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关键词:铝溶胶;溶解铝锭头;溶解工艺改进
中图分类号:TQl33 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)25-0037-02
铝溶胶,属于无机类粘结剂,主要用于医药、化妆品、催化剂等行业,笔者所在铝溶胶装置生产的铝溶胶,化学名Al(OH)nCl6-n,主要用于催化剂行业。
一、装置生产工艺概述
(一)生产工艺流程
生产工艺流程如图1所示:
(二)生产原理
用铝片与不足量的盐酸进行反应生成铝溶胶,其化学方程式为:
2Al+(6-n)HCI+nH2O=Al2(OH)nCl6-n+3H2
铝溶胶生产,原理虽然简单,反应机理却相当复杂,有四个主要反应:酸溶、水解、架桥聚合、聚合物水解。
(三)生产原料的投入量
铝片投入量:500kg左右盐酸(18%):2084kg化学水:1236kg。
(四)具体生产过程
开始加1236kg化学水,再投入500kg铝片,首次陆续加入200kg盐酸进行预热,反应至60℃左右;开始加二次酸陆续加入1884kg,加酸温度控制到94℃以下;加完酸后,让温度自然上升至95℃左右,继续进行反应,并不断的采样分析,分析合格后经过滤出料。
反应周期约为22~24小时。
二、生产中存在的问题分析
(一)铝溶胶原料来源
1.盐酸由单位购进32%的浓酸再由本装置调配至18%备用。
2.化学水来自系统。
3.铝片由单位购进铝锭再由本单位车床切削为铝片备用。
(二)存在的问题分析
铝溶胶装置所用主要原料铝片由本装置自己加工,在加工过程中,每切削一块铝锭,会产生重约1.5kg左右的铝锭头,而铝溶胶现有生产工艺(一直将铝片作为原料)还无法使用这些铝锭头,从而囤积了大量铝锭头,造成了资金的积压和成本的浪费。
具体现状如下:一台铝片加工车床工作一天(24小时)平均产生60~80块铝锭头(重约90~120kg),六台车床共产生360~480块铝锭头(重约540~720kg)。
在市场机制的大背景下,由于产品利润微薄,这些囤积在库里、日益增加的铝锭头,造成了大量资金的积压(7171.2~9561.6元/天),无形中提高了产品成本,笔者从降本增效的角度出发,进行了课题攻关。
三、制订解决方案
(一)铝片与铝锭头参与铝溶胶反应的不同点分析
1.铝片与铝锭头的比表面积不同是制约溶解铝锭头的主要因素。
由上表数据可知,铝片的比表面积远大于铝锭头的比表面积,跟铝锭头相比,铝片可充分与稀盐酸接触,达到更好的反应效果,而铝锭头与稀盐酸的接触面积较小,将极大的制约反应程度,若采用相同的生产工艺将铝锭头作为原料,不但反应周期较长而且铝锭头最终反应不完全。
2.铝片与铝锭头投入反应釜后与盐酸的接触浓度不同是制约溶解铝锭头的第二个因素。
根据目前生产工艺,由于投入反应釜的铝片(500kg)整体体积较大,所形成的铝片床层较疏松,其床层高度超过了前期所加化学水量,在后期加酸过程中铝片表面直接与稀盐酸接触,前期反应速度较快。
若改投同样重量(500kg)的铝锭头,其体积相对较小,其床层高度低于前期所加化学水量即被所加化学水淹没,在后期加酸过程中铝锭头表面不能直接与稀盐酸接触,前期反应速度较慢。
(二)制订解决方案
1.对原有工艺所做的具体调整及调整目的。根据上文对铝片与铝锭头参与铝溶胶反应的不同点分析,笔者对原有生产工艺做了如下调整:(1)将前期所加化学水量由1236kg减少为1000kg,减少前期所加化学水对所加稀盐酸的稀释程度,加速反应进度。(2)将首次酸加入量由200kg增加到500kg,提升体系前期的反应速度和体系温度(体系温度与反应速率常数K成正比)。(3)先投入100kg铝片,再投入400kg铝锭头,以达到溶解铝锭头的目的。
2.改进后的生产工艺。精确计量好1000kg化学水加入反应釜开启循环泵投入400kg铝锭头及100kg铝片封人孔首次酸加500kg停半小时二次加酸1584kg监控反应过程(若期间反应剧烈,可分次加入236kg化学水)采样分析过滤出料。
