城市主導交通工具研究論文

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摘要：本文從交通工具和城市的發(fā)展歷史出發(fā)，研究交通工具發(fā)展對城市形態(tài)的影響,分析主導交通工具的發(fā)展規(guī)律。以城市綜合交通體系的合理構成為基礎，明確小汽車交通和軌道交通的關系，分析得出軌道交通將成為適合我國當前城市發(fā)展的主導交通工具。最后，從軌道交通與城市發(fā)展關系的角度，探討了軌道交通的適用范圍。

關鍵詞：主導交通工具城市形態(tài)城市綜合交通體系構成軌道交通

我國城市正在經(jīng)歷快速的城市化進程，城市人口急劇增加，2000年則達到3.88億，已經(jīng)超過了總人口數(shù)的30%，到2010年或稍后一些年份，預計將達到6.5億左右，約占當時全國總人口的50%左右[1]；中國百萬以上人口的大城市數(shù)量增長迅速，到2000年，我國人口超過100萬的城市已經(jīng)發(fā)展到37個，其中超過200萬的超大城市就有14個；這些都表明，我國的城市化進程已經(jīng)進入到城市加速發(fā)展階段。

在我國城市加速發(fā)展階段，城市發(fā)展需求對城市客運交通系統(tǒng)提出了嚴峻的要求。城市人口不斷增長，城市中心區(qū)的高密度開發(fā)和人口的高度集中，使得交通出行總量劇增；隨著城市邊緣和遠郊城市化地區(qū)的發(fā)展，將出現(xiàn)大量新的長距離的出行需求；這就需要擴大城市客運交通系統(tǒng)服務范圍和能力。因此，目前我國城市交通的首要任務是構筑城市綜合交通體系，而其中特別重要的就是選擇合理的主導交通工具，也就是，在城市客運交通結構中占有主導地位，與城市發(fā)展、居民出行需求相適應的，影響城市規(guī)模、形態(tài)、空間結構和人口分布的，并代表交通技術發(fā)展水平的交通工具。

1．交通工具對城市空間形態(tài)的影響

城市發(fā)展史直接與城市交通工具的發(fā)展史有關，城市在各個階段的發(fā)展特點是由城市發(fā)展與交通技術條件的辯證關系所決定的，任何一個城市的發(fā)展都不可能比其交通發(fā)展的快。新技術在城市交通中的應用首先表現(xiàn)在交通工具的發(fā)展，而新型交通工具如果能符合城市發(fā)展要求、滿足居民出行的需求，這樣的交通工具就可能成為城市發(fā)展中的主導交通工具。

一般說來，在從城市邊緣到市中心去的旅行時間就是居民單程出行可能承受的最大旅行時間，城市的半徑往往等于居民在一小時內所能到達的距離。例如，在羅馬，當步行為出行的主要交通方式時，其城市半徑就是4公里；在19世紀的倫敦，出行靠公共馬車和有軌馬車，城市半徑為8公里；到20世紀，當人們利用市郊鐵路、地鐵或公共汽車出行時，城市半徑就達到25公里；而上個世紀末，在發(fā)達國家，當汽車即使沒有普及但至少也十分常見時，城市半徑就達到50公里[2]?？梢姡鞘邪霃诫S著交通工具的速度的提高而增大。

從歷史上看，交通工具在技術上的突破讓城市跨越原有城市界限向外圍區(qū)域發(fā)展，不斷改變城市的空間結構。在美國，1920年以前，城市沿鐵路或圍繞港口發(fā)展為緊湊的中心圓結構；伴隨小汽車的出現(xiàn)，城市居民紛紛遷往地價便宜的城市邊緣地區(qū)，城市的規(guī)模不斷擴張；二戰(zhàn)后，小汽車的使用開始普及，就業(yè)崗位和居住不斷外遷，最終形成了當前的多中心結構和分散的城市布局；高速公路的建設，尤其是在二十世紀六七十年代，成為郊區(qū)發(fā)展最重要的催化劑。在不同的交通工具發(fā)展時期，城市形態(tài)的特征明顯不同。因此，美國城市地理學家J.S.Adams從交通的角度出發(fā)，將美國城市形態(tài)的發(fā)展歷史分為以下四個時代[3]：

