1、城市交通管理4城市交通管理城市交通管理的主要任务是应对不断增长的交通需求。这主要通过两种方式:改进对现有交通设施的利用效率;增加交通设施的供给。一、城市交通问题“拥塞”问题(congestion)是城市交通主要问题之一,它最突出地发生于客流高峰期的早、晚两段时间内(一般为早6点一9点,晚4点一7点)。而拥塞问题的形成,则源于客运流量超过了适度水平。城市交通的性质是以客运为主,这不仅决定城市交通量和城市交通物质系统的构成,而且也决定了城市交通拥塞问题的形成。拥塞问题是指由于交通流量的过度增长而导致的拥挤、交通速度下降甚至堵塞的现象。拥塞问题是随着私人汽车交通方式的日益流行而逐渐出现并日益严重的。
2、分析它的形成及其治理对策也主要应着眼于私人汽车交通方式。拥塞问题的实质是均衡交通流量超出最优交通流量。拥塞问题的产生是由于私人交通成本与社会成本不一致,按照私人成本决定的均衡的交通流量超过了按照社会成本决定的最优流量,结果导致拥挤、速度下降和堵塞。二、城市交通拥塞问题分析1直接成本和间接成本直接成本的构成有:公路建设初始成本、道路服务设备的辅助性资本成本、贷款利息以及诸如照明、信号、研究、管理和控制等项目的辅助性成本。很明显,车主应该至少支付这些成本。尽管个体车主仅仅负担他们的个人成本,但他们驾驶的决策会对其他使用者造成额外的货币和时间成本,也会带来一些社会成本。交通拥堵导致的时间损失成本很高
3、而且没有生产能力;难以预期的配送时间使工厂利用大量的非生产性资金来保持足够的原材料和零件库存。拥堵也使进入城市中心更不容易,以至于零售业和商业活动的利润变得越来越少,使中心地区的土地价值降低。据统计,英国1990年代每年因为拥堵浪费车主们15亿小时的时间,每年的平均成本为100亿英镑。在美国,1994年的调查发现,全国交通拥挤成本为480亿美元,占GDP的0.7%。曼谷1990年由于交通拥堵损失了2/3的潜在产出。美国50个最大的大都市区每年的拥塞成本(额外的时间和燃油消费)约350亿美元。由于车主支付的成本低于其应该承担的成本,因此不可避免地造成对道路过量的需求。2道路定价理论图1 交通拥堵
4、的实质道路定价模型的条件。 存在一个10公里的高速公路。 小汽车的高速公路收费价格为0.2元/公里。 交通时间的机会成本为0.1元/分钟,无拥堵通过时间为10分钟。交通的总成本等于10公里高速公路的货币成本加上时间成本。横轴表示交通流量,它用每小时、每条车道通过的汽车数来度量,用V表示。纵轴是交通成本和价格。(1)需求曲线和边际收益曲线需求曲线D表示高速公路价格和高速公路需求之间的关系。高速公路价格包括高速公路的收费加上在高速公路上花费时间的成本。价格越高,愿意使用这条高速公路的人(小汽车)就越少,交通流量V就越小;反之,价格越低,愿意使用这条高速公路的人(小汽车)就越多,交通流量V就越大。需
5、求曲线D还是愿意使用(消费)这条高速公路的人的边际收益曲线。在价格为P1下降到P2时,一个潜在消费者成为真实消费者,并获得了P2的收益,这是增加一单位交通流量所带来的收益的增加,即边际收益。(2)私人边际成本和社会边际成本图中MC1、MC2曲线分别代表交通出行的私人边际成本和社会边际成本。从图中可以看出,交通流量达到V0之前,MC1与MC2曲线重合,此时私人成本与社会成本一致(这里不考虑污染问题),每增加一个高速公路使用者成本增加3元。在这个限度内,增加的车辆进入车道并不影响其他人的车速,不存在外部性。超出V0点,情况就有了变化,此时新加入车道的车辆使车道变得拥挤,并迫使所有的车减速,外部性便
