研究的背景及意义

一、研究的背景及意义1.研究的背景随着城镇化进程的不断加快和汽车工业的快速发展，近年来我国城市机动车拥有量得以大幅度的增加。尽管政府每年都要投入大量的资金进行包括道路建设在内的城市基础设施建设，但是道路坚实的速度总是赶不上汽车拥有增长的速度。长期以往，城市交通不堪重负，交通拥堵原来越严重。交通拥堵从北上广一线城市蔓延到二三线城市，拥堵范围正在从中心城区向城郊地区延伸。交通拥堵已严重影响到城市的人居环境，也成为制约城市发展的重要瓶颈，自然也就成了大中型城市亟待解决的共同难题。为了治堵，各地政府再进一步加大基础设施的投资的同时，越来越多的采用限行，限购，限牌等行政手段限制交通流量来缓解交通压力。这些行政手段在一定的程度上的确有效的缓解交通拥堵，但只能治标不能治本，当然无法从根本上解决交通拥堵的问题。应该注意到，城市道路的建设速度远远落后与汽车拥有量的增长速度是我国大多数城市面临的一个刚性约束，而且这一约束在未来很长时间内难以彻底改变。因此，优化城市交通规划和道路交通标线，提高交通效率，就成了缓解交通拥堵的关键所在。要优化城市交通规划和道路交通标线，首先要对城市交通绩效进行科学的评价，就必须建立城市交通绩效评价的指标体系。从指标体系出发，以交通绩效最大化为目标，才能建立城市交通规划和道路交通标线的优化模型。基于优化模型，就能进行城市交通规划和道路交通标线的优化模型。2．研究的意义（1）建立城市交通绩效评价的指标体系能对兰州交通绩效进行科学的评价。（2）通过绩效评价反馈的信息，能够帮助政府和市民正确认识目前兰州市的交通状况。（3）通过对兰州西站西津路的现状、缺点的研究提出可行性的优化方案，由此推广到整个兰州市，对以后的兰州市的交通规划和道路交通标线的优化设计提供借鉴意见。二、兰州市交通的现状及存在的主要问题1．兰州市交通的现状（1）城市交通骨架现状我市城区受河谷型地形限制，形成了东西狭长，南北不阔的带状地形，加上黄河及铁路线的阻隔，致使我市交通“东西拥挤，南北不畅”。目前，我市东西方向有三条主干道，分别为：东岗东西路——庆阳路——西津东西路——西固路、南滨河路和北滨河路，加之正在建设中的南山路，筹建中的北环路，形成了横贯东西的交通主干骨架；南北向主干道主要有：天水路、平凉路、皋兰路、金昌路、静宁路、酒泉路、中山路、敦煌路等；以西沙、银滩、七里河、小西湖、中山、城关、雁滩七座黄河桥为连接点，形成了跨越黄河的南北通道；另外，我市的南绕城快速路正在建设之中。（2）城区道路网现状截至2009年12月，我市近郊四个行政区域内共有主次干道、支路共计285条，长401.06公里，面积1208.08万平方米。其中城关区主次干道、支路128条，长171.03公里．面积500.69万平方米；七里河主次干道、支路65条，长80.98公里，面积262.09万平方米；安宁区主次干道、支路29条，长59.20公里，面积202.43万平方米；西固区主次干道、支路63条，长89.85公里，面积252.87万平方米。人均道路面积6.23平方米，道路用地率仅占7.77％。另外，高新技术开发区管委会管理的主次干道、支路共计13条，长约12公里；九州管委会管理的九州地区共有主次干道、支路共计8条，长10.6公里。（3）机动车发展现状截至2010年9月9日，全市机动车保有量达到373701辆，机动车驾驶人员达到355291人。机动车保有量从1998年的77584辆到目前的373701辆，12年增长了4.8倍，仅今年前8个月内新增45322辆，平均月增5665辆，增长速度很快。随着社会经济的发展、收入水平的提高，未来兰州市机动车保有量的增速将更快。兰州市区各类机动车历年变化如表1所示。表1兰州市机动车保有量年份2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年5月底机动车总量(万辆)1516.318.223.226.0728.933.235.8增长率——8.67%11.66%27.47%12.37%10.86%14.88%——（4）停车场地现状目前，我市的停车设施比较匮乏，不能满足现有停车需求。