重庆市主城区交通方式结构演变与预测分析

成 华 段力伟

（1.重庆交通规划勘察设计院有限公司，重庆 401121；2.重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074）

城市交通方式结构是对城市客运交通体系中不同交通方式分担率的综合反映与刻画[1]。随着国民经济的快速增长，我国城镇化水平和机动化出行水平也不断提高[2]。小汽车保有量的激增导致交通基础设施供需矛盾日益突出，以地面公交、轨道交通为代表的大容量公共交通方式的快速发展，为缓解城市交通拥堵、降低污染排放、促进可持续发展起到了不可或缺的作用。

目前，在城市交通方式结构分析与分担率预测的研究方面，众多专家学者进行了细致的研究。如刘爽等（2009）[1]从城市空间布局、土地利用、交通方式竞争转化和结构优化模型四个方面，指出了城市交通结构优化过程中的主要问题。张力等（2011）[3]采用广义费用模型的形式，以经济性、快速性、方便性、舒适性、安全性为指标，建立了客运产品的分担率计算模型；章洵等（2015）[4]通过建立系统动力学模型，分析了不同轨道交通密度等级下的上海客运交通结构的发展模式。金安等（2016）[5]以广州市为例，从公交优先和需求管理两个方面，对公共交通竞争力的发展策略进行了研究；裴玉龙等（2017）[6]从城市属性、出行者属性、交通出行需求、城市交通供给四个方面，分析了影响城市交通结构的主要因素；吴翱翔等（2019）[7]以新加坡为例，提出了公共交通出行分担率的提升思路与发展策略。

重庆市作为典型的山地城市，居民的出行次数、出行时耗以及出行行为特征与平原城市有着一定的区别[8]。根据高德地图联合国家信息中心大数据发展部、阿里云等机构共同发布的《2019 年Q1-Q3 中国主要城市交通分析报告》[9]显示，重庆市主城区路网高峰拥堵延时指数连续两季度（Q1-Q2）为全国最高，Q3 季度排名第二。因此，本文在既有文献研究的基础上，结合重庆市主城区交通结构发展现状，通过分析影响出行者选择行为的宏观、微观因素，分别采用平均增长率法和随机效用最大化模型，对其交通方式结构的发展趋势进行预测，以提升地面公交与轨道交通在城市交通结构中的比例，为优化重庆市主城区交通方式结构、促进城市健康快速发展提供帮助。

1 重庆市主城区交通方式结构现状分析

重庆市主城区目前的交通方式可以分为机动化出行与非机动化出行两种方式，其中机动化出行包括小汽车、地面公交、轨道交通、出租车四种主要交通方式，非机动化出行以步行为主。根据2014-2018 年《重庆市主城区交通发展年度报告》[10]，重庆市主城区居民全方式的日均出行量由2014 年的1513 万人次，增长到2018 年的1710 万人次，年均增长率3.11%。与此同时，重庆市主城区居民的出行结构也发生了明显变化（图1）。

（1）机动化出行比例逐渐增加：自2007 年重庆市主城区居民的机动化出行比例首次超过步行以来，机动化出行比例不断增加。截至2018 年，机动化出行比例达到56.40%，成为居民日常出行的主要途径。

（2）地面公交出行比例逐年下降：近年来，重庆市主城区地面公交所承担的客运量规模不断增加，2018 年达到492.2 万人次；与此同时，地面公交在交通结构中的比例却逐年下降，2018 年底降至23.80%，近五年年均增长率为-2.91%，但仍是重庆市主城区居民日常机动化出行的首选交通方式。

（3）小汽车出行比例逐年攀升：2014-2018 年，重庆市主城区的小汽车出行比例由15.78%增长至19.70%，年均增长率5.71%，承担的日均出行量达到336 万人次，在居民日常机动化出行中占比1/3，是重庆市主城区居民日常机动化出行的第二大交通工具。

（4）轨道交通的作用显著增强：重庆市主城区轨道交通自2004 年开通运行以来，随着运营里程的不断增加，轨道交通在居民全方式出行交通结构中的比例逐渐增加，2018 年达到9.20%，近五年的年均增长率为12.24%，是出行比例增长最快的交通方式，已经成为重庆市主城区居民日常机动化出行的第三大交通工具。

（5）出租车出行比例波动下降：近五年来，出租车在重庆市主城区居民日常出行结构中承担的比例不足5%，且呈现波动下降的趋势，2018 年底的出行分担率仅为3.30%，是目前全方式出行结构中占比最低的交通方式。

