特大城市对外客运通道系统配置分析
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摘要
交通需求是一切交通问题研究的出发点和落脚点,交通供给是需求得以表达的直接和根本手段。供与需本应相得益彰、共同进退。伴随交通规划事业的发展,需求分析在国内取得了长足的进步,而与交通需求相匹配的供给配置的研究无论在国内还是国外都较为缺乏,简单的基于“年平均日客运量”的配置方案难以有效的表达海量数据表征下的需求。因此,有必要将系统配置放在与需求分析相对等的地位进行研究。
本文以国内现阶段系统配置问题较为突出的特大城市对外客运通道为背景,在既有城市对外出行需求分析研究成果的基础上,对特大城市对外客运通道系统供需结构特征进行了研究。初步构建了城市对外客运通道系统配置理论与方法框架。主要的研究内容包括以下几个方面：
一、运用系统科学思想与手段,对特大城市对外客运通道系统进行了界定。就系统元素与环境、通道发展演进机理、通道界限和分类进行了分析。基于通道交通断面出行特征提出了对外客运通道起讫点的确定方法。并基于出行目的差异,给出了服务于区域出行的,对外客运长短通道的划分方法。
二、对综合运输客运通道的出行需求、交通供给、交通结构关系进行了梳理和分析。提出交通问题产生的根源在于：居民出行目的的个体性和交通供给的社会性之间的矛盾。客运通道系统配置即是以有限、有序的供给满足和表达无序需求的过程。结合熵理论明确了配置的目的是：在可接受的供给条件下增加表达熵增,实现通道需求表达的最大化。同时,提出出行需求具有结构化特征,供给满足需求量的同时,应当重视结构的匹配。
三、回顾和总结了城市对外出行需求分析方法。针对城市对外客运通道特点,对通道出行目的分布、时间分布、距离分布、空间分布等集计化特征进行了系统的分析,论证了各类分布对于居民出行方式选择以及系统配置的影响。引入“违约成本”定义了基本出行和非基本出行,并借助概率论和物理心理学方法建立了不同出行目的的时间价值分析模型。
四、结合方式链特性,从居民出行全过程分析通道交通供给模式的效用、成本特征。考虑客流时间/能力波动适应性和空间分布适应性,提出了客运模式特征分析方法。
五、提出了城市客运通道系统配置的准则,以通道居民出行效用需求满足最大化为目标,建立了由“大反馈”、“小反馈”双层系统组成、基于OD矩阵的客运通道供需匹配动态规划方法。在考虑出行目的差异、居民出行空间分布和方式有效覆盖等因素条件下,给出了方式选择机理模型、空间聚类分析模型、方式辅助决策模型等子模型体系的初步结构。并结合实际问题给出了理论的部分简化应用。
论文以“出行需求特征(性质、数量)”代替“单一出行量”作为客运通道配置主要依据。研究了从客运通道需求结构,到供给特征以及匹配方法的完整过程。以期为“供需平衡经济时期”乃至“过剩经济时期”我国城市对外客运通道交通配置提供可参照的分析方法。
Demand and supply are two complementary aspects in transportation system. While traffic demand is the starting point and basis for all transportation issues, supply is the direct and fundamental expression of demand. With the development of transportation planning, demand analysis has advanced a lot in our country, however, systematic research of supply configuration has been in lack both home and abroad. The simple configuration scheme based on "average daily passengers in a year" cannot effectively respond to demand under current massive statistics. Therefore, it's necessary to explore the systematic configuration which corresponds to demand analysis.
Setting background in China's current systematic configuration conditions and megacity external passenger corridors where serious conflicts lie, this article explores the characteristics of systematic supply and demand structure for megacity external passenger corridors, and builds a preliminary theory and method framework for external passenger corridors. Main contents are as the following:
Systematic and scientific mindset and methods are used to define the megacity external transportation system, as well as to analysis systematic elements and the environment, the corridor evolution mechanism, and the boundary and category of corridors. Based on the trip characteristics on the traffic cross section, the method to determine the start and end points of external passenger corridors is developed; and on the basis of differed trip intentions, the way to distinguish between long and short corridors in external transportation system serving the regional transportation is introduced.
