城市综合交通体系构成

我国城市正在经历快速的城市化进程，城市人口急剧增加， 2000 年则达到 3.88 亿，已经超过了总人口数的 30%，到 2010 年或稍后一些年份，预计将达到 6.5 亿左右，约占当时全国总人口的 50%左右1；中国百万以上人口的大城市 数量增长迅速，到 2000 年，我国人口超过 100 万的城市已经发展到 37 个，其 中超过 200 万的超大城市就有 14 个；这些都表明，我国的城市化进程已经进入 到城市加速发展阶段。 在我国城市加速发展阶段，城市发展需求对城市客运交通系统提出了严峻 的要求。城市人口不断增长，城市中心区的高密度开发和人口的高度集中，使 得交通出行总量剧增；随着城市边缘和远郊城市化地区的发展，将出现大量新 的长距离的出行需求；这就需要扩大城市客运交通系统服务范围和能力。因此， 目前我国城市交通的首要任务是构筑城市综合交通体系，而其中特别重要的就 是选择合理的主导交通工具，也就是，在城市客运交通结构中占有主导地位， 与城市发展、居民出行需求相适应的，影响城市规模、形态、空间结构和人口 分布的，并代表交通技术发展水平的交通工具。 1交通工具对城市空间形态的影响 城市发展史直接与城市交通工具的发展史有关，城市在各个阶段的发展特 点是由城市发展与交通技术条件的辩证关系所决定的，任何一个城市的发展都 不可能比其交通发展的快。新技术在城市交通中的应用首先表现在交通工具的 发展，而新型交通工具如果能符合城市发展要求、满足居民出行的需求，这样 的交通工具就可能成为城市发展中的主导交通工具。 一般说来，在从城市边缘到市中心去的旅行时间就是居民单程出行可能承 受的最大旅行时间，城市的半径往往等于居民在一小时内所能到达的距离。例 如，在罗马，当步行为出行的主要交通方式时，其城市半径就是 4 公里；在 19 世纪的伦敦，出行靠公共马车和有轨马车，城市半径为 8 公里；到 20 世纪，当 人们利用市郊铁路、地铁或公共汽车出行时，城市半径就达到 25 公里；而上个 世纪末，在发达国家，当汽车即使没有普及但至少也十分常见时，城市半径就 达到 50 公里2。可见，城市半径随着交通工具的速度的提高而增大。 从历史上看，交通工具在技术上的突破让城市跨越原有城市界限向外围区 域发展，不断改变城市的空间结构。在美国，1920 年以前，城市沿铁路或围绕 港口发展为紧凑的中心圆结构；伴随小汽车的出现，城市居民纷纷迁往地价便 宜的城市边缘地区，城市的规模不断扩张；二战后，小汽车的使用开始普及， 就业岗位和居住不断外迁，最终形成了当前的多中心结构和分散的城市布局； 高速公路的建设，尤其是在二十世纪六七十年代，成为郊区发展最重要的催化 剂。在不同的交通工具发展时期，城市形态的特征明显不同。因此，美国城市 地理学家 J.S.Adams 从交通的角度出发，将美国城市形态的发展历史分为以下 四个时代3： 1) 步行与马车时代（1890 年以前） 2) 电车时代（18901920） 3) 汽车时代（19251945） 4) 高速公路时代（1945现在） 交通工具的特性决定了居民出行距离、可达性和方便程度，通过对居民出 行活动的影响，间接作用于城市空间形态的变迁。城市发展的不同时代都以当 时的主导交通方式为主要特征，在城市结构、土地使用、人口密度等方面呈现 出各自显著的特点。在步行与马车时代，受交通工具速度的限制，城市的规模 较小，呈紧凑的同心圆方式演变、发展；在内部空间结构上，城市中心区密度 大，但空间的利用强度较低。电车作为一种交通方式进入城市后，对城市形态 产生了重要的影响，城市规模有了扩展，并向外沿电车线呈狭窄的带状发展。 在汽车时代，小汽车作为私人交通工具进入家庭，城市开始大规模的郊区化时 代，市区急剧向外蔓延，人口和地域规模扩大，发展轴延伸到较远的地区。