基于出行鏈的公共交通走廊探討

石心怡 郭 英 王元慶

(1.長安大學公路學院,710064,西安;2.杭州市城建設計研究院有限公司,310001,杭州∥第一作者,在讀本科生)

基于出行鏈的公共交通走廊探討

石心怡1郭 英2王元慶1

(1.長安大學公路學院,710064,西安;2.杭州市城建設計研究院有限公司,310001,杭州∥第一作者,在讀本科生)

在簡單出行概念的基礎上,探討基于活動的出行鏈。通過基于工作、上學、休閑、生活四種活動的出行鏈,分析研究出行鏈的時空特征。結合東莞市居民出行調查數據,采用統計分析方法,研究各種出行鏈的時空變化規律,并探討了出行鏈與城市土地利用之間的關系,得到了圍繞各種活動的交通走廊,為建設大運能的城市軌道交通體系和制定交通管理措施提供理論依據。

公共交通走廊;城市軌道交通;居民出行鏈

First-author's addressChang'an University,710064,Xi'an,China

由于城市軌道交通的投資規模大、運營維護成本高,因此軌道交通建設在考慮城市空間布局的基礎上,更要考慮與城市的客運需求相結合。即應在城市公共交通走廊上建設大運能的軌道交通系統,以滿足居民的出行需求。

在傳統的四階段模型中,交通量的產生和吸引是基于居民出行調查的數據,而對這些數據的分析是圍繞簡單的出行概念而進行的。所謂出行,是指居民或者車輛為了某種目的從一地向另一地的移動過程,完成一個目的就算一次出行。傳統的四階段模型不能反應基于人的活動的出行鏈特征。而基于活動的出行鏈能夠真實反應交通需求,體現了“以人為本”的出行特性,強調了經濟、社會、土地開發、交通網絡、人口分布等對人的出行鏈的時空分布的影響,對探討公共交通走廊也有積極的作用。

由于交通出行與人的活動有密切關系,要掌握交通需求的內在屬性,就必須掌握人的活動規律。因此,基于活動的出行鏈方面的研究受到許多交通學家的關注。近十幾年來,基于活動的出行鏈方面的研究有許多研究成果。文獻[1]提出了基于活動的出行產生的框架;文獻[2]研究了工作日與非工作日出行方式的差異;文獻[3]研究了基于活動的出行鏈離散選擇模型,來預測城市客運交通需求;文獻[4]研究了出行方式與出行鏈模式之間的關系等;文獻[5]研究了日常活動與出行鏈關系的仿真模型,并建立了出行行為的結構方程。

本文將在研究居民出行特征的基礎上,探討城市的交通走廊;為建設城市軌道交通系統提供決策依據。并通過對中等規模城市(東莞市)居民出行調查的真實數據進行分析,提煉出基于人的活動的出行鏈數據,并對其進行分析研究;從中探討出行鏈的時空分布規律,研究公共交通走廊的形成機理,為城市軌道交通建設提供參考依據。

1 一些基本概念

1.1 公共交通走廊

公共交通走廊并沒有確切的定義。一般來說,公共交通走廊是在交通走廊的基礎上形成的。交通走廊是指居民出行密集的通道(一條或者多條路線)。在交通走廊上往往都會有大量的公共交通線路(道路公交或軌道交通),這就形成了公共交通走廊。

1.2 產生交通需求的活動

人的活動可以分為多種類型,有的活動會產生交通出行,而有些活動不會產生交通需求。產生交通需求的活動大致可以分為四類,即工作、上學、日常生活、休閑娛樂。

1)工作活動,主要指工作及與工作相關的商務活動。圍繞工作的活動是人們獲取收入來支撐其它活動的重要保障。圍繞工作的活動所產生的出行是交通需求的主要部分。

2)上學活動,是出行活動的一種。圍繞上學活動的出行相對較簡單,一般情況下就是:上學——學校——回家。

3)日常生活活動,是人們為了滿足個人或者家庭的生活需要而進行的商品或者服務采購和消費的活動。這部分活動主要是支撐人們的基本生理需要。

4)娛樂休閑活動,主要是人們為了滿足文化和心理需要而進行的一系列活動,如探親、訪友、旅游、娛樂等。這部分活動是人的更高層次的需求。

1.3 出行鏈

為了研究簡單出行與出行鏈的區別,下面給出簡單出行與本文研究的基于活動的出行鏈的定義。本文主要研究基于出行的閉回合概念(以某一點為起訖點的出行閉環線)的出行鏈特征。出行鏈至少包含兩次(或者兩次以上)的出行。

