重慶市主城區交通方式結構演變與預測分析

成 華 段力偉

（1.重慶交通規劃勘察設計院有限公司，重慶 401121；2.重慶交通大學 交通運輸學院，重慶 400074）

城市交通方式結構是對城市客運交通體系中不同交通方式分擔率的綜合反映與刻畫[1]。隨著國民經濟的快速增長，我國城鎮化水平和機動化出行水平也不斷提高[2]。小汽車保有量的激增導致交通基礎設施供需矛盾日益突出，以地面公交、軌道交通為代表的大容量公共交通方式的快速發展，為緩解城市交通擁堵、降低污染排放、促進可持續發展起到了不可或缺的作用。

目前，在城市交通方式結構分析與分擔率預測的研究方面，眾多專家學者進行了細致的研究。如劉爽等（2009）[1]從城市空間布局、土地利用、交通方式競爭轉化和結構優化模型四個方面，指出了城市交通結構優化過程中的主要問題。張力等（2011）[3]采用廣義費用模型的形式，以經濟性、快速性、方便性、舒適性、安全性為指標，建立了客運產品的分擔率計算模型；章洵等（2015）[4]通過建立系統動力學模型，分析了不同軌道交通密度等級下的上?？瓦\交通結構的發展模式。金安等（2016）[5]以廣州市為例，從公交優先和需求管理兩個方面，對公共交通競爭力的發展策略進行了研究；裴玉龍等（2017）[6]從城市屬性、出行者屬性、交通出行需求、城市交通供給四個方面，分析了影響城市交通結構的主要因素；吳翱翔等（2019）[7]以新加坡為例，提出了公共交通出行分擔率的提升思路與發展策略。

重慶市作為典型的山地城市，居民的出行次數、出行時耗以及出行行為特征與平原城市有著一定的區別[8]。根據高德地圖聯合國家信息中心大數據發展部、阿里云等機構共同發布的《2019 年Q1-Q3 中國主要城市交通分析報告》[9]顯示，重慶市主城區路網高峰擁堵延時指數連續兩季度（Q1-Q2）為全國最高，Q3 季度排名第二。因此，本文在既有文獻研究的基礎上，結合重慶市主城區交通結構發展現狀，通過分析影響出行者選擇行為的宏觀、微觀因素，分別采用平均增長率法和隨機效用最大化模型，對其交通方式結構的發展趨勢進行預測，以提升地面公交與軌道交通在城市交通結構中的比例，為優化重慶市主城區交通方式結構、促進城市健康快速發展提供幫助。

1 重慶市主城區交通方式結構現狀分析

重慶市主城區目前的交通方式可以分為機動化出行與非機動化出行兩種方式，其中機動化出行包括小汽車、地面公交、軌道交通、出租車四種主要交通方式，非機動化出行以步行為主。根據2014-2018 年《重慶市主城區交通發展年度報告》[10]，重慶市主城區居民全方式的日均出行量由2014 年的1513 萬人次，增長到2018 年的1710 萬人次，年均增長率3.11%。與此同時，重慶市主城區居民的出行結構也發生了明顯變化（圖1）。

（1）機動化出行比例逐漸增加：自2007 年重慶市主城區居民的機動化出行比例首次超過步行以來，機動化出行比例不斷增加。截至2018 年，機動化出行比例達到56.40%，成為居民日常出行的主要途徑。

（2）地面公交出行比例逐年下降：近年來，重慶市主城區地面公交所承擔的客運量規模不斷增加，2018 年達到492.2 萬人次；與此同時，地面公交在交通結構中的比例卻逐年下降，2018 年底降至23.80%，近五年年均增長率為-2.91%，但仍是重慶市主城區居民日常機動化出行的首選交通方式。

（3）小汽車出行比例逐年攀升：2014-2018 年，重慶市主城區的小汽車出行比例由15.78%增長至19.70%，年均增長率5.71%，承擔的日均出行量達到336 萬人次，在居民日常機動化出行中占比1/3，是重慶市主城區居民日常機動化出行的第二大交通工具。

（4）軌道交通的作用顯著增強：重慶市主城區軌道交通自2004 年開通運行以來，隨著運營里程的不斷增加，軌道交通在居民全方式出行交通結構中的比例逐漸增加，2018 年達到9.20%，近五年的年均增長率為12.24%，是出行比例增長最快的交通方式，已經成為重慶市主城區居民日常機動化出行的第三大交通工具。

（5）出租車出行比例波動下降：近五年來，出租車在重慶市主城區居民日常出行結構中承擔的比例不足5%，且呈現波動下降的趨勢，2018 年底的出行分擔率僅為3.30%，是目前全方式出行結構中占比最低的交通方式。

