1引言

傳統(tǒng)的對(duì)城市交通方式結(jié)構(gòu)的研究主要集中于四階段法中的交通方式劃分預(yù)測(cè)模型，包括集計(jì)模型與非集計(jì)模型，通過(guò)模型的計(jì)算得到各交通方式分擔(dān)率，進(jìn)而完成各交通方式客運(yùn)量預(yù)測(cè)。城市交通方式結(jié)構(gòu)是城市交通系統(tǒng)中不同交通方式所承擔(dān)的交通量比例關(guān)系，這種比例關(guān)系反映了不同交通方式在交通系統(tǒng)中的功能與地位［1］。本文應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法研究城市交通方式結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)，核心圍繞城市交通方式結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式，即各交通方式的出行量在居民總出行量中所占的比例，分析城市交通系統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、居民出行特征、交通供需、交通能耗、交通污染、交通政策等因素，構(gòu)建城市交通方式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，利用實(shí)例研究來(lái)模擬城市交通方式結(jié)構(gòu)發(fā)展變化趨勢(shì)。

2系統(tǒng)分析與模型構(gòu)建

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的問(wèn)題是源自反饋機(jī)制的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，城市交通問(wèn)題的系統(tǒng)是復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、開放的，具有反饋結(jié)構(gòu)，它本質(zhì)上就屬于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，因此應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模是可行的。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法可以很好的適用于研究城市與交通系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)專門研究?jī)?nèi)部因果關(guān)系作用下的系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)過(guò)程，能對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)發(fā)展及其趨勢(shì)進(jìn)行考察，能作長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)戰(zhàn)略性的定量分析研究，是研究交通系統(tǒng)的良好工具。

2．1確定問(wèn)題

大城市出現(xiàn)嚴(yán)重的城市交通擁堵現(xiàn)象，環(huán)境污染、能源消耗問(wèn)題，影響城市的生產(chǎn)生活以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。改善城市交通運(yùn)行狀況的交通政策很多，但效果相差十分明顯。構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，模擬在不同交通政策下城市交通方式結(jié)構(gòu)及相關(guān)影響因素的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，如城市交通方式結(jié)構(gòu)、城市交通基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸工具、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市居民出行需求。為了使模型能反映政策執(zhí)行與實(shí)施的有效性與客觀效果，模型中引入政策的評(píng)估的指標(biāo)與準(zhǔn)則，如模型中的污染、能耗、道路交通負(fù)荷等指標(biāo)。

2．2系統(tǒng)的界限

劃定系統(tǒng)界限時(shí)，應(yīng)把那些產(chǎn)生所感興趣的系統(tǒng)行為的必需的變量劃進(jìn)界限內(nèi)。能不劃入的就盡量不劃入，能集中簡(jiǎn)化的就加以簡(jiǎn)化。該模型目的是研究城市交通方式結(jié)構(gòu)及城市交通運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì)。主要對(duì)常規(guī)公交、軌道交通、出租車、小汽車進(jìn)行研究。系統(tǒng)界限大體包括下述內(nèi)容:①城市社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展;②城市居民出行需求;③各交通方式客運(yùn)量、出行量、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量;④道路交通負(fù)荷;⑤交通尾氣污染、交通能耗;⑥交通政策因素:交通投資政策、小汽車需求管理政策、公交優(yōu)先政策、出租車管理政策。

2．3系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的系統(tǒng)要素分析

2．3．1主要的模塊要素分析

2．3．1．1城市社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素①GDP;②城市人口;③小汽車保有量。

2．3．1．2交通需求

①居民出行強(qiáng)度、居民出行量;②軌道交通平均乘距、軌道交通客運(yùn)量、軌道交通出行量;③公交車平均乘距、公交車日均行駛里程、公交車客運(yùn)量、公交車出行量;④出租車服務(wù)次數(shù)、出租車平均載客人次、出租車平均乘距、出租車日均行駛里程、出租車客運(yùn)量、出租車出行量;⑤小汽車出行次數(shù)、小汽車平均載客人次、小汽車平均運(yùn)距、小汽車日均行駛里程、小汽車客運(yùn)量、小汽車出行量。