簡單出行是指居民為了某種目的從一地向另一地的移動過程(距離大于300 m)。完成一個目的就算一次出行。

基于上述產生交通需求的四種活動的出行鏈可以按照出行鏈中不同的出行目的及出行鏈中簡單出行次數分為各種類型。本文將該出行鏈按照以下方式來定義。

1)基于工作的出行鏈分為三種形式:①hwh,是指“家 ——工作 ——家”;②hwhwh,是指“家 ——工作——家——工作——家”(中午有回家的出行);③hwh+,是指不包括上述兩種形式的其它基于工作的出行鏈,如“家 ——中間點——工作——家,家——工作——中間子出行鏈——家”等。

2)基于上學的出行鏈分為三種形式:①hsh,是指“家——上學——家”;② hshsh,是指“家 ——上學——家——上學——家”(中午有回家的出行);③hsh+,是指基于上學出行鏈的其它形式。

3)基于生活的出行鏈分為兩種形式:①hlh,是指“家——生活(購物)——家”;②hlh+,是指其它基于生活的出行鏈。

4)基于娛樂的出行鏈分為兩種形式:①hmh,是指“家——娛樂——家”;②hmh+,是指其它基于娛樂的出行鏈。

本文將按照上述4大類活動、10種出行鏈來研究出行鏈的時空特征。

2 基于活動的出行鏈數據分析及時空描述

以下將通過收集東莞市綜合交通規劃居民出行調查數據,提取出行鏈特征并對其進行時空特性方面的研究。

2.1 出行鏈總體描述

東莞市居民出行鏈總體描述如表1所示。

表1 東莞市居民出行鏈總體描述表

由表1及數據處理結果得到:總有效出行次數為40191次,出行鏈次數為14288次。調查的總有效出行人數為14000人,則有出行行為的人均出行次數為2.87次,人均出行鏈次數為1.02次,一次出行鏈包含的平均出行次數為2.81次。由表1可知,東莞市人均出行鏈約為1次。1次出行鏈說明居民基本是基于一種活動的出行行為;由于1次出行鏈平均包含2.81次出行,說明居民出行大部分是為一種目的的去(程)回(程)出行,也會有部分是兩次以上的出行。由表1可知去(程)回(程)出行鏈(hwh、hsh、hlh、hmh)所占比例為59.7%,包含兩次以上出行的出行鏈占40.3%。

由表1還可知:基于工作的出行鏈比例最大,占43.3%;其次是基于生活的出行鏈,占29.4%;再次是基于娛樂的出行鏈,占16.9%;最少的是基于上學的出行鏈,占10.4%。

2.2 出行鏈時間分布特征

研究出行鏈時間分布特征將更有助于掌握基于各種活動的時間分布特性,更準確地把握交通出行的時間不均勻性(即高峰時段及平峰時段)。主要按照出行鏈總體來考慮的出行鏈開始時間和結束時間分布如圖1所示。

圖1 東莞市居民出行鏈開始和結束的總體時間分布圖

由圖1可知:出行鏈的開始時間主要集中在上午6:00—11:00之間,占到 90%以上;而結束時間有三個時段,最主要是下午的17:00—19:00,再就是9:00—13:00和晚上的20:00—23:00。由出行鏈開始時間集中在上午這一情況,說明基于各種活動的出行鏈的出行時間集中在上午,也就是早高峰時間段;而出行鏈的結束時間較分散,有三個時段,但主要在晚高峰時段17:00—19:00(這也是大部分人結束活動回家的時間);上午的出行鏈結束時段說明有部分人結束活動回到家中,如基于生活、娛樂的出行鏈,還有部分的中午回家現象;晚間出行鏈結束時間主要說明東莞出行鏈持續時間較長,晚上有許多的休閑娛樂活動,故回到家中較晚。由出行鏈開始時間集中和結束時間較分散,說明東莞早高峰時段交通較晚高峰和午高峰更擁堵。