6、产生了。社会成本是考虑了新加入者的边际影响(外部成本)后的边际成本概念。所以,我们在图示中以私人成本为MC1,而社会成本为MC2。在超过设计容量V0后,社会成本曲线高于私人成本曲线,这是因为新加入的车辆增加了高速公路的通过时间,但却并未对此做出偿付。从图中可以看出,只要使用车道的边际收益(由需求曲线D表示)超过私人边际成本(MC1曲线),则新的车辆就会加入车道,直至D与MC1相交,相交点决定了均衡的流量。而经济学基本原理告诉我们,最优的流量应由边际成本与边际收益决定,当边际成本与边际收益相等时,效率达到最大。所以对社会而言,最佳的交通流量应是MC2与D相交决定的V*。拥塞之所以产生,就是由于外
7、部成本(等于MC2与MC1差)的存在,使得V1V*。对社会而言,高速公路的消费过多了。上面的理论模型一定程度可以解释交通经济学里有一条非常著名的定律当斯定律(Downs Law)。这条定律的内容是:“在政府对城市交通不进行有效管制和控制的情况下,新建的道路设施会诱发新的交通量,而交通需求总是倾向于超过交通供给”。当斯定律描述了以下的情况:当人均收入水平达到一定程度并不再成为(相当部分)家庭汽车消费的主要障碍时,必然会出现的一种交通需求和交通基础设施供给之间的竞赛,而在政府不进行管制的情况下,这种竞赛的结果必然是交通拥挤。Authony Downs对诱发的原因进行了进一步研究,提出了他称之为“三
8、头齐发原则”,即如果在高峰时间特别拥挤的地段一旦大有改善,就会导致三种情况,而使改善全被抵消。(1)汽车驾驶者原来走别的路,现在都集中在这里;(2)汽车驾驶者本来在其他时间行车,现在同时集中在一起;(3)汽车驾驶者本来乘坐公共交通,现在驾车通过此一改善地区。3解决拥堵问题的对策收取拥塞税(外部成本内在化)解决拥塞问题,根本的途径在于使外部成本内在化,由私人负担其带来的边际社会成本。最简捷的方法是征收拥塞税,税额刚好等于外部成本,即社会成本与私人成本之差。图中的t代表应征收的拥塞税。征收拥塞税后,外部成本内在化了,社会成本与私人成本之间的缺口被填平,此时,是否使用车道的决策就会建立在社会成本的基
9、础上,道路系统将得到最有效的利用。图2 城市交通拥塞税与交通流量拥塞税具有两个特性,即时间的不均衡性和地域的不均衡性。前者指税额依是否交通高峰时间而定,高峰期税额提高。从图中可以看出这一点。由于高峰期交通需求曲线右移,所似有tt。后者是指只有发生拥塞的地区才对进入该区域的车辆征收拥塞税。由于这两个特性,拥塞税的实际执行较困难,它不但须要测算税额大小,还须确定车辆何时进人何区域方可征税。三、直接收费与间接收费1、直接收费直接收费可以有以下几种方法。收费站。这是最简单古老的方法,但是其成本很高而且妨碍交通,并且在路口较多的地方不太适用。电子过路税。每一辆车都安装一个确认的标签,车辆一旦进入收费区,
10、路边的微波信号灯便给车辆注册,启动车主的账户;或者车辆装备计量器,此计量器对灵通卡收费,并且能够显示剩余的余额。这种方案在越来越多的国家使用。直接收费的好处: 车流量的减少会产生更加自由的车流。 平均速度的连续增加会减少延误成本。 节约工作人员的时间,节约燃料费用。 公共交通的生产效率将会提高。 为中央和地方政府改善道路、补贴公共交通提供资金。对直接收取过路费有一些批评: 中等收入的车主负担最重,拥有汽车将成为有钱人的特权。低收入者将转向便宜的公共交通,富人毫不困难地支付道路税,中产者希望使用汽车,导致其负担最重。尽管采取电子装置在技术上是可行的,但是在政治上实行有困难。 私人车辆由于道路收费
11、被迫离开拥挤的道路,转向不太繁忙的住宅区街道作为捷径,增加了环境成本。 即使直接收费取得成功,也不能证明减少的车流会使通勤时间减少。来自美国和英国的证据表明:如果最初由于拥挤的减少而减少了上下班的时间,那么每天为工作通勤的距离会增加(家庭外迁),并且平均上下班的时间保持不变。道路收费在1980年代被新加坡、挪威和加拿大所采用,后来随着技术的改进,电子收费不仅被这些国家所采用,而且在德国、澳大利亚、法国、意大利、西班牙和美国的一些地方也得到采用。1999年,英国起草法规批准对城市地区收费。2、间接收费对直接收费的批评导致选择一些间接收费的方法: 不同的燃油税。不同的区域根据不同的拥挤水平征收不同
