基于供需協(xié)同下的山地組團城市多層次公交線網(wǎng)設(shè)計研究

蒙井玉，王玉剛，成 冰，屈新明，張東東

(1.中國城建集團第三工程局，重慶 401336；2.河南理工大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454000；3. 重慶交通大學(xué) 交通運輸學(xué)院，重慶 400074；4.河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司，河南 鄭州 450044)

基于供需協(xié)同下的山地組團城市多層次公交線網(wǎng)設(shè)計研究

蒙井玉1，王玉剛2，成 冰3，屈新明3，張東東4

(1.中國城建集團第三工程局，重慶 401336；2.河南理工大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454000；3. 重慶交通大學(xué) 交通運輸學(xué)院，重慶 400074；4.河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司，河南 鄭州 450044)

為了緩解城市交通系統(tǒng)涌現(xiàn)的三大交通問題，適應(yīng)城市交通發(fā)展新常態(tài)，抓住城市交通發(fā)展新機遇，在分析公交線網(wǎng)供需協(xié)同內(nèi)涵關(guān)系基礎(chǔ)上，從微觀、中觀、宏觀等3個層次探討供需協(xié)同模型構(gòu)建，分別從站點分級、線網(wǎng)間協(xié)同以及線網(wǎng)宏觀評價進行分層設(shè)計，并以重慶市主城區(qū)作為實例進行驗證分析。通過研究提出基于供需協(xié)同下的山地組團城市公交線網(wǎng)設(shè)計方法，用來指導(dǎo)山地組團城市的公交線網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計。

交通運輸工程；山地組團城市；多層次；公交線網(wǎng)；供需協(xié)同；設(shè)計方法

為緩解城市交通系統(tǒng)涌現(xiàn)的3大問題：交通擁堵、道路安全、能源危機，各大城市都不約而同地提出實施“優(yōu)先發(fā)展公共交通，倡導(dǎo)綠色出行”戰(zhàn)略。我國自改革開放以來，社會經(jīng)濟取得了飛速發(fā)展，由此也帶來了各種各樣的交通問題。各地政府為了尋求快速解決之道，紛紛把城市交通系統(tǒng)的發(fā)展重心逐漸轉(zhuǎn)移到了可以承載較大運量、運行時速較快的軌道交通，致使常規(guī)公交系統(tǒng)的建設(shè)速度受到限制。軌道交通的網(wǎng)絡(luò)正在慢慢形成并逐步走向成熟，但是軌道交通網(wǎng)絡(luò)不管如何暢通發(fā)達(dá)，其覆蓋的城市區(qū)域面積和線網(wǎng)發(fā)展程度始終不會趕上常規(guī)公交的水平。常規(guī)公交承擔(dān)著的一些功能是軌道交通無法實現(xiàn)的，比如在擴大城市客流吸引范圍方面，常規(guī)公交始終發(fā)揮著重要的作用[1]。

山地組團城市由于地形的原因，建設(shè)軌道交通施工難度較大，未來一段時間內(nèi)，居民的出行方式仍會以常規(guī)公交出行為主。對于山地組團城市，某種程度而言，常規(guī)公交算的上是城市發(fā)展的“生命線”。協(xié)調(diào)好常規(guī)公交與山地城市居民出行的關(guān)系，是促進城市和諧、穩(wěn)定發(fā)展必要前提條件。

目前，國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于城市的公交線網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的方法做了大量的研究，但在城市公交線網(wǎng)的分層次方面研究較少[2-6]，在城市公交系統(tǒng)協(xié)同研究方面尚不深入，涉及到公交線網(wǎng)供需協(xié)同研究更是少之又少[7-9]。隨著城市化進程的加快，城市的發(fā)展形態(tài)以及城鎮(zhèn)化水平的不同，使得居民的公交需求越來越多樣化，就會產(chǎn)生了多層次的公交出行需求。在城市化建設(shè)步伐日益加快的今天，尤其是最近有關(guān)建設(shè)“智慧城市”戰(zhàn)略提出，賦予了城市公共客運交通發(fā)展以更高目標(biāo)。因此，為了更好發(fā)揮城市公交在山地城市客運交通中主體地位，加強對城市常規(guī)公交系統(tǒng)問題研究勢在必行。

