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1、城市交通工程应用技术研究一、综述城市交通是城市社会活动、经济活动的纽带和动脉，对城市经济开展和人民生活程度的进步起着极其重要的作用。近几年来，随着人口的增长，国民经济的高速开展以及城市化进程的推进，在我国许多大、中城市出现了严重的交通拥挤及堵塞现象，严重影响了城市居民生活的进步及城市经济的开展。要从根本上解决城市交通问题，就必须加快我国道路交通根底设施的现代化建立及现代化管理，而充分利用国际上成熟的交通工程应用技术，是加快实现我国交通现代化的根本途径。早在五六十年代，欧美经济兴旺国家就已认识到交通对社会经济开展的重要作用，因此对城市交通的规划、建立、管理等进展了大量的研究，提出了综合交通系统与
2、土地利用互相作用的科学论断，在此根底上作出了进展大规模城市交通根底设施建立的决定。从70年代开场经济兴旺国家在强化交通根底设施建立的同时，进一步提出了交通需求管理技术，研究如何降低城市交通需求总量，制定限制小汽车出行的政策，兴建大运量交通系统及与之配套的换乘系统。至80年代，经济兴旺国家经过30年左右时间的建立，均已建成了比拟完善的综合交通运输体系，但交通需求的继续增长使得阻塞现象仍很严重，这些国家把主要精力放在现有交通网络的现代化管理上，通过引进高新技术来进步交通网络的运输才能，以缓解交通紧张状况。如目前欧共体、美国、日本正在开发中的车辆线路诱导系统、卫星车辆导行系统、智能化车路系统等都是利
3、用高新技术进步交通网络运输才能的交通管理系统。从国外兴旺国家的交通工程研究及交通工程建立开展过程，可以得出这样一个结论：交通工程的研究内容与建立重点与当时的国民经济开展程度、科技开展程度、人民生活程度亲密相关。总体来说，城市交通工程的研究与建立可分为二个阶段：“造路与“管路，即经济开展时期的建立阶段与经济兴旺时期的管理阶段。在经济开展时期，城市处于开发过程中，随着城市的不断开发，经济的不断开展，交通需求急剧上升，原有的交通根底设施远远不能满足交通运输要求。这一阶段的城市交通主要工作是进展大规模的城市交通根底设施建立，相应的研究内容主要为城市交通规划的理论与方法、优化建立方法、网络优化方法，为大
4、规模的交通建立提供科学的理论指导。一旦国民经济进入兴旺时期，社会经济开展平稳且较慢，城市已根本完成其开发过程，并且已建成了完善的城市交通网络系统，但交通需求量仍有一定程度的增加，交通紧张状况仍然存在。这一阶段的城市交通工作重点是解决有限的道路交通运输才能与不断膨胀的交通需求之间的矛盾，相应的研究内容为城市交通管理方法，包括两个方面：城市交通需求的管理，以减少城市交通总量；城市交通根底设施现代化管理，以进步现有交通根底设施的运输才能。近几年来，随着我国“改革、开放的深化，国民经济开展迅猛，交通需求量增长很快，全国范围内的大中城市都根本上出现了严重的交通阻塞现象。在我国，出现城市交通全面紧张的原因
5、主要有二个：(1)城市交通根底设施建立速度远远跟不上交通需求增长速度，城市交通设施运输才能不能满足交通需求而造成交通阻塞“改革、开放以前，我国国民经济开展缓慢，城市交通需求量也很小，尽管当时的城市交通根底设施非常薄弱，但仍能根本满足交通需求，交通问题并不非常突出。“改革、开放十多年来，国民经济高速开展，交通需求量的增长根本上与国民经济的增长同步，机动车的年平均增长率达1015，而道路交通量的年平均增长率超过了15。另一方面，十多年来，尽管国家在城市交通根底设施建立方面投入了大量的财力、物力，但由于交通设施的建立周期较长，投入资金宏大，其建立速度非常缓慢。以南京为例，1978年至1993年15年
