城市交通出行方式協(xié)調(diào)發(fā)展的理論分析

鐘 芳

(深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心有限公司，廣東 深圳 518001)

隨著社會(huì)的迅速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的進(jìn)一步推進(jìn)，我國(guó)城市交通擁堵問(wèn)題日趨嚴(yán)峻。治理交通擁堵成為各個(gè)城市解決交通問(wèn)題的首要工作之一[1]。我國(guó)的一些大城市通過(guò)限制機(jī)動(dòng)車與保障公共交通出行來(lái)調(diào)整居民出行方式結(jié)構(gòu)，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(yōu)化與協(xié)調(diào)成為研究的熱點(diǎn)[2，3]。

1 城市交通出行方式協(xié)調(diào)發(fā)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(yùn)動(dòng)和不斷變化的過(guò)程，并最終達(dá)到協(xié)調(diào)，因此，城市交通出行方式所組成的城市交通系統(tǒng)是隨著時(shí)間而不斷變化的[4]。城市交通系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，其與外界不斷的進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換，其內(nèi)部的各種出行方式都在各自獨(dú)立地完成相應(yīng)的出行運(yùn)輸任務(wù)，自成體系地滿足出行需求，但同時(shí)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(shù)經(jīng)濟(jì)特征不一樣，部分出行方式占據(jù)主導(dǎo)。但這是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，隨著出行需求的變化，各種出行方式之間的關(guān)聯(lián)性得到提高，出行方式之間的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。由于出行需求的多樣性和各種出行方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的局限性而使得各種出行方式對(duì)出行者有不同程度的吸引。然而，隨著系統(tǒng)參量的繼續(xù)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(jìng)爭(zhēng)要求各種出行方式之間需要通過(guò)協(xié)同合作而達(dá)到共贏，這即是城市交通出行方式協(xié)調(diào)發(fā)展的表現(xiàn)形式[5，6]。論文對(duì)交通出行方式協(xié)調(diào)發(fā)展程度進(jìn)行定量化的研究。

2 城市交通出行方式協(xié)調(diào)的內(nèi)涵

交通運(yùn)輸系統(tǒng)是由多個(gè)相互矛盾、相互制約的子系統(tǒng)構(gòu)成的，系統(tǒng)中存在著多個(gè)利益沖突的個(gè)體或因素，為了減少矛盾沖突的負(fù)面作用，最大程度的發(fā)揮系統(tǒng)效率，需要進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)。系統(tǒng)協(xié)調(diào)的過(guò)程是通過(guò)科學(xué)合理的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組織和調(diào)控，尋找解決矛盾以及沖突的方法，使整個(gè)系統(tǒng)由無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行驙顟B(tài)。交通運(yùn)輸系統(tǒng)包含多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)之間存在著相互關(guān)聯(lián)以及相互作用。這種作用既可能是相互牽制相互約束的關(guān)系，也可能是相互依存相互推動(dòng)的關(guān)系。把子系統(tǒng)之間的這種相互關(guān)系定義為系統(tǒng)的“協(xié)調(diào)程度”，設(shè)F為系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)之前的效率總和，W為系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)之后的效率總和，S為協(xié)調(diào)程度，可用“協(xié)調(diào)度”來(lái)進(jìn)行分級(jí)，如表1所示。

表1 協(xié)調(diào)程度的分級(jí)

如果子系統(tǒng)之間存在相互矛盾、相互制約的關(guān)系，則有W＜F，此時(shí)系統(tǒng)處于制約級(jí)以及對(duì)抗級(jí);如果多個(gè)子系統(tǒng)集成后獲得的總效能與原來(lái)的各個(gè)子系統(tǒng)總效能之和相等時(shí)(W=F)，系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，說(shuō)明子系統(tǒng)之間既沒有發(fā)生嚴(yán)重制約，也沒有因相互推動(dòng)而獲取效能的增加，子系統(tǒng)之間能夠協(xié)調(diào)共存;如果子系統(tǒng)集成后獲得的總效能比原來(lái)的各個(gè)子系統(tǒng)總效能之和有所提高(W＞F)，說(shuō)明各個(gè)子系統(tǒng)之間能夠通過(guò)相互促進(jìn)，相互推動(dòng)，進(jìn)而獲得更多的效能，此時(shí)系統(tǒng)處于協(xié)同狀態(tài)。

