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松江区公共交通设施布局及优化
松江区公共交通设施布局及优化

松江区公共交通设施布局及优化

王 成, 李博渊, 朱冠宇, 罗素云

(上海工程技术大学 汽车工程学院, 上海 201620)

摘要:基于交通运输规划理论和线路最优化理论,通过调查分析松江区公共交通设施布局现状,得出松江区现有公共交通设施的不足与改进方向;通过问卷调查分析松江区居民和大学生交通出行满意度,找出松江区现有公共交通状况的优势与不足.借助Matlab软件分析,得到城市道路车流量、密度、车速的关系,对松江区公共交通设施的布局进行了优化设计,对松江区公共交通的进一步优化提供了较有价值的理论依据.

关键词:交通布局; 交通调查; Matlab软件; 优化模型

松江区位于上海市西南部,历史文化悠久,有着“上海之根” 的称呼.松江区自古称为松江府,既有醉白池、清真塔等名胜古迹,又有辰山植物园等大型绿地,还有松江大学城镶嵌其中,是一块历史悠久、风景优美的区域.因松江拥有众多学生与居民,虽然有地铁9号线为大家的出行提供方便,但是学校、居民区到地铁站的距离有远有近,并不能保证所有学生或居民均可步行到达地铁站.2015年第3季度上海轨道交通运营服务乘客满意度测评报告显示,9号线表现不如人意,排名垫底[1].此外,松江区的部分公交车线路布局也有不合理之处,常出现两点间直线距离短,但公交车路线长的情况,每逢节假日更无法满足所有人群的需求.目前松江也规划了两条有轨电车线路,旨在解决居民使用公共交通出行的问题.但由于松江城区历史悠久、很多道路会因保护古建筑而难以改造,仍存在私家车高峰拥堵的问题,道路交通规划已跟不上社会发展的步伐.[2]本文对松江区公共交通设施布局进行调查,致力于找出优化松江区公共交通基础设施的方案,使其在将来更好地服务于松江百姓,满足群众的出行要求.

1 松江交通设施布局

1.1 公交线路布局

目前松江区拥有公交线路42条,其中,新辟公交线路29条,调整公交线路13条.主要的公交车枢纽有:松江汽车东站(城东站),松江汽车西站(永丰汽车站),松江汽车南站,松江客运中心,松江火车站交通枢纽,松江大学城交通枢纽和松江新城公交站.

公交车存在的主要问题是线路规划合理性的问题,部分线路存在绕路的问题,导致有些线路不时会出现空车现象,而有些线路却非常拥挤.

1.2 轨道交通线路布局

目前,松江区地铁以轨道交通9号线为主,规划新增9号线与17号线联通的轨道;延伸12号线,向西衔接漕河泾开发区(松江)分区,继而延伸至9号线洞泾站;延伸5号线至车墩,接22号线车墩站.对于学生与居民来说,地铁使用较为方便,使用频率最多.然而,由于地铁站数量有限,其与公交线路、高铁线路、甚至航空线路的衔接情况就成了衡量地铁规划是否合理的重要标准.

松江有沪昆高铁、沪昆铁路两条骨干铁路由东北向西南穿越松江新城,有沪昆高速公路(G60)、申嘉湖高速公路(S32)由东往西穿越松江新城,沈海高速公路及绕城高速公路从南向北在松江新城外围穿越松江.但在节假日等高峰时期,高速公路往往堵得让人苦不堪言,造成其拥堵的原因之一就是直达线路少.

1.3 松江区有轨电车布局

松江区有轨电车分T1线和T2线,如图1所示.T1线起自荣乐西路,经荣乐西、中、东路—民益路—新镇街—新站路—新育路,终点至新桥站,全长约14.4 km,设20座车站.T2线起自荣乐西路,沿荣乐西路—三新北路—新松江路—人民北路—梅家浜路—嘉松南路—广富林路—中创路(暂定)—锦昔路(暂定),终点至荣乐东路,全长约14.9 km,设19座车站.两条线路计划在2016年完工,进行调试,2017年全线开通运营.有轨电车的开通,势必会在很大程度上解决松江区的交通拥堵状况,至于它的不足,还需要在运行过程中通过乘客的满意度来反馈.

图1 松江区有轨电车T1、 T2线示意图

Fig.1 Schematic diagram of T1,T2 trains in Songjiong district

2 松江区交通状况分析

根据对松江区部分交叉路口高峰车流量的调查、居民和大学生交通出行满意度的调研,以交通规划原理为指导思想,总结归纳了松江区现有交通设施的不足.

