朱洪 何婷
摘要:在客運(yùn)需求較分散的低密度區(qū)域,以需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)來(lái)替代部分傳統(tǒng)公共交通服務(wù)的必要性越來(lái)越明顯。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛和智慧出行等技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下,需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)迎來(lái)了新的機(jī)遇,可以靈活選擇不同外觀(guān)和容量的車(chē)型,實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)。探索研究需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的意義在于為替代小汽車(chē)出行尋找更有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色出行方式,促進(jìn)交通領(lǐng)域“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下多樣化的出行需求。在試圖探索一種適用于低密度區(qū)域的新交通服務(wù)模式的基礎(chǔ)上,改變傳統(tǒng)交通規(guī)劃以“線(xiàn)”為主體的思維方式,從“面”的角度思考交通系統(tǒng)的規(guī)劃,同時(shí)為無(wú)人駕駛等新技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)城市交通的應(yīng)用場(chǎng)景。針對(duì)長(zhǎng)三角示范區(qū)低密度的特性,以金澤鎮(zhèn)為例進(jìn)行需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)概念設(shè)計(jì),評(píng)估系統(tǒng)的運(yùn)行效益,對(duì)該系統(tǒng)的規(guī)劃進(jìn)行探索性研究,以期為城市交通可持續(xù)發(fā)展提供一種新的選擇。
關(guān)鍵詞:需求響應(yīng);捷運(yùn);個(gè)性化;數(shù)字化;探索性
文章編號(hào) 1673-8985(2023)06-0131-06 中圖分類(lèi)號(hào) TU984 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A
DOI 10.11982/j.supr.20230617
過(guò)去幾十年,國(guó)內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)主要集中在骨干道路和軌道交通領(lǐng)域。這些交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)一定程度上滿(mǎn)足了城際出行和以城市高密度核心區(qū)為起訖點(diǎn)的出行需求。但是在城市近郊區(qū)、遠(yuǎn)郊區(qū),以及半城市化區(qū)域,傳統(tǒng)集約化公共交通模式普遍存在吸引力不足、載客率低、嚴(yán)重虧損等與可持續(xù)發(fā)展違背的情況,而這些區(qū)域也是小汽車(chē)出行水平最高的地方,拉高了城市交通領(lǐng)域碳排放的平均指標(biāo)。僅僅將城市中心的交通系統(tǒng)向外延伸無(wú)法完美匹配外圍區(qū)域的出行特征和需求,因此更需要探索一種為這些區(qū)域?qū)iT(mén)設(shè)計(jì)的更為有效的捷運(yùn)服務(wù)模式。目前,無(wú)人駕駛車(chē)輛技術(shù)已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和突破,但仍然缺乏在城市中的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)。城市作為一個(gè)高度組織的系統(tǒng),新的技術(shù)永遠(yuǎn)只有融入到完整的系統(tǒng)中去才能發(fā)揮出巨大的效用,因此在研究無(wú)人駕駛車(chē)輛的同時(shí),急需研究無(wú)人駕駛車(chē)輛在城市中廣泛的、系統(tǒng)性的、高度組織的、精密的應(yīng)用場(chǎng)景。這項(xiàng)工作不是由汽車(chē)制造商來(lái)完成,而應(yīng)該由城市規(guī)劃師首先完成頂層設(shè)計(jì),并提出相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)性建議。
1 探索研究需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的目的
1.1 為替代小汽車(chē)出行尋找更有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色出行方式
