大城市公共客運交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演化機(jī)理與優(yōu)化方法研究.pdf

1、城市公共客運交通運輸是城市客運交通運輸業(yè)的重要組成部分，是城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，是聯(lián)系社會生產(chǎn)、流通和人民生活的紐帶。我國大城市正處于機(jī)動化、城市化快速發(fā)展階段，城市公共客運交通結(jié)構(gòu)演化也正處于關(guān)鍵時期。今后城市客運交通能否順利走上可持續(xù)發(fā)展之路，決定于系統(tǒng)全面的城市公共客運交通結(jié)構(gòu)的演化的外部環(huán)境條件和內(nèi)部影響因素分析，決定于整體’式的城市公共客運交通發(fā)展戰(zhàn)略，決定于城市公共客運交通調(diào)控政策。本文主要從耗散結(jié)構(gòu)論和城市經(jīng)濟(jì)學(xué)的角

2、度來研究城市公共客運交通結(jié)構(gòu)，探討如何在城市化、機(jī)動化和城市居民出行意愿不斷發(fā)生變化情況下的城市公共客運交通結(jié)構(gòu)演化機(jī)理和優(yōu)化問題；研究我國大城市公共客運交通的可持續(xù)發(fā)展和公共交通資源的合理利用與配置問題，以促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)與公共交通、社會環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，而這些問題已成為我國大城市公共客運交通發(fā)展中迫切需要解決的重要課題。 合理的城市公共客運交通的功能定位集中反映了城市客運交通的發(fā)展戰(zhàn)略，論文主要研究城市公共客運交通系統(tǒng)內(nèi)部各種公共

3、客運交通方式的功能定位，它將直接影響到城市公共交通結(jié)構(gòu)的演化歷程，在我國大城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段合理確定城市內(nèi)部不同類型公共客運交通方式的功能，特別是合理的快速公交與軌道交通的功能定位不僅直接影響城市客運交通系統(tǒng)當(dāng)前及未來規(guī)劃年內(nèi)各公共交通方式的發(fā)展趨勢，而且可促進(jìn)城市內(nèi)部有限時空資源的合理配置和提高時空資源的利用效率。 城市內(nèi)部不同公共客運交通系統(tǒng)的功能定位及其適應(yīng)性問題需要根據(jù)城市社會經(jīng)濟(jì)、交通政策、城市空間布局、交通基

4、礎(chǔ)設(shè)施水平、地理環(huán)境以及居民出行行為心理、習(xí)俗和生活水平等因素具體確定，而這些因素同時也是影響我國大城市公共客運交通結(jié)構(gòu)形成與演化的主要因素。論文針對這些因素系統(tǒng)的進(jìn)行了城市公共客運交通結(jié)構(gòu)演化的外部環(huán)境條件分析和內(nèi)部影響因素分析，將結(jié)構(gòu)演化的外部環(huán)境條件細(xì)分為四大類：經(jīng)濟(jì)條件、制度條件、技術(shù)條件和市場條件，這些外部環(huán)境條件共同影響著我國大城市公共客運交通運輸業(yè)的供給與需求特性，影響著城市公共客運交通系統(tǒng)客運量規(guī)模及其分配情況，并通過城

5、市公共客運交通系統(tǒng)參與者的行為和特征表現(xiàn)出來。在結(jié)構(gòu)演化的內(nèi)部影響因素分析中，論文首先分析了城市居民出行特征，然后結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)的相關(guān)理論重點探討了城市公共客運交通參與者(出行者、經(jīng)營者和管理者)的經(jīng)濟(jì)特征。這些居民出行特征和參與者的經(jīng)濟(jì)特征的分析，尤其是管理者的經(jīng)濟(jì)特征分析將從微觀層面上深刻地影響著我國大城市公共客運交通結(jié)構(gòu)的變遷過程。 為了分析城市公共客運交通系統(tǒng)各影響因素間的相互作用及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演化的趨勢。論文以公共客運交通系統(tǒng)

6、客運量作為狀態(tài)變量，引入耗散結(jié)構(gòu)理論的一些基本思想和基本方法，依據(jù)耗散結(jié)構(gòu)自組織理論和公共客運交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演化特征，建立了公共客運交通客運量的競爭與協(xié)調(diào)演化模型，并利用Matlab程序模擬分析了我國大城市公共客運交通結(jié)構(gòu)在不同參數(shù)變化情況下的演化趨勢和多方式有機(jī)協(xié)調(diào)的條件。模擬分析表明，在我國大城市有限的交通資源條件下，大容量快速公共客運交通系統(tǒng)合理的建設(shè)規(guī)模、競爭能力以及合理的客流量增長水平是考慮其結(jié)構(gòu)演化合理與否必備的前提條件，與此

7、同時，合理的定位實施公共交通優(yōu)先的常規(guī)公共交通、快速公共交通等交通方式適應(yīng)于軌道交通系統(tǒng)的延伸、替代或升級功能不僅是可行的，而且對于某一經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的大城市而言也是必須的。 我國大城市公共交通結(jié)構(gòu)演化是與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段相對應(yīng)的，城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不僅是公共交通結(jié)構(gòu)演化的基礎(chǔ)，也是其他影響因素發(fā)揮作用的前提條件。論文在演化模型的實例分析中，以城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展為切入點，結(jié)合上海、漢城、庫里蒂巴等城市公共客運交通發(fā)展的數(shù)據(jù)，提出了城市公共交

8、通結(jié)構(gòu)演化的三階段論，即我國大城市公共交通結(jié)構(gòu)演化必須經(jīng)歷三個階段：漸變期、劇變期和整合期，其中劇變期是關(guān)鍵。三階段論對于我國多數(shù)尚處于漸變期的大城市能否在私人機(jī)動交通方式尚未占據(jù)主體地位時順利實現(xiàn)出行方式結(jié)構(gòu)公共交通化具有非常大的借鑒意義。 在城市公共客運交通政策的諸多研究中，普遍認(rèn)識到公共客運交通結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是當(dāng)前交通政策的核心內(nèi)容。論文在結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型研究過程中，首先采用的互斥方案組合法建立的國民經(jīng)濟(jì)評價模型是從城市整體的角度

9、上進(jìn)行不同公共客運交通結(jié)構(gòu)的成本和效益評價，在成本和效益的識別過程中的彈性分析方法和非均一乘客時間價值的應(yīng)用主要是期望獲得不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段內(nèi)的最優(yōu)均衡公共客運交通結(jié)構(gòu)。其次采用的滿意準(zhǔn)則模型的廣義解形式與遺傳算法相結(jié)合的城市居民個人屬性滿意解空間的求解模型不僅可用來確定居民最優(yōu)出行方式或方式組合；還可通過該滿意解與專家評判的期望值進(jìn)行比較來確定城市空間內(nèi)公共客運交通結(jié)構(gòu)是否達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。最后基于城市居民群體在選擇公共客運交通方式出行時的

10、積累性經(jīng)驗與固定期望，建立的城市居民群體交通習(xí)俗在不完全信息條件下的演化博弈模型的分析結(jié)果表明：城市交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，尤其是在結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的關(guān)鍵時期，擁有更多優(yōu)勢的公共客運交通結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)能夠獲得令人滿意的客運交通市場份額的一方面取決于其競爭對手(另一種交通結(jié)構(gòu)或交通方式)的市場需求情況，另一方面取決于該系統(tǒng)本身是否建立了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即其是否具有完備的配套客流供給和疏散系統(tǒng)，以便能夠吸引到足夠的客流量來維持包含在其中的交通群體習(xí)俗剛