1)步行與馬車時代（1890年以前）

2)電車時代（1890－1920）

3)汽車時代（1925－1945）

4)高速公路時代（1945－現(xiàn)在）

交通工具的特性決定了居民出行距離、可達性和方便程度，通過對居民出行活動的影響，間接作用于城市空間形態(tài)的變遷。城市發(fā)展的不同時代都以當時的主導交通方式為主要特征，在城市結構、土地使用、人口密度等方面呈現(xiàn)出各自顯著的特點。在步行與馬車時代，受交通工具速度的限制，城市的規(guī)模較小，呈緊湊的同心圓方式演變、發(fā)展；在內部空間結構上，城市中心區(qū)密度大，但空間的利用強度較低。電車作為一種交通方式進入城市后，對城市形態(tài)產(chǎn)生了重要的影響，城市規(guī)模有了擴展，并向外沿電車線呈狹窄的帶狀發(fā)展。在汽車時代，小汽車作為私人交通工具進入家庭，城市開始大規(guī)模的郊區(qū)化時代，市區(qū)急劇向外蔓延，人口和地域規(guī)模擴大，發(fā)展軸延伸到較遠的地區(qū)。而后，私人小汽車大規(guī)模普及，高速公路發(fā)達，城市人口、工業(yè)、商業(yè)能擴散到郊區(qū)更遠的地方，城市住宅以低層、低密度方向向外蔓延，原有市中心的衰落和松散的城市形態(tài)成為高速公路時代重要的特征。

我國城市的發(fā)展顯然不能同西方發(fā)達國家一樣去經(jīng)歷漫長的汽車時代、高速公路時代，在土地資源緊缺、能源人均占有率較低的情況下，必須尋求合理的主導交通工具，減低或消除小汽車發(fā)展對我國城市發(fā)展的負面影響。

2．主導交通工具的發(fā)展規(guī)律研究

為了更好的理解交通與城市的關系，必須首先對城市交通工具的發(fā)展規(guī)律有較深的認識。在交通發(fā)展史上，電車在市區(qū)的發(fā)展和推廣使用是十九世紀后期一項重要的交通技術革新，使大多數(shù)城市的結構和形態(tài)開始有了改變，在由市中心輻射出去的電車路線沿線，產(chǎn)生了大量居住密度與市中心相同的"電車郊區(qū)"，而內燃機技術提供了比其他交通方式更為廉價、更為靈活的汽車，這是第二個重大的技術革新，直接導致了市區(qū)其他交通方式的衰落。通過對美國的研究，我們知道在上世紀二十年代，隨著汽車為居民出行提高機動性和城市發(fā)展提供了新機會，公共汽車很快就取代了電車，到上世紀八十年代，在北美只有波士頓、費城、匹茨堡、多倫多和舊金山五個城市還在使用大型電車系統(tǒng)。公共汽車和小汽車幾乎同時出現(xiàn)，由于公共汽車不能提供門到門的服務，行駛速度因受到小汽車的影響而較低，服務的半徑小于十公里，因此在發(fā)達國家的城市交通中常規(guī)公交的作用日益降低；小汽車的發(fā)展在上世紀六七十年代經(jīng)歷了暫時的回落和減緩，而后飛速發(fā)展。公共馬車、纜車、有軌電車、常規(guī)公共汽車和小汽車的發(fā)展曲線、更迭規(guī)律和客流高峰年如圖1所示。

通常來說，每種主導交通工具，在其特定的技術條件下，都要經(jīng)歷發(fā)展態(tài)勢基本一致的過程，年客運量變化曲線往往呈拋物線形，這就是主導交通工具的發(fā)展周期規(guī)律。根據(jù)客流的變化可以把發(fā)展周期分為四個階段，即：成型期、成熟期、衰落期和革新期，如圖2所示。在成型期中，新技術的應用導致新型交通工具的出現(xiàn)，其作為新鮮事物，在這一階段從技術不太成熟發(fā)展到技術逐漸穩(wěn)定并最終成型；但由于人們沒有習慣新型交通工具，總體看來其應用不廣泛、客流較小、具有較大增長潛力。新型交通工具成型后，其發(fā)展進入成熟期，成為城市客運交通中的主導交通工具，對城市發(fā)展的支持作用顯著；隨著人們對其認知水平不斷提高，越來越習慣該交通工具；交通工具迅速得到了廣泛的應用，客流增長迅猛，達到客流高峰。交通工具的技術進步促進了城市的快速發(fā)展，但在城市發(fā)展起來后，交通工具的局限性慢慢體現(xiàn)出來，越來越影響其對城市發(fā)展發(fā)展的支持作用，在該主導交通工具處于衰落期時，城市發(fā)展的新要求和和交通工具日益落后的技術之間的矛盾特別突出；在這個階段，往往會出現(xiàn)代表科技水平的新型交通工具；主導交通工具在城市客運交通中的重要性不斷降低，其客流不斷減少。在革新期，原有主導交通工具發(fā)展為一般性交通工具，對城市發(fā)展的影響較小，在交通結構中的比例較低；該交通工具為了尋求進一步的發(fā)展，必須進行技術革新。

