郑州市城市交通结构研究

李 亚

(河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心，河南 郑州 451460)

0 引言

近年来，我国经济发展迅猛，直接导致机动车保有量呈爆炸式增长.且小汽车的增长速度远远快于公共交通的发展速度.郑州作为拥有千万人口和300余万辆机动车的中心城市，交通拥堵带来的不仅仅是出行时间增加，还有诸如环境污染、能源消耗以及导致驾驶员情绪暴躁进而引发交通事故率增长等一系列后果.虽然近年来新修大量道路并对现有道路进行改建扩建，在一定程度上缓解了交通拥堵，但随着机动车保有量的快速增长和城市道路的可用空间日趋减少，新修(扩宽)道路对郑州这样的中心城市来讲已不具有可操作性，鉴于此，管理者将眼光投向了交通结构的调整及优化.

北京交通大学毛保华教授曾经对交通结构一词进行了分析，认为可将其理解为在综合交通体系中各种交通方式所承担的交通量比例，反映了不同交通方式的特点、功能及地位，为有限的交通资源分配提供参考依据，也为出行者提高出行效率提供保障.加拿大学者CHRIS[1]首先提出了绿色交通体系概念，按能耗将交通工具进行优先级排序，依次是步行、自行车、轨道交通、常规公交、小汽车.他认为，绿色交通的理念是优先发展能耗低的交通方式，在合理的范围内限制私人交通的使用，这样做一方面可以降低资源消耗、减少污染，还可以增加个人运动健身的机会，进而提高生活品质.欧美各国纷纷效仿优先发展公共交通.MESSENGER等[2]认为城市居民私家车拥有量、居住、岗位的空间均衡及公共交通服务水平等方面共同均对居民出行的交通方式选择产生较大影响.AWASTHL等[3]利用AHP层次分析法对城市的交通结构进行评价，该类方法可以评估出相对最优的交通方式，却无法确定一定城市规模中各种交通方式的具体比例.张晓春等[4]阐述了绿色交通发展的模式和内容，并充分借鉴国内和国外绿色交通发展的先进经验，对深圳市盐田区进行了绿色交通规划的探索.分析了山海步行系统、自行车、公共交通系统的发展规划思路，指出现代社会更加注重生态环境保护，更加注重人性化，更加注重可持续发展，绿色交通理念必将在越来越多的城市规划中体现出来.

国内外学者对交通结构优化方法和模型的研究主要从交通模式的划分与选择方面给出了基于不同目标的交通结构优化模型.但旅客出行的选择因素和定量分析还停留在假设阶段，对交通结构影响旅客出行选择因素的分析还需要进一步研究.

1 数据来源

郑州市曾于1987年、2000年、2007年、2010年开展过四次综合交通调查工作，建立了交通规划模型.近年来，随着城市区域的扩大、社会经济的发展、中心城市地位的提高、小汽车加速进入家庭以及交通方式结构的多元化，城市交通出行特征和空间分布发生了根本性的变化.之前的数据已不能如实反映如今的居民出行及交通行为特征.为此，郑州市在2017年启动了第五次大规模综合交通调查，收集了大量详细的居民出行特征资料，对交通模型进行了滚动修正.

2 交通结构分析

对比几次调查结果发现：30年来，郑州市居民出行强度有所增加；城市出行总量明显增大；通勤目的出行的压倒性优势不复存在；机动化出行成为城市居民出行的主旋律；全日出行时变系数趋于平均；住宅郊区化现象初现端倪；疏散中心区的意图初步实现；出行耗时略有增加；出行距离明显增长.

2.1 出行量及出行方式

2.1.1 出行量分析

出行量是城市交通系统承受能力限度的基本度量指标，出行率反映了居民出行的需求强度，是影响出行总量的关键因素[5].2017年出行调查数据显示，全市居民平均出行率为2.64次/(人·日)，市区(107辅道、南三环、西三环、北三环以内区域)的总出行量达到1920万人次，周转量达10 180 万人/(km·日-1)(含步行).2000年、2010年及2017年全市居民出行变化趋势见表1.