而 后，私人小汽车大规模普及，高速公路发达，城市人口、工业、商业能扩散到 郊区更远的地方，城市住宅以低层、低密度方向向外蔓延，原有市中心的衰落 和松散的城市形态成为高速公路时代重要的特征。 我国城市的发展显然不能同西方发达国家一样去经历漫长的汽车时代、高 速公路时代，在土地资源紧缺、能源人均占有率较低的情况下，必须寻求合理 的主导交通工具，减低或消除小汽车发展对我国城市发展的负面影响。 2主导交通工具的发展规律研究 为了更好的理解交通与城市的关系，必须首先对城市交通工具的发展规律 有较深的认识。在交通发展史上，电车在市区的发展和推广使用是十九世纪后 期一项重要的交通技术革新，使大多数城市的结构和形态开始有了改变，在由 市中心辐射出去的电车路线沿线，产生了大量居住密度与市中心相同的“电车郊 区“ ，而内燃机技术提供了比其他交通方式更为廉价、更为灵活的汽车，这是第 二个重大的技术革新，直接导致了市区其他交通方式的衰落。通过对美国的研 究，我们知道在上世纪二十年代，随着汽车为居民出行提高机动性和城市发展 提供了新机会，公共汽车很快就取代了电车，到上世纪八十年代，在北美只有 波士顿、费城、匹茨堡、多伦多和旧金山五个城市还在使用大型电车系统。公 共汽车和小汽车几乎同时出现，由于公共汽车不能提供门到门的服务，行驶速 度因受到小汽车的影响而较低，服务的半径小于十公里，因此在发达国家的城 市交通中常规公交的作用日益降低；小汽车的发展在上世纪六七十年代经历了 暂时的回落和减缓，而后飞速发展。公共马车、缆车、有轨电车、常规公共汽 车和小汽车的发展曲线、更迭规律和客流高峰年如图 1 所示。 通常来说，每种主导交通工具，在其特定的技术条件下，都要经历发展态 势基本一致的过程，年客运量变化曲线往往呈抛物线形，这就是主导交通工具 的发展周期规律。根据客流的变化可以把发展周期分为四个阶段，即：成型期、 成熟期、衰落期和革新期，如图 2 所示。在成型期中，新技术的应用导致新型 交通工具的出现，其作为新鲜事物，在这一阶段从技术不太成熟发展到技术逐 渐稳定并最终成型；但由于人们没有习惯新型交通工具，总体看来其应用不广 泛、客流较小、具有较大增长潜力。新型交通工具成型后，其发展进入成熟期， 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 成为城市客运交通中的主导交通工具，对城市发展的支持作用显著；随着人们 对其认知水平不断提高，越来越习惯该交通工具；交通工具迅速得到了广泛的 应用，客流增长迅猛，达到客流高峰。交通工具的技术进步促进了城市的快速 发展，但在城市发展起来后，交通工具的局限性慢慢体现出来，越来越影响其 对城市发展发展的支持作用，在该主导交通工具处于衰落期时，城市发展的新 要求和和交通工具日益落后的技术之间的矛盾特别突出；在这个阶段，往往会 出现代表科技水平的新型交通工具；主导交通工具在城市客运交通中的重要性 不断降低，其客流不断减少。在革新期，原有主导交通工具发展为一般性交通 工具，对城市发展的影响较小，在交通结构中的比例较低；该交通工具为了寻 求进一步的发展，必须进行技术革新。 我国城市交通发展历史比较弯曲，交通工具在我国发展的规律性不明晰， 形成了目前交通结构不合理的状况。在上世纪末，我国经历了自行车快速增长 而公共交通衰落的阶段，这使得自行车成为具有中国特色的主导交通工具；目 前，私人小汽车开始逐步进入我国家庭，同时，各个城市的政府高度重视轨道 交通的发展，掀起了地铁轻轨的建设热潮。因此，考虑我国的国情，难以仅仅 根据西方发达国家交通工具的发展规律就来判断我国城市快速发展阶段的未来 主导交通工具。 3城市综合交通体系构成分析 1963 年发表的布坎南报告指出，在大城市中，不能单纯的依靠小汽车来解 决交通问题。