在過(guò)去幾十年中,小汽車(chē)對(duì)我們的生活方式產(chǎn)生了巨大的影響,尤其是很大程度上改變了城市化區(qū)域的形態(tài)和密度。我們按照小汽車(chē)出行的需要設(shè)計(jì)城市,這帶來(lái)的結(jié)果是使小汽車(chē)出行的優(yōu)勢(shì)更加明顯,大量的郊區(qū)區(qū)域被開(kāi)發(fā),從而導(dǎo)致交通擁擠向更多的區(qū)域和更大的范圍擴(kuò)散,使常規(guī)公交系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率更難以維持。
20世紀(jì)70年代以后,上海及國(guó)內(nèi)其他大城市均經(jīng)歷了從中心向外圍的快速城市化過(guò)程,城市居住人口以面狀的形式逐漸從中心擴(kuò)散到周邊外圍區(qū)域,而大容量的公共交通網(wǎng)絡(luò)主要還是呈現(xiàn)出從中心向外圍放射的線(xiàn)形形態(tài)。隨著周邊部分軌道交通節(jié)點(diǎn)區(qū)域的集中發(fā)展,外圍次級(jí)中心的密度及經(jīng)濟(jì)影響力逐漸增強(qiáng),整個(gè)城市逐漸發(fā)展成為一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越主城區(qū)范圍的超大城市。擴(kuò)散的人口首先填充了公交走廊周邊的區(qū)域,通勤交通依舊呈現(xiàn)出明顯的潮汐特征。小汽車(chē)的大量普及使放射性客運(yùn)走廊中間的郊區(qū)地帶也逐漸被填滿(mǎn),雖然這些區(qū)域沒(méi)有良好的公交服務(wù),但是依然可以依靠小汽車(chē)來(lái)完成出行。雖然城市規(guī)劃鼓勵(lì)高密度發(fā)展,并將新的建設(shè)盡量控制在有良好公共交通服務(wù)的走廊區(qū)域,但是實(shí)際上很多新的開(kāi)發(fā)都在建成區(qū)域的邊緣,并且不一定被局限在公交走廊的范圍內(nèi)。這導(dǎo)致大部分原本可以通過(guò)步行或非機(jī)動(dòng)車(chē)完成的出行,由于距離的增加及公交服務(wù)水平低等原因,向小汽車(chē)方式轉(zhuǎn)移。
超大特大城市一直致力于引導(dǎo)小汽車(chē)有節(jié)制地出行,同時(shí)不斷改善公共交通服務(wù)。但是在城市實(shí)際發(fā)展過(guò)程中,總是存在一些辦公或商業(yè)地塊的開(kāi)發(fā)單位要求獲得更便利的小汽車(chē)出行條件。由于缺少一種交通方式能夠有效替代小汽車(chē),迫使公交系統(tǒng)必須不斷調(diào)整和優(yōu)化使其能夠與小汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng),但是往往事與愿違。在較小的城市中,較短的出行高峰時(shí)段和較小的交通需求集中的區(qū)域,無(wú)法支撐傳統(tǒng)公交的運(yùn)營(yíng)效率,對(duì)小汽車(chē)的依賴(lài)程度更高。以長(zhǎng)三角示范區(qū)為例,建設(shè)用地3 000—4 500人/km?的低密度發(fā)展無(wú)法支撐公共交通的高頻率發(fā)車(chē),因此公交服務(wù)水平相對(duì)較低,從而導(dǎo)致這些區(qū)域交通出行更依賴(lài)小汽車(chē)。
1.2 促進(jìn)交通領(lǐng)域“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)
交通是加速氣候變化的主要影響因素之一??刂瞥鞘薪煌I(lǐng)域碳排放的措施包括減少或控制出行需求,用清潔能源動(dòng)力的車(chē)輛替換現(xiàn)有的各類(lèi)車(chē)輛,以及將出行需求更多地往能源效率更高的公共交通模式引導(dǎo)[1]。優(yōu)化交通出行結(jié)構(gòu)是從源頭上實(shí)現(xiàn)交通減排的重要舉措,需要作為一個(gè)長(zhǎng)期戰(zhàn)略來(lái)持續(xù)實(shí)施。但是受城市空間結(jié)構(gòu)的影響,交通出行結(jié)構(gòu)具有明顯的地域差別性,也需要制定因地制宜的優(yōu)化目標(biāo)。優(yōu)化供給結(jié)構(gòu)是另一個(gè)減碳路徑,主要通過(guò)優(yōu)化供給匹配來(lái)提高運(yùn)輸效率,進(jìn)而提升減排效益。提高公共交通出行比重的初衷是為了提高整體運(yùn)輸效率,當(dāng)公交運(yùn)輸效率低下時(shí),往往有違初衷。需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)是對(duì)優(yōu)化供給結(jié)構(gòu)的一種探索,以使用者需求為導(dǎo)向,在低密度區(qū)域或低需求時(shí)段,研究符合個(gè)性化出行路徑與時(shí)間要求的智慧出行服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)供給與需求精準(zhǔn)匹配的高效運(yùn)行。
1.3 適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下多樣化的出行需求