1 公交線網(wǎng)供需協(xié)同內(nèi)涵

從系統(tǒng)進化角度來看，協(xié)同是為了不斷實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)要求，通過各子系統(tǒng)之間有效協(xié)作，使系統(tǒng)整體實現(xiàn)統(tǒng)一的動態(tài)過程。山地組團城市公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)研究的是各個子系統(tǒng)之間通過與外部環(huán)境之間有效協(xié)作，逐步實現(xiàn)供需和諧統(tǒng)一發(fā)展。根據(jù)系統(tǒng)分析知識，可通過研究各子系統(tǒng)之間內(nèi)涵關(guān)系，來研究整個供需系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)關(guān)系。筆者將山地組團城市公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)分為需求子系統(tǒng)和供給子系統(tǒng)，然后從供需子系統(tǒng)的微觀、中觀、宏觀3個層次來研究二者協(xié)同。

1)微觀層次協(xié)同。公交線網(wǎng)的微觀層次協(xié)同主要研究公交站點客流特征問題，確定站點相對于公交線網(wǎng)影響度大小。

2)中觀層次協(xié)同。公交線網(wǎng)的中觀層次協(xié)同主要研究公交線網(wǎng)的分層問題，即在微觀協(xié)同基礎(chǔ)上，提出站點分級閾值，然后依此對公交線網(wǎng)進行協(xié)同分層設(shè)計。

3)宏觀層次協(xié)同。公交線網(wǎng)的宏觀層次協(xié)同主要研究山地組團城市公交線網(wǎng)系統(tǒng)供需系統(tǒng)協(xié)同度，即對中觀協(xié)同設(shè)計的結(jié)果做出評判。

2 公交線網(wǎng)供需協(xié)同模型

2.1 微觀層次協(xié)同模型

2.2.1 構(gòu)建站點評價指標(biāo)矩陣

設(shè)某區(qū)域某條公交線路，有n個公交站點，統(tǒng)計m個時段，每個站點某一時段內(nèi)的公交客流吸引和發(fā)生量為y，由此構(gòu)成的矩陣B為

2.1.2 站點評價指標(biāo)分級

分級規(guī)則：設(shè)矩陣B中的第j列的最大值記為M，最小值記為N，評價分為T級，則根據(jù)數(shù)據(jù)的平均步長，每組數(shù)據(jù)的間隔S=(M-N)/T，分級標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 公交站點評價指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

2.1.3 建立相關(guān)權(quán)重矩陣

根據(jù)上述建立的各時段的因子分級值，列出m個站點的列聯(lián)表，按列聯(lián)表中的數(shù)值計算相關(guān)權(quán)重：

式中：nkl為x處于k級，y處于l級的次數(shù)；nk為x處于k級的總次數(shù)；nl為y處于l級的總次數(shù)；T為因子分級數(shù)。

2.2 中觀層次協(xié)同模型

2.2.1 公交站點分級

站點相關(guān)權(quán)重的概念，只針對單獨的站點客流量研究，無法完全反應(yīng)客流出行特征。因此，僅僅依靠站點相關(guān)權(quán)重這一個指標(biāo)是無法完成公交站點的分級，還需從公交線網(wǎng)整體情況進行考慮，結(jié)合公交線網(wǎng)客流OD出行特征，進行站點分級。站點分級具體步驟如下：

1) 分析站點客流出行特性：

2) 制定分級標(biāo)準(zhǔn)

式中：Fj為第j站點相關(guān)權(quán)重值歸一值；ψ為站點相關(guān)權(quán)重值的取值參考指標(biāo)，根據(jù)各條線路不同，取值待定。

根據(jù)各個站點的出行特征，對已經(jīng)篩選的權(quán)重值較大的站點，進一步篩選，既滿足公式：

由此可定義分級標(biāo)準(zhǔn)如表2。

表2 公交站點分級閾值

2.2.2 分級站點篩選

根據(jù)分級的結(jié)果，進行站點的篩選，如表3。

表3 分級站點篩選

2.2.3 公交線網(wǎng)設(shè)計.

