合肥市城市交通设施承载力评价研究

郭春辉， 霍 堃， 阮遥军

(安徽建筑大学公共管理学院 安徽 合肥 230000)

随着城市化水平的不断提升，城市在追求扩张的同时，“城市病”问题愈发凸显。快速粗放的城市化发展难以满足人们对美好生活的向往，城市未来发展方向需要由高速发展转向高水平发展。城市发展的“可持续性”与“宜居性”逐渐成为政府与民众关注的焦点。城市交通拥堵状况作为衡量城市宜居性的重要标准，更是各方关注的重点。为了尽可能地缓解交通拥堵状况，政府也出台了一系列政策，但城市交通拥堵问题仍是大、中小城市发展过程中亟待解决的问题。

城市交通需求与交通供给之间的矛盾是引发交通拥堵的根本原因，当城市交通供给无法满足人们交通出行需求时就会出现交通拥堵现象[1]。因此，各大城市交通拥堵问题都具有一定的共性。同时，城市交通设施的发展状况是制约城市交通发展的关键因素，也是造成交通拥堵的重要原因之一。把握不同因素对交通设施承载力带来的影响，对于缓解城市交通拥堵问题具有重要的现实意义。合肥市作为安徽省的省会城市，其城市规模和交通拥堵状况在全国各大城市中具有一定的代表性。因此，对合肥市的交通设施承载力进行评价并提出针对性的策略，对推动合肥市高质量发展意义重大。

1 文献回顾

“承载力”这个概念起初来源于工程地质领域，最初的含义指地基对建筑物负重的能力，现已被用来描述事物发展的限制程度[2]，在国内外被广泛应用于不同领域。国外学者对于承载力的研究与应用起步较早，“承载力”这一概念最先应用于生态学领域，帕克和伯吉斯于(1921)在人类生态学杂志上，提出了生态承载力的概念，即“某一特定环境条件下某种个体存在数量的最高极限”[3]。之后，“承载力”逐渐被应用于人口领域、环境领域以及城市交通领域中。Malthus (1992)在其《人口原理》一书中提出了人口承载力的基本概念[4]，OHK进一步对城市发展规划或管理中的“城市承载能力”进行深入研究[5]。Arrow(1995)等人在Science上发表了《经济增长、承载力和环境》这篇文章，引起了极大反响，进一步激发了学者们对承载力研究的兴趣[6]。同时，国外学者对城市交通承载力的相关研究也相对较早，日本学者Iida(1972)提出了确定路网容量的算法，核心思想是将均衡配流理论应用于路网承载力的计算之中[7]。

在城镇化快速推进的背景下，国内学者更侧重于城市综合承载力相关问题的研究，尤其关注城市综合承载力的评价研究。在对城市综合承载力进行评价时，学者们采用的方法有层次分析法、熵值法、状态空间法、系统动力学模型等方法。齐喆(2016)从区域交通、城市交通、公共交通和交通资源环境4个方面构建交通综合承载力指标评价体系，对北京市的交通承载力进行了综合评估[8]，徐静(2016)基于江苏省城市交通道路的供给-需求两个维度，构建了江苏省道路交通承载力指标评价体系。不仅如此，城市交通承载力与其他要素的关系研究也是学者们关注的重点[9]，刘建朝(2016)深入分析了城市规模、土地利用与城市交通承载力之间的内在联系[10]，袁振洲(2017)对环渤海、长三角、珠三角、长江中下游以及成渝城市群的交通承载力与环境承载力的耦合协调度进行了深入的研究[11]。

综上所述，国内外学者对城市交通承载力与其他要素之间内在联系的研究取得了丰硕的成果，但对城市交通设施承载力的研究较少。同时，通过深入分析城市交通设施承载力反映城市交通拥堵问题的研究也较为缺乏，而且从研究方法上看，对于交通拥堵的探究更多地是以定性研究为主，如探讨城市交通拥堵的原因以及解决的对策，而以定量方法开展的研究尚处于辅助地位。鉴于此，本文以合肥市为研究对象，建立涵盖经济发展、公共交通、公路设施、人口状况以及汽车数量5个层面的城市交通设施承载力评价指标体系，运用熵值法对合肥市交通设施承载力进行深入分析，挖掘合肥市交通设施建设中的短板因素以及各因素之间的内在联系，探讨缓解交通拥堵的有效路径，以期为解决合肥市交通拥堵问题提供科学依据。