12、的税率。也有用轮胎税替代燃油税的。 不同的执照。这种执照与所处的地区有关(最贵的是红色区,外部的蓝色区比较便宜),这种执照可以购买不同的期限(从一年到一天),执照需要放置在车辆上。这种方法相对比较简单,在新加坡已经实行了一段时期。间接收费的方法对于拥挤问题的解决作用较小,因为它没有把使用者支付的费用与道路成本联系起来。尽管直接收费系统看起来很复杂,但它通过使供求相等,大大简化拥堵带来的所有问题。它会帮助优先权排序的决策,增加公路的效率,确保公共交通运营有一个稳定的基础,改善城市环境,通过公共部门提供有效的合法手段来给道路建设和相关的公共活动分配资源。四、交通需求管理根据当斯定律,交通需求总是倾
13、向于超过交通供给,对交通需求进行合理的调控,使交通需求和交通供给趋于平衡,就成了缓解城市交通拥挤问题的重要方法。交通需求管理也就应运而生了。交通需求管理的核心是要通过诱导人们的出行方式来缓解城市交通拥挤的矛盾。1、适度削减总量 积极发展轨道交通。轨道交通具有大容量、高速、准确、安全、污染小等优点,在城市交通中承担重要的职责。 确立公交优先的原则。优先发展公共交通是当今各国解决城市交通问题的共识。公共交通手段按照同样的运量,所需建设费由高到低依次为:地铁,高架铁路,路面电车,公共汽车专用线。 社会工程措施。包括城市布局合理化;合理的住房供给;合理的物流政策;适度减少过境交通,如限制过境交通进入市
14、中心区域,建立过境专用通道等。2、对交通流量的时间控制城市交通流量有明显的时间性、方向性和区域性,要通过管理使交通流量由“不均匀分布”变为“均匀分布”,提高道路的使用效率。 控制绝对时间。控制绝对时间主要是使不同类型、性能、作用的车辆和行人在同一时间内彻底脱离接触。主要措施有:错峰上班制;夜间货运;采取可变车道和可变交通标志引导交通流;组织潮汐交通。 分离相对时间。指在同一条道路和路口,对同一时间运行和通过的车辆,运用交通管制的手段,使之分时、错时通过。主要措施有:主干道车优先通过,直行车优先通过,救火车、警车、急救车等优先通过。3、分离控制交通空间城市存在各种速度不同的交通形式,为了畅通和安
15、全,应当将各种交通形式在空间上进行分离。 控制绝对空间。主要措施有:农用车、大型货车不得进入市区,或限定进入市区时间;过境车不得进入市区;修建立交桥、行人过街天桥和地下行人道;划定非机动车专用车道、公交车专业车道;设立步行区;利用单向交通、环路及干道吸引交通流量。 分离相对空间。主要措施有:采用水泥墩、铁管栅栏等构成分道线,称为物理分离;采用路面交通标志,如画线等,靠交通法规约束分离,称为“法”的分离;设置中心隔离带,左转弯专用车道等。4、智能化控制管理主要通过在各主要交通点实现实时监控,由城市交通管理控制中心进行统一指挥,为交通控制和指挥提供有利保障,从而大大提高道路的交通能力。五、城市交通
16、规划1城市交通规划的方法交通规划目的是为政府提供成本可接受的交通系统。这包括对现状系统操作情况建模,估计未来出行需求,估计系统变化将对未来出行行为和交通系统产生怎样的影响。交通规划师的各种方法主要是依据地理技术。区域研究的开始就是把区域划分为更小的区域,这在传统上叫做交通分析地区。区域的交通系统被表述为由一些连接线和点组成的网络,网络加以编码;有关的数据存储在计算机中。现在地理信息系统(GIS)也在精确定位方面被应用了。进行这些步骤需要建立一个地理数据库。在芝加哥研究以及以后的许多统一类型的研究中,用正方形方格网覆盖整个区域,每一平方格网就是数据收集的基本单元。一个典型的网格可能覆盖几百平方英