圖1 2014-2018 年重慶市主城區居民出行方式結構變化情況

2 交通方式結構演變趨勢預測方法

重慶市主城區居民日常出行交通方式結構的演變，從宏觀上看，受到城市交通供給與需求的雙重影響；從微觀來看，既受到交通方式服務屬性的影響，又與出行者個體因素密切相關。對交通方式結構演變趨勢的預測，既要考慮交通供給與需求規模，又要考慮交通方式的服務屬性與出行者的社會經濟屬性?？紤]到五種交通方式不同的供給水平和需求偏好，本文綜合運用平均增長率法和隨機效用最大化模型，分別對步行與機動化、小汽車與出租車、地面公交與軌道交通的出行量和出行分擔率進行預測。

2.1 平均增長率法

平均增長率法主要是根據重慶市主城區居民歷年出行量的平均增長率，結合未來年社會經濟及各交通方式發展趨勢預測出行總量y，預測公式為：

式中：d 為基準年客流量；λ 為預測年平均增長率；n 為預測年份與基準年份差值。

2.2 隨機效用最大化（RUM）模型

隨機效用最大化理論是假定出行者在進行交通方式選擇時，每種交通方式均會對出行者產生一定的效用值，而出行者會選擇令其效用最大的一種交通方式。令Uni表示第i 種交通方式對出行者n 所產生的效用值，則對于出行者n 而言，其選擇第i種交通方式Ai的條件可以表示為：

因此，對于效用值函數Uni而言，可以表示為：

在此基礎上，假定隨機變量ε 服從Gumbel 分布（即極值1 型分布），則出行者從選擇方式集合A 中選擇交通方式Ai的概率可以表示為：

因此，預測各交通方式分擔率的關鍵是確定每種交通方式的出行效用值Vni的具體表達方式，以及各影響因素（時間、經濟性、舒適度）的參數值（即βnj）。

3 重慶市主城區交通方式結構預測

3.1 日均出行總量的預測

2014-2018 年，重慶市主城區的常住人口數量從818.98 萬人增長到2018 年的875 萬人，年均增長率為1.67%。同時，根據國內學者的研究，我國城市居民的日均出行次數保持在1.7-3.0 次/日。因此，考慮到重慶市的山地城市特征以及重慶市的社會經濟總體發展趨勢，本文將居民日均出行次數分別設定2.5 次（2025 年）、3.0 次（2035 年）。根據《國家人口發展規劃（2016-2030年）》以及《重慶市人口發展規劃（2016-2030 年）》， 預計重慶市主城區常住人口將達到1085 萬人（2025 年）、1300萬人（2035 年）。

根據設定的日均出行次數，結合重慶市主城區常住人口預測數據，分別計算得到2025 年、2035 年的主城區日均出行量分別為2713萬人次、3900 萬人次。

3.2 步行與機動化的出行量與分擔率預測

2002-2018 年，重慶市主城區步行分擔率逐年下降，由2002 年的62.70%下降到2018 年的43.6%。其中，近五年的步行分擔率由46.33%下降到43.6%，年均增長率為-1.51%。2018 年相對2017 年下降了-0.46%，如圖2 所示。

圖2 重慶市主城區步行分擔率變化情況

根據《重慶市主城區“山城步道”建設實施方案》，重慶市主城區將陸續建成總長度1207 公里的60 條“山城步道”。其中，近期（2019-2022 年）將建成17 條353 公里“山城步道”。

因此，假定2020-2022 年的重慶市主城區步行分擔率延續近五年的變化趨勢，即按照-1.51%的年均增長率變化；2023 年以后，隨著“山城步道”設施的不斷完善，重慶市主城區步行分擔率的下降趨勢將明顯緩解，此處按照2018 年的年均增長率（即-0.46%）進行計算，可以得到2025 年主城區步行方式所占分擔率和出行量分別為40.47%、1097.74 萬人次/日，2035 年的步行方式所占分擔率和出行量分別為38.66%、1507.72 萬人次/日。

3.3 小汽車與出租車的出行量與分擔率預測

（1）小汽車出行量與分擔率預測

根據2014-2018 年《重慶市主城區交通發展年度報告》，近五年重慶市主城區小汽車擁有量從87.6 萬輛增長到143.7 萬輛，年均增長率為13.17%；同期，小汽車的日均出車率從82.0% 下降到74.2%。因此，可以計算得到近五年重慶市主城區平均每輛小汽車的日均計算出行量分別為3.32、3.53、3.47、3.40、3.16 次，呈下降趨勢。其中，2015-2018 年日均計算出行量的年均增長率為-3.60%。

考慮到重慶市主城區居民的消費水平和小汽車擁有量的變化規律，將2019-2028年的小汽車擁有量年均增長率設定為13.17%（與現有水平一致），2029 年以后的年均增長率設定為現有水平的50%，即6.58%。而由于城市交通擁堵和大力發展公共交通的政策趨勢，將未來年的重慶市主城區小汽車日均出車率和日均計算出行量的增長率按現有水平保持不變。