2 指标体系、数据来源及研究方法

2.1 城市交通设施评价指标体系

城市交通设施承载力不仅与城市基础交通设施发展水平密切相关，同时与城市经济发展水平、人口密度、机动车数量等诸多因素相关联，构建一套全面、合理的测度指标体系是深入研究城市交通设施发展状况以及城市拥堵问题的基础。从指标的类型来看，国内外研究中针对城市交通质量评价研究所选取的指标主要是状态型指标、趋势型指标以及目标导向型指标这3类，并以状态型指标为主。

现有研究虽然从不同侧重点出发构建了各具特色的指标体系，但对城市交通设施方面的刻画相对简单，不够全面、系统。因此，本文立足于合肥市的城市交通设施现状，参考已有研究成果，并遵循科学性、系统性、可比性以及数据的可获取性等原则，详细分析影响城市交通设施承载力的因素，从中筛选出较为重要的指标，对城市交通设施指标体系进行进一步的完善。针对合肥市城市交通设施的影响因素，本文为城市交通设施承载力选取了5个一级指标，12个二级指标，构建了包括经济发展状况、公共交通状况、公路设施状况、人口发展状况、汽车数量状况在内的城市交通设施承载力指标体系(如图1)。

图1 城市交通设施承载力评价指标体系

2.2 数据来源

考虑到数据的可获取性以及连续性，本文根据2013—2020年《合肥市国民经济和社会发展统计公报》《合肥市统计年鉴》以及《安徽省统计年鉴》中公布的相关数据，通过整理得到合肥市2012—2019年的原始道路交通数据。当数据出现不一致时，以更高权威部门的数据为准。

2.3 研究方法

城市交通设施承载力指标体系在构建之后，需要进一步确定各指标的权重。常见的评价方法有层析分析法以及熵值法，其中层次分析法具有明显的主观倾向，根据层次分析法所确定的权重易缺乏实际参考价值，可能会与实际发展水平产生较大的偏差。为确保评价结果的科学性、准确性以及客观性，在综合考虑两种方法的优缺点后，本文选取客观赋值法中的熵值法对合肥市城市交通设施发展质量进行分析。熵值法确定指标权重的依据在于指标变异性大小和数值本身的意义，与评价数据的线性相关性无关，同时可以避免人为因素的干扰，且赋值过程具有透明性、可再现性，因此该方法的可信度较高[12]。其具体赋值步骤如下：

Step1：选定评价指标Xij(i= 1，2，…m;j= 1，2，…n)表示第i年第j项指标值。

Step2:对评价指标数据进行标准化处理，为了消除不同指标计量单位之间的差异性，需要对数据进行无量纲化处理。正向指标的标准化公式为

负向指标的标准化公式为

Step3:计算第j项指标下第i年份指标值比重yij

Step4：计算第j项指标的信息熵值

Step5:计算各评价指标权重

其中

dj=1-ej

Step6：采用加权求和公式计算承载力值

3 评价结果与分析

3.1 影响因子分析

根据评价方法，对2012—2019年合肥市交通数据进行处理，通过熵值法计算得到各影响因子的权重值，结果如表1所示，权重值的大小对衡量指标与城市交通设施承载力之间的关系具有重要意义。

表1 合肥市交通设施承载力各项指标权重

领域层的权重较为综合地反映了某一层面对目标层的影响程度。合肥市城市交通设施领域层权重值由高到低依次为公路设施状况(0.2735)>经济发展状况(0.2409)>公共交通状况(0.2016)>汽车数量状况(0.1454)>人口发展状况(0.1386)，表明2012—2019年合肥市交通设施状况的差异主要体现在公路基础设施建设领域，该领域所涵盖的全市公路里程以及公路密度与城市交通设施承载力的关联性最强，进一步加强对城市交通基础设施的建设有利于改善城市交通拥堵的现状。

指标层的权重则更为具体地反映了各指标的重要程度。其中合肥市公路里程的权重最大为0.1657，其次是公路密度，其权重为0.1078，在所有指标中权重最小的是公共汽车客运总量，仅占0.0628；此外，人口自然增长率以及GDP增长率的权重值也相对较高。由此表明公路里程数、人口增长以及综合经济实力对合肥市城市交通设施的承载能力具有较大影响，但城市公共交通对城市交通承载力的贡献明显不足，是合肥市今后进一步提升城市交通承载力的关键所在。

3.2 综合评价结果分析

根据构建的评价体系，利用熵值法的原理对指标数据进行处理，最终计算出合肥市交通设施承载力，结果如表2所示。

表2 2012-2019年合肥市交通设施承载力度

根据图2可以直观地看出，2012—2019年合肥市的交通设施承载力总体发展态势良好，并于2016年达到高峰。具体来看，2019年合肥市交通设施承载是2012年的1.88倍。究其原因，2012年到2019年这8年以来，合肥市经济发展速度十分迅猛，公共交通、公路设施也在处于飞速发展的阶段，暂时能够弥补人口与汽车增长所带来的影响，从而推动城市交通设施承载力的持续增长。