17、里的面积。在其他案例中,尤其是对一些小范围地区的研究中,区域划分可以是不规则的,其形状可以根据地形特点、邻里边界或者土地利用类型的其他特征确定。每个区域中收集的数据包括人口和经济信息两个方面。前者包括了房屋单元的数量和类型、居民人数、人口的年龄结构、家庭收入、拥有汽车数量以及类似的项目等。经济信息包括该地区不同行业的职员数,零售业、批发业、加工业、办工业以及其他活动的营业面积和土地面积等。每一大类都可以再分为一些子类。建立数据库的目的是要基于它对出行行为(每两个分区间的行程)建模。一旦数据库建成,传统的交通规划主要依据四步骤出行需求模型:出行产生;出行分配;方式选择及交通量分配。(1)出行产生
18、估计估计每个地区的出行数量。这种估计是以居民家庭(家庭规模、收入及车辆拥有情况)、非居住用地(雇员数量、建筑面积及零售商业)以及地区自身的特点(人口密度、到中心商务区的距离)为基础的。在决定人们从哪一个给定的地点出发之前,通常要先估计从一个给定地点将产生多少出行量,无论这些出行的目的地是哪里。例如,估计从一个居住区产生的出行量时,可用诸如家庭收入、家庭人口数、家庭拥有车辆数以及人口密度这些变量,来估计每个家庭每日的平均出行量。基本上,车量出行量与前三项变量成正比,而与最后一项成反比。成反比的原因在于人口密集地区出行可以由步行或者大众运输完成,而在人口稀少的地区,由于出行距离更长以及停车和拥堵问
19、题较少,更有可能自己驾车完成。(2)出行分布估计出行产生的问题解决之后,下一个问题是出行分布。所有发自每个地区的出行都分配到其他地区的终点上。这产生了一个地区到地区的表格,显示了可能的每一对地区之间的出行数量。可以通过几种方法来编制这种表格,最普遍的叫做重力模型,因为其数学原理和万有引力定律相似。例如,假设在一个地区的一个给定区域内包含了1000个家庭,它们的平均规模、车辆拥有量以及收入是已知的,这样出行总量可以估计出来。但是问题是这些出行量怎样在可能的目的地之间进行分配。最常用的估算方法就是重力模型,它最初是在20世纪20年代用于分析购物方式,(最初的方程式叫做赖利零售引力法则,过去也有将重
20、力模型叫做赖利模型)。两个对象间的引力与他们产生的出行数量成正比,而与它们之间的距离的平方成反比。例如,一个住房综合体和一个办公综合体之间的出行吸引力就与家庭数量和办公面积成正比,而与它们之间的距离的平方成反比。对包含许多区域划分的地区,数据库和计算量是很大的。在没有计算机之前,用这样的方法进行规划是不可能的。这样的方法可以用来估计房屋和商业单位的实际出行量,也可以用来估计假设对象。距离可以采用从一个区域中心到另一个区域中心的直线距离。也可以采用实际的道路长度、出行时间或者两者相结合的数值。(3)模式划分估计也叫做定型交通分流。在这一步骤中,所有出行都被分为在街道系统中使用私家车和使用公交系统
21、两种情况。在前一阶段的基础上确定每种出行方式分布的比重是很重要的。在众多定型交通分流模型中,最普遍的是在每一对地区之间比较私家车和公交的出行时间和成本。也有一些模型考虑到家庭特征,如车辆拥有情况、家庭规模及家庭收入。经过了这些年,人们已经积累了相当多的经验,同时也找出了一些数学上的估计方法。总体上来说,确定一个人采用哪中出行方式的两个标准是服务质量和成本。服务质量很大程度上就是出行时间的问题。通常情况下,速度和成本之间存在着明显的消长关系。比如说,市郊铁路一般要比公交车运输快得多,同时也要贵一些。了解一些使用公共交通的人的收入分配情况可以帮助规划师估计人口中采用这两种出行方式的人各有多少。(4
22、)出行安排一旦出行方式已经确定,最后一个问题就是预测从同一个起点到同一个目的地之间的不同路线怎样分配。同样,问题还通过数学建模解决。每个出行的路径都通过适当的网络,街道网络和公共交通网络。程序的基础是为每一个出行确定从起点到终点的路径(例如,使用连接次序)。最常见的模型是使用最短路径的计算法则,计算每一个出行总耗时最少的路线(包括转化为与时间等值的现金开支)。在美国,十年一次的人口普查都询问有关上班出行的问题。不同的模型被用于这四个步骤,20世纪70年代,美国交通部曾尝试进行标准化规划,编写和发布城市交通规划系统(UTPS)的计算机程序包,并为四个步骤程序完成了专门的系列模型。但并不是所有的区