2.1 交叉路口流量分析

松江城区历史悠久,道路错综复杂,有的道路为了保护古建筑或街道而难以改造[3],随着时间的推移,道路网的结构愈加混乱,非常不便于居民快捷的出行,严重影响了居民的生活.由此,本文选择2016年9月25日至10月25日8:00—12:00,对松江区一些交叉路口进行实地车流量调查.选址依据:靠近学校或居民区,去往地铁站等交通枢纽的必经路口;调查条件:无不良天气状况(如暴雨、大风等);调查方法:起止点(OD)调查法(车辆牌照法).部分交叉路口的流量分析见表1.

表1 交叉路口流量分析

Table 1 Traffic flow analysis of intersection

交叉口名称8:00—12:00车流量/辆高峰时车流量/(辆·h-1)高峰时段高峰小时车流量占比/%龙源路-文翔路1483528677:00—8:0019.326滨湖路-文诚路1698538627:30—8:3022.738中山中路-西林南路1835245638:00—9:0024.864玉阳路-富永路1569729628:00—9:0018.870人民北路-沈砖公路1203825758:55—9:5521.391

2.2 路段拥堵情况分析

针对松江区区域内普遍存在的拥堵状况,本文进行了大量走访调查.对于道路拥堵,是由于一些交通设施设置的不合理,在车流量大的道路上,红绿灯变化时间太短,排队的车辆还没有通过,又进入下一轮的红;另外,一些道路不合理限速和画蛇添足的环形路口等都会影响道路通行状况[4].

公交线路的规划中存在线路规划混乱、部分线路存在绕路、直达线路少等不合理问题[5].比如从松江大学城到泰晤士小镇,骑自行车大概需要10 min.如果在松江大学城站乘公交,可以乘坐松江12路,经文汇路龙源路至文诚路江学路,再转松江24路内圈至文诚路玉华路下车,需耗时45 min.有的公交线路常常出现拥堵状况,而有的线路却不时有空车现象发生,导致公交的便利性不足.

2.3 不合理交通设施调查

出行人的满意程度是衡量交通设施是否合理的基准,为此,本研究针对松江区的公交线路、站点、班车间隔时间和红绿灯安置等是否合理进行了松江区内出行居民的问卷调查[6-7],本着实事求是,力求数据贴近实际的原则,回收有效问卷240份,公交车等待时间、红绿灯设置的满意度调查结果见表2和表3,红绿灯设置不合理的原因及交通拥堵程度调查结果见表4和表5.

表2 公交车等待时间调查表

Table 2 Questionnaire of bus waiting time

等待时间/min人数/人百分比/%<><><>

表3 红绿灯设置情况调查表

Table 3 Questionnaire of lights set information

红绿灯设置人数/人百分比/%合理7631.8不合理16468.2

表4 红绿灯设置不合理原因调查表

Table 4 Questionnaire of lights set unreasonable reasons

红绿灯不合理原因人数/人百分比/%位置不合理2912.1时间不合理10142.2方向不合理7631.6指示灯出错频繁239.6其他114.5

表5 交通拥堵程度调查表

Table 5 Questionnaire of traffic congestion degree

交通拥堵的程度人数/人百分比/%经常9539.6偶尔13254.8从不135.6

3 松江区交通布局优化

3.1 交通运输优化模型

为了更好地模拟拥堵路段的车流量,本文运用Matlab软件,计算出流量、车速、密度的关系[11-12],通过这些数据,可以更便捷地规划出符合实际的措施来缓解拥堵状况.

根据交通部对道路行驶车速的限定,本研究取没有中心线的城市道路的理论车速为30 km/h,同向单车道城市道路的理论车速为50 km/h,同向两车道城市道路的理论车速为80 km/h.结合交叉路口车流量调查所得的车流量分布,用Matlab拟合,结果如图2和图3所示.基于大量的走访问卷调查数据的分析,并且根据交通运输规划理论、线路最优化理论推导、演算[13],得出城市道路车流量和车速的分布关系,从而了解出行乘客的需求,更合理规划交通网络.

图2 流量、速度、密度的关系

Fig.2 Relationships among flow rate, speed and density

图3 转弯机动车车头时距频数直方图

Fig.3 Frequency histogram of motor vehicles in turn headway

从图2中可以看出,即便车辆在城市道路所允许的车速状态下稳定行驶,一段道路上平均通过的车辆数目也已经接近饱和状态.对于整个松江区而言,车流量大造成了拥堵已经成为了不争的事实,汽车以理想车速在城区道路行驶已很难实现,驾驶舒适性也颇受影响.图3表明在右转车辆众多的情况下,跟车距离也非常短,所以转弯车辆众多也是造成拥堵的原因之一.