由于历史原因，我市对停车场规划、建设力度不够，造成很多建筑未配建停车场，即使配建了地下停车场也有部分挪作它用。公共停车场停泊车位更是不足，导致车辆无处停放，迫使其在路上巡泊，从而增加道路交通压力。以南关什字周边停车现状为例（2010年7月），酒泉路现有公共停车场泊位数222个，配建停车场泊位数278个，共有停车泊位数500个；庆阳路有公共停车场泊位数544个，配建停车场泊位数296个，共有停车泊位数840个。停车供需矛盾十分突出。2.兰州市交通存在的主要问题（1）缺乏整体交通战略，道路交通管理专项规划滞后（2）城区道路建设缓慢，机动车增加迅猛，道路容量严重不足（3）受地形限制，路网结构缺陷较大（4）现有交通仅有地面交通，道路交叉口以平面交叉为主，形式单一（5）道路功能不明确，机非混行现象严重（6）非交通占道现象严重，道路有效面积降低（7）步行交通系统不健全，人车争道现象比较突出（8）受城市道路条件限制，公交线路重复系数过大（9）公交动态运能未得到充分发挥（10）泊位供应与停车需求差距较大，停车供应结构不合理三、兰州市交通拥堵的成因1.机动车数量增长速度过快，道路车流量日益增大。近些年来，很多城市市区私家车数量逐年增多，并呈现越来越大的增长趋势。2.道路建设在结构和功能上无法满足交通需要。（1）、缺少快速、便捷的环城高速线路，使得很多往来各城区的机动车被迫需要经过城市中心区。（2）、一些交通道路功能不清，路网结构欠合理。不少道路都被用来搞商业街、步行街。导致不少道路成为断头路，无法有效地利用现有的城市道路进行车辆分流。一些交通道路设计过窄，道路之间没有分叉路口，无法进行车辆分流。（3）、一些人流量很大的道路没有人行道、地下通道或者人行天桥。大量行人来往于这些机动车道之间，就会造成部分车辆通行极其缓慢。（4）、停车场建设滞后，大量车辆无成本、无序停在交通道路上，影响了正常的交通秩序。3.部分市民交通安全意识和法制观念淡薄，交通公德意识差。（1）、很多机动车违章现象突出。随意抢道、占道、掉头和停车，在没有交警管理、红绿灯的路口，各种车辆互相抢行；部分司机驾驶违反交通规则，占用停车道，阻挡了整个公交车车道，影响了整个道路交通；还有一些司机驾车时候随意左转、掉头；更有司机为了节省通行时间，本来是直行的却在红绿灯处占用左传或者右转车辆路线试图并线。（2）、部分电动自行车、自行车和行人肆意穿行。很多行人常常行走在自行车道上，自行车和电动自行车则大都行驶在机动车道上，挤压了公交车和机动车行使空间。4.市区道路交通管理还有很多地方不到位。（1）一些城市市区交通秩序疏导基本上还是依赖民警和红绿灯岗亭疏导，管理力量不足，交通管理科技手段还比较低。在交通管理上还是基本采用警力、交通灯等形式，没有大规模使用电子眼，形成严密的道路交通安全系统，无法进行科学的管理。（2）部分路段红绿灯过多，导致车辆通行缓慢。不少红绿灯的设计时间不合理，车辆较多的方向反而通行时间较短。（3）交通安全措施和责任不落实，出现交通事故，没有得到快速、有效的处理。很多时候事故双方为了保护现场，往往牺牲了整个道路交通。（4）一些交通道路两旁的施工单位非法占用了人行道、自行车道，挤压了行人、非机动车的通行空间。5.公交发展相对迟缓，市民出行系统结构不合理。随着城市的不断扩大，市民出行距离的加大，步行和自行车出行的比例将逐步下降，若公交车不能迅速发展起来，就必然会导致交通环境的进一步恶化。很多城市公交发展却相对迟缓。拥有公交营运车辆不多，运营线路不够，万人拥有公交车辆标台较低，居民出行中的公交分担率过小。四、城市交通绩效评价体系的数学模型建立1.城市交通绩效评价体系的建立对任何事物评价，首先要确定评价指标。评价指标的全体，称之为指标体系。它是对照和衡量各评价对象质量的标尺。评价指标体系必须科学客观地反映各种因素和信息。