23、域都采用了这一方式。总体上,这些模型步骤通过以下的方法进行。首先,使用刚才描述的步骤对现状交通系统建立数学模型。然后,校准这个模型,用来校准的资料来自于交通流量的数据。一旦模型可以反映出被研究的出行行为,那么其他的情况也可以通过建模反映。模型再次运行后,该区域在出行方式上会发生变化,交通规划师可以假设道路形式发生变化,观察这将如何影响出行方式。由于道路上的出行速度依赖于交通总量,这样的假设可以使规划师了解到道路系统的潜在变化将如何影响出行时间。与其它时间相比,大城市的出行有早晚高峰,在高峰时间,交通流量会有很大的变化。模型可以用来模拟一天中的不同时段。通过计算机模型可以加快计算速度,这样就使在
24、许多不同条件下的实验成为可能,计算机的使用加大了对一系列问题进行探索的可能性,而用其他方法由于消耗的时间和费用太多,是不可能实现的。2对城市交通规划传统方法的批评(1)对假设和方法论的批评所有交通规划的技术方法都是以假设为基础的,传统的交通规划方法的假设受到了广泛的批评,最有争议的假设是以下问题:用地和交通选择的关系;不同的公共政策对人们出行模式的影响;出行方式选择的各种因素。(2)对传统交通规划后果的批评 支持汽车发展超过支持其他交通方式,这一过程加速了公交系统的衰落。 穿过城市的高速公路建设切割甚至是破坏了富有活力的社区。 对小汽车以来的增长,使中心城市丧失了活力并鼓励了城市的蔓延。 对汽
25、车的依赖增加了污染、不可再生资源的消耗以及交通堵塞。 不断提供更多更快水平的服务自身就是失败的,因为这仅仅是造成了更多的交通需求。香港交通管理(1980年代)一、香港交通概况香港是世界上道路交通密度最高的城市之一。总人口接近700万,流动人口逾百万,登记车辆数目超过50万辆,平均每12人就有1辆车,而全港土地面积仅有1098平方公里,道路的长度只有1943公里,每公里道路约有270辆车在行驶。但香港道路网络的安全程度居世界最高水平,每千人意外死亡率仅为0.023。如在交通最繁忙的香港岛,2005年仅发生致命交通意外34起、死亡36人。这些成绩的取得得益于不断完善的香港长远交通规划,多元化的交通
26、手段,严格的交通秩序管制,高科技的交通管理技术以及市民良好的道路交通意识等。但是,香港的交通状况据有关资料反映,在1960年代末1970年代初还比较好。随着日益增长的人口规模及各种经济、社会活动日益频繁,旅游业每年约有200多万人来港,不断加重香港的交通客流量。在1980年代公共交通运输量平均每年以10的速度增加着。各类车辆总数1983年为32万辆,为1969年的3.6倍。1983年各类公共交通年客运量达22亿人次,比1982年增长8.6,平均日客运量达600万人次,1986年平均日客运量增加到880多万入,1987年再度增加到935.4万人。香港虽建成了不少现代化的交通设施,但现有的道路系统
27、仍难以应化交通阻塞现象日趋严重。同时造成交通事故增加、时间浪费、加重了空气污染程度。二、香港城市交通存在的主要问题及问题的症结香港交通问题的症结,是由香港的地理、社会和经济因素造成的。具体说来有以下主要原因:(一)香港因土地面积狭小、人口众多、地势等因素,缺乏修建道路的空间,1984年在路面行驶的私人小汽车共18万辆,拥有汽车的家庭占香港家庭总数的15,与其它大城市比,虽然香港的车辆数目不算太多,远低于欧美国家城市的汽车拥有量,甚至远低于邻近的新加坡、曼谷等城市,但是香港可使用的道路却少得多。截至1983年底,香港的车辆密度高达每公里道路263辆,较1966年加增了1.63倍,比世界任何地区都