3.实施后的效果检验。
四、结论
本次工艺改进达到了笔者的目的:
1.在铝溶胶生产过程中,把铝锭头作为原料投入反应釜进行溶解,且每釜投入量达到80%。
2.产品质量要达到规定标准:铝含量(11.5%~13.0%)、氯含量(8.5%~10.5%)、pH值(2.6~3.O)。
【关键词】 人工流产; 麻醉; 药物; 镇痛
负压吸宫术主要用于孕周围6~10周的人工流产,手术时间短,但可给受术者带来痛苦且可发生人流综合征。为了减轻其痛苦及并发症的发生,我院自2009年1月~2009年7月将盐酸丁卡因胶浆宫颈外用及异丙酚静脉嘛醉用于负压吸宫术中并对两者的镇痛效果和人流综合征发生进行了比较,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2009年1月~2009年7月来我院要求终止妊娠孕6~10周的健康妇女400例,18~38岁,随机分为实验组(盐酸丁卡因胶浆组)及对照组(异丙酚组),两组各200例,两组孕妇年龄、孕周、孕次差异无显著性(P>0.05),无心、肝、肺、肾疾病史,无人流术禁忌症。
1.2 方法
实验组术前术后检测血压、心率、血氧饱和度、呼吸情况,常规消毒铺巾后消毒阴道、宫颈,用国药准字H61022993利宁盐酸丁卡因胶浆涂于宫颈阴道部及宫颈管内,2分钟后行负压吸宫术。对照组术前禁饮食4~6小时以上,建立静脉通道,接监测仪记录麻醉前后血压、心率、血氧饱和度、呼吸情况。常规消毒后经开放的上肢静脉注射异丙酚2.0~2.5mg/kg。患者意识消失后在给氧状态下手术,术中患者出现肢体扭动则追加药量20mg左右,由专业麻醉师负责监测。
1.3 评定标准
1.3.1 镇痛评定标准 显效:患者在术中安全无痛;有效:患者在术中仅有下腹疼痛;无效:患者腹痛明显。
1.3.2 宫口松驰判断标准 能一次顺利通过6号hegar扩张器。
1.3.3 人流综合征的标准 参照乐杰主编的《妇产科学》第6版所列的标准[1]。
1.4 观察指标
观察指标为镇痛效果、宫口松驰度、术中出血量、人流综合征发生及术中术后血压、心率、血氧饱和度、呼吸等。
1.5 统计学处理
计数资料用χ2检验,计量资料用t检验。
2 结果
2.1 镇痛效果
实验组200例中显效176例,有效24例;对照组200例中显效196例,有效4例。两组差异无显著性差异(P>0.05)。
2.2 宫口松驰度
实验组200例中宫口松驰55例,占27.5%;对照组200例中宫口松驰48例,占24%。两组均无人流综合征发生,两组差异无显著性差异(P>0.05)。
2.3 术中平均出血量
实验组8.5±5.5ml,对照组8.26±6.35,两组差异无显著性差异(P>0.05)。
2.4 麻醉监测
实验组术中术后血压、心率、血氧饱和度、呼吸等均无明显改变,无呼吸发生抑制;对照组24例呼吸抑制发生,发生率12.0%,经吸氧纠正未用药。两组差异有显著性差异(P
3 讨论
盐酸丁卡因胶浆主要成分为盐酸丁卡因,为类白色半透明流动性胶浆剂,本品为腔道表面麻醉剂,主要作用于外周神经,稳定神经细胞膜,减少钠离子内流,使正常极化与去极化交替受阻,神经冲动无法进行起到止痛作用。人流时,将本品挤涂在宫颈阴道部及宫颈管内,挤入量为3~5g,2分钟后即可手术,显效快,镇痛效果好,出血量少,且无人流综合征及呼吸抑制发生,受术者处于清醒状态,无需禁饮食,操作容易。
异丙酚是一种新型短效静脉麻醉药,具有起效快、麻醉时间短、麻醉过程平稳、体内无储积且代谢快、毒性小、恢复迅速等特点[2]。目前广泛用于无痛人流,异丙酚主要为镇静作用,镇痛作用弱,不能有效抑制应激,如遇强刺激需以深镇静来对抗,增加用药量使呼吸抑制率上升。
宫颈外用盐酸丁卡因胶浆和异丙酚静脉嘛醉两种方法的镇痛效果均好,均无人流综合征发生且无出血量的增加,而宫颈外用盐酸丁卡因胶浆方法优于异丙酚静脉麻醉方法,体现在受术者处于清醒状态下能主动配合手术,无需禁饮食,无需专业麻醉师实行麻醉及监护,并且无呼吸抑制发生。因此值得在基层医院推广应用。
【参考文献】
1 乐杰,主编.妇产科学.第6版.人民卫生出版社,2005.