根據(jù)保證線網(wǎng)連通性的原則將篩選的站點連接起來,構(gòu)建山地組團城市多層次公交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

設(shè)計思路：① 公交支線須確保所有組團內(nèi)的三級站點相連接，構(gòu)成組團內(nèi)的支線公交線網(wǎng)。此外，公交支線也可以同部分的一級、二級站點進行連接，保證組團內(nèi)的各小區(qū)居民的組團內(nèi)的出行和跨組團的出行換乘；② 公交普線須連接組團內(nèi)的所有二級站點，構(gòu)建組團內(nèi)的出行的快速通道。此外，公交普線也可以與部分的一級站點和三級站點相連接；與一級站點的連接是為了組團內(nèi)居民的跨組團移動提供快速的換乘服務(wù)，與三級站點連接是為了方便組團內(nèi)的居民從客流比較分散的小區(qū)與組團內(nèi)其他區(qū)域的快速換乘；③ 公交快線須連接所有的一級站點，構(gòu)建組團間的出行的快速通道網(wǎng)絡(luò)。為保證換乘的便捷性，公交快線還應(yīng)當(dāng)與部分的二級和三級站點相連接。設(shè)計概念見圖1。

圖1 山地組團城市多層次公交線網(wǎng)設(shè)計概念Fig 1. Concept map of mountain group city theory-oriented and multi-level design

2.3 宏觀層次協(xié)同模型

2.3.1 宏觀協(xié)同指標(biāo)

建立山地組團城市公交線網(wǎng)供需協(xié)同評價指標(biāo),應(yīng)堅持兼顧大局并有益于山地組團城市公交線網(wǎng)長遠(yuǎn)利益的發(fā)展，同時還要考慮公交線網(wǎng)的通達(dá)性、大眾性及動態(tài)性等多種指標(biāo)。然而，較多的評價指標(biāo)將不利于正確評判系統(tǒng)的可靠度。因此，選擇恰當(dāng)?shù)脑u價指標(biāo)因素尤其重要。

1) 供給系統(tǒng)指標(biāo)體系。供給系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容主要有公交線網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和管理設(shè)施系統(tǒng)等。公交線網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施(線網(wǎng)密度、線網(wǎng)長度、線網(wǎng)非直線系數(shù)、站點覆蓋率)；公交線網(wǎng)服務(wù)設(shè)施(公交運行時速、線網(wǎng)換乘系數(shù)、公交運力)；公交線網(wǎng)管控設(shè)施(公交專用設(shè)施、公交發(fā)展投資水平)組成，見圖2。

圖2 山地組團城市公交線網(wǎng)供給系統(tǒng)指標(biāo)體系Fig.2 Index system of transit network supply system in mountainous group cities

2) 需求系統(tǒng)指標(biāo)體系。需求系統(tǒng)是產(chǎn)生于居民在選擇公交方式出行過程中。通常情況下，城市社會經(jīng)濟發(fā)展水平對城市公交線網(wǎng)設(shè)施規(guī)模具有重要的影響。居民的出行需求隨著經(jīng)濟水平的上升而增大，同時，伴隨著需求的增大，也將產(chǎn)生更多的客運需求量，這些對公交線網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施要求提出了更高的要求。換而言之，公交線網(wǎng)的需求不斷增大的根本推動力就是社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展。因而，可以選用衡量社會經(jīng)濟發(fā)展的指標(biāo)作為公交線網(wǎng)需求系統(tǒng)的評判指標(biāo)。然而，由于山地組團城市的公交方式出行的特殊性，公交線網(wǎng)需求與社會經(jīng)濟發(fā)展水平不是簡單的正相關(guān)關(guān)系，因此，增加對線網(wǎng)需求量大小的因素的分析是十分必要的。通過二者的結(jié)合，共同構(gòu)成需求系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系，見圖3。

圖3 山地組團城市公交線網(wǎng)需求系統(tǒng)指標(biāo)體系Fig.3 Index system of mountain group city transit network demand system

