基于供需平衡法的中等城市快速路規模研究
——以金華市為例

李忠燕 王兆軍

（金華市城市規劃設計院，金華 321300）

引言

隨著城市化進程的加快與社會經濟的快速發展，中等城市的發展規模增大。與此同時，交通問題也逐步顯現，城市組團之間或功能分區之間的交通需求特別是中長距離交通需求也隨之不斷增大。為了滿足城市各個功能組團之間的交通需求，城市建設者通常采取快速路作為功能組團之間的聯系紐帶。金華在由中等城市向大城市發展的過程中也面臨著同樣的問題。中等城市一般存在既有快速路缺乏，既有路網改造難度較大等特點，如何合理確定快速路的規模顯得尤其重要。目前的《城市道路規劃與設計規范》沒有對中等城市的快速路規模做出定義，也沒有針對中等城市的快速路規模方面的研究。本文從供需平衡角度對金華市的快速路網規模進行分析研究，旨在探討適合中等城市的快速路網合理規模的預測方法。

1 快速路網規模影響因素

不同城市都有自己特有的空間結構、城市規模、交通需求、交通結構、社會經濟發展狀況、居民生活習慣和相關的交通政策等，會導致居民出行距離、出行方式結構、出行時耗等不同，即使是兩個同等規模的城市，其快速路系統的線網規模也會因為各自城市情況的不同而異。綜合起來城市快速路系統規模的影響因素主要有：城市空間結構、城市規模（用地和人口）、機動車保有量、社會經濟發展狀況、交通政策和交通結構等。

2 快速路規模的計算方法

目前對于城市快速路網規模計算歸納起來主要有以下幾種：密度法、類比法、供需平衡法和回歸擬合分析法[1]。每種計算方法的側重點各異，優缺點也不一。供需平衡法原理淺顯易懂，但是其中存在著諸多不確定因子，該方法適用于任何城市規模。雖然存在著諸多不確定因子，但它是目前使用最廣泛的一種方法。影響因素和回歸分析中驗證了機動車交通量對確定城市快速路網規模的影響是最主要的。對于規劃年末快速路網規模，只需要準確預測出該城市機動車保有量，就能夠采用這種方法大概匡算城市規劃年末的快速路網規模。

3 快速路供需平衡法模型的建立

快速路交通供需法，就是根據有控制條件下的城市車輛發展需求、快速路設施的時空消耗來確定城市快速路合理規劃建設規模[2]。該方法首先計算并分析城市規劃年末快速路所能提供的交通容量以及城市發展對交通量的需求，然后利用快速路上的交通容量與交通需求相平衡的原理得出快速路的合理規模。由此可見，運用供需平衡法所得出的城市快速路規模是科學合理的，能夠適應城市發展對交通量的需求。公式（1）為供需平衡模型公式。

式中， Ne為快速路日通行容量（萬輛·km）；Ns為快速路上機動車交通需求（萬輛）；D為快速路上車輛平均出行距離（km）。

3.1 快速路交通需求預測

快速路上機動車交通需求由三部分組成，包括城市各個組團之間或功能區之間的交通量——市內交通量；城市對外交通量；過境交通量。在運用該模型時需要對這部分交通量進行詳實的調查。然后分別對這三類交通流對快速路的影響程度進行分析，對吸引系數進行確定，分析城市交通網絡結構對快速路的依賴程度。借鑒國內外同類城市快速路對這三種性質交通流的吸引力，科學確定快速路規模[3]。

（1）市內機動車交通需求預測。根據規劃年末城市人口以及人均出行次數得出市內居民出行總量，然后參照綜合交通體系規劃中居民出行結構得出機動車的出行量和所占總量的比例。再將機動車換算為當量小汽車，結合典型車型的平均實載人數，用公式（2）計算出市內交通需求量。

式中， D內為市內交通需求量（pcu/日）；E為市內居民出行總量（人/日）；為采用第種交通方式的出行量占出行總量的比例（%）；為第種交通方式的典型車型換算系數（pcu/veh）；為第種交通方式典型車型的平均實載（人/veh）。