现将中央国家机关2000公积金年度(2000年7月1日至2001年6月30日)住房公积金缴存比例及年度核定工作的有关事宜通知如下:
1.中央国家机关各部门及所属在京单位2000公积金年度住房公积金职工个人缴存比例与单位缴存比例均为8%。有条件的单位可适当提高缴存比例,但最高不能超过10%,高于规定比例8%的单位缴存部分不得列入成本或使用财政拨款。
2.2000公积金年度住房公积金年度核定工作于5月1日开始,各单位到单位公积金账户所在的银行公积金经办网点领取《住房公积金核定清册总表》和《住房公积金核定清册》,填写一式三份,加盖单位印章,于6月20日前送交银行经办网点。
关键词:寒冷地区,冬季,公共交通
Abstract: Frozen weather in winter usually bring a lot of difficulty in city transportation, against the relatively outstanding traffic issues, the paper put forward some countermeasures for better operating management.
Key Words: frozen areas, winter period, public transportation
中图分类号:U491.1+7 文献标识码:A文章编号:
前言
寒冷地区城市是根据城市所在地域的冬季气侯特征所定义的,概指因冬季漫长,气侯严酷而给城市生活带来不利影响的城市。我国寒地区域国土面积的较大,包括黑龙江、吉林、辽宁、北京、内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、青海和等十几个省市区。首先,解决了冬季公共交通问题就解决了全年多数公共交通问题;其次,随着旅游业在城市第三产业中比重的扩大,冬季成为寒地城市旅游高峰期,冰城雪景城市形象的推广离不开公共交通的健康发展;再次,我国寒地城市多位于东北老工业区内,城市发展相对滞后,解决寒地城市公共交通的运营问题对老工业区城市的发展更具现实意义。
一、寒冷地区城市公共交通的主要问题
(一)公共交通效率低
寒冷地区城市多位于东北老工业区,城市基础设施普遍陈旧,公共交通以地面交通为主,特别是在老城区,由于城市空间肌理的限制,严重影响了城市道路系统更新速率,直接导致城市交通高峰期拥堵现象严重,特别是冬季冰雪路面进一步降低了行车速度;偶尔发生的交通事故使得车行举步维艰;此外城市中交通拥堵的多发地段多为公共汽车的必经之路。在这样的城市交通大环境下,公共交通很难具有高效率的运营状态,这也是公共交通满意度较低的根本原因。
(二)公共交通服务质量较低
公共交通作为城市的民生工程,是城市形象的代表,作为城市的一扇窗口,体现城市的精神状态和市民的生活状态。诚然,公共交通晚点、不准时等服务质量问题有客观因素的影响;但另一方面,城市公共交通的管理基本处于初级状态,由制度、管理缺失,个别人的不作为等非客观原因所造成的公共交通服务质量低下的情况普遍存在,公共交通乘运人员的低素质所引发的争吵、漫骂、殴打现象时有发生,语言粗俗、仪表不整、吸烟、吐痰等不礼貌行为屡见不鲜。
二、引发寒冷地区城市公共交通问题的原因
(一)城市经济发展与城市化进程加快
改革开放以来,我国经济建设成果显著,人均收入不断提高,人均可支配财产不断增加,汽车已经不再是生活中的奢侈品,有车人群的扩大,更加凸显城市道路交通资源的不足;另一方面,我国城市化脚步加快,城市人日的激增,必然导致人均交通资源的大幅下降,二者的相互作用必然引发交通问题,特别是东北老工业区城市基础设施较为薄弱的城市,交通出现问题体现了一定的必然性。
(二) 寒冷气候对其他出行方式的制约