28、高。(二)香港市区适于利用的土地已达饱机和。新建项目只得集中到新界。茎湾、屯门、沙田、大埔、粉岭、元朗及新界北部等新市镇的建成,造成了庞大的人口迁徒。新界至1986年底以前的十年内人口增加近一倍,已达170万人口。新市镇与旧市区频密的交往则加重了路面交通的压力。(三)随着经济发展,居民日趋富裕,对私人汽车的需求不断增加。在香港若收入增加1,私人小汽车需求量便增加7.3。在1980年代,香港居民平均所得以每年7的比率增长,而同期间的人口增长率则达2.1以上。按上述需求规律,香港的汽车数量将会相应增加。但是,由于香港政府没有像某些城市(如台北)采取放任不管的政策,而是一贯积极地采取限制政策,所以香
29、港的汽车拥有率较其他许多大城市为低。然而由于社会富裕,居民对居住水平的需求提高了,很多住户迁居到以独立别墅为主的郊区住宅区内居住(一般为管理阶层和专业人员),其工作地点多为市中心区的商业楼宇,因此汽车交通量仍然在不断增加。三、1980年代香港城市道路交通政策与措施香港政府为解决香港日趋严重的交通拥塞问题,曾多次聘请咨询公司研究和制定解决方案,并于1979午发表了交通政策白皮书,制定了1980年代香港交通政策,成为香港城市道路交通建设与管理的纲领性文件。在此基础上,香港政府按远近期的交通发展,采取了多种措施,其具体内容如下:(一)建立健全交通管理组织,加强远、近期改善交通的调查研究和计划工作香港
30、有一个由11名非官职委员组成的交通咨询委员会,负责向总督会和行政局提出有关交通政策的意见,1981年9月设置了运输科和运输署。运输科负责研究制定远期的交通改善计划以及共它大规模的交通发展或重建计划,解决存在的交通问题。运输署负责制定近期交通改善计划,针对当前及短期存在的交通问题进行调查研究,负责各种新式交通工具的收集、评估与推广,提出有关解决办法,如停车场收费与罚款,车辆定期检验、牌照登记等。(二)加快道路建设,改善道路网,提高运输能力自1979年至1983年间,香港政府用于扩建道路系统的资金共33亿多港元,用于维修道路的资金5.5亿港元。至1983年全港道路总长1,258公里,比1973年增
31、加了26.1,其中港岛东区走廊为3.7公里长的高架公路竟耗资l0亿多港元,每米成本高达30万港元。港府认为在资源有限的前提下,单靠修建道路是不可能有效地解决交通堵塞问题的。主要问题是汽车的数量和使用问题,如无限制地增加汽车,交通建设再多也无济于事。(三)大力发展并改善多种形式的公共交通工具大力发展公共交通,严格控制私人小汽车的增长,更加经济地使用道路,是香港一贯采取的交通政策。因此,香港的公共交通已成为城市交通的主体,私人交通所占比例很小。公共交通与私人交通的比重,现状为75:25。规划为76:26。香港正建设一个效率高、结构合理、多层次的公共交通体系。香港具有世界上所有各种类型的交通工具,种
32、类多达l0余种,包括有轨与无轨交通,专线与非专线,大运量与中、小运量不同运次,以及地面、地上、地下、立体化等多元化的交通形式。现公共交道客运量已占总客运量的85,70的居民出行使用公共交通。香港尤其注重在人口稠密地区发展地下铁路和轻轨交通,对解决交通问题起到了极为有效的作用。自1970年代以来,香港公共交道发展速度之快是世界其它城市无法相比的。(四)控制私人小汽车和摩托车的拥有量和使用量1.增加私人小汽车首次登记税和牌照费港府一贯注重控制私人汽车的增长,为严格控制其拥有量的增加,于1974年开始曾多次大幅增加私人汽车的首次登记税和牌照费,并规定私人汽车每年增长率不能超过5。但因收效甚微,1982年起又采取更加严厉的措施,将首次登记税提高一倍、牌照费提高二倍,同时大幅度提高油税,其各种税收增幅比汽车价还高。上述措施曾一度收到了明显的效果,1982年新登记的私人小汽车数比
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