1、建立与完善城市道路智能交通系统的研究以厦门城市道路交通为例0930doc建立与完善城市道路智能交通系统的研究以厦门城市道路交通为例(20130930)建立与完善城市道路智能交通系统的研究以厦门城市道路交通为例作者：叶鑫之 指导老师：洪鹭【摘 要】城市的发展带来的道路交通“三难”（行车难、行路难、停车难）问题日益凸显，为破解该难题，本课题以厦门市域及城市核心区岛内的交通发展历程为背景，分析了国内外相关城市治理交通难题所采取的相关对策，以及针对厦门市运用智能交通系统的现状，提出规划建设智能交通系统是下阶段厦门市交通拥堵治理环节的重要举措。本课题明确了智能交通系统的建设理念、综合需求及建设目标，提出
2、了智能交通以信息采集为基础，以构建智能交通系统为核心，以综合应用为目标，以城市交通需求为导向，建设信息共享、互连互通、整体联动、高效协同、惠及民生的智能交通系统，形成“信息共享、智能管控、纵横协同、全面服务”的科学管理格局，有效缓解城市交通拥堵，实现动态交通与静态交通的有机结合，提升道路交通管理和交通信息社会化服务水平，增强综合交通信息整合、共享及部门间协作能力，提高城市路网综合运行效率，营造安全、畅通、环保的交通运行环境，使厦门市综合交通管理服务实现跨越式发展，达到国际先进水平；同时提出由1个中心、3个平台、16个系统、数十个子系统组成的城市智能交通系统的建设框架，具有很强的可操作性和实用性
3、，可为厦门市乃至其他城市智能交通系统建设提供完整、科学的建设思路和模板。【关键词 】城市道路 交通治理 智能交通系统引言在上学放学的路上，经常目睹停靠在路边的车辆导致道路阻梗，文园路，在高峰时段车辆挪动超慢；另外，成功大道几个出口车速极缓；两部车辆稍有刮擦便引发道路排起了长龙；骑自行车到SM二期的路上（无自行车专用道）因图1-1厦门市城市建设过程截至2013年6月，厦门市城市建设可选择用地几乎都分布在岛外，鉴于厦门的城市发展尚处于快速拓展阶段，因此，建设“大厦门”是城市发展的必然选择。在城市扩张的过程中，厦门市在大交通体系建设方面，初步建成以铁路、高速公路为主骨架、海空港为主枢纽、集多种运输方
4、式于一体的现代化综合交通网络。(1) 公路建成以高速公路和国、省道为骨架，镇村道路为筋脉的路网体系。(2) 铁路逐步从铁路“末梢”发展成东南沿海重要的铁路“枢纽”。拥有福厦、龙厦高速铁路和鹰厦线三条铁路线，在建厦深铁路、前场大型铁路货场，同时在进行厦门站改造。(3) 航空厦门高崎国际机场是我国东南重要的区域性航空枢纽，位居全国第十一大国内机场、第五大口岸机场。(4) 港口拥有12个港区（厦门辖区5个、漳州辖区7个），144个泊位，其中万吨级以上泊位51个，是我国第七大集装箱干线港，全球20大集装箱港。(5) 道路运力全市机动车保有量97.3万辆（其中汽车56.6万辆，大型汽车4.2万辆，摩托车
5、、挂车等其它车辆36.5万辆）。(数据来源：中国交通技术网，)(6) 城市公交基本形成了以常规公交干线和快速公交为骨架，常规公交支线为基础，公交枢纽及换乘站点为依托，出租车为补充的公交发展格局。2.机动车增长与道路交通基础设施建设本课题从上述大交通体系层面着重分析厦门市未来城市道路交通的发展模式，因此，需要从机动车保有量和道路交通基础设施建设以及交通运行现状综合判定。根据厦门市统计年鉴结果，从19902000年，城市道路里程增加了212公里，从20002010年，城市道路里程增加了596公里。根据图1-2，从2003年开始，厦门市道路建设里程持续增加，年均增速为8%，与此同时，机动车保有量呈年