3.2 交通布局优化理论

根据调查数据分析,概括出以下4条交通拥堵解决方案:

1) 主干道.由于城市道路车流量大,针对主干道的拥堵可以采用建设高架桥、立交桥来疏导道路机动车的秩序,减少拥堵.建设人行天桥、人行隧道来防止高峰时段行人与机动车同时出行造成的拥堵.合理规划地铁线路及公交线路,鼓励使用公交出行的方式,减少私家车的数量.

2) 转弯专用道.针对左转车辆的疏导可以在路口增加借道逆行来缓解拥堵.针对左转掉头车辆可以设置提前掉头缺口.针对右转车辆可以通过辅道、红灯右转的方式来疏导车流.

3) 红绿灯控制.针对行人对红绿灯的设置位置和变化时间的意见提出固定时间分配方案、自动时间分配方案和步行者申请绿灯按钮3个新方案.

4) 分流与停车.完善城市交通,还有一些设施和制度可以在未来的建设中实现,如打通断头路、设立开放式小区、实时路况导航、增建停车场、关键路段取消收费停车位、拥堵时段禁止临时停车等.

4 结 语

本研究对松江区现有的交通布局进行了全面的、系统的分析,通过对车流量、居民与大学生出行满意度等问卷调查,总结出松江区交通设施存在的几点问题,如红绿灯设置不合理,公交线路规划不合理,公路建设与规划不合理等.联系实际,利用Matlab软件拟合数据进行分析,并结合交通运输规划理论、线路最优化理论,归纳出城市道路拥堵的解决方案,构建了一个较合理的优化交通设施布局.

参考文献:

[1] 权宏伟,吴祖峰.轨道交通沿线交通衔接及优化布局研究[J].规划师,2014,30(11):63-70.

[2] 林渊.新旧城区交通设施一体化布局研究[D].上海:同济大学,2009.

[3] 刘金成.基于空间结构的区域城际轨道交通网络布局优化研究[D].上海:同济大学,2013.

[4] 刘杨.城市应急交通服务设施布局和网络优化模型研究[D].上海:同济大学,2009.

[5] 毛保华,孙壮志,贾顺平.区域交通组织优化方法及实践研究[M].北京:人民交通出版社,2007.

[6] 李佳文,曹妍,牟向伟.基于结构方程的交通运输能力影响因素研究[J].交通科学与工程,2016,32(3):87-92.

[7] 郭忠印,杨群.交通运输设施与管理[M].2版.北京:人民交通出版社,2011.

[8] 邵春福.交通规划原理[M].2版.北京:中国铁道出版社,2014.

[9] 徐红利.城市交通流系统分析与优化[M].南京:南京大学出版社,2013.

[10] 马永刚,邹海明.现代城市轨道交通信号设备维修体系的思考与研究[J].现代城市轨道交通,2016(5):32-35.

[11] 胡承华.互联网时代城市出租车行业的市场准入监管研究[J].交通运输部管理干部学院学报,2016,26(1):7-11.

[12] 周洋帆,贾顺平,陈绍宽,等.有轨电车信号优先时长阈值优化模型[J].交通运输工程学报,2016,16(5):151-158.

[13] 孔维锋,孙威,樊杰.我国城市地理学与城市规划近半个世纪的协同发展与未来展望[J].城市规划学刊,2016(5):13-18.

(编辑: 韩琳)

Layout and Optimization of Public Transport Facilities in Songjiang District

WANG Cheng, LI Boyuan, ZHU Guanyu, LUO Suyun

(School of Automotive Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China)

Abstract:Based on the transportation planning theory and transportation line optimization theory,current public transport facilities layout of Songjiang district was investigated and analyzed,and the merits and drawbacks were concluded.Then,the traffic travel satisfactions of residents and college students in Songjiang district were surveyed,and the advantages and disadvantages of current public traffic were found out.Reckoning on Matlab analysis,relationships among urban road traffic flow,density and speed were obtained,an optimal design of the Songjiang transportation facilities was conducted,which is valuable for the traffic optimization of the district.

Key words:traffic distribution; traffic investigation; Matlab software; optimization model

文章编号:1009-444X(2017)01-0051-04

收稿日期:2017-02-18

基金项目:上海工程技术大学大学生创新训练资助项目(E3-0800-16-02097)

作者简介:王 成(1996-),男,在读本科生,研究方向为汽车运用工程.E-mail:2945128757@qq.com

通信作者:罗素云(1975-),女, 副教授,博士,研究方向为交通运输工程.E-mail:lsyluo@163.com

中图分类号:U 116.2

文献标志码:A

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