Relationship among demand, supply and transportation structure of comprehensive transportation corridors is identified and analyzed. And the conflicts between individualized trip intentions and collective transportation supply are determined to be the underlying cause for all transportation problems. This article further claims that transportation system configuration is a process in which random demands are expressed and met by limited and ordered supply, it also uses the entropy theory to identify transportation objectives as to increase entropy under currently supply conditions and to maximize expressed corridor demand. Besides, this article also states that due to the fact that transportation demand is structured, it's important to meet the demand as well as match the structure.
The demand analysis methods for urban external transportation are reviewed and summarized. Systematic analysis on aggregated features such as aim, time, distance and space distribution of trips is introduced against those characteristics of urban external transportation, and impacts of different distribution on the choices of vehicles are discussed. Besides, this article introduces "default cost" to define basic and non-basic trips, and uses probability theory and physicalistic psychology to build a time-value analysis model of different trip aims.
Effects and costs characteristics of corridor supply methods are analyzed from the perspective of the entire trip process in combination with method chain features. A method to analysis transportation mode features, which is based on traffic time/capacity fluctuation adaptability and space distribution adaptability, is introduced.
Principles to govern the systematic configuration of city transportation corridors are introduced, and with the aim to meet as much as possible transportation demand with corridor supply, the paper devises a dynamic planning method to get supply and demand of transportation corridors matched, which is based on a OD matrix and consists of a double-layer system of "large feedback loop" and "small feedback loop". The preliminary structure of sub-models such as the theory model of vehicle selection, spatial cluster analysis model, and supportive decision-making model of vehicle selection, are introduced on the basis of factors such as differed trip intentions, space distribution of trips and effectiveness of transportation covering etc. This paper also offered some simple applications of the theories in the real world.
Using "trip demand structure" instead of "trip volumes " as the basis of transportation corridor configuration, this article discusses the entire chain from demand structure of transportation corridors to supply characteristics and how to match them, in order to provide some help for configuring our cities'external passenger corridors during a period emphasizing on balanced supply and demand.
本文以国内现阶段系统配置问题较为突出的特大城市对外客运通道为背景,在既有城市对外出行需求分析研究成果的基础上,对特大城市对外客运通道系统供需结构特征进行了研究。初步构建了城市对外客运通道系统配置理论与方法框架。主要的研究内容包括以下几个方面：
一、运用系统科学思想与手段,对特大城市对外客运通道系统进行了界定。就系统元素与环境、通道发展演进机理、通道界限和分类进行了分析。基于通道交通断面出行特征提出了对外客运通道起讫点的确定方法。并基于出行目的差异,给出了服务于区域出行的,对外客运长短通道的划分方法。
二、对综合运输客运通道的出行需求、交通供给、交通结构关系进行了梳理和分析。提出交通问题产生的根源在于：居民出行目的的个体性和交通供给的社会性之间的矛盾。客运通道系统配置即是以有限、有序的供给满足和表达无序需求的过程。结合熵理论明确了配置的目的是：在可接受的供给条件下增加表达熵增,实现通道需求表达的最大化。同时,提出出行需求具有结构化特征,供给满足需求量的同时,应当重视结构的匹配。
三、回顾和总结了城市对外出行需求分析方法。针对城市对外客运通道特点,对通道出行目的分布、时间分布、距离分布、空间分布等集计化特征进行了系统的分析,论证了各类分布对于居民出行方式选择以及系统配置的影响。引入“违约成本”定义了基本出行和非基本出行,并借助概率论和物理心理学方法建立了不同出行目的的时间价值分析模型。
四、结合方式链特性,从居民出行全过程分析通道交通供给模式的效用、成本特征。考虑客流时间/能力波动适应性和空间分布适应性,提出了客运模式特征分析方法。
五、提出了城市客运通道系统配置的准则,以通道居民出行效用需求满足最大化为目标,建立了由“大反馈”、“小反馈”双层系统组成、基于OD矩阵的客运通道供需匹配动态规划方法。在考虑出行目的差异、居民出行空间分布和方式有效覆盖等因素条件下,给出了方式选择机理模型、空间聚类分析模型、方式辅助决策模型等子模型体系的初步结构。并结合实际问题给出了理论的部分简化应用。
论文以“出行需求特征(性质、数量)”代替“单一出行量”作为客运通道配置主要依据。研究了从客运通道需求结构,到供给特征以及匹配方法的完整过程。以期为“供需平衡经济时期”乃至“过剩经济时期”我国城市对外客运通道交通配置提供可参照的分析方法。
Demand and supply are two complementary aspects in transportation system. While traffic demand is the starting point and basis for all transportation issues, supply is the direct and fundamental expression of demand. With the development of transportation planning, demand analysis has advanced a lot in our country, however, systematic research of supply configuration has been in lack both home and abroad. The simple configuration scheme based on "average daily passengers in a year" cannot effectively respond to demand under current massive statistics. Therefore, it's necessary to explore the systematic configuration which corresponds to demand analysis.