2.3.2 宏觀協(xié)同模型

1) 定量分析。山地組團城市公交線網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到某一狀態(tài)，對其供給系統(tǒng)和需求系統(tǒng)進行分析統(tǒng)計[10]。設(shè)山地組團城市公交線網(wǎng)供給水平指標(biāo)集合為：X=(x11t,x12t,…,xijt)；設(shè)山地組團城市公交線網(wǎng)需求水平指標(biāo)集合為：Y=(y11t,y12t,…,yijt)。供給和需求系統(tǒng)的評價指標(biāo)集合xijt，yijt均采用三級指標(biāo)構(gòu)建。 其中：i為第二級指標(biāo)序列數(shù)，j為第三級指標(biāo)序列數(shù)，t為山地組團城市公交線網(wǎng)需求和供給系統(tǒng)的所屬的狀態(tài)時刻。在對供需系統(tǒng)進行整體評價時，要把不同量綱的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以方便各指標(biāo)之間的比較。標(biāo)準(zhǔn)化處理公式為：

在供需系統(tǒng)指標(biāo)體系中,各參評指標(biāo)的取值均有λmax>0,λmin>0,同理，yijt的取值依此類推。二者的綜合評價函數(shù)為：

式中:ait和bit，aijt和bijt分別為供需系統(tǒng)第二級、三級指標(biāo)層級指標(biāo)權(quán)重；m為二級指標(biāo)數(shù)量；n為相對應(yīng)的二級指標(biāo)下的三級指標(biāo)數(shù)量。

2) 協(xié)同性評價。為了可以定量表述供需系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展情況，引入系統(tǒng)協(xié)同度概念[11]。設(shè)山地組團城市公交線網(wǎng)供給系統(tǒng)為S1,需求系統(tǒng)為S2；S1，S2在時刻t的狀況評判函數(shù)為F1(t,x)與F2(t,y)，S1與S2的協(xié)調(diào)意味著F1(t,x)與F2(t,y)的相對離差Cv很小,即有:

因為，F(xiàn)1(t,x)>0，F(xiàn)2(t,y)>0，所以，Cv最小的充分條件為：

定義S1與S2在時刻t的協(xié)調(diào)度為：

式中：k為辨別系數(shù)，通常k≥2。

Gt反映了系統(tǒng)S1與S2之間的協(xié)調(diào)程度。從數(shù)學(xué)視角分析，只有當(dāng)F1(t,x)=F2(t,y)時，F(xiàn)1(t,x)·F2(t,y)取得最大值，此時表明系統(tǒng)S1與S2之間協(xié)同性最好，即Gt=1。

3) 趨勢分析。系統(tǒng)協(xié)同度僅反映出系統(tǒng)供需發(fā)展協(xié)同一致性，它無法體現(xiàn)出系統(tǒng)當(dāng)時所處狀態(tài)的發(fā)展程度的高低。比如當(dāng)F1(t,x)=F2(t,y)=0.5時，系統(tǒng)S1與S2協(xié)同度等于1；然而，當(dāng)F1(t,x)=F2(t,y)=0.8時,系統(tǒng)S1與S2的協(xié)同度也等于1。但是，后者的發(fā)展程度明顯要比前者的高[12]。所以,為了準(zhǔn)確描述系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展情況，需要把系統(tǒng)的協(xié)同度和系統(tǒng)當(dāng)時發(fā)展程度結(jié)合起來評判。筆者用GD(t)描述系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度,并定義：

式中：α,β為待定系數(shù)。

協(xié)同發(fā)展度是對系統(tǒng)S1與S2的協(xié)調(diào)發(fā)展程度進行的綜合性評價。

為能全面反映供需系統(tǒng)的發(fā)展情況，還可以在研究供需系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展度的基礎(chǔ)上，進一步分析系統(tǒng)S1與S2協(xié)同程度變化趨勢。為此，定義系統(tǒng)S1與S2協(xié)同變化趨勢函數(shù)γ(t)。假設(shè)系統(tǒng)S1與S2在t時刻和t-1時刻的協(xié)同程度分別為G(t)和G(t-1)，則：

當(dāng)γ(t)>1時，表明了系統(tǒng)S1與S2的發(fā)展趨向協(xié)同狀態(tài)的方向；當(dāng)γ(t)=1時,表明了系統(tǒng)S1與S2處于協(xié)同狀態(tài)；當(dāng)γ(t)<1時,表明了系統(tǒng)S1與S2的發(fā)展趨向背離協(xié)同狀態(tài)的方向。

4) 判別標(biāo)準(zhǔn)。楊士弘等[13]在研究環(huán)境和經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展的時候，提出了一種評判劃分方法。筆者借鑒其理論方法，制定了線網(wǎng)的需求和供給系統(tǒng)的協(xié)同評價的標(biāo)準(zhǔn)，見表4。由表4可以判定系統(tǒng)S1與S2協(xié)同類型和協(xié)同發(fā)展趨勢，如表5。