我國城市交通發(fā)展歷史比較彎曲，交通工具在我國發(fā)展的規(guī)律性不明晰，形成了目前交通結構不合理的狀況。在上世紀末，我國經(jīng)歷了自行車快速增長而公共交通衰落的階段，這使得自行車成為具有中國特色的主導交通工具；目前，私人小汽車開始逐步進入我國家庭，同時，各個城市的政府高度重視軌道交通的發(fā)展，掀起了地鐵輕軌的建設熱潮。因此，考慮我國的國情，難以僅僅根據(jù)西方發(fā)達國家交通工具的發(fā)展規(guī)律就來判斷我國城市快速發(fā)展階段的未來主導交通工具。

3．城市綜合交通體系構成分析

1963年發(fā)表的布坎南報告指出，在大城市中，不能單純的依靠小汽車來解決交通問題。城市客運交通狀況受客流需求和城市道路供給控制，而供需是否能平衡取決于所選擇的客運交通系統(tǒng)結構。一個合理的客運交通系統(tǒng)能保證城市交通順暢，人們平等的使用道路，不然則反之，而合理客運交通系統(tǒng)形成的關鍵在于主導交通工具的選擇。

選擇適合我國城市發(fā)展的主導交通工具的必要條件就是對城市綜合交通體系的構成有清晰地的認識。城市綜合交通體系中，公共交通與私人交通是兩個并列的子系統(tǒng)，具體如圖3所示。公共交通系統(tǒng)根據(jù)運輸能力、服務范圍的大小可以分為大運量、中運量和低運量公共交通系統(tǒng)。大運量公共交通系統(tǒng)由城市鐵路、市郊鐵路、地鐵系統(tǒng)和磁懸浮系統(tǒng)構成，最重要的特點就是高速，對都市圈的形成具有很強的支持作用。大運量公共交通系統(tǒng)服務的范圍相對較廣，線路長度可以超過50公里，適合于中遠距離的出行；其單向客流密度每天可以超過1萬人/公里，也可以在中等運量的客流條件下運營。在我國，當前主要建設的大運量公共交通就是地鐵，市郊鐵路在我國的應用較少；上海建成世界上第一條投入商業(yè)運營的磁懸浮線路，但磁懸浮系統(tǒng)仍然不成熟。中運量公共交通系統(tǒng)則由輕軌系統(tǒng)、單軌鐵路、AGT系統(tǒng)、城市空中纜車以及快速公共交通系統(tǒng)構成，具有較大的靈活性，造價相對較低，容易形成網(wǎng)絡，對市區(qū)的服務覆蓋率較高，但是，國內尚未建成任何一種中運量公共交通系統(tǒng)。軌道交通是構成大、中運量公共交通系統(tǒng)的主體。低運量公共交通系統(tǒng)為常規(guī)的公共汽車和電車。私人交通則主要由自行車、小汽車（含出租車、摩托車）和步行構成。

在交通系統(tǒng)的發(fā)展方面，目前大、中運量的軌道交通代表了公共交通的發(fā)展趨勢，而小汽車將成為私人交通中的主導。但是，需要指出的是，我國目前存在著一個認識上的誤區(qū)：軌道交通是與公共汽車交通在競爭！通過圖3就可以明白，軌道交通和公共汽車是公共交通系統(tǒng)中不同層次的組成部分，兩者實際上更多的是相互補充的關系，在實現(xiàn)軌道交通和公共汽車整合的前提下，才能同小汽車來競爭客流。在我國交通系統(tǒng)的建設上，常規(guī)公共汽（電）車的發(fā)展歷史較長，發(fā)展狀況相對較好，目前各地政府偏重于大運量公共交通系統(tǒng)的建設，但是中運量公共交通系統(tǒng)的建設和發(fā)展卻被忽視了，這就容易導致公共交通系統(tǒng)結構上的缺陷，最終影響公共交通系統(tǒng)整體效益的發(fā)揮，降低其對城市發(fā)展的支持作用。