图1 2014-2018 年重庆市主城区居民出行方式结构变化情况

2 交通方式结构演变趋势预测方法

重庆市主城区居民日常出行交通方式结构的演变，从宏观上看，受到城市交通供给与需求的双重影响；从微观来看，既受到交通方式服务属性的影响，又与出行者个体因素密切相关。对交通方式结构演变趋势的预测，既要考虑交通供给与需求规模，又要考虑交通方式的服务属性与出行者的社会经济属性。考虑到五种交通方式不同的供给水平和需求偏好，本文综合运用平均增长率法和随机效用最大化模型，分别对步行与机动化、小汽车与出租车、地面公交与轨道交通的出行量和出行分担率进行预测。

2.1 平均增长率法

平均增长率法主要是根据重庆市主城区居民历年出行量的平均增长率，结合未来年社会经济及各交通方式发展趋势预测出行总量y，预测公式为：

式中：d 为基准年客流量；λ 为预测年平均增长率；n 为预测年份与基准年份差值。

2.2 随机效用最大化（RUM）模型

随机效用最大化理论是假定出行者在进行交通方式选择时，每种交通方式均会对出行者产生一定的效用值，而出行者会选择令其效用最大的一种交通方式。令Uni表示第i 种交通方式对出行者n 所产生的效用值，则对于出行者n 而言，其选择第i种交通方式Ai的条件可以表示为：

因此，对于效用值函数Uni而言，可以表示为：

在此基础上，假定随机变量ε 服从Gumbel 分布（即极值1 型分布），则出行者从选择方式集合A 中选择交通方式Ai的概率可以表示为：

因此，预测各交通方式分担率的关键是确定每种交通方式的出行效用值Vni的具体表达方式，以及各影响因素（时间、经济性、舒适度）的参数值（即βnj）。

3 重庆市主城区交通方式结构预测

3.1 日均出行总量的预测

2014-2018 年，重庆市主城区的常住人口数量从818.98 万人增长到2018 年的875 万人，年均增长率为1.67%。同时，根据国内学者的研究，我国城市居民的日均出行次数保持在1.7-3.0 次/日。因此，考虑到重庆市的山地城市特征以及重庆市的社会经济总体发展趋势，本文将居民日均出行次数分别设定2.5 次（2025 年）、3.0 次（2035 年）。根据《国家人口发展规划（2016-2030年）》以及《重庆市人口发展规划（2016-2030 年）》， 预计重庆市主城区常住人口将达到1085 万人（2025 年）、1300万人（2035 年）。

根据设定的日均出行次数，结合重庆市主城区常住人口预测数据，分别计算得到2025 年、2035 年的主城区日均出行量分别为2713万人次、3900 万人次。

3.2 步行与机动化的出行量与分担率预测

2002-2018 年，重庆市主城区步行分担率逐年下降，由2002 年的62.70%下降到2018 年的43.6%。其中，近五年的步行分担率由46.33%下降到43.6%，年均增长率为-1.51%。2018 年相对2017 年下降了-0.46%，如图2 所示。

图2 重庆市主城区步行分担率变化情况

根据《重庆市主城区“山城步道”建设实施方案》，重庆市主城区将陆续建成总长度1207 公里的60 条“山城步道”。其中，近期（2019-2022 年）将建成17 条353 公里“山城步道”。

因此，假定2020-2022 年的重庆市主城区步行分担率延续近五年的变化趋势，即按照-1.51%的年均增长率变化；2023 年以后，随着“山城步道”设施的不断完善，重庆市主城区步行分担率的下降趋势将明显缓解，此处按照2018 年的年均增长率（即-0.46%）进行计算，可以得到2025 年主城区步行方式所占分担率和出行量分别为40.47%、1097.74 万人次/日，2035 年的步行方式所占分担率和出行量分别为38.66%、1507.72 万人次/日。

3.3 小汽车与出租车的出行量与分担率预测

（1）小汽车出行量与分担率预测

根据2014-2018 年《重庆市主城区交通发展年度报告》，近五年重庆市主城区小汽车拥有量从87.6 万辆增长到143.7 万辆，年均增长率为13.17%；同期，小汽车的日均出车率从82.0% 下降到74.2%。因此，可以计算得到近五年重庆市主城区平均每辆小汽车的日均计算出行量分别为3.32、3.53、3.47、3.40、3.16 次，呈下降趋势。其中，2015-2018 年日均计算出行量的年均增长率为-3.60%。

考虑到重庆市主城区居民的消费水平和小汽车拥有量的变化规律，将2019-2028年的小汽车拥有量年均增长率设定为13.17%（与现有水平一致），2029 年以后的年均增长率设定为现有水平的50%，即6.58%。而由于城市交通拥堵和大力发展公共交通的政策趋势，将未来年的重庆市主城区小汽车日均出车率和日均计算出行量的增长率按现有水平保持不变。