2.3 出行鏈的交通方式特征

由于出行鏈包含多次簡單出行,同一出行鏈包含的多次出行有可能有不同的交通方式,因此分析出行鏈的交通方式比分析簡單出行的交通方式更復雜。這里將出行鏈的主要交通方式代替出行鏈的交通方式,定義出行鏈中采用次數最多的交通方式為主要交通方式。如1次出行鏈中包含3次簡單出行,而其中2次采用公共交通,則公共交通就作為主要交通方式。如果出行鏈中各種交通方式采用的次數相同,用第一次使用機動車的交通方式為出行鏈的交通方式。如1次出行鏈中包含4次簡單出行:步行——機動車——機動車——步行,這里就采用機動車交通方式表示出行鏈的交通方式。

東莞市居民出行鏈交通方式分擔特征如圖2所示。

圖2 東莞市居民出行鏈的交通方式分擔圖

由圖2可看出,各種出行鏈中步行方式所占比例較大,這揭示了中等城市的特征。不同出行鏈交通方式的構成是不一樣的。如:基于工作的出行鏈,其主要交通方式按照所占比例大小依次為步行、摩托車、自行車、小汽車、公交車等;基于上學的出行鏈,主要交通方式為步行、校車、公交車、自行車、摩托車等;基于生活的出行鏈,主要交通方式為步行、自行車、公交車、摩托車等;基于娛樂的出行鏈,主要交通方式為步行、公交車、自行車、摩托車等。交通方式的選擇與活動類型有關。

如果考慮所有出行鏈中的各種出行時耗與交通方式之間的關系,能夠說明交通方式在各種出行時耗中的重要性。出行時耗與出行方式的關系說明了在相同的出行時耗條件下交通方式的分布狀態。圖3說明的是東莞市不同時耗的出行方式分布。

圖3 東莞市不同時耗的出行方式分布圖

從圖3可見,隨著時耗的增加,步行出行的比例會減少,公共交通出行的比例會增加,而其它交通方式沒有明顯變化。隨著城市的發展和城市規模的擴大,人們的出行時耗必然會增加,因此建設公共交通系統來滿足居民的出行需求是非常必要的。

2.4 出行鏈的空間分布特征

2.4.1 土地性質與出行鏈關系分析

出行鏈的空間分布特征主要取決于出行鏈與土地利用的關系。由于本文研究的基于活動的出行鏈是以“家”為出發點(大部分)形成的閉環,因此研究出行鏈的空間分布特征主要是研究出行鏈的吸引點。即研究各種類型土地的吸引比例,探討土地性質與活動之間的關系。東莞市不同類型土地對不同類型出行鏈的吸引比例如圖4所示。

由圖4可知,用地性質與活動有密切關系。如:工業、辦公用地等,主要吸引基于工作的出行鏈;學校用地主要吸引基于上學的出行鏈;集貿、批發市場、商業等用地,主要吸引基于生活的出行鏈;而基于娛樂的出行鏈有文化體育、餐飲娛樂、集貿等用地。

圖4 東莞市用地性質與出行鏈吸引關系圖

2.4.2 出行鏈的空間分布

出行鏈的空間分布主要是探討出行鏈在城市道路網絡上的空間分布狀態。圖5表明了東莞市區各種出行鏈在主要道路網絡上的空間分布特征。由圖5可見:基于工作的出行鏈,主要在中心城區及其與經濟發達的各鄉鎮之間的聯系通道上(虎門、厚街、長安等);基于生活的出行鏈,主要在中心城區;基于休閑的出行鏈在中心城區及周邊地區。總體來說,從出行鏈的空間分布來看,出行鏈的空間分布揭示了城市的交通走廊特征,可為城市交通基礎設施規劃建設提供一定的理論依據。

