人口容纳对交通环卫承载力探究范文

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人口容量又称人口承载力或人口承载量，是人口学、地理学、生态学和环境科学中一个十分重要的概念。人口容量是指在某区域的某一预见阶段以不损害区域环境质量和破坏资源的永续利用为前提，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平条件和正常的经济发展速度下，地区的消费资料所能持续供养、生产资料所能容纳的满足个人福利的全体人口正常发展目标下的人口数量［1］。

道路交通作为重要的城市资源，有着一定的承载能力，计算城市极限交通环境承载力条件下所能够给养的最大人口数，可以理解为基于城市交通环境承载力的极限人口容量预测。

国外专家、学者对人口容量的关注与研究已有近400年的历史(Cohen，1996)［2］。随着人口、资源、环境关系的日益紧张，世界各国的专家、学者及有关机构开始从不同的角度出发研究世界及各地区各国所能承载的人口数量，以寻求缓解人地紧张关系的途径。国内对于人口容量的系统研究始于20世纪80年代，在理论、方法与实践上取得了一系列进展，且有关人口容量的研究也愈发深入和细致，研究的区域也更加广泛。一定环境或一定地区的资源所能养活的人口是有极限的，而这个极限状态的人口容量要受到多种条件的制约，现阶段虽然已有研究深入到不同环境条件下极限人口承载力的预测估算，但并未有成熟的研究体系与结果，基于交通环境承载力的城市人口容量预测更有待于深入研究。

1基于太原市交通模型的城市人口容量预测方法

本文以太原市为例，结合太原市总体规划，运用太原市交通模型，运用两种不同方法在交通环境极限承载的情况下，对太原市的人口容量进行预测分析。

1.1太原市总体规划与交通模型

1.1.1太原市总体规划与交通发展规划指标简介

(1)太原市总体规划人口指标简介

依据《太原市总体规划》:根据近10年来的户籍非农人口增长速度，设定未来户籍非农人口的增长速率为2.8%～3.2%之间;半年以上暂住人口的增长速率设定为5.0%～6.0%之间。根据设定的增长率，预测结果为:

2015年中心城区实际居住人口为320万左右;

2020年中心城区实际居住人口为360万左右。

(2)太原市城市交通发展规划路网指标简介

现状太原市区道路网络采用了中心城区外部“环+放射”的公路网与中心城内部均质化棋盘状方格道路网相结合的路网模式。虽然现状市区道路网运行状况基本正常，但随着城市机动化快速发展和城市单中心的聚集效应增强，现有以主干路为主要骨架的棋盘状路网也逐渐出现了诸如“南北不通、东西不畅”的现象，交通拥堵现象也正在日益严重。

依据《太原市城市交通发展规划》，明确未来太原城市道路网络结构的主要特征与功能要求如下:

a)以“环+放射”高速公路为外部基础;

b)快速路骨架以“横纵线和放射线”相衔接构成

c)横纵线快速路骨架

d)放射型快速路

e)棋盘状格局下，进一步完善主、次干路

f)加强跨障碍通道建设

规划以“五纵、五横、四放射”为城市快速路基本骨架;规划快速路长度165km，如计入准快速路，则规划快速路长度约210km;快速路网密度约0.60km/km2。

1.1.2太原市交通模型指标简介

交通模型是交通流定量预测的基础，是交通状况同诸有关因素之间关系的定量描述，是评价规划项目交通能力的基本理论依据。太原市交通模型分为基年与规划年模型两部分，两模型均基于“四阶段”原理开发。运用太原市交通模型得到规划年各交通方式平均出行距离指标，同时得到交通方式图1太原市中心城区2020年路网结构示意图划分的预测结果，为交通环境极限承载力条件下人口容量的预测提供数据基底。

1.2基于交通模型的车行道容量方法研究

城市道路系统车行道容量是进行城市道路系统容量估算的基础数据之一［3］。车辆在行驶过程中占有一定的道路净空面积，在一次出行时间内以动态的方式只占有一次，每辆车出行使用的道路面积在高峰小时内又可提供给其他车辆反复使用。车辆出行时间与车速和出行距离有关。