數(shù)字化轉(zhuǎn)型越來(lái)越成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力,必將重塑交通服務(wù)模式和市民出行方式。一方面,生活數(shù)字化將豐富市民的日?;顒?dòng),從而強(qiáng)化市民出行個(gè)性化趨勢(shì)。市民出行目的多樣化,對(duì)交通服務(wù)提出差異化要求,不僅要關(guān)注出行時(shí)間,還要更關(guān)注出行的個(gè)性化體驗(yàn)。另一方面,治理數(shù)字化也為兼顧高效和個(gè)性化服務(wù)提供了技術(shù)支撐,需求側(cè)實(shí)現(xiàn)智慧引導(dǎo),供給側(cè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)度,促使個(gè)性出行與集約服務(wù)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下,傳統(tǒng)的公共交通運(yùn)營(yíng)模式將得到進(jìn)一步創(chuàng)新變革的機(jī)會(huì),高品質(zhì)的個(gè)性化供給與智慧出行服務(wù)將實(shí)現(xiàn)融合,相對(duì)于小汽車(chē)出行,更有競(jìng)爭(zhēng)力的需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。
2 需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的發(fā)展前景
2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多個(gè)性化公交服務(wù)的嘗試性項(xiàng)目,基本上都以“定制公交”或“拼車(chē)”的形式出現(xiàn)。乘客通過(guò)軟件提交出行需求信息,通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行信息匯總和處理,計(jì)算得出最優(yōu)的運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路和接送客順序,力爭(zhēng)使乘客和運(yùn)營(yíng)企業(yè)的綜合效益最大化[2]。但是大部分項(xiàng)目都未能取得預(yù)期的效果,主要原因是運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路和??空军c(diǎn)數(shù)量的不固定使公交的出行時(shí)間變得更加不可靠,同時(shí)由于車(chē)輛數(shù)的限制導(dǎo)致很多出行需求無(wú)法被快速響應(yīng)[3]。這給需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的發(fā)展帶來(lái)了一些質(zhì)疑,例如英格蘭地面公交國(guó)家戰(zhàn)略的報(bào)告中得出了“需求響應(yīng)式公交永遠(yuǎn)無(wú)法取代高頻的城市公交和城際公交線(xiàn)路”的結(jié)論[4]。但是需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)并不等同于現(xiàn)有的需求響應(yīng)公交,伴隨無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展、5G技術(shù)的全面應(yīng)用,以及將系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更具人性化,其未來(lái)發(fā)展的前景依然可以期待。
英國(guó)戴文垂市是第一個(gè)將需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)作為一種新交通模式納入城市綜合交通規(guī)劃中的城市,在一份由科林布坎南(Colin?Buchanan)公司在2006年前后完成的研究報(bào)告中,用交通模型系統(tǒng)地分析了這種新交通模式對(duì)城市交通出行的潛在影響。其規(guī)劃編制了一個(gè)由長(zhǎng)50 km的網(wǎng)絡(luò)和50個(gè)站點(diǎn)組成的需求響應(yīng)系統(tǒng)。交通模型計(jì)算分析的結(jié)果是在合理票價(jià)的情況下,預(yù)期將會(huì)有一半的小汽車(chē)出行向新系統(tǒng)轉(zhuǎn)移。
戴文垂市是一個(gè)現(xiàn)狀以小汽車(chē)出行為主導(dǎo)的小城市,其所面臨的規(guī)劃和交通問(wèn)題與國(guó)內(nèi)很多市郊區(qū)域或小城市非常相似:即使傳統(tǒng)公交網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大,其載客率也比較低;城市規(guī)劃有大量向外擴(kuò)張的建設(shè)計(jì)劃,既需要解決交通擁擠和停車(chē)問(wèn)題,又需要確保城市中心的活力和競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)增加公交發(fā)車(chē)頻率、改善公交車(chē)內(nèi)品質(zhì)等提高傳統(tǒng)公交服務(wù)水平的手段顯然無(wú)法真正意義上替代小汽車(chē),反而在低密度區(qū)域?qū)е铝朔浅5偷墓贿\(yùn)營(yíng)效率以及能源的浪費(fèi)。戴文垂市研究的結(jié)論是:規(guī)劃需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)可以替代城鎮(zhèn)公共汽車(chē)服務(wù);在交通擁擠更加普遍和嚴(yán)重的城鎮(zhèn)引入該系統(tǒng)能夠支撐城市可持續(xù)的擴(kuò)展[5]。