3 出行鏈研究的啟示

傳統的交通基礎設施規劃與管理都是以機動車為目的而進行的,而出行鏈揭示了“以人為本”的出行模式。這種以活動為主線的出行鏈特征體現了人在城市空間的移動規律。城市的交通基礎設施規劃與管理,要圍繞人的活動規律而展開,這不僅要考慮機動車的運行軌跡,而且要考慮非機動車交通及人行道的規劃與設計;在做好交通基礎設施規劃設計的同時,也要重視交通管理與控制。

通過出行鏈特征的研究可得以下幾點啟示:

1)在出行鏈分布的主要交通走廊(基于多種活動的出行鏈在同一交通走廊或者大量出行集中在同一交通走廊)上,說明有大量的交通需求,有必要規劃和建設大運量的公共交通系統(如軌道交通系統、快速公交系統、多條道路公共交通線路等)。大運能的公共交通系統有利于大量出行的需求,可緩解城市交通擁擠,保護城市環境。

圖5 東莞市出行鏈空間分布圖

2)對基于活動的出行鏈特征進行研究,能掌握人的出行規律,有利于更準確地把握交通需求,增加了交通需求預測的可靠性。

3)在交通走廊規劃和設計大運量公共交通系統的同時,政府有必要實施公交優先政策,以保障公共交通系統效率的最大化。公共交通優先不僅是路權優先,而且還需要在停車、政策、票價等多方面加以保障。

4)在各種活動的密集區域或基于休閑的活動區域,要重視慢行交通系統的規劃與設計。慢行交通系統是城市交通系統的重要組成部分,是保障人的各種交通活動安全的基礎設施。

5)根據出行鏈的空間分布特征,在交通基礎設施規劃中應考慮各種交通系統的規模、設置、銜接,使城市交通系統發揮最佳效率。

4 結語

本文通過建立出行鏈概念,分析研究了快速發展的中等城市(東莞市)基于活動的出行鏈的時空特征,包括:出行鏈的時間分布特征,出行鏈的出行時耗特征,出行鏈的出行方式特征,出行鏈與土地利用之間的關系,以及出行鏈的空間分布特征。通過對東莞市居民出行調查數據的分析處理,研究了出行鏈的時空分布特征,初步得到了東莞市區居民基于活動的出行鏈的時空規律;通過土地利用與出行鏈關系研究,顯示了城市各種活動走廊,從而揭示了城市交通走廊。上述研究可為城市大運能公共交通系統(如軌道交通)的建設提供科學決策依據。

[1]Bhat C R,Koppelman F S.A conceptual framework of individual activity program generation[J].Transportation Research Part A,1993,27(6):433.

[2]Bhat C R.Work travel mode choice and number of non-work commute stops[J].Transportation Research h Part B,1997,31(1):41.

[3]Bowman J L,Ben-Akiva M E.Activity-based disaggregate travel demand model system with activity schedules[J].Transportation Research Part A,2000,35(1):1.

[4]Xin Ye,Ram M P,Giovanni Gottardi.An exploration of the relationship between mode choice and complexity of trip chaining patterns[J].Transportation Research Part B,2007(41):96.

[5]Golob T F.A simultaneous model of household activity participation and trip chain generation[J].Transportation Research Part B,2000,34(5):355.

[6]Golob T F.Structural equation modeling for travel behavior research[J].Transportation Research Part B,2003,37(1):1.

[7]Stefaan V W.Therese Steenberghen.Space and time related determinants of public transport use in trip chains[J].Transportation Research Part A,2006(40):151.

[8]Lee Yuhwa,Hickman M,Washington S.Household type and structure,time-use pattern,and trip-chaining behavior[J].Transportation Research Part A,2007(41):1004.

Public Transport Corridor Based on Trip Chain

Shi Xinyi,Guo Ying,Wang Yuanqing

Based on a simple concept of trip,this paper explores the activity-based trip-chain,including 4 Chains related to work,school,leisure and daily life,then analyzes the spatial and temporal characteristics of the trip-chain.With the 4 types of trip-chain from a Household Travel Survey of Dongguan City,this paper uses statistical methods to study various transport chain changes related to time and space,and the relationship between trip-chain and urban land use.Also the transport corridors for various activities are studied for rail-based transport infrastructure planning and traffic management measures.

rublic transport corridor;urban rail transit;household trip-chain

U491.1+12

2009-11-27)