采用综合车型计算，车身长l车=7.4m，反应时间t反=1.5s，路面附着系数φ=0.4，纵坡i=0，安全距离l0=5m，每条车道宽度b=3.5m［4］，得到小汽车高峰小时平均每次出行所占用车行道面积f1:f1=l－1β1(86.8V1－1+2.92+0.027V1)(m2/次)(1)式(1)中:l1－—小汽车平均出行距离(km);β1—小汽车对道路网的综合使用系数;V1—小汽车平均车速(km/h)。设定自行车车身长l车=1.9m，反应时间t反=1.5s，路面附着系数φ=0.4，纵坡i=0，安全距离l0=0.5m，每条车带宽1.25m，可得到自行车在高峰小时平均每次出行所占用的车行道面积f2:f2=l－2β2(6V2－1+1.04+0.0098V2)(m2/次)(2)式(2)中:l2－—自行车平均出行距离(km);β2—自行车对道路网的综合使用系数;V2—自行车平均车速(km/h)。依据小汽车和自行车所占用的车行道面积分别计算高峰小时车行道可容纳的车辆数。高峰小时可容纳的小汽车出行总数W1:W1=F1f1•γ1(辆)(3)式(3)中:F1为机动车道总面积(m2);f1为小汽车每次出行占用的车行道面积(m2/次);γ1为高峰小时机动车出行率。高峰小时可容纳的自行车出行总数W2:W2=F2f2•γ2(辆)(4)式(4)中:F2为自行车道总面积(m2);f2为自行车每次出行占用的车行道面积(m2/次);γ2为高峰小时自行车出行率。相同的道路资源，各种交通方式所占用道路空间各不相同，由图2所示可看出，小汽车所占用的道路空间最大，且在交通方式划分中，小汽车占据着较大的比例，故以小汽车所占用空间的极限条件作为交通环境承载力指标对城市人口容量进行测算。计算得到研究范围内规划年高峰小时V1=20.25km/h、l1－=6.0km、β1=1、f1=46.54、γ1=0.80、F1=2906470m2，由此得到机动车道系统容图2不同交通方式道路空间使用示意图［5］量W1=78064，考虑标准小汽车载客数、交通方式划分结果等影响因素，计算得到城市人口容量Pop1=5492290，即基于此方法计算得到交通环境极限承载力条件下，人口容量Pop1=549.2(万人)。

1.3基于交通模型的OD反推方法研究

OD矩阵是进行客流预测的重要基础数据，在实际操作过程中，获取吸引区之间的OD矩阵却是非常困难的，一般采用OD调查的方式，但缺陷是调查过程较为费时、费力。OD出行矩阵推算(OD反推)是根据采集到的道路网络、网络交通量、小规模或部分OD出行调查等信息推算出路网的OD出行矩阵，为路网的规划、建设及交通管理提供依据，从而减少(或不进行)大规模的OD出行调查［6］。

根据太原市城市发展前景、用地规划布局及其所带来的交通需求的变化趋势，充分考虑国家政策的影响、城市机动化的发展趋势，根据交通设施的供给水平，运用太原市交通模型，对规划年(2020年)太原市路网交通运行进行分析，分配结果如上图所示。

在规划年路网交通分配结果基础之上，对路网整体饱和度进行调整，选取路网系统的极限运行状态，各路段饱和度均为1的情况下，对交通模型内部小汽车出行OD矩阵进行OD反推。运用太原市交通模型TFlowFuzzy(矩阵更新)模块功能，进行OD反推，得到规划年(2020年)交通环境极限运行状态下的小汽车矩阵，进而得到研究范围内(总体规划360范围)小汽车出行总量Tcar=201298(次)。考虑标准小汽车载客数、交通方式划分结果、规划年人均出行次数等影响因素，计算得到城市人口容量Pop2=5432061，即基于此方法计算得到交通环境2基于交通环境承载力的人口容量预测结果分析对两种预测方法所得到的结果进行对比分析。两种预测方法均是以交通模型为基底，基于车行道容量模型的预测方法是从路网系统层面进行展开，对交通环境极限承载力条件下的人口容量进行预测;而基于模型OD反推的预测方法是从居民出行层面进行展开，对交通环境极限承载力条件下的人口容量进行预测。

两种方法计算所得到基于交通环境承载力的太原市城市人口容量预测结果Pop1=549.2(万人)，Pop2=543.2(万人)，两种预测方法的结果相对误差小于3%，于此可判断得出两种模型预测方法具有一定的可行性。

两种模型预测方法具有其一定的适用性。两种预测方法均需要以城市交通模型为前提基础，基于交通模型的车行道容量计算方法较适用于在城市道路交通网络资料较全的情况下进行，且不能忽略城市支路网络系统的数据统计分析;基于交通模型的OD反推计算方法则适用于居民出行特征数据较全面的情况下进行，且此预测方法相对车行道容量计算方法而言，与“四阶段”交通预测模型有着更为紧密的联系。

3结论

基于交通环境承载力的城市人口容量预测对于城市总体规划和控制性详细规划具有重要的意义。本文以太原市交通模型为基底，从两个系统层面，分别对太原市交通环境极限承载力条件下的人口容量进行预测，并且对车行道容量预测方法与OD反推预测方法所得到的结果进行对比分析，论证了两种模型方法的可行性及适用范围。进一步的研究将结合城市交通发展战略与政策进行，从而更好地实现与上位规划的互动。