受當(dāng)時(shí)通信等技術(shù)條件的限制,戴文垂市2006年編制的需求響應(yīng)系統(tǒng)方案最終采用的是以高架結(jié)構(gòu)為主的形式,雖然現(xiàn)在看起來(lái)這種形式對(duì)城市景觀(guān)造成了很大的干擾,但在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是能夠?qū)崿F(xiàn)需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)效用的最好形式。如今17年過(guò)去了,重新審視當(dāng)年設(shè)計(jì)的需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)方案,網(wǎng)絡(luò)的交通效用依然成立,但是由于出現(xiàn)了更先進(jìn)的通信和智能控制技術(shù),現(xiàn)在可以找到更好的形式嵌入城市發(fā)展肌理。
需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)是一個(gè)仍然在不斷探索和優(yōu)化變革中的新模式,國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有區(qū)域范圍較大規(guī)模的系統(tǒng)建成,未來(lái)更加大膽的構(gòu)想需要交通規(guī)劃專(zhuān)業(yè)人員的共同探索。雖然已建成的項(xiàng)目一般都在小范圍使用,并且基于穩(wěn)定的路徑[6];但是隨著技術(shù)條件的發(fā)展,未來(lái)在運(yùn)行范圍、專(zhuān)用空間形式、運(yùn)營(yíng)模式,以及與智慧出行融合等方面都將會(huì)不斷取得突破。
2.2 期望的功能定位
需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)是一種以使用者需求為導(dǎo)向的,以彈性的線(xiàn)路和班次使用中小型車(chē)輛合乘的運(yùn)營(yíng)模式;可在低密度區(qū)域或低需求時(shí)間段,提供符合個(gè)人化出行線(xiàn)路與時(shí)間要求的公共交通服務(wù);結(jié)合個(gè)體交通與公共交通特性,提供能夠滿(mǎn)足出行需求在空間和時(shí)間上分布多樣化的、高效率的共享交通系統(tǒng)。
理想的需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)具備以下特點(diǎn):一是根據(jù)需求即時(shí)響應(yīng),按需提供靈活的供給,靈活設(shè)置運(yùn)營(yíng)路徑,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)直達(dá)服務(wù);二是基于智能控制和無(wú)人駕駛的輕型新能源車(chē)輛,設(shè)置專(zhuān)屬通行空間,確保較高的通行能力,在通行廊道上可以實(shí)現(xiàn)較小的車(chē)頭時(shí)距;三是運(yùn)營(yíng)模式由“固定線(xiàn)路服務(wù)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?dòng)態(tài)共享網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”,根據(jù)乘客起訖點(diǎn)需求,提供即時(shí)的路徑選擇。
需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)是在一定范圍內(nèi)提供的個(gè)性化、高品質(zhì)、點(diǎn)到點(diǎn)的公共出行服務(wù),是以公交優(yōu)先為主導(dǎo)的城市綜合交通體系的組成部分。相對(duì)于私人小汽車(chē),它應(yīng)該更高效集約、更加便捷直達(dá),并且能夠與傳統(tǒng)公交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自由銜接,因此更具競(jìng)爭(zhēng)力。它是無(wú)人駕駛汽車(chē)的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,由于對(duì)系統(tǒng)容量進(jìn)行了規(guī)劃和布局,設(shè)置的專(zhuān)屬路權(quán)相對(duì)于網(wǎng)約車(chē)和出租車(chē)更能得到供給服務(wù)的保證。相對(duì)于中小運(yùn)量軌道系統(tǒng),它的服務(wù)更傾向于個(gè)性化的直達(dá)服務(wù),更適合布局在需求比較分散的區(qū)域;在主要的廊道上設(shè)置較小的車(chē)頭時(shí)距,兼顧服務(wù)品質(zhì)和運(yùn)輸效率的提升。雖然個(gè)性化是需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的重要特征,但它也可以是集約化出行服務(wù)的一個(gè)環(huán)節(jié),在軌道站點(diǎn)無(wú)法通過(guò)步行覆蓋的低密度區(qū)域可以更加高效地為軌道交通匯集分散的客流;在人口密度相對(duì)較低的鎮(zhèn)村,它也可以與常規(guī)公交融合拓展服務(wù)范圍,提升公交服務(wù)的可達(dá)性。