表1 郑州市历年调查居民出行率和出行量对比Tab. 1 A comparative study of travel rate and trip volume of residents in Zhengzhou over the years

数据来源：郑州市第五次交通综合调查简本汇报稿

从表1可以看出，2000年居民出行率比较低，仅为1.61次/(人·日)，这与当时社会经济相对落后，居民出行需求较低密切相关；而随着经济的发展，2010年和2017年居民出行率均在2.5以上.就出行量而言，从2000年到2017年，出行量翻了两番.在这个过程中，城市人口大幅增长，直接导致了出行总量的增加，而经济的发展也在一定程度上刺激了出行率的提高，进而促进了总量的增长.

通过对1987年到2017年的几次出行调查结果进行对比可以看出，出行者的出行目的发生了一定变化，居民社会生活日趋多样化.1987年通勤相关的出行是居民出行的主要内容，占到了出行总量的73.5%，这与当时社会生产比较落后，人民生活比较单一有很大关系；到2000年，居民出行结构有了很大的改变，通勤相关出行虽然仍居于出行的主体地位，但出行比重逐渐降低到占出行总量的57.8%，生活相关出行占13.4%，包括休闲健身、文化娱乐在内的其他出行增加到了28.8%.而到2017年，通勤相关出行进一步下降到47.5%，包括出外就餐、购物等生活相关出行比重达到24.3%，其他出行与2000年基本持平.

通过分析可以看出，郑州市居民的出行强度总体呈增长趋势.出行总量上涨是人口增长、经济发展、城市空间扩展、交通状况改善、机动化程度提高以及信息化和人性化交通环境的出现等原因综合作用的结果[6]，这些因素诱发了居民的出行欲望.随着经济发展、配套设施完善以及人们生活水平的提高，除基本出行外的生活出行以及休闲健身、文化娱乐为目的的出行也随之大幅度增加，从而导致出行总量及出行频率的增加.

根据郑州市五次居民出行调查数据，可以对各阶段居民出行结构进行对比，见图1.

图1 郑州市1987年-2017年居民出行方式构成对比图Fig. 1 Comparison of residents’ trip modes in Zhengzhou during the past 1987-2017 years

从图1可以看出，1987年-2017年的30年间，以小汽车和出租车为主的机动化出行交通方式有了明显增长，其份额从1987年的5%增长到了2017年的37%以上；公共交通的份额变化不大，一直徘徊在25%～30%；自行车交通则出现了明显的萎缩.从1987年到2010年，公共交通分担率下降了1.7个百分点，而从2010年到2017年，公共交通分担率提高了3.3个百分点，这和郑州市政府加大了公共交通建设的投资力度、实施公交优先的交通管理、3条地铁线路相继开通，市民出行条件得到了大幅改善密切相关.公共交通分担率的提升显示出以公共交通为主导的现代化城市交通模式初步确立[7]，随着公交票价体制改革，市政公交一卡通的推行，郑州市的公共交通将逐渐呈现出网络效应和规模效应，公共交通分担率还将稳步增长.但是，由于公交线路分布的不均匀，服务水平提高速度较慢，换乘不方便等客观事实的存在，造成公共交通分担率上升缓慢.

小汽车分担率达到29.8%，是1987年的近6倍，与公共交通基本持平，增速迅猛.其主要原因在于社会经济的飞速发展，人民生活水平大幅提高，出行者不仅对出行可达性要求提高，而且对运载工具的舒适性、快捷性和安全性要求大幅提高，从而在很大程度上刺激了灵活、便捷的小汽车迅速进入家庭，进而也就导致了小汽车出行比率大幅上升.而就其出行目的而言，2000年小汽车生存性出行(上班、上学、工作外出)占35.9%，而消遣性出行(购物、生活、文化娱乐)仅占12.9%；而2017年这种情况发生了较大变化，生存性出行(上班、上学、工作外出)降低到24.0%，而消遣性出行(购物、生活、文化娱乐)增加到26.1%，这说明小汽车使用的主要方向正在由生存性出行向生活性出行转变，通勤目的出行的压倒性优势不复存在.