6、均25%的速度增长。图1-2道路里程与客车保有量变化趋势显然，从道路基础设施建设来看，已经远远赶不上小汽车的增长速度，就厦门市2012年机动车保有量来看，厦门市机动车保有量为81万辆，岛内私人小汽车千人拥有率为131辆/千人（新加坡千人拥有率为117辆/千人，香港为58辆/千人），已超过上海、香港、广州、宁波、深圳等城市，与新加坡相当。与新加坡不同的是，厦门的机动车保有量仍呈增长状态，而新加坡1995年机动车64.2万辆，2006年仅增加到79.9万辆，每年机动车和轿车的增长量控制在3%之内。厦门市区道路经历了“点-线-片”的拥堵过程，如图1-3所示。图1-3厦门市区道路交通拥堵演变趋势目前，
7、厦门市区道路交通拥堵的主要特征为：（1）通勤时间主要干路严重拥堵。这种现象是人口超过百万以上的大城市的普遍交通问题，其主要特点是潮汐性，即拥堵问题主要出现于早、晚高峰时段通勤需求比较集中的交通走廊。（2）部分路网节点的局部拥堵。这种状况在中等城市以及大城市较为常见，其特点是，拥堵通常发生在路网的关键部位，或者仅在一个交叉口独立出现堵塞，即“点拥堵”，但是，这类拥堵如果没有得到及时有效的解决，则会出现拥堵蔓延的趋势。从以上两点特征来看，厦门市区道路现状处于拥堵初级阶段，首先，交通拥堵尚未呈常态化状态，拥堵时段较为集中；其次，交通拥堵主要集中在岛内核心区，拥堵范围不大。3.城市发展过程中的道路交通
8、策略治理交通拥堵的最佳时机是城市机动化和城镇化均处于较低水平、交通尚处于畅通状态时，那些当前已经确立了可持续交通模式的城市（如香港、新加坡、首尔等）治堵着手较早，其限制机动车的管理政策首次出台时机动车拥有率普遍低于100辆/千人。从厦门实际情况来看，目前对于市区道路交通拥堵的治理还未到限制机动车的管理政策，尚处于路网完善、提高管理手段的阶段。据了解，厦门市对岛内旧城区的改善可以追溯到1993年。 1993年，厦门本岛人口约34.9万人次，1994年底厦门岛汽车保有量为24923辆。此时的交通问题主要是镇海路和思明南路负荷强度较大，采取的措施为：支路全面实行右进右出，主干路允许进支路。图1-4
9、厦门市1993年交通改善措施1997年厦门岛城市建成区面积为55.31平方公里，人口为45.7万人，此时的交通状态为：机动车高峰时段较长，峰值不明显，南北向福厦路拥堵严重，主要采取的措施为：改善吕厝和莲坂两个路口的交通分流，进行公交站点的改造。 图1-5a 莲坂交叉口 图1-5b 吕厝交叉口2003年，厦门本岛的建成区总面积为67.3平方公里，机动车指标如下表所示：表11 2003年厦门市机动车发展水平人口水平人口（万人）137.16汽车化水平汽车保有率（辆/千人）58汽车保有量（辆）79543家用小轿车小轿车拥有率（辆/千人）11小轿车拥有量（辆）14500机动车拥有率（辆/千人）177拥有
10、量（万辆）24根据统计资料，厦门市从2003年到2012年，小汽车千人保有量增长了126%。在2003年，厦门市针对中心区进行了近期交通综合改善规划，主要规划内容为：规划单向交通组织系统、进行停车系统改善、支路+主干路口进行“右进右出”组织等。通过2003年的一系列交通改善规划，旧城区的交通压力得到缓解，部分主干道的交通秩序得到改善；通过渠化设计、交通管理控制，合理组织道路交叉口、交通枢纽各种交通流，较为妥善的解决了部分交通瓶颈问题。2006年，厦门本岛高强度开发导致交通压力进一步集中，这一时期的拥堵表现为：拥堵范围扩大、拥堵时段逐渐延长，出行时耗和延误增加。这一时期的交通改善措施较之前两个时