6、间，南京市机动车拥有量从2万辆增加到10万辆，增加了5倍，年递增率为11；道路交通量增加了8倍，年递增率为15。而这15年里，道路面积仅增加了1倍，年递增率为45，并且，进入90年代后，交通需求的增长速度远远高于前15年的平均增长速度，其他的城市情况类似。交通根底设施建立速度远远落后于交通需求增长速度，是造成我国城市交通全面紧张的主要原因。(2)城市交通管理设施落后、管理程度不高，现有道路交通设施的运输才能得不到充分利用而造成交通阻塞我国国内经济开展很不平衡，沿海城市较内地城市开展要快，北京及部分沿海城市已初步建成了较完善的道路交通网络。但由于这些城市的交通管理设施落后，管理人员缺乏，管理程度
7、不高，造成已形成的道路交通网络系统没有发挥其应有的运输效率，加重了城市交通的阻塞。另一方面，由于我国以前对城市交通管理重视不够，城市交通管理法规还不够完善，执法部门执法不严，市民遵守交通法规的观念淡薄，交通违纪现象很普遍，时常造成人为的交通拥挤与阻塞。总体来说，我国目前仍为开展中国家，绝大多数城市仍处于开发阶段，造成交通全面紧张的主要原因是城市交通根底设施建立速度远远跟不上交通需求的增长速度。加快我国城市交通根底设施的建立，尽快形成根本适应交通需求的城市交通网络系统是我国城市交通建立的当务之急。这一方面的理论研究应包括：城市综合交通系统规划、城市交通专项规划的理论与方法，交通需求预测技术，城市
8、交通建立与城市用地布局、土地开发之间的互相作用关系，大运量城市客运系统规划技术，城市交通网络优化技术，城市交通根底设施优化建立方法，城市交通技术经济评价方法，城市交通根底设施的建造技术等。考虑到我国经济开展的不平衡及远期开展要求，开展现代化城市交通管理技术的开发及管理设施的建立，形成合适我国混合交通特点的现代化城市交通管理系统也是我国城市交通建立的重点之一。这一方面的理论研究应包括：交通流根本特征，城市交通信息系统，交通需求管理技术，城市交通区域控制理论，车辆线路诱导系统，智能化车一路一环境系统，交通事故预防及交通平安系统的开发等。本研究报告着重讨论在我国近期城市交通根底设施建立及中远期现代化
9、城市交通管理的根底理论、方法中起支撑作用的交通工程应用技术的现状、开展方向与目的及其研究途径与措施。详细包括三个方面：城市交通信息系统；城市交通需求预测系统；城市交通应用软件系统。二、城市交通信息系统城市交通信息是进展城市交通研究的根据，进展城市交通根底设施规划、建立及城市交通管理的基矗城市交通信息极其丰富，种类繁多，就其时效性可分为实时交通信息及历史交通信息，就其性质可分为动态交通信息(车流的交通信息)及静态交通信息(交通设施的交通信息)。1械市交通信息系统开展与现状(1)用于城市交通规划的交通信息系统城市交通规划在城市的建立及开展过程中起着非常重要的作用，进展城市交通规划需要大量的城市交通
10、信息，其中，最主要的交通信息包括：居民、车辆、货物的出行特性及其分布；交通流特征(交通量、车速)及其分布；交通设施(道路网络、公共交通网络、穿插口控制设施、车站、码头分布)；社会经济信息(人口及其分布、居住分布、就业分布、土地利用及其分布)。这些交通信息在交通规划中是进展现状交通评价及将来交通预测的直接根据。国外经济兴旺国家比拟重视这类交通信息的搜集与积累。早在五六十年代，欧美兴旺国家当时处于城市交通根底设施建立时期，城市交通设施的规划与建立成为当时交通工程的研究重点，为了配合交通规划工作的全面展开，许多大中城市都相继进展了大规模的交通调查，并建立了标准化交通信息数据库，这些交通信息数据库在当
11、时的大规模交通规划及后来的城市交通规划滚动、调整中起了极其重要的作用。一方面，这些交通信息数据库为交通规划及交通规划滚动中的交通评价、交通预测提供了坚实根底，使规划及规划滚动科学、合理，另一方面，这些标准化的交通信息数据库为没有进展大规模交通调查的城市提供了样板，这些城市可以不进展大规模交通调查而直接从标准化交通信息数据库中调用同类城市的交通信息进展类比，便可进展城市交通规划，不仅大大节省了调查经费，而且大大缩短了城市交通规划工作的周期，社会经济效益宏大。如前节所述，我国目前状况与欧美兴旺国家60年代的状况相似，处于经济大开展时期，造成城市交通全面紧张的主要原因是城市交通根底设施的建立速度远远