自行车出行比例显著下降，由1987年的62.7%下降到2010年的30.3%，下降32.4个百分点，这反映出虽然自行车是一种健康绿色的交通方式，但是由于城市空间的不断扩展导致出行距离的增加，以及自行车行驶环境的日趋恶化，导致自行车出行比例降低.尽管如此，自行车仍是居民出行的主要交通方式之一.

2.1.2 出行方式结构分析

出行方式结构一般指城市居民日常采用的各种交通工具的人数比例，是反映城市交通发展水平的一个重要指标.出行方式结构与各种交通方式的特性、服务水平、城市形态、用地布局以及交通管理政策等有关，不同的出行方式结构对城市交通运输系统的要求存在很大的差异.30年来，郑州市的交通方式结构发生了天翻地覆的变化，不但方式结构的态势发生了变化(以非机动车出行为主转为以机动车出行为主)，而且交通方式也得到了明显的丰富，涌现出私家车、地铁、物业巴士等新兴的交通方式.郑州市居民出行方式结构比较见表2所示.

表2 出行方式构成比较 单位：%Tab. 2 Comparison of travel modes

数据来源：全市第五次居民出行调查数据处理与分析报告

2000年郑州市公交方式出行比重不高的主要原因是公交车运行速度较慢、换乘不方便以及出行时间过长.因此，公共交通服务的覆盖面随着城市的扩大应不断改善，线路的设计布局也需要科学地统筹，并保证公交专用道真正地发挥作用.2010年郑州市居民出行方式主要由步行、公交车、自行车及电动车组成，这四类出行占全部出行的89.85%[8].这其中公交车所承担的出行量已经超过自行车，跃居到第二位，而在机动车交通方式中则位居第一.这说明，以公共交通为主导的现代化城市交通模式正在郑州逐步建立.2017年居民出行交通方式构成的前四位为步行、公交车、私家车、电动车.公交车仍然位居第二，私人小汽车比重已上升至12.99%，虽然个体机动交通有了较大程度的发展，但公共交通(含公共汽车、地铁、出租车、单位班车、物业大巴)在机动化交通中仍然占有一定的优势，比例接近60%.随着地铁线路逐步增多，公共交通出行比例会越来越大，郑州交通正在走上一条良性、节约型的道路.

2.2 出行空间分布

居民出行量的空间分布，主要取决于土地利用状况，包括人口居住点和就业岗位的分布[9].而城市土地利用状况则受城市发展历史、自然地理条件、城市产业布局、城市建设方针等因素的影响.随着郑州市产业结构调整，空间布局变化，城市外界扩大，人口逐渐外迁，出行空间分布特征变化明显.因城市布局调整而在外围地区新发展起来的大型居住社区，比如春天里、海马、翰林居等，使得郑州出行流向具有多向发展的态势，城市东、西部地区之间以及与中心城之间的联系要显著高于城市北部区域.

2017年调查数据显示，出行主要集中在人口较多的旧城区，如金水区、二七区和中原区；区内出行占总出行的70%；区间联系强度以“二七区-中原区-管城区”最强，其次为“金水区-经开区-郑东新区”.郑州市各县区常住人口(潜在出行量)及所占总人口的比重如表3所示.

表3 郑州市常住人口统计Tab. 3 Zhengzhou resident population statistics

数据来源：河南省统计局

由表3可知，居民出行空间分布主要体现出如下特征：第一，旧城区绝对出行量没有明显降低趋势，交通压力继续增大；第二，随着城市外扩，出行距离延长，跨区出行量大幅度上扬.

经过30年的变迁，郑州市的空间分布特征已经发生了根本性的变化.旧城区的吸引力固然可观，但新城区、外围区的发展更加喜人.郑东新区的交通发生吸引量已经跃居各区的第一位，金水区与经开区、中原区与高新区的区间出行明显加强.

2.3 出行时间分布

出行时间分布是出行时间属性的一个重要方面，在一定程度上是居民对道路交通状况做出的反应[10].图2所示为1987年、2000年以及2017年居民出行时间分布情况.1987年早高峰为8:00～9:00，2000年和2017年出行早高峰比1987年提前1 h，2017年早高峰时段有明显的向后延长的迹象.早高峰时间的提前，意味着由于出行距离以及交通拥堵的增加，导致在途时间延长，使得人们需要更早地出发，以便能够按时到达工作岗位.