因此，根據平均增長率法的基本原理，可以計算得到2025 年的小汽車日均出行總量和分擔率分別為520.17 萬人次、19.17%；2035 年的小汽車日均出行總量和分擔率分別為635.69 萬人次、16.30%。

（2）出租車出行量與分擔率預測

根據2009-2018 年的《重慶市主城區交通發展年度報告》，近10 年重慶市主城區出租車的數量從9324 輛增長到15235 輛；同期，出租車的日均載客次數從62 次下降到47 次，如圖3 所示。

圖3 近10 年出租車數量與日均載客次數變化趨勢

從圖3 可以看出，2009-2014 年，重慶市主城區出租車的增長速度較快，年均增長率為9.52%；從2014 年開始，主城區出租車的增長速度明顯放緩，近五年的年均增長率僅為0.91%，不足2009-2014 年年均增長率的十分之一。近十年的年均增長率則為5.61%。2019 年8 月，重慶市主城區投入200輛純電動新能源車作為巡游出租車開展試運營，新增的200 輛出租車相對2018 年出租車總數增長率為1.31%，已經明顯高于近五年的年均增長率。

因此，在考慮重慶市主城區出租車總體增長趨勢的基礎上，結合近年來出租汽車行業的變化情況，將2019-2035 年的出租車年均增長率設定為1.5%，可以計算得到2025 年、2035 年的出租車數量分別為16908 輛、19623 輛。同時，根據2014-2018 年的主城區出租車出車率和出行量數據，假定出租車出車率為100%，令日均出行量=出租車出行總量/出租車總量，可以計算得到近五年每輛出租車的日均出行次數分別為49 人次、41 人次、38 人次、40 人次、37 人次，平均值為41 人次，且整體呈波動下降趨勢。因此，考慮每輛出租車日均出行次數的變化趨勢，將2025 年、2035 年每輛出租車日均出行次數分別設定為40 人次、38 人次。

根據日均出行量=出租車數量×日均出行次數，可以計算得到2025 年、2035 年的主城區出租車日均出行量分別為67.63 萬人次、74.57 萬人次，在全方式中的分擔率分別為2.49%、1.91%。

3.4 地面公交與軌道交通的出行量與分擔率預測

相對于小汽車和出租車兩種方式而言，地面公交和軌道交通作為公共交通的主要組成部分，是城市居民日常出行的必備選項。因此，對于地面公交和軌道交通出行分擔率的預測，主要根據隨機效用最大化模型，通過對預測年相關參數的標定，計算得到各種方式的經濟成本、時間成本、舒適度成本，進而計算出兩種方式的分擔比例。

根據重慶市主城區地面公交與軌道交通的運行參數，按照隨機效用最大化模型，可以計算得到地面公交和軌道交通的經濟成本、時間成本與舒適度成本，進而得到兩種交通方式的效用值和分擔率計算結果，如表1 所示。

同時，根據2025 年與2035 年步行、小汽車、出租車的出行分擔率與出行量數據，計算得到地面公交與軌道交通兩種方式在全方式出行中的分擔率與出行量數據，如表2 所示。

3.5 全方式出行量與分擔率預測結果匯總

根據上述分析，將步行、小汽車、地面公交、軌道交通、出租車五種交通方式的出行量與分擔率預測結果匯總如表3、圖4 所示。

4 結語

根據上述分析可以看出，隨著重慶市社會經濟發展和城鎮化進程的加快，重慶市主城區居民的日均出行量次數不斷增加，預計2025 年和2035年將分別達到2713 萬人次、3900 萬人次。交通方式結構方面，重慶市主城區居民的出行機動化水平將不斷提高，預計2025 年、2035 年將分別達到59.54%、61.34%。同時，隨著交通擁堵的加劇和環保意識的提高，小汽車和出租車在全方式出行中的比例將逐漸下降，公共交通在交通方式結構中的作用將更加鞏固，預計2025 年、2035 年將分別達到37.87%、43.13%。其中，軌道交通的出行比例將在2035 年達到24.41%，成為骨干交通方式。

表1 地面公交與軌道交通的出行比例預測結果

表2 地面公交與軌道交通的全方式分擔率與出行量預測結果

表3 重慶市主城區全方式出行量和分擔率預測結果

圖4 重慶市主城區交通方式結構趨勢預測結果

為更好地發揮地面公交和軌道交通在交通結構中的作用，重慶市主城區應注重提高地面公交對軌道交通站點的覆蓋率，加大對地面公交線路和站場運行品質的提升。同時，大力推動城市軌道交通基礎設施建設，優化城市軌道交通的運營組織，形成以軌道交通為骨干、地面公交為保障的一體化公共交通運行體系，進一步提升公共交通在城市交通方式結構中的比例。