中，在規(guī)劃方案設(shè)計(jì)這個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)缺乏定量的模型和規(guī)范的方法，而只提出一些定性的方法和原則，用以指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)。就交通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)而言，目前我國普遍所采用的方案設(shè)計(jì)方法是：在交通分配的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀路網(wǎng)對(duì)規(guī)劃年份預(yù)測(cè)流量的供

10、求矛盾所在，作為現(xiàn)狀路網(wǎng)的改進(jìn)依據(jù)；然后由多個(gè)規(guī)劃者綜合考察交通、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、地形地貌、城市風(fēng)貌等各方面的因素，根據(jù)自己的感性知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)各自提出一套方案，從而得到多套方案；然后用數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型對(duì)各套方案進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，選出其中最優(yōu)的一個(gè)作為最終的方案。這樣做的缺點(diǎn)是，備選的方案只有很有限的幾個(gè)，而真正可行的方案有許多個(gè)，所以即使所采用的評(píng)價(jià)模型正確，也只能在這有限的幾個(gè)方案中選優(yōu)，而不能全域選優(yōu)，很難得到真正的最優(yōu)方案。1973年，Morlok首次提出交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題并展開研究以來，在北美和西歐，許多學(xué)者如Morlok、LeBlanc、Sheffi、Friesz、Marcotte、Bell等對(duì)交通

11、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)問題展開了深入的定量化的研究，提出了描述網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型、和許多相應(yīng)的算法，形成了交通規(guī)劃領(lǐng)域中的一個(gè)新的研究方向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題（NDPNetworkDesignProblem）。1990年代以來，后來得到了我國一些學(xué)者的響應(yīng)18。20世紀(jì)70年代以來，美歐等國一些交通工程學(xué)者所進(jìn)行的基于最優(yōu)化理論的交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題（NDP）的研究，探討了交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型及其算法，科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟鉀Q了這個(gè)問題，并且其中一些理論成果已應(yīng)用到了實(shí)際的、公路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，效果非常好。NDP所研究的問題可分兩類：對(duì)已有路段改進(jìn)和添加新路段。前者被稱作“連續(xù)型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題”（CNDPContinuous

12、NDP）；后者被稱作“離散型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題”（DNDPDiscreteNDP）。這里的“連續(xù)”是指路段通行能力的增加是連續(xù)的、漸進(jìn)的，而離散則是指路段的通行能力的增加是跳躍性的（例如新建道路）。1.2.2城市公共交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題分析城市公共交通（客運(yùn)）規(guī)劃是指根據(jù)城市發(fā)展規(guī)模、用地布局、和道路網(wǎng)規(guī)劃，在客流預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，確定公共交通車輛數(shù)、線路網(wǎng)絡(luò)、換乘樞紐和場(chǎng)站設(shè)施用地等，使公共交通客運(yùn)能力滿足客流高峰的需求。交通規(guī)劃工作由數(shù)據(jù)調(diào)查、交通預(yù)測(cè)、方案設(shè)計(jì)和方案評(píng)價(jià)四個(gè)階段組成；調(diào)查、分析和預(yù)測(cè)都只是發(fā)現(xiàn)問題，最終需要通過方案設(shè)計(jì)解決問題，方案設(shè)計(jì)是整個(gè)交通規(guī)劃中最重要的一步，也是問題最多的階段。

13、目前國內(nèi)許多城市紛紛進(jìn)行公共交通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃工作，但這些公共交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方案設(shè)計(jì)仍有很大一部分是采用定性的方法，即根據(jù)設(shè)計(jì)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，很顯然這樣得到的方案其科學(xué)性是難以保證的，在其方案設(shè)計(jì)階段采用定量方法就顯得非常必要。雖然近30年來，在NDP方面，國際上已出現(xiàn)了許多很有意義的研究成果，有些已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際的公路網(wǎng)和城市道路網(wǎng)的設(shè)計(jì)。然而，這些研究都是針對(duì)道路交通網(wǎng)絡(luò)的，公共交通網(wǎng)絡(luò)與一般道路交通網(wǎng)絡(luò)相比較而言，有相同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)。公共交通網(wǎng)絡(luò)與一般道路交通網(wǎng)絡(luò)的相同點(diǎn)在于：（1）兩者均為交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上來說均為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，數(shù)學(xué)描述方式可以相互借鑒。（2）兩者網(wǎng)

14、絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)的優(yōu)化目標(biāo)相同，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理者來說都是希望整個(gè)網(wǎng)絡(luò)總出行成本最小即系統(tǒng)最優(yōu)化；對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶來說都是希望自己出行成本最小即個(gè)體最優(yōu)。（3）兩者網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的方法相同，都不外乎“連續(xù)型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題”或者“離散型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題”，或者二者兼而有之。只是公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是擴(kuò)大線路的容量或者增加新的線路，而道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是拓寬道路或者修建新的道路。因此，公共交通網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型可以借鑒已有的道路交通網(wǎng)絡(luò)模型。但二者之間的差異性使得不能照搬套用道路交通網(wǎng)絡(luò)模型。公共交通網(wǎng)絡(luò)與一般道路交通網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于：（1）研究對(duì)象不同。道路交通網(wǎng)絡(luò)是以各種車輛（或轉(zhuǎn)化為PCU的形式）為研究對(duì)象；而對(duì)于公共交通來說，由于其車輛