2.3 未來(lái)的實(shí)施性探討
需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)不僅是交通系統(tǒng)的問(wèn)題,還涉及對(duì)路權(quán)、周邊用地紅線(xiàn)及空間問(wèn)題的審視。若將需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)看成一種單純的交通設(shè)施,并且要求其從設(shè)計(jì)到實(shí)施都能夠完全嵌入現(xiàn)在的交通空間范圍,則該系統(tǒng)的可實(shí)施性確實(shí)還存在很多疑問(wèn)。這些問(wèn)題包括專(zhuān)用路權(quán)保障、法律法規(guī)配套、技術(shù)層面、財(cái)務(wù)層面等方面。
專(zhuān)用路權(quán)保障問(wèn)題包括是否能在已經(jīng)非常擁擠的道路用地紅線(xiàn)范圍內(nèi)再擠出空間設(shè)置該系統(tǒng)的專(zhuān)用通道;平面交叉口如何避免與其他交通模式的交織;站點(diǎn)以及車(chē)輛存儲(chǔ)和維護(hù)設(shè)施的空間在哪里。法律法規(guī)層面的問(wèn)題包括無(wú)人駕駛車(chē)輛在無(wú)跟車(chē)管理人員的情況下是否允許在城市道路上與其他模式車(chē)輛混行;涉及無(wú)人駕駛車(chē)輛的交通事故責(zé)任的認(rèn)定制度尚未完善。技術(shù)層面的問(wèn)題包括對(duì)無(wú)人駕駛車(chē)輛的安全性及通信調(diào)度系統(tǒng)的可靠性的技術(shù)認(rèn)定等。財(cái)務(wù)層面的問(wèn)題包括該系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)自負(fù)盈虧,以及啟動(dòng)資金來(lái)源等。
城市交通系統(tǒng)的發(fā)展,從馬車(chē)時(shí)代到汽車(chē)、軌道交通時(shí)代,每一次交通模式的變化都是由技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的,而這種變化往往不是交通領(lǐng)域單方面的調(diào)整。在無(wú)人駕駛技術(shù)、通信和控制技術(shù)不斷發(fā)展的今天,我們需要思考在不久的將來(lái)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生一種新的交通模式,推動(dòng)整個(gè)城市規(guī)劃朝著更加高效和可持續(xù)的方向發(fā)展。
3 長(zhǎng)三角示范區(qū)需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)規(guī)劃研究
3.1 研究背景
長(zhǎng)三角示范區(qū)所在地域湖蕩水網(wǎng)密布縱橫,是長(zhǎng)三角區(qū)域重要的水源涵養(yǎng)地區(qū),境內(nèi)藍(lán)綠空間占比高。同時(shí)歷史文化名鎮(zhèn)、特色小鎮(zhèn)、風(fēng)貌保護(hù)區(qū)眾多,是江南水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)集聚地區(qū),是世界文化遺產(chǎn)大運(yùn)河的重要區(qū)段[7]。
長(zhǎng)三角示范區(qū)的交通規(guī)劃思路是構(gòu)建由高速鐵路、城際軌道、城市軌道、中低運(yùn)量公交等系統(tǒng)構(gòu)成的示范區(qū)公共客運(yùn)系統(tǒng)。目前由高速鐵路和城市軌道構(gòu)成的交通骨干系統(tǒng)已基本形成。城際軌道規(guī)劃在示范區(qū)范圍內(nèi)主要沿滬湖、通蘇嘉兩條示范區(qū)創(chuàng)新功能軸布局。
長(zhǎng)三角示范區(qū)的公交規(guī)劃包括中運(yùn)量公交、區(qū)域公交、常規(guī)公交等系統(tǒng),以服務(wù)示范區(qū)各組團(tuán)內(nèi)部短途出行為主,并為高鐵、城際及城市軌道提供接駁。規(guī)劃提出發(fā)展需求響應(yīng)式公交作為一種特色公交服務(wù),但尚無(wú)明確的具體實(shí)施方案。
3.2 概念方案
系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)一是為示范區(qū)內(nèi)客流量相對(duì)較低的軌道交通站點(diǎn)輸送其周邊更大范圍區(qū)域的客流;二是為示范區(qū)內(nèi)部的出行提供一種更高效的捷運(yùn)服務(wù),以替代客流量不足的傳統(tǒng)地面公交服務(wù)模式。