Setting background in China's current systematic configuration conditions and megacity external passenger corridors where serious conflicts lie, this article explores the characteristics of systematic supply and demand structure for megacity external passenger corridors, and builds a preliminary theory and method framework for external passenger corridors. Main contents are as the following:
Systematic and scientific mindset and methods are used to define the megacity external transportation system, as well as to analysis systematic elements and the environment, the corridor evolution mechanism, and the boundary and category of corridors. Based on the trip characteristics on the traffic cross section, the method to determine the start and end points of external passenger corridors is developed; and on the basis of differed trip intentions, the way to distinguish between long and short corridors in external transportation system serving the regional transportation is introduced.
Relationship among demand, supply and transportation structure of comprehensive transportation corridors is identified and analyzed. And the conflicts between individualized trip intentions and collective transportation supply are determined to be the underlying cause for all transportation problems. This article further claims that transportation system configuration is a process in which random demands are expressed and met by limited and ordered supply, it also uses the entropy theory to identify transportation objectives as to increase entropy under currently supply conditions and to maximize expressed corridor demand. Besides, this article also states that due to the fact that transportation demand is structured, it's important to meet the demand as well as match the structure.
The demand analysis methods for urban external transportation are reviewed and summarized. Systematic analysis on aggregated features such as aim, time, distance and space distribution of trips is introduced against those characteristics of urban external transportation, and impacts of different distribution on the choices of vehicles are discussed. Besides, this article introduces "default cost" to define basic and non-basic trips, and uses probability theory and physicalistic psychology to build a time-value analysis model of different trip aims.
Effects and costs characteristics of corridor supply methods are analyzed from the perspective of the entire trip process in combination with method chain features. A method to analysis transportation mode features, which is based on traffic time/capacity fluctuation adaptability and space distribution adaptability, is introduced.
Principles to govern the systematic configuration of city transportation corridors are introduced, and with the aim to meet as much as possible transportation demand with corridor supply, the paper devises a dynamic planning method to get supply and demand of transportation corridors matched, which is based on a OD matrix and consists of a double-layer system of "large feedback loop" and "small feedback loop". The preliminary structure of sub-models such as the theory model of vehicle selection, spatial cluster analysis model, and supportive decision-making model of vehicle selection, are introduced on the basis of factors such as differed trip intentions, space distribution of trips and effectiveness of transportation covering etc. This paper also offered some simple applications of the theories in the real world.
Using "trip demand structure" instead of "trip volumes " as the basis of transportation corridor configuration, this article discusses the entire chain from demand structure of transportation corridors to supply characteristics and how to match them, in order to provide some help for configuring our cities'external passenger corridors during a period emphasizing on balanced supply and demand.
引文
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