11、期，更为全面。首先，从制度保障上成立了厦门市交通改善工作办公室；从交通模式上，通过交通组织方式的转变来提高通行能力，对路口适时禁左，左转车通过绕行街坊、调头等方式实现；改变信号控制模式，由单点定时多相位信号控制模式，结合交通组织，转变为利于实现协调控制的两相位信号控制；在路网结构上，实施路网加密，提高主要道路周边路网微循环。2012年，厦门市实施畅通工程办公室和厦门市城市规划设计研究院组织编制了厦门市轨道交通建设期间综合交通改善规划，提出了包括“公交优先、路网完善对策、提供私家车出行替代交通方式、综合交通流组织技术、区域交通供需平衡、交通需求管理对策”一系列拥堵解决对策。2012年9月，厦门市
12、提出破解“行车难”的七项举措：一是规划新建道路，岛内拟新建12条道路；二是打通原有“断头路”，岛内拟打通28条“断头路”；三是实施立体交通，先在岛内道路重要交叉点、拥堵点建设9个下穿通道；四是破解卡脖子路段拥堵问题，鹭江道和西堤段是环岛交通的“卡脖子”路段，西堤段可在海堤上适当扩建道路，鹭江道下穿通道建设根据公开征求各方和专家意见，建议采用地下双层双向长通道方案，有关部门正加快深化论证、优化方案；五是进一步改善公交系统，提高公交覆盖率，积极稳妥地试行公交专线，使市民更多选择公交出行；六是打造智能交通系统，同时提高路面见警率，从而提高道路通行效率；七是拓展水上交通，将水上交通作为陆上交通的补充，
13、可开通多方向进出鼓浪屿水上线路，设立环厦门岛水上交通线，建立五通或五缘湾至同安、翔安的岛内岛外水上交通线，兼顾旅游和交通功能。总结解决厦门市区道路交通拥堵对策，在1993年以来近20年期间，其实真正意义上的治堵从2006开始，这个阶段主要采取的措施为疏通路网、交通组织。交通拥堵是国内外各城市机动化发展到一定程度所必然经历的阶段，国际大都市纽约、伦敦、巴黎等城市先后于20世纪4070年代爆发严重交通拥堵，东京、首尔、北京分别于1973年、1995年、2004年先后爆发严重拥堵。香港、东京等城市先后从20世纪6070年代开始致力于推行以公共交通为导向的发展模式，历经30多年才实现交通体系与城市用地
14、的协调发展。因此，从这个角度来看，厦门市区道路交通拥堵治理尚处于起步阶段，随着轨道交通的建设，势必面临着交通发展模式的调整。同时，在此过程中，还会出现新的交通问题，“致堵”和“治堵”的博弈始终伴随着城市的发展过程。通过对国内外大中城市交通拥堵治理的研究，大多城市均经历了长期交通拥堵与治理的过程，这些城市拥堵治理的方法对本课题具有一定的借鉴作用。（1）道路交通与城市人口、土地利用协调发展虽然交通拥堵发生在道路系统内，但导致交通拥堵的根源不在于道路系统本身。城市人口增长超越城市总体规划控制线是造成城市交通拥堵的根本性原因。根据厦门市城市总体规划，厦门市2020年总人口为390万人，城市人口规模为3
15、70万人（其中，厦门本岛人口规模130万人）。2010年，厦门市城市总人口达到353万人，岛内人口235万人，提前10年超出总体规划控制线。新加坡1982年决定修建大容量快速轨道交通系统，并在此后的建设过程中，注重车站和线路周边土地的综合开发，不仅包括地下空间，还包括地上周边建筑，并结合住宅、商业、商务办公等不同功能，不但实现了不同交通方式之间的换乘，也建立了多城市中心。厦门可借鉴新加坡的成功经验，以轨道交通为契机，带动岛外的综合开发，以城市公共交通为主导，引导城市多中心发展，促进交通与城市人口、土地利用的协调发展。（2）实施交通需求管理政策从国内外诸多城市的交通发展历程来看，交通拥堵问题都出