城市客运交通状况受客流需求和城市道路供给控制，而供需是否 能平衡取决于所选择的客运交通系统结构。一个合理的客运交通系统能保证城 市交通顺畅，人们平等的使用道路，不然则反之，而合理客运交通系统形成的 关键在于主导交通工具的选择。 选择适合我国城市发展的主导交通工具的必要条件就是对城市综合交通体 系的构成有清晰地的认识。城市综合交通体系中，公共交通与私人交通是两个 并列的子系统，具体如图 3 所示。公共交通系统根据运输能力、服务范围的大 小可以分为大运量、中运量和低运量公共交通系统。大运量公共交通系统由城 市铁路、市郊铁路、地铁系统和磁悬浮系统构成，最重要的特点就是高速，对 都市圈的形成具有很强的支持作用。大运量公共交通系统服务的范围相对较广， 线路长度可以超过 50 公里，适合于中远距离的出行；其单向客流密度每天可以 超过 1 万人/公里，也可以在中等运量的客流条件下运营。在我国，当前主要建 设的大运量公共交通就是地铁，市郊铁路在我国的应用较少；上海建成世界上 第一条投入商业运营的磁悬浮线路，但磁悬浮系统仍然不成熟。中运量公共交 通系统则由轻轨系统、单轨铁路、AGT 系统、城市空中缆车以及快速公共交通 系统构成，具有较大的灵活性，造价相对较低，容易形成网络，对市区的服务 覆盖率较高，但是，国内尚未建成任何一种中运量公共交通系统。轨道交通是 构成大、中运量公共交通系统的主体。低运量公共交通系统为常规的公共汽车 和电车。私人交通则主要由自行车、小汽车（含出租车、摩托车）和步行构成。 在交通系统的发展方面，目前大、中运量的轨道交通代表了公共交通的发 展趋势，而小汽车将成为私人交通中的主导。但是，需要指出的是，我国目前 存在着一个认识上的误区：轨道交通是与公共汽车交通在竞争！通过图 3 就可 以明白，轨道交通和公共汽车是公共交通系统中不同层次的组成部分，两者实 际上更多的是相互补充的关系，在实现轨道交通和公共汽车整合的前提下，才 能同小汽车来竞争客流。在我国交通系统的建设上，常规公共汽（电）车的发 展历史较长，发展状况相对较好，目前各地政府偏重于大运量公共交通系统的 建设，但是中运量公共交通系统的建设和发展却被忽视了，这就容易导致公共 交通系统结构上的缺陷，最终影响公共交通系统整体效益的发挥，降低其对城 市发展的支持作用。 4轨道交通成为主导交通工具的契机 在当今的城市市区里，汽车由于受到道路条件的限制，平均行使速度提高 的潜力不大，随着机动车辆的增加，交通堵塞的日益严重。而轨道交通，一般 都采用全封闭的形式，受外界条件影响较小，决定轨道交通的设计速度和平均 速度的因素主要是本身的构造速度、站间距离和线路条件等。显然随着科技水 平的提高，轨道交通的技术将不断完善，轨道交通也将逐步发展为安全、可靠、 快捷、低污染的对小汽车具有很强竞争力的交通方式，特别是在速度上可以达 到甚至超过高速公路上小汽车，也就是说轨道交通具有发展为主导交通工具的 条件。 S.Stares 和刘志指出了这样一个规律：高人口密度的城市趋于相对较低的人 均道路长度指标，反之亦然4。从另外一个方面看，人均道路长度指标也表明 了小汽车交通的发达程度，上述规律也就说明小汽车发达的城市趋于较低的人 口密度。小汽车的发达导致的城市人口低密度分布和蔓延，使得土地资源极其 浪费（这是中国国情所无法应许的） 。相反，轨道交通具有大运量的特点，能产 生巨大的聚集效应，导致大型的“副中心“ 和“边缘城市“在轨道车站的周围形成， 如华盛顿的 Balston、Bethesda 、Silver Spring，多伦多的 North York 等等，这势 必改变小汽车时代分散的土地开发形态，促使城市的土地资源得到有效利用。 绝大部分美国城市的人口密度都相对较低，而油耗量较高，小汽车是城市 客运的主体，可以说，美国的城市布局和生活方式建在四个汽车轮子上。