图2 2012—2019年合肥市交通设施承载力及趋势图

由图2可知2014—2015年，合肥市交通设施承载力增长最快，综合得分从36.36上升到57.09，增长速度为57.01%。结合表1合肥市城市交通承载力各项指标所占权重，2014—2015年，合肥私人汽车增加了19.33万辆，人口自然增长率增长了1.08%，但同时，合肥市人均GDP增加776元，公共汽车营运车辆增加527辆，公路里程数量增加了1848km。经济水平、公共交通以及公路设施的不断发展弥补了人口增长以及汽车数量的增长。合肥市人均GDP的提高、公共汽车营运车辆的增加以及公路里程的大幅上升为合肥市城市交通设施承载力的提升奠定了坚实的基础。主要原因是从2014年到2015年，合肥市汽车数量增加了19.31万辆，私人汽车增加了19.33万辆，但同时合肥市的公路里程增加了1848 km，公路里程的大幅增加使得城市交通设施承载力快速提升，这说明公路里程的增长成为交通设施承载力增长的主要驱动因素。

此外，值得注意的是，与2016年相比，2017年承载力出现了7年来的首次下降，截止2017年末，合肥市的GDP增长率为8.5%，全市公路里程仅增加了88 km，公共汽车客运总量却减少了3503万人次，汽车数量增加了26.75万辆。与2017年相比，2018年合肥市的GDP增长率为8.5%，与2017年增速持平，公共汽车客运总量增加了526万人次，但是全市公路里程数减少了502 km，汽车数量增加了24.16万辆。当经济的增长以及公路里程的增长不足以弥补公共交通客运量的减少和汽车数量的增多时，难免会引起承载力的下降。承载力的下降虽然值得警惕，但只要抓住主要矛盾，有针对性地发展，合肥市的交通设施承载力仍有较大的提升空间。

3.3 合肥市交通拥堵问题的原因分析指标关联性分析

为了更准确地分析合肥市城市交通状况，以上述研究的结果为基础，结合合肥市交通拥堵相关数据，进行深入探究。研究发现，虽然合肥市交通设施承载能力的整体发展趋势呈现出较好的上升势头，但事实上合肥市的交通拥堵状况却日益严重。根据 《2018年度中国主要城市交通分析报告》，合肥市的高峰拥堵延时指数达到了1.801，高峰时期平均时速仅为24.57 km/h，人均一生通勤时长为9429 h，而人均一生堵车时长高达4193 h，在中国城市拥堵榜中排名第10名。这说明合肥市城市交通承载力的提升与交通拥堵加剧存在一定的矛盾，这种矛盾的形成主要有以下几方面的原因：合肥市交通设施承载力的提升与交通拥堵的加剧之间存在矛盾，这需要对具体指标进行进一步研究，以探究造成这种矛盾的原因。

(1)城市道路规划不合理

2012—2019年，合肥市公路里程长度增加了2037 km,增速为12.55%，很大程度上提升了城市交通的承载力，但是合肥市交通基础设施的发展却存在一定的区域性和局限性。城市外围的公路数量骤增，但市中心公路数量却难以增加，这使得原有的公路需要承载更多的车辆，交通道路分布与车流量的不匹配使得城市交通外松内堵，交通规划的不合理令外围的交通设施难以辐射到城市中心地区。

(2)城市化水平不断提高

城市交通拥堵情况与城市城镇化发展水平具有很强的关联性。目前，合肥市处于城镇化加快发展阶段，将会逐步爆发一系列“城市病”问题。城市化水平的提高，一方面表现为，城市常住人口不断增加。2012年合肥市常住人口为757.2万人，2019年为818.9万人。常住人口的快速增加意味着城市交通供给难以满足居民日益增长的交通需求。另一方面，城市汽车保有量也会随着增加。一定范围内，城市道路是有限度的，汽车保有量增速过快导致人均道路面积变小。过高的人口密度和汽车保有量致使交通拥堵呈现逐步上升的态势。

(3)公共交通发展速度较为缓慢

由图3可知，虽然合肥市的公共汽车营运车辆数在不断增加，但与私人汽车的增长速度相比，增速较为缓慢，以2018年为例，公共汽车营运车辆的增速仅为0.91%，其增长潜力和增长动能尚未得到充分发挥，而私人汽车拥有量的增速为14.52%，这反映了随着人们生活水平的提高，人们对于出行方式的选择更倾向于私人汽车。究其原因，一方面是公共交通体系不够完善，公共交通的供给与市民出行需求之间存在较大缺口，公共交通的舒适度和方便程度远差于私人汽车，公共交通的服务水平有待进一步提升；另一方面则是市民尚未践行绿色出行的理念，很多市民在出行时的第一选择是私人汽车，私人汽车在人们的观念中仍是家庭必需品。