进一步分析可以发现，1987年、2000年居民出行在中午还存在明显的“小高峰”，原因为上班人员中午回家所致；但是在2017年，中午的“小高峰”消失了.这意味着随着市域范围的扩大，社会经济的发展，生活节奏的加快，住宅区与商务区的分离，居民中午出行有所抑制.

图2 1987-2017年郑州市居民出行时间分布Fig. 2 Travel time distribution of residents in Zhengzhou in the past 1987-2017 years

数据来源：全市第五次居民出行调查数据处理与分析报告

2.4 出行距离与出行时耗

出行距离从理论上讲应该是一次出行的实际路径长度，但是实际调查难以实施，故一般采用交通规划模型中的最短路径计算得到[11].1987年调查中郑州市居民的平均出行距离为3.17 km，2000年为3.73 km，增长不明显.至2017年调查原四区的平均出行距离为6.14 km，与2000年比增长64.6%，增幅较大.这与城市空间不断扩大，交通基础设施的不断完善、居民生活观念变化等有很大关系.

表4 郑州市居民主要出行方式及平均出行距离 单位：kmTab. 4 The average travel distance (km) of the main travel modes of Zhengzhou residents

数据来源：郑州市第五次居民出行调查数据处理与分析报告

表4为郑州市居民采用的主要出行方式的出行距离，距离最长的是单位班车，然后依次是货车、私人小汽车和公交车.需要说明的是，以上某种方式的出行距离并非使用此种交通方式的实际距离，而是把此种方式作为主方式完成一次出行的全部距离，包括换乘其他方式的距离.

出行时耗是由城市经济发展水平、城市布局和交通环境所决定的，随居民的年龄、职业以及出行方式、出行目的的变化而不同.交通方式自身的特性如直达性、灵活性、速度以及路径等直接决定了出行时耗的长短.比较2000年与2017年的数据，在高峰通勤时段中，非机动化出行方式的出行时耗没有变化，而机动化出行时耗都有所增加，特别是地铁和公交车出行时耗增加较多.结果见表5.

表5 各种交通方式高峰通勤平均出行时耗 单位：minTab. 5 All kinds of traffic modes,peak commuting and average travel time consumption (minutes)

数据来源：全市第五次居民出行调查数据处理与分析报告

2017年乘坐公交车和地铁的出行时耗大约是小汽车出行时耗的1.5倍，严重制约了公交优先作用的发挥.一次公交出行中，车内、车外时间之比约为16∶9，其中公交车内平均耗时42.24 min，步行时间及等候、换乘时间平均为23.76 min，衔接不畅和换乘不便仍然是制约公交出行速度的关键因素.

近年来郑州市小汽车早晚高峰出行在全天出行中所占份额大幅增加，轨道交通通勤出行比例也不断增长.因此，增加的早晚高峰出行量基本由小汽车和轨道交通承担，对于道路交通来说，小汽车早晚高峰出行比例的迅速增加对交通拥堵的影响不可小觑[12].未来，公共交通能否以压倒性优势存在，还取决于城市区域内是否具备良好的公共客运交通结构，以及常规路面交通方式能否与轨道交通便捷换乘.

3 结论

从交通结构角度来看，郑州城市交通状况变革可以划分为三个主要发展阶段：即出行水平较低的非机动化交通主导阶段；私家车迅速增长的快速机动化阶段及以快速公交、轨道交通建设为主导的公共交通发展阶段.由于城市空间规模扩大和城市经济发展的内在驱动，郑州城市交通机动化趋势明显，且公共交通的发展速度明显低于城市扩张的速度.鉴于此，郑州市可采取公共交通规划和建设一定程度上超前的发展战略，确保公共交通在城市交通结构优化改革中的优先地位.将车站布点与就业和居住用地分布相结合，在关注公交可达性的同时注重舒适性，并充分考虑高校云集区的出行需求，加强交通建设的先导作用，从源头上优化交通结构，将会有效提高公交吸引力，从而实现公共交通的可持续发展.