16、现在机动车保有量增长速度最快的时期，随之而来的环境污染、停车难等一系列问题，让国际大城市的交通决策者逐渐意识到调控机动车增长进程对于缓解交通拥堵的必要性。从目前情况来看，厦门市机动化水平约为260辆/千人，已经错过机动车控制的最佳机（100辆/千人），下表为典型城市限制机动车政策及其出台年份的机动化水平。表12典型城市限制机动车政策及其出台年份的机动化水平城市限制机动车政策政策出台年份机动化水平（辆/千人）香港高燃油税、高轮胎税、高车辆首次购置税197443.6车辆首次登记税增加1倍、牌照费增加2倍198263.8新加坡区域通行证制度1975124车辆数年度配额和拥车证、停车换乘制度19901
17、98电子道路收费系统（ERP）1998214首尔“十日制”、“五日制”尾号限行1988（奥运会）70汽油税提高1倍、征收道路使用费1996约162北京机动车单双号限行2008（奥运会）207机动车尾号限行、小客车数量调控等2010238（2009年）广州机动车单双号限行，进一步扩大货车限行范围，设置亚运专用车道，各级党政机关全天停驶机动车30%2010（亚运会）174通过提高小汽车拥车门槛和用车成本，减少重点区域的交通量。伦敦实施拥堵收费后，收费区域交通量下降25%，在减少的小汽车出行中50%60%转向公共交通系统。对于用车成本的提高要结合停车设施来实行，2005年厦门岛内停车总量8万个泊位，
18、较2002年增长1.3倍，2012年，路内外停车总泊位为16.22万。其分布情况见表1-3，从表1-3可以看出，对外开放的路边停车场和路内停车泊位仅9.1万个，远远不能满足机动车需求。表13厦门岛内停车场分布情况街道路外停车场路内停车地面地下独立车位合计其中对外开放开元街道4199572876100034125445江头街道37716637178105864558853鹭江街道23195967682922863984梧村街道299686834261210553531256莲前街道8042190264592752715098761嘉莲街道3984101492431437667341800金山街道
19、143035888451021894364殿前街道11260342301468312862624禾山街道1693320724751472362824湖里街道61145450363119277036905赏笞街道64041081015321874690614185滨海街道261791055840852827781厦港街道3989933139452539中华街道86733411942271652179合计560948791241941482007695014000停车缺乏管理、价格体系不合理，会在很大程度上刺激小汽车的无序增长。因此，加强停车秩序管理、实行差别化停车供给、通过智能停车手段来优化停车
20、资源，可以有效缓解交通拥堵。（3）大力发展公共交通发展公共交通，是缓解交通拥堵最根本的手段，也是提高小汽车拥车门槛和用车成本的前提，20世纪60、70年代，欧洲、日本以加快轨道交通建设来应对小汽车增长，随后，首尔、香港等城市也采取了这种对策。东京基本保持了每增加100万辆机动车即建设100km地铁的建设速度。尤其是20世纪6070年代，为提高首都圈的通勤速度，政府对原有的城市铁路进行了技术改造，使其与城市轨道交通线路连通成网。同样，首尔从2004年7月，开始推行公交改革，重新整合了公交线路，修建中央公交专用车道，重新整合了公交线路，修建中央公交专用道，引入车载GPS设备，开发新的智能收费卡系统