表4 協(xié)同關(guān)系評價類別判定

(續(xù)表4)

GD(t)協(xié)同類型過渡類0.60～0.69初級協(xié)同發(fā)展類0.50～0.59勉強協(xié)同發(fā)展類0.40～0.49瀕臨失調(diào)衰退類0.30～0.39輕度失調(diào)衰退類失調(diào)類0.20～0.29中度失調(diào)衰退類0.10～0.19嚴(yán)重失調(diào)衰退類0～0.09極度失調(diào)衰退類

表5 協(xié)同類型和協(xié)同趨勢判定

3 公交線網(wǎng)供需協(xié)同設(shè)計方法

3.1 設(shè)計步驟

1) 公交站點特征分析。根據(jù)公交線網(wǎng)的優(yōu)化和設(shè)計不同，可分為新建站點設(shè)計和已建站點優(yōu)化設(shè)計。新建站點特征分析，須結(jié)合城市公交總體規(guī)劃，對站點選址布局的各影響因素進行研究。已建站點的客流特征分析，可以通過直接調(diào)查調(diào)查站點的客流量。主要分析站點上下客流總量和跨組團出行客流量。

2) 計算站點相對權(quán)重。由于每個站點在公交線網(wǎng)承擔(dān)的功能有所不同，其相對整個線網(wǎng)的影響度大小也有所差別。計算各站點的影響度是為了進行站點分層分級服務(wù)。

3) 確定站點分級閾值。站點的分級閾值通過站點的相對權(quán)重值和站點的客流特征進行確定。本文通過選取站點相對權(quán)重值和站點客流跨區(qū)域出行比例進行確定站點分級閾值。

4) 分級站點篩選。根據(jù)站點分級的閾值，篩選相應(yīng)級別的站點，構(gòu)建多層次站點體系。

5) 分層線網(wǎng)設(shè)計。根據(jù)初選線路大致走向，把同級別的站點連接起來，形成不同層次公交線網(wǎng)，從而構(gòu)建多層次公交線網(wǎng)體系。

6) 線網(wǎng)體系的綜合評價。對線網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計前后進行綜合評判，評判的指標(biāo)有公交線網(wǎng)系統(tǒng)供需發(fā)展水平、供需協(xié)同度、供需協(xié)同發(fā)展度以及供需協(xié)同變化趨勢指數(shù)。

3.2 設(shè)計流程

對山地組團城市的公交線網(wǎng)供需協(xié)同設(shè)計步驟進行歸納，繪制出山地組團城市的公交線網(wǎng)供需協(xié)同多層次設(shè)計流程圖。具體的設(shè)計流程見圖4。

圖4 山地組團城市公交線網(wǎng)供需協(xié)同多層次設(shè)計方法流程Fig.4 Flow chart of multi-level co-design methodology based on the mountainous group city transit network supply and demand system

4 實例分析(以重慶市主城區(qū)為例)

4.1 微觀設(shè)計

1) 組團式公交中心站點。組團式換乘中心站點是跨區(qū)域公交線網(wǎng)的首末站。根據(jù)主城區(qū)公交站場的分布圖，結(jié)合現(xiàn)有的道路網(wǎng)系統(tǒng)和重慶市地形條件，將主城區(qū)的公交線網(wǎng)按照組團分布劃分為4個“組團式公交換乘中心站點”[14]，見表6。

表6 主城區(qū)組團式公交中心站點

(續(xù)表6)

所屬組團站場名稱換乘中心樞紐北部組團花園新村車站紅旗河溝站場人和車場空港站場大學(xué)城站場石橋鋪車站紅旗河溝樞紐站西部組團陳家坪車站中梁山站場大學(xué)城站場南坪樞紐站陳家坪樞紐站南部組團外河坪樞紐站李家沱車場茶園站場南坪樞紐站

根據(jù)實際的道路網(wǎng)系統(tǒng)，將連接著4個組團的線網(wǎng)設(shè)計為 “6個方向12條線路”的跨組團快速公交線網(wǎng)系統(tǒng)。