图3 2012—2019年公共汽车数与私人汽车拥有量变化趋势图

4 研究结论与对策建议

4.1 研究结论

本文在总结现有研究成果的基础上，对城市交通设施指标进行完善以及归类，构建了涵盖经济发展状况、公共交通状况、公路设施状况、人口发展状况、汽车数量状况这5个层面的城市交通设施承载力评价指标体系。运用客观赋权法中的熵值法对合肥市的交通设施状况进行分析，探究合肥市交通发展中存在的问题。

研究结果显示：(1)合肥市2012—2019年在城市交通设施建设方面取得了实质性的发展，城市交通设施的承载能力整体呈现出良好的上升趋势。(2)2012—2019年合肥市交通设施状况的差异主要体现在公路基础设施建设领域，该领域所涵盖的全市公路里程以及公路密度与城市交通设施承载力的关联性最强，并且这一领域的快速发展成为促进合肥市交通设施承载力上升的驱动因素。(3)合肥市交通设施承载力的提升与交通拥堵的加剧存在矛盾，造成这种矛盾的主要原因是合肥市交通设施的发展具有区域性，交通道路分布与车流量的不匹配使得城市交通外松内堵，交通规划的不合理令外围的交通设施难以辐射到城市中心地区。

4.2 对策建议

根据新时期城市交通发展的要求，结合合肥市城市交通设施状况的分析结果，在今后的交通发展建设中应重点关注以下3个方面。

(1)以补齐短板为重点，科学规划城市交通道路

城市交通道路规划科学与否直接关系到城市交通的运行效率，合理的城市交通道路规划可以最大限度地提升城市道路的利用率。合肥市在进行城市交通道路规划时要着重把握以下两个方面，一是要提升公众的参与度。城市交通道路规划的根本目的在于尽可能满足群众日益增长的交通出行需求，因此要进一步明确公众在规划制定中的地位，拓宽公众参与规划制定的渠道，完善公众评价与反馈机制，从而使规划能够集中民智，汇集民心，反映民意。二是要加快构建部门间的长效协作机制。城市交通道路规划制定的过程中会涉及国土资源局、住建局、市政等部门。合肥市可以借鉴北京市以及上海市在城市交通道路规划中的经验，尝试成立“合肥市交通委员会”，并将其作为组织协调机构，从而为构建长效合作机制提供坚实的组织保障。

(2)以优化城市交通结构为关键点，促进城市交通高效运行

城市交通结构优化的实质在于使各种交通资源实现最优配置，从而实现城市交通可持续发展。优化城市交通结构的核心举措在于优先发展公共交通，优先发展公共交通要在资金、政策、城市规划以及管理方面优先考虑公共交通，以构建多元公共交通服务网络为基本目标，从而进一步提升公共交通的服务品质，建设与经济社会发展相协调，与公众出行需求相一致，与城市形象相匹配的现代化城市公共交通体系。同时，政府及相关部门要综合使用经济、行政以及法律等手段进一步控制机动车的数量，采取“控”与“促”双轨并行策略，倡导可持续发展的理念，引导市民采取健康绿色的出行方式，不断降低机动车辆的使用强度。

(3)以发展智能交通为着力点，推进城市交通管理现代化

智能交通是合肥市建设交通强市和提高交通设施承载力的重要途径。智能交通以交通信息采集与处理技术、通信技术、空间信息技术以及无线接入技术为核心支撑，根本目的在于实现人—车—路三方的协同发展，从而最大限度地提升道路利用效率和交通管理部门的服务水平。目前合肥市的公路交通信息化发展水平比较高，高速公路收费系统发展较为成熟，但是城市内部智能交通系统仍有较大的发展空间。合肥市应依托经济快速发展的优势，积极推动城市智能交通的建设。一方面，进一步完善新一代智能交通基础设施。交通基础设施不仅包括道路网的建设，而且应包括智能化、现代化以及自动化的交通设备。要按照网络化布局、智能化管理和一体化服务的要求，促进城市交通系统智能化和交通管理创新化的发展。另一方面，加快培育一批现代城市交通管理人才。人才是城市发展智能交通的硬支撑，城市交通管理人员要能深入理解城市智能交通系统运行的原理，熟练操作智能交通设备，且具有较高的服务意识，从而全面提高城市交通管理队伍的综合水平。