21、等。目前，厦门基本形成了以常规公交干线和快速公交（BRT）为骨架，常规公交支线为基础，公交枢纽及换乘站点为依托，出租车为补充的公交发展格局，初步建成公交集团公交车辆智能化调度系统，实现超速预警、斑马线前减速报信、滞站预警、溜站预警等功能。截至2013年6月，全市机动车保有量已达97.3万辆（其中小型汽车56.6万辆，大型汽车4.2万辆，摩托车、挂车等其它车辆36.5万辆），“十一五”以来汽车年均增速已达23%，迫切需要优先发展公交，缓解日益严峻的城市道路交通压力。根据2009年所作的公交出行调查，厦门公交出行分担率达31.9%，居全国领先水平。2012年底全市在营公交车辆3958台，公交企业6
22、家，公交线路311条，包括：BRT线路3条、BRT链接线11条、常规公交线路297条（含中巴线路5条、农客线路10条），日均客运量235万人次；在营出租汽车4825辆(岛内4399辆，岛外426辆)，共有出租汽车企业12家。城市轨道交通方面，厦门市城市轨道交通近期建设规划（2011年-2020年）于2012年9月获得批准。依据厦门城市总体规划和综合交通规划，厦门市规划远景年城市轨道交通线网由6条线路组成，总长约246.2公里，设车站138座，其中换乘车站19座，线网密度为厦门本岛0.65公里/平方公里、厦门岛外0.29公里/平方公里。线网中，1、2、3号线分别为本岛沿北、东、西方向的放射状骨干
23、线路（含1号线支线），主要承担本岛与环湾组团间跨海交通联系功能，兼顾岛内及岛外组团内部公共交通骨干功能；4、5、6号线作为辅助线，支持本岛与周边组团、环湾组团发展。预计2020年，厦门市公共交通分担率为40%，轨道交通占公共交通的比例达30%-35%，力争承担60%的跨海出行量。近期建设规划，以城市轨道交通线网规划为依据，综合考虑交通需求、经济承受能力和建设强度，初步形成轨道交通网络的主骨架，提升本岛公共交通能力，强化本岛与岛外联系，实现与其他交通方式的密切配合与衔接，服务城市主要功能区，支撑城市近期建设重点，有效引导城市发展。近期建设方案为：至2020年，建成1、2、3号线一期工程3条线，长
24、约75.3公里，形成放射状的轨道交通基本骨架。图1-6 厦门市轨道交通规划图（4）充分利用智能交通技术手段国内外经验证明，智能交通系统将是21世纪交通发展的主流，这一系统可使现有道路使用率提高15%到30%。厦门市在交通拥堵治理初期，提出建设厦门市智能交通体系，建成覆盖公共交通、城市路网及客运枢纽的集成化交通运行服务系统，建成覆盖城乡、兼顾多种运输方式、提供多种发布手段的个性化公众出行实时信息服务系统，逐步形成覆盖公交车、出租车、轨道车辆、自行车等绿色出行服务体系，使公众享受到智能交通带来的便利服务。（5）提倡以人为本，重视绿色交通国际城市治理拥堵经验表明，单纯增加道路供给无法从根本上解决交通
25、问题，文明的出行意识、自觉使用绿色出行方式是保障城市道路畅通的重要因素。连续、安全、宜人的慢行系统，设施完善、换乘方便的交通接驳设计等都是倡导绿色交通的重要保障。二、厦门岛内交通问题分析目前，厦门本岛土地总面积157.76km2，建设用地109km2，城市建成区面积95 km2。岛内现有人口235万，其中户籍人口89.9万，暂住人口145.1万，本岛人口密度达到2.15万/ km2。截止2009年底，岛内就业岗位约110万个，占全市就业岗位的64.3%。下表为厦门岛内各片区的人口及就业岗位分布，通过表中可以看出：目前厦门岛内西南片区人口密度最高，就业岗位分布最密集，主要该片区分布了大量的行政、