總體構(gòu)想是將需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)覆蓋所有軌道交通站點(diǎn)周?chē)叫袩o(wú)法覆蓋的區(qū)域,從“面”上捕捉外圍的軌道客流需求,為末端的軌道線(xiàn)網(wǎng)輸送客流,既提高外圍低密度鄉(xiāng)村區(qū)域軌道交通的服務(wù)可達(dá)性,也能夠增加軌道交通末端段的客流量。如圖1所示,根據(jù)示范區(qū)實(shí)際的區(qū)位及人口分布情況,建立若干個(gè)組團(tuán)式的需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)構(gòu)建廊道與距離最近的一個(gè)或兩個(gè)軌道交通站點(diǎn)相連。
從示范區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,選取金澤鎮(zhèn)域組團(tuán)進(jìn)行初步的概念方案設(shè)計(jì)。路網(wǎng)布局依托主要干道,站點(diǎn)設(shè)置覆蓋金澤所有村,延伸軌道交通服務(wù),實(shí)現(xiàn)村村通“公交”。金澤鎮(zhèn)共有建成鎮(zhèn)區(qū)及村級(jí)單元50余個(gè),城際鐵路系統(tǒng)在金澤鎮(zhèn)區(qū)單元和西岑單元分別規(guī)劃有一個(gè)城際鐵路車(chē)站,其余村鎮(zhèn)單元均不在軌道交通站點(diǎn)步行覆蓋范圍內(nèi),傳統(tǒng)的公交線(xiàn)路無(wú)法為所有人口聚集的村鎮(zhèn)提供接駁軌道交通站點(diǎn)的服務(wù)。在設(shè)施規(guī)劃層面,金澤鎮(zhèn)需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)規(guī)劃布局如圖2所示,專(zhuān)屬通道覆蓋鎮(zhèn)區(qū)所有的道路,大約總長(zhǎng)100 km,連接所有不同人口規(guī)模的居民點(diǎn)。專(zhuān)用的通道以單向?yàn)橹?,在有出行需求的居民點(diǎn)均可靈活設(shè)置50—200個(gè)直達(dá)站點(diǎn)。按照重車(chē)輛和輕基建的理念,即要求設(shè)計(jì)一種能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)要求的高性能車(chē)型,而盡量降低通道的建設(shè)成本,以降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張的難度,賦予網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生長(zhǎng)的能力。在運(yùn)營(yíng)層面,乘客從任意一個(gè)車(chē)站上車(chē)均可直達(dá)軌道交通站點(diǎn),無(wú)固定運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路,按照乘客的實(shí)際需求選擇直達(dá)的路徑。
3.3 需求預(yù)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)容量估算
根據(jù)青浦區(qū)總體規(guī)劃,金澤鎮(zhèn)定位為上海西部生態(tài)旅游型特色城鎮(zhèn)。規(guī)劃方案實(shí)施后,預(yù)計(jì)小汽車(chē)出行量的50%將轉(zhuǎn)向需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)系統(tǒng),該系統(tǒng)高峰小時(shí)客流量約為7 500人次。假設(shè)平均出行距離6 km,平均車(chē)速30 km/h,車(chē)頭時(shí)距能達(dá)到2—3 s,則該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的理論運(yùn)能將達(dá)到3萬(wàn)—4萬(wàn)人次/h,預(yù)測(cè)高峰小時(shí)的實(shí)際客流量7 560人次約為理論網(wǎng)絡(luò)最大運(yùn)能的20%—30%,因此該系統(tǒng)容量足以滿(mǎn)足高峰小時(shí)出行需求以及應(yīng)對(duì)未來(lái)出行量的增長(zhǎng)。需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)的運(yùn)能供給根據(jù)實(shí)際出行需求實(shí)時(shí)響應(yīng),每小時(shí)的供給容量可以在0—40 000人次的區(qū)間內(nèi)按需變化,即金澤鎮(zhèn)全天的小時(shí)出行需求量在0—7 560人次之間變化,則系統(tǒng)供給的運(yùn)能也在同一區(qū)間內(nèi)變化,除車(chē)輛調(diào)度產(chǎn)生的車(chē)輛空駛之外,其他的無(wú)效供給可以降低為零,從真正意義上實(shí)現(xiàn)提高公交服務(wù)水平的同時(shí)提高運(yùn)輸效率。
假設(shè)平均載客率為2人,滿(mǎn)足高峰小時(shí)7 560人次的客流量預(yù)計(jì)需要的車(chē)輛數(shù)為866輛,車(chē)輛成本將占總建設(shè)成本最大的比例??刂葡到y(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)量較多的小型車(chē)輛的實(shí)時(shí)控制和調(diào)度。