（2）對外機動車交通需求量預測。對外交通需求量的預測需要根據城市結構、組團間交通流向劃分交通大區，得出對外OD 量，并將結果換算成當量小汽車。用公式（3）計算對外機動車交通需求量。

式中，D外為對外交通需求量（pcu/日）；為第i種車型對外交通量（pcu/日）； 為第i 種交通方式的典型車型換算系數（pcu/veh）。

（3）過境機動車交通需求量預測。城市過境交通量的預測需要對城市出入口的交通量做統計分析，得出各個出入口不同車型的出行量和所占比例，用公式（4）計算過境交通需求量。

式中，D過為過境交通需求量（pcu/日）；為第i種車型對外交通量（pcu/日）； 為第i 種交通方式的典型車型換算系數（pcu/veh）。

通過對快速路上的三種機動車輛預測模型公式的確定，以及對公式中需要注意的各個參數的定義，可以得出快速路上的總交通需求量，計算用公式（5）。

式中，NS為快速路上機動車交通需求；K 為快速路對機動車交通的吸引系數。把公式（2）、（3）、

（4）代入公式（5），得：

3.2 快速路交通供給模型確定

交通容量計算模型的原理是根據單個機動車在單位時間內通過的距離和標準四車道快速路在單位時間內所能容納的機動車是相均衡的，這個原理也被稱為空間容量原理。根據空間容量原理可以得出城市規劃快速路日均通行容量計算模型∶

式中，Ne為快速路日均通行容量（萬輛·km）；為四車道快速路通行能力（萬輛/h）； Le為規劃快速路等效長度（km）；為高峰小時系數，一般取0.4- 0.6 ； Kd為方向不均衡系數，一般取1.2。為快速路的負荷不均勻系數，可取0.85。

3.3 基于供需平衡的模型建立

通過對快速路上的交通需求和交通容量兩大計算模型的確定，根據供需平衡原理將兩部分的模型參數聯立得出規模計算公式（8）。

由公式（8）得出的快速路網總長度只是雙向四車道快速路的等效長度，在規劃過程中，根據道路斷面的不同需要對路的總長度進行折算。公式（9）為折算公式。

式中， Le為規劃快速路折算后的總長度（km）；Ki（i=1、2、3）分別表示雙向四車道、六車道、和八車道的等效系數，分別取值：1.0，2.5/1.8，3.1/1.8；Li分別表示雙向四車道、六車道和八車道快速路的總長度。

4 實例運用

本文以金華市總體規劃為依據，戰略規劃為參照，通過對中長距離出行量的分析。將機動車出行量中選擇快速路出行的機動車為研究對象，以金華市快速路合理規模為最終目的。

4.1 金華相關規劃的分析

城市性質與發展目標：浙江省中西部地區的中心城市，重要的交通、信息樞紐。將金華打造為先進的制造業基地、浙江省中西部地區的現代金融中心、商貿物流中心、教育文化中心和旅游集散中心、21世紀宜居城市；成為浙中城市群合作的組織者、浙閩贛皖四省九地市經濟協作區交流的主要推動者、浙中西地區參與“長三角”競爭與合作的領跑者、建設宜居城市與和諧社會的先行者。

依據《金華市城市總體規劃修改（2006-2020年）》和《浙中城市群遠景發展研究報告(2012-2030年)》，金華市2020年常住人口將達165-185萬人，其中城鎮人口將達140-150萬人；2030年常住人口將達210-220萬人，其中城鎮人口將達170-180萬人。

金華空間發展結構為“兩山一廊，聚合主軸”。金華城鎮體系結構為“一心一軸，兩區兩重，六點三十八村，若干基層村”。市區面積約2044km2。

4.2 供需平衡公式中參數的確定

（1）金華市居民及流動人口出行總量。2020年金華市城鎮人口將達140-150萬人，流動人口占城鎮人口的比例取經驗值20%，預計2020年金華市流動人口規模約為28-30萬人。常住人口人均出行次數2.7次/日，人均出行次數將達到3.0次/日。2020年金華市常住人口和流動人口出行總量將達到560萬人次/日。