所以，选择评价指标要遵守下列原则。（1）科学性和现实性。所设指标一定是反映影响评价对象效益的主要因素；指标名称和含义要符合现行的专业技术名词术语和概念。（2）可测性和可比性。所设指标的值能够用直接或间接的方法测量或估测；同一评价对象的各指标可以相互比较，能确知其相对优劣。（3）简明性和综合性。所设指标必须简单明了，使用方便，易于计算或论证，每一指标都可以从一个或几个方面来描述系统的素质。城市交通各因素间存在着错综复杂的，相互联系又相互制约的关系，对其评价是一个多目标，多属性的问题。所以用层次分析法确定其指标权重。如图表所示：城市交通绩效评价A动态因素B2静态因素B1交通设施的建设C1立交桥的建设D4BRT的建设D2路宽C2绿化带占整体路宽的比例D6整体路宽D5天桥的建设D1交通线路间的协调C3标线的设置D8线路与停车场的协调D9左右转向的设定D7地下通道的建设D3无法预计的车流量C4红绿灯间的时间协调度度C5交通设施的建设C1承重度E13天桥D1最大人流量E14间距E15总数E16位置E12宽度E11与普通公交的协调E23路线设计E24总数E25出入口的设计E26车次E22车站间距E21车道占路宽的比例E27BRTD2宽度E31出入口的设计E32总数E33位置E34总数E43路线的设计E42规模E41地下通道D3立交桥D4路宽C2整体路宽D5行人道E51非机动车辆道E52机动车辆道E53绿化带E54路旁建设E55停车道E56绿化带占整体路宽的比例D6绿化带的宽度E61绿化带的位置E62比例E63交通线路间的协调C3左右转向的设定D7标线的设置D8直行车道标线的设置E81转向车道标线的设置E82十字路口标线的设置E83线路与停车场的协调D9停车场的位置E91停车场的数量E92停车场的规模E93间距E942．用层次分析法确定权重层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，缩写为AHP）是把复杂问题中各因素划分成相关联的有序层次，使之条理化。根据一定客观的判断，对每一层次中每两元素相对重要性给出定量表示，确定出全部元素的权重。（1）AHP法的基本步骤建立递阶层次结构如图1所示，采用1－９标度方法（见表1）进行每两元素间的相对比较，构造判断矩阵A=max)(ija进行计算，求解判断矩阵A的特征根。计算最大特征根max，找出它对应的特征向量W，即为同一层各因素相当于上一层某因素相对重要性的排序权重；然后进行一致性检验。比较标度（２）max和W的计算一般可采用幂法或根法。根法的计算步骤如下：1)A的元素按行相乘；2)所得的乘积分别开ｎ次方；3)将方根向量归一化得排序权重W；4)按下式计算maxniiiWAW1max)(（3）判断矩阵的一致性检验1）计算一致性指标CICI=1maxnn式中：ｎ――平均判断矩阵的阶数。2）计算一致性比例CRCR＝RICI式中：RI――平均随机一致性指标，由下表所示阶数12345678RI000.520.891.121.261.361.14当CR0.1时，一般认为判断矩阵的一致性可以接受.（4）求判断矩阵矩阵A-BAB1B2权重一致性检验B1150.833CI=0B21/510.167完全一致矩阵B1-CB1C1C2C3权重一致性检验C1111/20.25CI=0C2111/20.25RI=0.52C32210.5CI=00.1，符合要求矩阵B2-CB2C4C5权重一致性检验C411/50.167CI=0C5510.833完全一致矩阵C1-DC1D1D2D3D4权重一致性检验D111310.3CI=0D211310.3RI=0.89D31/31/311/30.1CI=00.1，符合要求D411310.3矩阵C2-DC2D5D6权重一致性检验D5110.5CI=0D6110.5完全一致矩阵C3-DC3D7D8D9权重一致性检验D71120.4CI=0D81120.4RI=0.52D90.50.510.2CI=00.1，符合要求矩