需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)希望將自動(dòng)駕駛車(chē)輛的優(yōu)勢(shì)最大限度地發(fā)揮出來(lái)。傳統(tǒng)小汽車(chē)在道路上行駛,根據(jù)道路交通出行安全的需要,車(chē)輛之間需要保持足夠的安全距離,這使得一條車(chē)道的通行能力受到很大的制約。而無(wú)人駕駛車(chē)輛的優(yōu)勢(shì)是車(chē)輛的車(chē)頭時(shí)距可以根據(jù)車(chē)輛及控制系統(tǒng)的性能達(dá)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通小汽車(chē)車(chē)頭時(shí)距的水平,從而大幅度提高一條通道的通行能力。也就是說(shuō),需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是大幅度地提高交通空間的使用效率。假設(shè)車(chē)頭時(shí)距為2 s,則在100 km總長(zhǎng)度的網(wǎng)絡(luò)內(nèi),瞬時(shí)最大理論車(chē)輛數(shù)可以達(dá)到5 300輛,一小時(shí)的網(wǎng)絡(luò)理論運(yùn)能可以達(dá)到42 000人次,一小時(shí)斷面流量2 500人次;若車(chē)頭時(shí)距為3 s,則瞬時(shí)網(wǎng)內(nèi)車(chē)輛最大值為3 700輛,一小時(shí)的網(wǎng)絡(luò)理論運(yùn)能為29 000人次,一小時(shí)斷面流量1 700人次。以金澤鎮(zhèn)為例,高峰小時(shí)的出行量為7 560人次,需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的車(chē)頭時(shí)距控制要求可以放寬到12 s,網(wǎng)絡(luò)小時(shí)運(yùn)能7 882人次能夠滿(mǎn)足高峰小時(shí)的出行需求(見(jiàn)表1)。因此,車(chē)輛的性能及其控制系統(tǒng)的能力將決定需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)能,車(chē)輛及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是非常重要的組成部分。以整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)為前提,進(jìn)一步提出車(chē)輛和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
3.4 效益評(píng)估
需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)作為一種新的交通模式,其設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有的各類(lèi)可替代交通模式的不足,主要包括小汽車(chē)、出租車(chē)和普通地面公交。需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)比小汽車(chē)更節(jié)能環(huán)保、可持續(xù),比出租車(chē)更靈活自由、隨叫隨到,比公交車(chē)更個(gè)性、省時(shí)、無(wú)障礙。
若金澤鎮(zhèn)需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)能夠建成,能夠獲得明顯的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。通過(guò)有無(wú)該系統(tǒng)的比較分析,預(yù)測(cè)需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)的出行分擔(dān)率將達(dá)到40%,系統(tǒng)建成后將能減少1.8萬(wàn)人次/d的小汽車(chē)出行量(見(jiàn)圖3)。需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)能夠達(dá)到接近小汽車(chē)、高于出租車(chē)的服務(wù)水平,因此預(yù)測(cè)通過(guò)差異化的分級(jí)定價(jià)機(jī)制,系統(tǒng)收入將可以覆蓋系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)及建設(shè)成本,為公共交通系統(tǒng)擺脫財(cái)政補(bǔ)貼依賴(lài)提供了可能。
需求響應(yīng)捷運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)的車(chē)輛完全采用綠色能源,能夠有效減少非綠色能源出行的比例。該系統(tǒng)將采用高標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)障礙設(shè)計(jì),為各類(lèi)人群提供更為公平的出行條件。采用專(zhuān)屬通道空間的設(shè)計(jì)手段為實(shí)現(xiàn)100%的交通安全提供保障,全系統(tǒng)零交通事故是需求響應(yīng)捷運(yùn)客運(yùn)系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)目標(biāo)之一。