4．軌道交通成為主導交通工具的契機

在當今的城市市區(qū)里，汽車由于受到道路條件的限制，平均行使速度提高的潛力不大，隨著機動車輛的增加，交通堵塞的日益嚴重。而軌道交通，一般都采用全封閉的形式，受外界條件影響較小，決定軌道交通的設計速度和平均速度的因素主要是本身的構造速度、站間距離和線路條件等。顯然隨著科技水平的提高，軌道交通的技術將不斷完善，軌道交通也將逐步發(fā)展為安全、可靠、快捷、低污染的對小汽車具有很強競爭力的交通方式，特別是在速度上可以達到甚至超過高速公路上小汽車，也就是說軌道交通具有發(fā)展為主導交通工具的條件。

S.Stares和劉志指出了這樣一個規(guī)律：高人口密度的城市趨于相對較低的人均道路長度指標，反之亦然[4]。從另外一個方面看，人均道路長度指標也表明了小汽車交通的發(fā)達程度，上述規(guī)律也就說明小汽車發(fā)達的城市趨于較低的人口密度。小汽車的發(fā)達導致的城市人口低密度分布和蔓延，使得土地資源極其浪費（這是中國國情所無法應許的）。相反，軌道交通具有大運量的特點，能產(chǎn)生巨大的聚集效應，導致大型的"副中心"和"邊緣城市"在軌道車站的周圍形成，如華盛頓的Balston、Bethesda、SilverSpring，多倫多的NorthYork等等，這勢必改變小汽車時代分散的土地開發(fā)形態(tài)，促使城市的土地資源得到有效利用。

絕大部分美國城市的人口密度都相對較低，而油耗量較高，小汽車是城市客運的主體，可以說，美國的城市布局和生活方式建在四個汽車輪子上。但是隨著交通公害、能源危機、土地占用的增加，美國也在逐步改變城市交通方式，歷屆政府都對復蘇公共交通做過許多努力，早在60年代，政府就頒布了"公共交通法"，引導大城市交通向大容量快速軌道交通轉化。80年代，又有環(huán)境保護法的規(guī)定，要求相應發(fā)展公共交通來代替小汽車出行。90年代，在政府相繼頒布"清潔空氣法修正案"(1990)和"多方式路面運輸效率法案"(ISTEA，1991)后，如何讓軌道交通成為城市的主導交通工具更加得到了廣泛的關注。

由于小汽車交通存在各種不利于城市發(fā)展的局限性，促使人們尋求更為合理的主導交通工具。軌道交通有條件取代小汽車交通的地位，為了引導軌道交通發(fā)展為城市主導交通工具，我國城市交通的有關部門必須從以下幾個方面著手：

軌道交通的建設和運營成本必須與其效益相匹配，城市也必須選擇適合城市個性的軌道交通類型；

軌道交通在速度上必須比小汽車有競爭力，可以采用與道路交通的完全分離或者在道路上享有優(yōu)先權的方式來實現(xiàn)；

政府通過超前土地開發(fā)政策，鼓勵軌道交通車站周圍高強度的房地產(chǎn)開發(fā)，實施"TOD"模式；

軌道交通和城市客運、對外交通合理銜接，建設與道路系統(tǒng)緊密聯(lián)系的停車換乘設施；

軌道交通和公共汽車一體化，實現(xiàn)公共交通的整合效益；

軌道交通必須與城市大型公共設施緊密聯(lián)系，比如體育場、醫(yī)院和商業(yè)中心。

快速便捷的軌道交通將縮短地理空間的距離，有效調整城市發(fā)展形態(tài)以及土地利用，是實現(xiàn)城市現(xiàn)代空間合理結構的關鍵技術基礎。無論在西方還是在中國，居民乘坐軌道交通出行，心理空間、實際時距都將大大的縮短。如此，城市就有可能實現(xiàn)對傳統(tǒng)小汽車形成的空間結構突破，建立空間相對分隔但交通快速連接的新型城市結構。

