城市交通出行方式協調發展的理論分析

鐘 芳

(深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司，廣東 深圳 518001)

隨著社會的迅速發展以及城市化進程的進一步推進，我國城市交通擁堵問題日趨嚴峻。治理交通擁堵成為各個城市解決交通問題的首要工作之一[1]。我國的一些大城市通過限制機動車與保障公共交通出行來調整居民出行方式結構，這已成為各城市治理交通擁堵的主要思路之一。因此，城市交通出行方式的優化與協調成為研究的熱點[2，3]。

1 城市交通出行方式協調發展概述

城市交通出行有多種方式，各自出行方式自身以及之間都處于不斷運動和不斷變化的過程，并最終達到協調，因此，城市交通出行方式所組成的城市交通系統是隨著時間而不斷變化的[4]。城市交通系統是一個開放的系統，其與外界不斷的進行物質與能量的交換，其內部的各種出行方式都在各自獨立地完成相應的出行運輸任務，自成體系地滿足出行需求，但同時各種出行方式都要受到其他出行方式的影響。在初始階段，各種出行方式之間的替代作用程度比較弱，由于出行方式技術經濟特征不一樣，部分出行方式占據主導。但這是一種不穩定狀態，隨著出行需求的變化，各種出行方式之間的關聯性得到提高，出行方式之間的競爭也日趨激烈。由于出行需求的多樣性和各種出行方式技術經濟特點的局限性而使得各種出行方式對出行者有不同程度的吸引。然而，隨著系統參量的繼續變化，各種出行方式的地位和作用也不斷的變化，日趨激烈的競爭要求各種出行方式之間需要通過協同合作而達到共贏，這即是城市交通出行方式協調發展的表現形式[5，6]。論文對交通出行方式協調發展程度進行定量化的研究。

2 城市交通出行方式協調的內涵

交通運輸系統是由多個相互矛盾、相互制約的子系統構成的，系統中存在著多個利益沖突的個體或因素，為了減少矛盾沖突的負面作用，最大程度的發揮系統效率，需要進行系統協調。系統協調的過程是通過科學合理的方法對系統進行組織和調控，尋找解決矛盾以及沖突的方法，使整個系統由無序狀態轉變為有序狀態。交通運輸系統包含多個子系統，各個子系統之間存在著相互關聯以及相互作用。這種作用既可能是相互牽制相互約束的關系，也可能是相互依存相互推動的關系。把子系統之間的這種相互關系定義為系統的“協調程度”，設F為系統中各個子系統協調之前的效率總和，W為系統中各個子系統協調之后的效率總和，S為協調程度，可用“協調度”來進行分級，如表1所示。

表1 協調程度的分級

如果子系統之間存在相互矛盾、相互制約的關系，則有W＜F，此時系統處于制約級以及對抗級;如果多個子系統集成后獲得的總效能與原來的各個子系統總效能之和相等時(W=F)，系統處于協調狀態，說明子系統之間既沒有發生嚴重制約，也沒有因相互推動而獲取效能的增加，子系統之間能夠協調共存;如果子系統集成后獲得的總效能比原來的各個子系統總效能之和有所提高(W＞F)，說明各個子系統之間能夠通過相互促進，相互推動，進而獲得更多的效能，此時系統處于協同狀態。

3 城市交通出行方式協調發展的模型

城市交通出行方式的協調發展不僅包括不同的城市交通出行方式內部的協調發展，同時也包括不同的城市交通出行方式之間的協調發展。

3.1 城市交通出行方式內部協調發展

城市交通出行方式可以劃分為私人小汽車、公共交通、單位大巴、自行車、步行等出行方式，對每種出行方式，都有其自身的特點以及與其他出行方式不同的服務特性，所發揮的效能目標也各不相同。設ni為第i種出行方式的效能目標的數量，Oij為第i種出行方式第j效能目標值，j=1，2，L，ni。對于效能目標值，如果對應的效能目標值為越大越好型，則Oij為目標值的下限(最基本要求值);如果對應的效能目標值為越小越好型，則Oij為目標值的上限(最基本要求值);如果對應的效能目標值為中等型，而且是接近某一值時為最佳，則Oij為最佳目標值。

用Xij表示第i種出行方式第j個效能目標值的值，定義Uij為第i種出行方式第j個效能目標值的效用系數，計算公式如下:

其中，Uij為第i種出行方式第j個效能目標值的效用系數，如果Uij=－1則表示效用最低，如果Uij=+1則表示效用最高;k1，k2，k3為大于0的常數。如果Xij為越大越好型指標，則Uij取值為U1ij;如果Xij為越小越好型指標，則Uij取值為U2ij;如果Xij為適度型指標，則 Uij取值為 U3ij。上式中，Uij∈[－1，+1]，并且 Uij越大，效用越大。效用表示了由各種出行方式所組成的運輸系統實現其目標所具備的能力或效率。城市交通出行方式內部的協調程度可以用如下的協調發展系數表示為:

其中，λij為權重系數，

3.2 城市交通出行方式之間的協調發展

通過分析和計算各種出行方式之間的相互影響，可以得各種出行方式之間的協調發展狀況。具體的計算模型及步驟如下:

1)各種出行方式效能目標的相互影響。

2)各種出行方式目標受其他出行方式的總影響。

將第i種出行方式第j個效能目標受到第p種出行方式所有指標的影響表示為，則:

第i種出行方式第j個效能目標受到其他的所有出行方式的影響可以表示為αij，則:

3)各種出行方式目標受其他出行方式的綜合影響，即各種出行方式目標協調發展系數Cij可以表示為:

4)各種出行方式之間的協調發展系數。

通過計算求得Cij，在此基礎上，可以計算出行方式i與其他出行方式之間的協調發展系數Ci:

根據出行方式內部的協調發展系數以及出行方式之間的協調發展系數，可以得出整個交通出行方式系統協調發展的狀況。

3.3 出行方式系統的整體協調發展指數

出行方式系統的整體協調發展指數的計算公式如下:

通過出行方式系統的整體協調發展指數，就可以分析出行方式系統的協調性，并可對出行方式的協調程度進行評價，找出所存在的問題，為制定合理的交通管理策略提供支持。

4 結語

城市交通出行方式的協調發展是實現城市交通資源的合理使用的重要手段之一，各種不同的交通出行方式依據自身的特點，在協調發展的基礎上，最大程度的發揮效能，避免不同交通出行方式之間惡性競爭所造成的資源浪費和整個交通系統效率的降低。城市交通出行方式的協調發展是交通運輸實現可持續發展的手段，是交通運輸系統與社會經濟、人口、資源、環境相協調的體現。

[1] 楊勵雅，邵春福，李 霞.城市居民出行方式選擇的結構方程分析[J].北京交通大學學報，2011，35(6):1-6.

[2] Ben-Akiva M，Lerman S.Discrete choice analysis:theory and application to travel demand[M].Cambridge，Massachusetts:MIT Press，1985.

[3] Bowman J L，Ben-Akiva M.Activity-based disaggregate travel demand model system with activity schedules[J].Transportation Research Part A，2000(35):1-28.

[4] 熊崇俊，寧宣熙，潘穎莉.中國綜合交通各運輸方式協調發展評價研究[J].系統工程，2006，24(6):1-7.

[5] 張國伍.論交通運輸系統規劃、協調與發展[J].交通運輸系統信息與工程，2005，5(1):16-24.

[6] 張生瑞，邵春福，嚴 海.公路交通可持續發展評價指標及評價方法研究[J].中國公路學報，2005，18(2):74-78.