2) 公交站點權(quán)重值計算。根據(jù)上述所設(shè)計的連接“4個組團6個方向12條線路”的跨組團快速公交線網(wǎng)系統(tǒng)，調(diào)查各線路站點所經(jīng)過站點的實際客運量，并計算各站點客流量相對權(quán)重。根據(jù)所計算的數(shù)據(jù)，將列聯(lián)系數(shù)C≥0.5的情況視為該站點對線網(wǎng)的客流量的影響相對較大，可備選為作為一級、二級站點，其余站點作為三級站點的備選。

4.2 中觀設(shè)計

1)公交站點分級。首先，分析主城區(qū)跨組團公交線網(wǎng)站點客流出行特點，即公交站點跨組團客流出行比例，然后，結(jié)合所跨組團之間經(jīng)濟、人口等因素，制定不同分級標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)實際調(diào)研的跨組團線路各站點客流OD出行數(shù)據(jù)，分析各站點的客流跨組團出行比例。結(jié)合實際情況考慮，當(dāng)θ≥50%，ψ≥0.5時，公交站點的客流量對該線路客流總量的影響比較顯著；而當(dāng)θ<40%或ψ<0.4時，公交站點的客流量對該線路的客流總量影響不明顯。故而，可以得到主城區(qū)的公交站點分級閾值，見表7。

表7 主城區(qū)公交站點分級閾值

2)公交站點篩選。根據(jù)主城區(qū)公交站點分級閾值，進行站點分級篩選。

3)公交線網(wǎng)設(shè)計。根據(jù)所篩選的分級站點，設(shè)計主城區(qū)快線多層次公交線網(wǎng)。圖5主要描述的是主城區(qū)快線公交線網(wǎng)布設(shè)和一級站點的布設(shè)，以及部分布設(shè)在快線公交線網(wǎng)上的二級站點。由于涉及的三級站點數(shù)目較多，圖5中沒有標(biāo)出三級站點的位置。

圖5 主城區(qū)站點及快線公交線網(wǎng)Fig.5 Transit station and express public transit network

4.3 宏觀評價

根據(jù)前文提到的公交線網(wǎng)的評價指標(biāo)體系，運用所述方法對重慶市主城區(qū)的公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)協(xié)同性做出總體評判。評價指標(biāo)的權(quán)重確定，擬采用相鄰指標(biāo)比較法與德爾菲法計算求得。

4.3.1 指標(biāo)分析

表8和表9分別為重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)指標(biāo)。設(shè)計值是針對新的設(shè)計方法求得的預(yù)測值，參考值是指規(guī)劃值、規(guī)范值或理想狀態(tài)值。在公交公里控制的設(shè)施相關(guān)評價指標(biāo)中，將公交專用設(shè)施和公交投資水平分為3級，分別對應(yīng)一般、高、較高。

表8 重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)宏觀協(xié)同評價供給系統(tǒng)指標(biāo)

(續(xù)表8)

供給指標(biāo)現(xiàn)狀值設(shè)計值參考值線網(wǎng)服務(wù)設(shè)施運行速度υ/(km·h-1)172020換乘系數(shù)1.251.31.2公交運力8627900010000線網(wǎng)管控設(shè)施公交專用設(shè)施一般高較高公交投資水平一般高較高

表9 主城區(qū)公交線網(wǎng)宏觀協(xié)同評價需求系統(tǒng)指標(biāo)

4.3.2 評價分析

根據(jù)表8和表9，分別計算重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)綜合評價值：

F1(t,x)=0.720，F(xiàn)1(t,y)=0.899，

F2(t,x)=0.869，F(xiàn)2(t,y)=0.932

取k=8，α=0.5，β=0.5，則可計算得到：

重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)協(xié)同度：G(t1)=0.767 1；G(t2)=0.990 3。

重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展度：GD(t1)=0.758；GD(t2)=0.983。

重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)協(xié)同變化趨勢指數(shù)：γ(t1)=1.343；γ(t2)=1.296。