3.5 服務(wù)的擴(kuò)展
金澤鎮(zhèn)主城區(qū)是城市化程度較高的區(qū)域,距離軌道站點(diǎn)較近,既有公交配套相對(duì)成熟,需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)可作為遠(yuǎn)期提升個(gè)性服務(wù)的儲(chǔ)備方案。該區(qū)域路網(wǎng)和建筑密度也相對(duì)較高,在路權(quán)保障方面更需要對(duì)道路紅線(xiàn)內(nèi)的空間進(jìn)行精細(xì)化的設(shè)計(jì),局部區(qū)域可探索更貼近建筑和目的地的捷運(yùn)服務(wù)。金澤鎮(zhèn)主城區(qū)拓展方案概念設(shè)計(jì)如圖4所示。
在道路紅線(xiàn)內(nèi),該系統(tǒng)的單向通道覆蓋所有的市政道路,需要對(duì)道路空間進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì),因此選擇在道路斷面內(nèi)設(shè)計(jì)一條寬度2.5 m左右的專(zhuān)用通道。由于建成區(qū)內(nèi)道路交叉口及地塊機(jī)動(dòng)車(chē)出入口的密度較高,該系統(tǒng)的專(zhuān)用道局部建議采用淺埋下穿的方式。
在道路紅線(xiàn)外,因該系統(tǒng)本身是一種需要和步行交通更加貼近的模式,結(jié)合地塊及建筑物進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)是比較理想的設(shè)計(jì)形式,既有利于站點(diǎn)更加靠近最終目的地,也有利于避免與道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛的交織。在將該系統(tǒng)引入地塊內(nèi)部之前,需要先設(shè)計(jì)一種空間尺寸、噪聲、震動(dòng)等各方面都不會(huì)對(duì)建筑物及步行環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的車(chē)輛;同時(shí)還需要探討對(duì)地塊規(guī)劃設(shè)計(jì)條件進(jìn)行部分調(diào)整的可能性。
4 結(jié)論與展望
面對(duì)人民對(duì)美好生活的向往,在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新形勢(shì)下,城市交通服務(wù)要有所突破,需要在兩個(gè)方面進(jìn)行努力:一是基于需求響應(yīng)的精細(xì)化供給和多樣化服務(wù);二是基于全出行鏈的集約運(yùn)送與個(gè)性送達(dá)的無(wú)縫銜接。需求響應(yīng)雖然是需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn),但是它更強(qiáng)調(diào)個(gè)性化服務(wù)、靈活性供給和最優(yōu)配置,提供點(diǎn)到點(diǎn)的服務(wù)。需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)可以單獨(dú)成網(wǎng),也可以是集約化公交的尾端擴(kuò)展(近期主要通過(guò)站點(diǎn)換乘實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換);未來(lái),更有可能實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)捷運(yùn)與集約通道的無(wú)縫轉(zhuǎn)換(遠(yuǎn)期通過(guò)車(chē)輛智能靈活編組運(yùn)行構(gòu)建集約通道),真正實(shí)現(xiàn)門(mén)到門(mén)的零換乘服務(wù)。將來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)是在集約化快速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加載需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng),形成更有競(jìng)爭(zhēng)力的門(mén)到門(mén)公交服務(wù),替代小汽車(chē)出行,在滿(mǎn)足高效運(yùn)行的同時(shí)兼顧個(gè)性化需求。
世界正在快速地發(fā)生改變。從氣候變化到資源的稀缺;從個(gè)體經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)、低碳社區(qū)到人工智能和全自動(dòng)化。這些趨勢(shì)迫使我們改變規(guī)劃和設(shè)計(jì)城市的方法,改變我們建造的基礎(chǔ)設(shè)施,以及改變我們從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的出行方式。需求響應(yīng)捷運(yùn)系統(tǒng)作為一種城市交通應(yīng)用場(chǎng)景,其探索性研究有利于創(chuàng)新具有可持續(xù)性發(fā)展的交通問(wèn)題解決方案。