3 城市交通出行方式協(xié)調(diào)發(fā)展的模型

城市交通出行方式的協(xié)調(diào)發(fā)展不僅包括不同的城市交通出行方式內(nèi)部的協(xié)調(diào)發(fā)展，同時(shí)也包括不同的城市交通出行方式之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.1 城市交通出行方式內(nèi)部協(xié)調(diào)發(fā)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(duì)每種出行方式，都有其自身的特點(diǎn)以及與其他出行方式不同的服務(wù)特性，所發(fā)揮的效能目標(biāo)也各不相同。設(shè)ni為第i種出行方式的效能目標(biāo)的數(shù)量，Oij為第i種出行方式第j效能目標(biāo)值，j=1，2，L，ni。對(duì)于效能目標(biāo)值，如果對(duì)應(yīng)的效能目標(biāo)值為越大越好型，則Oij為目標(biāo)值的下限(最基本要求值);如果對(duì)應(yīng)的效能目標(biāo)值為越小越好型，則Oij為目標(biāo)值的上限(最基本要求值);如果對(duì)應(yīng)的效能目標(biāo)值為中等型，而且是接近某一值時(shí)為最佳，則Oij為最佳目標(biāo)值。

用Xij表示第i種出行方式第j個(gè)效能目標(biāo)值的值，定義Uij為第i種出行方式第j個(gè)效能目標(biāo)值的效用系數(shù)，計(jì)算公式如下:

其中，Uij為第i種出行方式第j個(gè)效能目標(biāo)值的效用系數(shù)，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(shù)。如果Xij為越大越好型指標(biāo)，則Uij取值為U1ij;如果Xij為越小越好型指標(biāo)，則Uij取值為U2ij;如果Xij為適度型指標(biāo)，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(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)所具備的能力或效率。城市交通出行方式內(nèi)部的協(xié)調(diào)程度可以用如下的協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)表示為:

其中，λij為權(quán)重系數(shù)，

3.2 城市交通出行方式之間的協(xié)調(diào)發(fā)展

通過(guò)分析和計(jì)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(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r。具體的計(jì)算模型及步驟如下:

1)各種出行方式效能目標(biāo)的相互影響。

2)各種出行方式目標(biāo)受其他出行方式的總影響。

將第i種出行方式第j個(gè)效能目標(biāo)受到第p種出行方式所有指標(biāo)的影響表示為，則:

第i種出行方式第j個(gè)效能目標(biāo)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(biāo)受其他出行方式的綜合影響，即各種出行方式目標(biāo)協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)Cij可以表示為:

4)各種出行方式之間的協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)。

通過(guò)計(jì)算求得Cij，在此基礎(chǔ)上，可以計(jì)算出行方式i與其他出行方式之間的協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)Ci:

根據(jù)出行方式內(nèi)部的協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)以及出行方式之間的協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)，可以得出整個(gè)交通出行方式系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的狀況。

3.3 出行方式系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)

出行方式系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)的計(jì)算公式如下:

通過(guò)出行方式系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)，就可以分析出行方式系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，并可對(duì)出行方式的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出所存在的問(wèn)題，為制定合理的交通管理策略提供支持。

4 結(jié)語(yǔ)

城市交通出行方式的協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)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(jù)自身的特點(diǎn)，在協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上，最大程度的發(fā)揮效能，避免不同交通出行方式之間惡性競(jìng)爭(zhēng)所造成的資源浪費(fèi)和整個(gè)交通系統(tǒng)效率的降低。城市交通出行方式的協(xié)調(diào)發(fā)展是交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的手段，是交通運(yùn)輸系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)的體現(xiàn)。

[1] 楊勵(lì)雅，邵春福，李 霞.城市居民出行方式選擇的結(jié)構(gòu)方程分析[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，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(guó)綜合交通各運(yùn)輸方式協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)研究[J].系統(tǒng)工程，2006，24(6):1-7.

[5] 張國(guó)伍.論交通運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃、協(xié)調(diào)與發(fā)展[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)信息與工程，2005，5(1):16-24.

[6] 張生瑞，邵春福，嚴(yán) 海.公路交通可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2005，18(2):74-78.