寒冷地区城市冬季寒冷的气侯对出行方式的制约也是寒地城市冬季公共交通压力剧增的原因之一,当上世纪九十年代北京的自行车大军已经成为回忆的时侯,欧洲城市鼓励自行车这种环保的出行方式活动正如火如茶,但在寒地城市冬季由于气温、路况的原因,自行车、摩托车等出行方式已经基本淡出公众冬季出行方式的选择范围。一方面,自行车与摩托车冬季出行舒适性极低,同时光滑的路面增加了出行的危险性;另一方面,在道路资源有限的情况下,寒地城市严格的非机动车道很少,在很大程度上降低了其他季节自行车、摩托车在出行方式中的比重。寒地城市冬季出行的方式已经被气侯限定在了公共汽车、出租车、轨道交通、私家车、步行之间。
关键词:公交都市;济南市;交通与土地利用一体化;集成公交网络
Transit Metropolis: The way to solve Jinan’s traffic problem
Lu Chao,Li Xiao-wei,CUI Xianglong,Han Lin
(College of Architecture and Urban Planning; Urban Planning Great 2013)
Abstract:Along with our country’s economic strength greatly enhanced, city traffic structure has changed dramatically, motor traffic especially individual motorized traffic is growing rapidly, traffic congestion has become a Common problem in almost every big city. Now more and more people aware of the importance of public traffic, some successful bus urban patterns abroad also provides a way for us. This paper takes Ji'nan city as an example, first proposed the concept of transit metropolis and its main syndrome, then summarizes and analyses the current problems of Ji'nan public transportation system, and points out that the existence of Ji'nan and transit metropolis gap, finally, on the basis of successful experience by famous foreign transit metropolis , puts forward some pertinent suggestions.
Key words:Transit Metropolis; Jinan City; integration of land use and traffic ; integrated Bus Network
前言
随着我国经济实力大幅增强,城市交通结构也随之发生了显著变化,机动交通尤其是个体机动交通增长迅速,交通堵塞已经成为几乎所有大城市的交通难题,越来越多的城市意识到公共交通的重要性,国外一些成功的公交都市模式也为我们提供了一条解决交通问题的借鉴之道。
2012年10月,济南与其他十四座大型城市一起获批成为中国首批“公交都市”建设试点城市。到底什么是“公交都市”?又该怎样建设“公交都市”?公交都市并不是简单的解决公共交通需求的问题,而是通过多部门长期合作进行城市长远建设的系统工程。
1.公交都市的定义和内涵
1.1公交都市的定义
公交都市是国际大都市发展到高级阶段,在交通资源和环境资源约束的背景下,为应对小汽车高速增长和交通拥堵所采取的一项城市战略[1]。我们并不能简单地将其理解为一个以公共交通出行为主的地区,正如《公交都市》作者罗伯特・瑟夫罗所说,“一个城市能够称之为公交都市,是它的公共交通服务与城市形态相互配合默契可以有效发挥公交优势。它强调的是通过科学规划城市公共交通系统,改变传统的交通被动适应城市开发,实现以公共交通为导向的城市发展模式。它是一种创新型的城市形成发展模式,即城市在公共交通系统服务上和城市发展形态上是和谐的关系”[2](图 1)。