（2）出行方式比例。根據金華市區綜合交通規劃的調查報告分析，得出金華市2012年和2020年居民出行方式構成，見表1。

表1 金華市交通出行方式合理構成

（3）出行方式換算系數（表2）。

表2 金華市交通出行方式的換算系數

（4）對外機動車交通需求、過境機動車交通需求。根據金華市區綜合交通規劃的調查報告分析，2020年金華市內部出行日均總量為531萬人次/日，對外交通出行的總量為29萬人次/日，過境交通需求約為10萬人次/日。

（5）各種交通方式的實載。根據金華市區綜合交通規劃的調查報告，并結合國內其他城市各種交通方式的實載情況，總結出金華市規劃末期各種交通方式的實載建議值（表3）。

表3 各種交通方式的平均實載

（6）快速路對交通的吸引系數。快速路對市內交通的吸引系數，國內經驗取值在 0.3-0.5之間。結合金華市城市總體規劃以及社會經濟發展狀況，參照國內經驗取值最終確定取值0.4。快速路對外交通的吸引系數相對較大。參照國內參數取值經驗一般在 0.6-0.8[4]，金華取值0.7。根據國內快速路建設經驗，快速路對過境交通的吸引系數取值在0.7-0.8[5]之間，金華取值0.8。

（7）高峰小時快速路交通量占日均交通量比例。金華市居民在一天中有早高峰和晚高峰，分別出現在早上 7∶00-8∶00 和下午 17∶00-18∶00，高峰時段的出行比例總計約為25%，考慮到金華市正處于機動車快速增長階段，參考其他城市快速路所占的比例，綜合確定高峰小時快速路交通量占日均交通量比例為0.5。

（8）快速路上車輛的平均出行距離。近年來金華機動化出行的平均距離一直在加長，根據相關規劃，規劃末期出行的距離將進一步加大，本文研究成果取15km。

（9）四車道快速路的通行能力。快速路與高速公路存在著類似的特點，根據我國調整公路基本路段服務水平分級表，當設計時速 80km/h 、服務水平在三級時，快速路的最大服務交通量為1600pcu/(h·km)[6]。

（10）車道數所占比例。參考國內大城市的經驗，結合金華市道路特征。設定規劃年末四車道路網規模所占比例為10%，六車道路網規模所占比例為70%，八車道路網規模所占比例為20%。

4.3 金華市快速路網合理規模預測

根據以上標定的參數和居民出行預測結果，將成果帶入公式（8）和公式（9），計算得出規劃年金華市快速路網規模約121.4km。

5 結語

根據交通供需平衡原理和供需平衡公式對金華市快速路規模進行了合理的預測，得出金華市快速路規模為121.4km。該方法可用到國內其他中等城市，快速路規模的合理預測包括市內、對外、過境交通量的預測，交通供給的預測需要可靠的交通基礎數據、科學合理的參數分析。

[ 1 ] 李嵐，主城區快速路規模合理性研究—以南京市為例[D]．南京：東南大學，2015．

[ 2 ] 胡國軍，我國大城市快速路規模與布局研究[D]．東南大學交通學院，2005．

[ 3 ] 左秀堂，中等城市快速路規模與布局研究—以渭南市為例[D]．西安：西安建筑科技大學，2014．

[ 4 ] 高獎，大城市快速路規劃與設計關鍵問題研究[D]．南京：東南大學，2006．

[ 5 ] 朱勝躍，城市快速路出入口設置探討[J]．城市交通，2004，2(4)：59-63．

[ 6 ] 周再玲，我國大城市道路系統規劃的研究[D]．成都：西南交通大學，2003．

[ 7 ] 金華市區立體交通專項規劃（2016-2030）[R]．2017．

[ 8 ] 金華市城市綜合交通規劃（2012－2020）[R]．2014．

[ 9 ] 金華市區公共交通專項規劃（2013-2020年) [R]．2014．