26、办公、商贸，是厦门市政治、文化和经济中心。图2-1厦门岛区域划分表21厦门岛各片区土地、人口及就业情况区域建设用地（km2）人口（万人）人口密度（万人/km2）就业岗位（个）职住比（个/百人）西南片区23.593455.5460西北片区24.537.51.525.8269东北片区2345.5210.5123东南片区38.5591.517.0429总计109.52352.1411046为了对厦门岛交通有比较全面的了解和认识，重点从路网、公共交通、社会交通、慢行交通、静态交通及交通运行等几个方面进行分析，从中总结厦门岛内交通存在的问题。1、岛内交通发展现状（1）路网特点目前厦门岛道路等级分为快速路
27、、主干路、次干路和支路四级。快速路里程约70km，呈现十字形骨架结构，由东西向仙岳路、南北向成功大道、长岸路（仙岳路以北段）、环岛干道（仙岳路以北段）构成，主干路呈网格式布局，路网整体布局如图2-2所示。图2-2厦门岛内现状主干路和快速路结构图目前厦门岛内快速路、主干路、次干路、支路的现况密度和比例如表2-2所示，通过表中可以看出，目前厦门本岛内整体路网密度偏低，除了主干路和次干路达标外，快速路和支路均低于规范值，支路网密度和比例均偏低。表22现状厦门岛内各等级道路网密度及比例道路等级现况密度（km/km2）规范值（km/km2）现况比例规范值快速路0.380.4-0.50.240.5主干路1
28、.620.8-1.211次干路1.341.2-1.40.831.2支路2.443-41.53合计5.795.4-7.1/此外，根据厦门岛道路网络检讨与完善规划相关研究成果，按照“十”字型快速路网架构将整个厦门岛划分为4个片区，不同片区的道路网指标如表2-3所示：表2-3厦门岛分片区道路指标统计快速路主干路次干路支路合计西北片区道路网密度（km/km2）0.671.641.923.087.31道路等级比例0.411.21.9西南片区道路网密度（km/km2）0.331.821.423.977.54道路等级比例0.210.82.2东北片区道路网密度（km/km2）0.481.221.552.025
29、.27道路等级比例0.411.31.7东南片区道路网密度（km/km2）0.21.80.851.514.36道路等级比例0.110.50.8规范值道路网密度（km/km2）0.4-0.50.8-1.21.2-1.43-45.4-7.1道路等级比例0.511.24从上表中可以看出：厦门岛四大片区中，主干路网指标基本满足规范要求，次干路方面，西北片区密度最高，西南片区和东南片区较为缺失；支路方面，厦门岛整体密度和级配均不足。（2）公共交通截止2011年底，厦门岛内公交线路共120条，分布呈现出以旧城区为中心的放射状形态；配车总数约为2111台，公交首末站72个，其中大型首末站11个，主要分布在开发
30、成熟的区域，其中具有永久性用地权属的公交首末站（枢纽站）共23座，停车保养场3座。目前岛内线网日均客运总量为122万人次。厦门岛内目前除了BRT专用道以外，尚无实际意义的常规公交专用道，仅在湖滨南路部分路段设有公交车道，由于设置在辅道内，根本无法保障专有路权。目前，岛内公共交通主要呈现以下特点：公交线网布局主要集中在主要客流走廊，岛内东北部地区尚处于客流培育阶段，线网密度较低；主要通道（如仙岳路、湖滨南路、莲前路、吕岭路、嘉禾路等）运力高度集中，公交线路重复系数过高，高峰时期形成了“列车化”现象比较严重；现状岛内公交出行空间分布78%主要以中短距离为主，尤其是在老城区呈现“金字塔”式结构；岛内公交客流集散点的换乘功能已经形成，但缺乏与之匹配的换乘设施；进出岛通道上缺乏枢纽作为线网组织的核心；厦门岛内公交专用道尚未形成网络规模