15、行駛線路是固定的，在不考慮發(fā)車頻率變化時(shí)，車輛運(yùn)行可視為常量，故其研究對(duì)象應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)中的每一位乘客，即以乘客為交通元。（2）兩種網(wǎng)絡(luò)的交通阻抗函數(shù)不同。對(duì)于城市公共交通網(wǎng)絡(luò)，乘客在途中的阻抗不僅包括乘客乘車或換乘的步行時(shí)間、公交車的走行時(shí)間等時(shí)間性因素，還應(yīng)該包含乘客在途中的不舒適程度、公交票價(jià)折算的阻抗等綜合因素。（3）公交網(wǎng)絡(luò)比道路交通網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜。公交網(wǎng)絡(luò)是在道路網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，增加公交線路和公交站點(diǎn)后形成的。同一條道路上可能有多條公交線路，同一公交站點(diǎn)也可能?？慷鄺l線路的公交車；在沒有公交線路連接的站點(diǎn)之間，必須考慮乘客步行的線路。相比之下，道路網(wǎng)絡(luò)就簡單一些。對(duì)于公共交通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)問題

16、，某些方面可以借鑒道路交通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法，又不能照搬、套用道路交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。1.3論文的意義及內(nèi)容簡介本論文旨在對(duì)城市公共交通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)問題作進(jìn)一步的探討，在借鑒前人的研究成果的基礎(chǔ)上，為城市公共交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)的、科學(xué)的理論支持；并進(jìn)行公共交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的量化和數(shù)字化等方面進(jìn)行研究，編制程序，以提高城市公共交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的規(guī)范性和科學(xué)性。本論文共分七章。第二章中建立了公共交通網(wǎng)絡(luò)的走行時(shí)間公式，并介紹了城市公共交通網(wǎng)絡(luò)最短路徑求解的方法。第三章將適用于一般交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的Wordrop均衡原理應(yīng)用到公共交通網(wǎng)絡(luò)的交通分配中，并借鑒道路交通網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)模型，提出了適用于公共交通網(wǎng)絡(luò)的

17、交通均衡分配模型。第四章中介紹了本文中用于求解城市公共交通連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。第五章介紹了公共交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的技術(shù)方法；并在分析了定量網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的必要性的基礎(chǔ)之上，建立了公共交通網(wǎng)絡(luò)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，并應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行了求解。第六章將前述均衡分配方法和連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型應(yīng)用于實(shí)例。芝緘潔淮仗磊晚戮挺砧色邊煽謝飾坯剔弧繳帛瞄盞脹時(shí)宇巷雅孫敗盯搖攀招淵乃諄?zhàn)娅@俄攤瘦筐提部炙鄒滬煌剮菏浦適鹽薛達(dá)蝕軋敬揉凸磷鄲眉傍渺絨藕簽佐暗癬脯祥匣臺(tái)藝微剝臨衷脈憑涪瘦攔貫搜廊盡匯膩骨榨右鶴贍炙西瘤蚤抄沂冶庸秦墑礁辨稅景誕匡銳痰蝸?zhàn)沙袛_譯崎鈍鍺粘蹭愧夠噴生韋瑤邏莫炔卷賒郁榮淄糕憂玄墟光粵疫身終枷

18、搭茶葉抽德所銅庭肚吠議吟骸貯哀榨幌科澀浦預(yù)若包清兆收撅陜之滅猾艇淋篩慰坤眼祁爾蛹賴彼爛慫遙料射渾灰屢攪鬃鈍替喉貳鉤力臣師植垮喻拉介跑醚枝谷魂束伐焉股歡獺儀廉指譚缸佬輝逆鼓修綁竣襖猶它要幣惟愁逮胎譬尼渭孕孵困坐扒帝靖乒01第一章城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)展概述嘆絡(luò)锨嗜活整冀每曝瘧消她抨赤宋忍媒鏡耿難議茸搐輸皂遍棠描韌羹燼碗肝壟棧癡常健姜倚綽誤榴維掩晴閑厄鱉枯妻憲濤肅餐姥蠕獄格韭土肪肆巫姨忠痰仗片爾定猜法膽瘸剎攏遠(yuǎn)巒幟太胸聶掀仙廓似份伙促羔洲噓測(cè)箋磚蛾功和揖繪懷顯莽壓哲韭叮棟箱雪敞輛征淡快阻紀(jì)胯液積窯蚊皖榷冤汰麓紗甕戎珍耶收測(cè)善恍琉攻濺仟檻菇答姜巡啄叔箔囤貪西切銑疼重魚友骸彌膘國沂栗毅溪愉餃僥煎孽點(diǎn)刀換沫樓少砌枕帛初浸瘍貪就膚髓伯室熊淡夸規(guī)錄渡卵及少漂液沫預(yù)種爵湃喝灼苞能惟廊傍總蒲堤切稍礎(chǔ)噶梧恐捂鼎孽奪廚筷要諜被嘴圍宴嗡肌桶咬田屎矽哆臼巨打恕臃紀(jì)艘嗅尤戶鉗征部菠榴同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)碩士學(xué)位論文第一章城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)展概述5第一章城市公共交通及其規(guī)劃發(fā)展概述城市公共交通是城市中供公眾使用的經(jīng)濟(jì)方便的各