2．3．1．3交通供給

①軌道交通線路長(zhǎng)度、軌道交通車輛;②公交車線路長(zhǎng)度、公交車;③出租車保有量。

2．3．1．4道路交通負(fù)荷

①道路交通負(fù)荷;②小汽車道路交通量;③公交車道路交通量;④出租車道路交通量。

2．3．1．5交通尾氣污染及交通能耗

①軌道交通能耗因子、軌道交通尾氣排放因子、軌道交通客運(yùn)周轉(zhuǎn)量;②公交車能耗因子、公交車尾氣排放因子、公交車客運(yùn)周轉(zhuǎn)量;③出租車能耗因子、出租車尾氣排放因子、出租車客運(yùn)周轉(zhuǎn)量;④小汽車能耗因子、小汽車尾氣排放因子、小汽車客運(yùn)周轉(zhuǎn)量。2．3．1．6交通政策①交通投資政策;②公交優(yōu)先政策;③小汽車需求管理政策;④出租車管理政策。

2．3．2系統(tǒng)要素的因果關(guān)系

通過(guò)對(duì)模塊要素進(jìn)行因果關(guān)系分析，可以構(gòu)建城市交通方式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，模型中主要的因果關(guān)系包括以下部分:

2．3．2．1道路交通負(fù)荷

道路交通負(fù)荷(PCU公里/日，PCU表示“折合小汽車當(dāng)量”英文(passengercarunit)的縮寫語(yǔ))可作為衡量城市交通運(yùn)行狀況的評(píng)估指標(biāo)，假設(shè)道路設(shè)施規(guī)模不變的前提下，模擬不同交通政策對(duì)城市交通的實(shí)施效果，道路交通負(fù)荷小的方案實(shí)施效果更佳。道路交通負(fù)荷包括公交車道路交通量、出租車道路交通量、小汽車道路交通量。公交車道路交通量受到公交車車輛規(guī)模、公交車日均行駛里程、公交車折算系數(shù)的影響;出租車道路交通量受到出租車保有量、出租車日均行駛里程的影響，二者均要受到出租車管理政策制約;小汽車道路交通量受到私人小汽車保有量、小汽車日均行駛里程的影響，二者均要受到小汽車需求管理政策制約。

2．3．2．2城市交通方式結(jié)構(gòu)

城市交通方式結(jié)構(gòu)中交通量的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容，國(guó)際上一般分為三類:出行量、客運(yùn)量和客運(yùn)周轉(zhuǎn)量，單位分別為:人次、乘次和人公里，本文所研究的交通量為出行量，因此城市交通方式結(jié)構(gòu)為出行方式結(jié)構(gòu)［1］。城市交通方式結(jié)構(gòu)由各交通方式的出行量和居民出行總量共同確定。最容易獲得的數(shù)據(jù)為各交通方式的客運(yùn)量，但是各交通方式客運(yùn)量并不等于相應(yīng)交通方式的居民出行量，需將轉(zhuǎn)換客運(yùn)量為出行量。其中，小汽車客運(yùn)量相當(dāng)于小汽車出行量、出租車客運(yùn)量相當(dāng)于出租車出行量。軌道交通客運(yùn)量本身會(huì)受到軌道交通供給能力制約，軌道交通供給能力包括軌道交通線路長(zhǎng)度、軌道交通車輛規(guī)模，通過(guò)多元線性回歸分析，軌道交通客運(yùn)量又受到公交客運(yùn)量的影響。通過(guò)多元線性回歸分析，公交客運(yùn)量?jī)H與公交車供給具有線性關(guān)系，即公交車客運(yùn)量由公交車供給能力相關(guān)。小汽車客運(yùn)量由小汽車保有量規(guī)模和小汽車出行次數(shù)決定，小汽車出行次數(shù)受到小汽車需求管理政策制約，私人小汽車保有量受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和小汽車需求管理政策的制約。出租車客運(yùn)量由出租車保有量和出租車服務(wù)次數(shù)決定，二者都受到出租車管理政策制約。