但是 随着交通公害、能源危机、土地占用的增加，美国也在逐步改变城市交通方式， 历届政府都对复苏公共交通做过许多努力，早在 60 年代，政府就颁布了“公共 交通法“，引导大城市交通向大容量快速轨道交通转化。80 年代，又有环境保 护法的规定，要求相应发展公共交通来代替小汽车出行。90 年代，在政府相继 颁布 “清洁空气法修正案“(1990)和“多方式路面运输效率法案“ (ISTEA，1991)后， 如何让轨道交通成为城市的主导交通工具更加得到了广泛的关注。 由于小汽车交通存在各种不利于城市发展的局限性，促使人们寻求更为合 理的主导交通工具。轨道交通有条件取代小汽车交通的地位，为了引导轨道交 专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 通发展为城市主导交通工具，我国城市交通的有关部门必须从以下几个方面着 手： 轨道交通的建设和运营成本必须与其效益相匹配，城市也必须选择适合城市个 性的轨道交通类型； 轨道交通在速度上必须比小汽车有竞争力，可以采用与道路交通的完全分离或 者在道路上享有优先权的方式来实现； 政府通过超前土地开发政策，鼓励轨道交通车站周围高强度的房地产开发，实 施“TOD“模式； 轨道交通和城市客运、对外交通合理衔接，建设与道路系统紧密联系的停车换 乘设施； 轨道交通和公共汽车一体化，实现公共交通的整合效益； 轨道交通必须与城市大型公共设施紧密联系，比如体育场、医院和商业中心。 快速便捷的轨道交通将缩短地理空间的距离，有效调整城市发展形态以及 土地利用，是实现城市现代空间合理结构的关键技术基础。无论在西方还是在 中国，居民乘坐轨道交通出行，心理空间、实际时距都将大大的缩短。如此， 城市就有可能实现对传统小汽车形成的空间结构突破，建立空间相对分隔但交 通快速连接的新型城市结构。 5轨道交通与城市发展的关系 城市发展和轨道交通的发展相互促进，相互作用。一方面，城市进一步的 发展需要轨道交通的快速发展。随着经济发展，城市人口增加，城市范围扩大。 卫星城镇的发展以及在中心城市发展到城镇群、城市发展到其高级阶段城市带 过程中，城市轨道交通由于速度快、容量大、安全、准时等优点，在城市地域 结构变化中起到巨大作用。中心城市对周围的辐射作用得到强化，维持中心区 城的活力，单中心城市向多中心城市发展，都得益于轨道交通的发展。这就是 为什么一些以汽车为主的国家，交通政策开始向公共交通转变，重新建设发展 轨道交通的原因之一。另外一方面，城市的发展，尤其是城市交通的发展，促 进了轨道交通在城市客运交通体系中发挥更大的作用。随着世界大城市经济发 展和城市地域结构变化，给城市的交通提出了更高的要求，大城市迫切需要建 立多层次、立体化综合公共交通体系，以满足大城市的交通需求。单一的常规 公共交通，由于受机动车过度发展的影响，车速下降，服务质量下降，不适应 长距离、大客流量的运输任务，不能适应城市的发展。因此，需要建立以公共 交通为主体、轨道交通为主导的城市综合交通体系。 世界大城市的发展历史表明，城市扩张的不同的阶段也有对应着不同的轨 道交通类型，在轨道交通发展初期，有轨电车在城市中心区的作用显著，但随 着城市范围的扩大，封闭的轻轨系统和地铁系统相继取代了有轨电车的地位。 轨道交通系统中，不同类型的轨道交通适合于城市内的不同区域的发展以 及城市发展的不同阶段，可以据此把轨道交通分为三类：路面有轨电车、中运 量轨道交通（比如轻轨） 、大运量轨道交通（比如地铁、市郊铁路） 。有轨电车 往往服务于城市中心区，对促进中心区的形成、强化中心区、扩大中心区的影 响起重要的作用；在城市市区范围内，由于中运量轨道的造价相对较低，容易 形成网络，覆盖范围广，可实现居民可以方便、安全、快捷的出行，促使城市 范围进一步扩大；大运量轨道交通中，地铁和市郊铁路的作用稍有不同，地铁 等