12、跟不上城市交通需求的增长速度，为了改变这一状况，一个大规模的城市交通规划、建立热潮正在全国展开。为了开展城市交通规划工作，我国已有近40个城市进展过大规模或较大规模的综合交通调查，无疑这些交通调查成果对相应城市的交通设施规划、建立起到重要作用。但从交通信息系统的角度来看，存在着许多缺乏，有待于进一步完善。如：交通调查不标准。目前用于城市交通规划的交通调查很不标准，无论是调查的内容、调查的深度，还是对一些主要特征指标的定义均无统一的标准，造成城市之间的不可比性。如对居民“出行的定义，就没有明确的标准，有的城市定义为居民在空间上挪动500或1000为出行；有的城市定义为居民外出耗时3分钟或5分钟为
13、出行，等等，使得居民平均日出行次数这个重要的特征指标无可比性。调查成果没有形成数据库，利用率低。我国已有近40个城市进展过综合交通调查，调查的城市覆盖面很广，信息量极其丰富，假如能形成一个国家级的标准化交通信息数据库，为没有做过交通调查的城市提供类比分析的根据，必将能产生宏大的经济效益。但我国目前不仅没有形成国家级数据库，就连各城市本身也很少形成数据库，不少城市在交通规划完毕后，交通调查资料就被遗失，待规划滚动时，需重新进展调查。有些城市，虽进展了大规模的综合交通调查，但在规划时，仅少量调查结果被应用，大部分被浪费。总体来说，目前我国的交通调查资料利用率很低。交通信息采集手段落后。我国目前城市
14、交通信息的采集根本上还是用比拟原始的人工方法，自动化程度很低。如交通流量、车速等信息的采集根本上还是用记数法，现代化的交通检测手段没有被普及；居民出行调查常采用家访法；土地利用、人口分布等信息用原始的图上量面积方法，扫瞄仪等现代化设备没有被广泛应用。(2)gis在城市交通信息系统中应用gis(gegraphilnfratinsyste)是一种基于计算机软硬件支持的空间和空间属性数据库的地理信息系统，由于它的综合功能、广泛的应用领域及在决策中的综合效能，最近十多年得到了迅猛开展。特别是近几十年计算机软硬件价格下降及技术的进步，gis在城市的规划建立和管理部门迅速推广应用，获得了宏大的社会经济效益
15、，gis同样也能成为城市交通规划、建立及城市交通管理的有力工具。gis是利用计算机软硬件的支持，对数据和信息(包括图纸和表格)按地理坐标和空间位置进展搜集、输入、存贮、编辑、查询、检索、显示和管理，以及对这些信息进展统计和分析的综合技术。gis一般包括四个子系统：数据输入子系统。借助于一定的技术手段，如数字化仪、扫描仪等将图片数字化，或通过实地测量获得的数据以及空间物体的属性数据按一定的格式输入计算机，建立相关的地理数据库。数据库管理系统。把空间数据以拓扑构造的形式组织、分类、整理、运算，并进展综合管理，为用户相应的操作、分析、显示等的空间和非空间的查询进展快速检索效劳。数据输出或显示子系统。
16、利用计算机终端输出全部或选择性的部分数据或图形信息，为用户提供直观的图象和图形。空间分析子系统。对这种空间信息根据用户咨询目的进展空间分析，建立空间事物的综合系统动力学模型，进展动态数学模拟及预测。考察gis的功能可以实现：利用gis进展城市交通的规划、设计、建立、管理，能大大进步工作效率及成果程度，尤其是对城市交通规划。因为城市交通规划所要处理、分析的数据量宏大、数字模型复杂、规划成果或分析结果的表示要求多样化，利用gis强大的数据慑人功能、数据管理功能、图形显示功能及空间分析功能，能使上述问题变得非常容易。可以说，gis是进展城市交通规划的最有利的辅助工具，在我国当前大规模的城市交通规划建立时期，在城市交通规划中推广应用gis，更具有特别重要的意义，必将产生宏大的社会经济效益。gis的开展已有30年的历史，但其打破性的进展