5．軌道交通與城市發(fā)展的關系

城市發(fā)展和軌道交通的發(fā)展相互促進，相互作用。一方面，城市進一步的發(fā)展需要軌道交通的快速發(fā)展。隨著經(jīng)濟發(fā)展，城市人口增加，城市范圍擴大。衛(wèi)星城鎮(zhèn)的發(fā)展以及在中心城市發(fā)展到城鎮(zhèn)群、城市發(fā)展到其高級階段城市帶過程中，城市軌道交通由于速度快、容量大、安全、準時等優(yōu)點，在城市地域結構變化中起到巨大作用。中心城市對周圍的輻射作用得到強化，維持中心區(qū)城的活力，單中心城市向多中心城市發(fā)展，都得益于軌道交通的發(fā)展。這就是為什么一些以汽車為主的國家，交通政策開始向公共交通轉變，重新建設發(fā)展軌道交通的原因之一。另外一方面，城市的發(fā)展，尤其是城市交通的發(fā)展，促進了軌道交通在城市客運交通體系中發(fā)揮更大的作用。隨著世界大城市經(jīng)濟發(fā)展和城市地域結構變化，給城市的交通提出了更高的要求，大城市迫切需要建立多層次、立體化綜合公共交通體系，以滿足大城市的交通需求。單一的常規(guī)公共交通，由于受機動車過度發(fā)展的影響，車速下降，服務質量下降，不適應長距離、大客流量的運輸任務，不能適應城市的發(fā)展。因此，需要建立以公共交通為主體、軌道交通為主導的城市綜合交通體系。

世界大城市的發(fā)展歷史表明，城市擴張的不同的階段也有對應著不同的軌道交通類型，在軌道交通發(fā)展初期，有軌電車在城市中心區(qū)的作用顯著，但隨著城市范圍的擴大，封閉的輕軌系統(tǒng)和地鐵系統(tǒng)相繼取代了有軌電車的地位。

軌道交通系統(tǒng)中，不同類型的軌道交通適合于城市內的不同區(qū)域的發(fā)展以及城市發(fā)展的不同階段，可以據(jù)此把軌道交通分為三類：路面有軌電車、中運量軌道交通（比如輕軌）、大運量軌道交通（比如地鐵、市郊鐵路）。有軌電車往往服務于城市中心區(qū)，對促進中心區(qū)的形成、強化中心區(qū)、擴大中心區(qū)的影響起重要的作用；在城市市區(qū)范圍內，由于中運量軌道的造價相對較低，容易形成網(wǎng)絡，覆蓋范圍廣，可實現(xiàn)居民可以方便、安全、快捷的出行，促使城市范圍進一步擴大；大運量軌道交通中，地鐵和市郊鐵路的作用稍有不同，地鐵等快速軌道交通都作為聯(lián)系距離中心區(qū)更遠的郊區(qū)和衛(wèi)星城鎮(zhèn)的交通工具而出現(xiàn)，這種聯(lián)系強弱與大城市的規(guī)模有很大關系，而市郊鐵路為周邊小城鎮(zhèn)提供直達中心城市中心區(qū)的軌道交通聯(lián)系，促進都市圈的形成。市郊鐵路服務于通勤距離內的衛(wèi)星城鎮(zhèn)的發(fā)展，有些情況下，地鐵等快速軌道交通也可以達到市郊鐵路服務的距離服務于通勤交通。小城鎮(zhèn)和城市郊區(qū)的軌道交通車站都為小汽車提供了良好的停車換乘設施，吸引小汽車的乘客通過換乘軌道交通到中心區(qū)。

需要強調的是，隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代化的輕軌系統(tǒng)幾乎可以覆蓋城市交通的各個范圍內，兼?zhèn)溆熊夒娷嚭偷罔F的特征，服務于城市中心區(qū)和建成區(qū)，比如在德國，這主要是因為現(xiàn)代化的輕軌系統(tǒng)在使用現(xiàn)有軌道的基礎上，在合理車站間距的條件下，可以保證40~50公里/小時的平均運營速度，這樣在30~45分鐘的出行時間內，居民乘坐輕軌可以達到的最遠出行距離約為20~30公里。

6．結語

軌道交通發(fā)展是社會發(fā)展和城市發(fā)展的需求，城市人口的增加和城市規(guī)模的擴大需要軌道交通這種大運量的交通方式來解決人們的交通出行要求；軌道交通的發(fā)展又可以反作用于城市發(fā)展，更進一步的促進城市的發(fā)展，引導城市向大規(guī)模、高人口密度、低能耗、占地少的方向發(fā)展。需要強調的是，決定人類社會進步的基本因素是社會生產(chǎn)力的發(fā)展，而科學技術是社會生產(chǎn)力中最重要的部分，在當今世界，科學技術進步對經(jīng)濟增長、社會變遷和城市發(fā)展的作用越來越顯著，越來越重要。因此，軌道交通發(fā)展固然是城市交通發(fā)展的重要方面，歸根結底，這種發(fā)展需要相應的科學技術與之適應，同科學技術的發(fā)展保持一致，可以說，科技就是城市交通與軌道交通發(fā)展的原動力。

參考文獻

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本文關鍵詞：城市化進程交通工具