因此，根据平均增长率法的基本原理，可以计算得到2025 年的小汽车日均出行总量和分担率分别为520.17 万人次、19.17%；2035 年的小汽车日均出行总量和分担率分别为635.69 万人次、16.30%。

（2）出租车出行量与分担率预测

根据2009-2018 年的《重庆市主城区交通发展年度报告》，近10 年重庆市主城区出租车的数量从9324 辆增长到15235 辆；同期，出租车的日均载客次数从62 次下降到47 次，如图3 所示。

图3 近10 年出租车数量与日均载客次数变化趋势

从图3 可以看出，2009-2014 年，重庆市主城区出租车的增长速度较快，年均增长率为9.52%；从2014 年开始，主城区出租车的增长速度明显放缓，近五年的年均增长率仅为0.91%，不足2009-2014 年年均增长率的十分之一。近十年的年均增长率则为5.61%。2019 年8 月，重庆市主城区投入200辆纯电动新能源车作为巡游出租车开展试运营，新增的200 辆出租车相对2018 年出租车总数增长率为1.31%，已经明显高于近五年的年均增长率。

因此，在考虑重庆市主城区出租车总体增长趋势的基础上，结合近年来出租汽车行业的变化情况，将2019-2035 年的出租车年均增长率设定为1.5%，可以计算得到2025 年、2035 年的出租车数量分别为16908 辆、19623 辆。同时，根据2014-2018 年的主城区出租车出车率和出行量数据，假定出租车出车率为100%，令日均出行量=出租车出行总量/出租车总量，可以计算得到近五年每辆出租车的日均出行次数分别为49 人次、41 人次、38 人次、40 人次、37 人次，平均值为41 人次，且整体呈波动下降趋势。因此，考虑每辆出租车日均出行次数的变化趋势，将2025 年、2035 年每辆出租车日均出行次数分别设定为40 人次、38 人次。

根据日均出行量=出租车数量×日均出行次数，可以计算得到2025 年、2035 年的主城区出租车日均出行量分别为67.63 万人次、74.57 万人次，在全方式中的分担率分别为2.49%、1.91%。

3.4 地面公交与轨道交通的出行量与分担率预测

相对于小汽车和出租车两种方式而言，地面公交和轨道交通作为公共交通的主要组成部分，是城市居民日常出行的必备选项。因此，对于地面公交和轨道交通出行分担率的预测，主要根据随机效用最大化模型，通过对预测年相关参数的标定，计算得到各种方式的经济成本、时间成本、舒适度成本，进而计算出两种方式的分担比例。

根据重庆市主城区地面公交与轨道交通的运行参数，按照随机效用最大化模型，可以计算得到地面公交和轨道交通的经济成本、时间成本与舒适度成本，进而得到两种交通方式的效用值和分担率计算结果，如表1 所示。

同时，根据2025 年与2035 年步行、小汽车、出租车的出行分担率与出行量数据，计算得到地面公交与轨道交通两种方式在全方式出行中的分担率与出行量数据，如表2 所示。

3.5 全方式出行量与分担率预测结果汇总

根据上述分析，将步行、小汽车、地面公交、轨道交通、出租车五种交通方式的出行量与分担率预测结果汇总如表3、图4 所示。

4 结语

根据上述分析可以看出，随着重庆市社会经济发展和城镇化进程的加快，重庆市主城区居民的日均出行量次数不断增加，预计2025 年和2035年将分别达到2713 万人次、3900 万人次。交通方式结构方面，重庆市主城区居民的出行机动化水平将不断提高，预计2025 年、2035 年将分别达到59.54%、61.34%。同时，随着交通拥堵的加剧和环保意识的提高，小汽车和出租车在全方式出行中的比例将逐渐下降，公共交通在交通方式结构中的作用将更加巩固，预计2025 年、2035 年将分别达到37.87%、43.13%。其中，轨道交通的出行比例将在2035 年达到24.41%，成为骨干交通方式。

表1 地面公交与轨道交通的出行比例预测结果

表2 地面公交与轨道交通的全方式分担率与出行量预测结果

表3 重庆市主城区全方式出行量和分担率预测结果

图4 重庆市主城区交通方式结构趋势预测结果

为更好地发挥地面公交和轨道交通在交通结构中的作用，重庆市主城区应注重提高地面公交对轨道交通站点的覆盖率，加大对地面公交线路和站场运行品质的提升。同时，大力推动城市轨道交通基础设施建设，优化城市轨道交通的运营组织，形成以轨道交通为骨干、地面公交为保障的一体化公共交通运行体系，进一步提升公共交通在城市交通方式结构中的比例。