表10 重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)協(xié)同評價結(jié)果

由表10可見，重慶市主城區(qū)現(xiàn)狀公交線網(wǎng)供需系統(tǒng)屬于協(xié)調(diào)發(fā)展類，但是處于一種中級協(xié)同發(fā)展類，由供需系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展趨勢γ(t1)=1.343>1來看，重慶市主城區(qū)現(xiàn)狀公交線網(wǎng)供需總體處于增長的態(tài)勢。公交線網(wǎng)供給能力相對落后于需求能力，處于供給不足的狀態(tài)，需要加大公交線網(wǎng)的供給方面的投入。在運用供需協(xié)同設(shè)計方法對公交線網(wǎng)優(yōu)化后，可發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后供需系統(tǒng)屬于良好協(xié)同發(fā)展類，協(xié)同度也比現(xiàn)狀值更高，說明設(shè)計值比現(xiàn)在值具有更好協(xié)同性。當(dāng)然，由供需系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展趨勢γ(t2)=1.296>1來看，此時的主城區(qū)的公交線網(wǎng)協(xié)同系統(tǒng)還需要繼續(xù)發(fā)展。依據(jù)公交線網(wǎng)供給水平與需求水平綜合評價值可知，實現(xiàn)重慶市主城區(qū)的公交線網(wǎng)的高度協(xié)同，還須通過進一步加大公交線網(wǎng)供給能力投入。

5 結(jié) 語

筆者開展基于需求與供給協(xié)同下的山地組團城市公交線網(wǎng)多層次設(shè)計研究，分析了公交線網(wǎng)供需協(xié)同關(guān)系，構(gòu)建了公交線網(wǎng)多層次供需協(xié)同模型，提出了公交線網(wǎng)多層次供需協(xié)同設(shè)計方法，并以重慶市主城區(qū)作為實例進行了驗證分析。通過對比計算重慶市主城區(qū)公交線網(wǎng)設(shè)計前后供需系統(tǒng)協(xié)同度，表明了采用該方法進行公交線網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化協(xié)同度更高。本文成果在指導(dǎo)山地組團城市公交線網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計方面具有一定的參考價值。

筆者提出的一種基于供需協(xié)同山地組團城市公交線網(wǎng)多層次設(shè)計方法，是對山地組團城市公交線網(wǎng)設(shè)計方法的一種探索。但在研究供需協(xié)同中觀模型中提到的山地組團城市公交線網(wǎng)的站點分級閾值標(biāo)定時只考慮了站點上下客流量和跨組團出行比例，考慮的因素偏少，標(biāo)定的分級閾值有待進一步驗證。另外，筆者提出的方法也未對新建站點進行驗證。因此，下一步的研究重點將會圍繞新建站點供需協(xié)同設(shè)計方法論證和分級閾值因素選取及標(biāo)定展開。

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Study on Multi-Level Transit Network Design Based on the Coordination between the Demand and Supply of Mountainous Group City

MENG Jingyun1，WANG Yugang2，CHENG Bing3，QU Xinming3，ZHANG Dongdong4

(1.The Third Engineering Bureau of China City Construction Group Co.,Ltd.,Chongqing 401336,P.R.China; 2. School of Energy Science & Engineering，He’nan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，He’nan，P.R.China; 3. School of Traffic & Transportation，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China； 4.He’nan Urban-Rural Planning & Design Institute Co., Ltd.，Zhengzhou 450044，He’nan, P.R.China)

In order to alleviate the three major traffic problems caused by the urban traffic system, adapt to the development of urban traffic and seize the new opportunities for the further development of urban traffic, based on the supply-demand internal relationship for transit network, a supply-demand coordination model at three levels of micro, moderate and macro levels were established and the designs involve bus stops rating classification, transit network intercooperation and coordination and macro assessment of transit network by taking Chongqing central downtown district as example for verification analysis. Through study and research, a design method for transit network of mountainous and hilly cities is proposed and applied to guide the optimization design of transit network of mountainous and hilly integrated cities.

traffic and transportation engineering; mountain city; multi-level; transit network; supply and demand coordination; design method

10.3969/j.issn.1674-0696.2016.05.26

2015-07-27；

2015-11-04

蒙井玉(1974—)，男，天津人，高級工程師，主要從事道路與交通工程方面的研究。E-mail:68388615@qq.com。

王玉剛(1988—)，男，河南固始人，碩士研究生，主要從事交通運輸規(guī)劃與管理方面方面的研究。E-mail:751571013@qq.com。

U491

A

1674-0696(2016)05-133-07