图1 公交都市的两个核心要素(自绘)
1.2 我国公交都市的标准
根据交通运输部的《关于开展国家公交都市建设示范工程有关事项的通知》,公交都市具体有以下标准:
有轨道交通的城市公共交通出行分担率达到45%以上;没有轨道交通的城市公共交通出行分担率达到40%以上;城市建成区公交线网密度3公里/平方公里以上。城市建成区公交站点500米覆盖率达到90%以上,实现主城区500米上车、5分钟换乘。新能源城市公共交通车辆比例达到5%以上。城市公共交通的乘客侧评满意度达到80%以上。公共汽电车交通责任事故年均死亡率控制在4.5人/万标台以内。城市公共交通相关规划体系初步形成,城市公共交通政策和标准规范体系基本完善,城乡客运一体化管理格局基本形成。
2.济南市公共交通现状分析
2.1常规公交
目前济南已经初步建立起干支结合、相对比较高效的常规公交网络。截至2011年,济南市拥有常规公交运营车辆近4000辆,公交线路191条,线路长度3317.7公里,城区公交线网密度达2.67公里/平方公里。
自2013年11月开始,济南开始增加一种新型的公交运营模式――定制公交,这种定制公交可以把住在附近的乘客聚集到一块,每天可以接送大家上下班,目前正在试运行。
2.2快速轨交
目前济南已经开通6条BRT线路和一条BRT临时线,未来规划还将继续增加四条快速公交线路。现状已经初步形成“三横三纵”的网络化格局,基本已经形成济南市公共交通线路网络的骨架。(图2)
图2 济南市BRT线网规划示意图
2.3出租车
至2011年,济南市拥有出租车7894辆,从业人员12134人,运营企业共38家,其中国有公司9家,民营公司(含股份制)28家,注册外资公司1家。出租车运营企业仍在不断增加之中,在公共交通系统中起着越来越重要的作用。
2.4轨道交通
济南市现在尚没有在运行的轨道交通,但是已经制定出城市轨道交通近期建设规划,为满足济南的带状城市布局发展需要,同时避开市中心区和泉水保护敏感区,规划建设两纵一横三条线路,既贯穿了济南西站、济南站、长途汽车站、国际机场等几大交通枢纽,又连接长清区、东部新区。(图3 )
图3济南市轨道交通近期建设规划图
2.5现状分析
根据2013年6月的《济南市公交都市考核评价指标体系指标汇总表》,济南市公共交通出行占比只有29.69%,与“公共交通占机动化出行比例达到40%左右”的要求还有距离。“公交专用车道设置率”目标值为40%,现状值仅为16.2%,而“公交优先通行交叉口的比率”目标值为50%,现状值仅为7.5%,济南公交在“路权优先水平”方面,还有很长的路要走。
另外,目前济南公共汽电车进场率为70.18%,目标值为85%,公交场站的缺乏,成为公交部门在公交空白区域开新线、线路调整等方面遇到的首要难题,同时还有公交车 “无家可归”的现象也需要解决。
3.济南城市公共交通发展中的矛盾分析
从以上分析来看,济南面临的主要问题是交通需求与交通供给不平衡的问题,但是供需矛盾的根源还是城市公共交通的两大结构性矛盾造成的,供需不平衡问题只是这两个矛盾的直接表现,要解决济南的交通问题,还要从城市的宏观角度来进行分析这两大矛盾。
3.1 城市公共交通系统同土地利用之间的矛盾
城市土地利用和城市公共交通是“源”和“流”的关系:城市土地利用决定了城市交通源、交通量及交通方式;公共交通改变了城市的不同类型及不同区位的交通可达性,而交通可达性有利于促进城市土地价值和开发利用[3]。
第一,依山傍水的地貌和地质决定了济南交通资源有限。
济南市南依泰山山脉北面黄河,城市只能向两侧带状发展,城市土地资源总量十分有限;同时济南地下有大面积的泉水保护敏感区,不能向其他城市一样发展大运量的地铁轨道交通,更只能依靠公共汽车这一公共交通工具,因此导致贯穿于城市中心的东西走向的道路资源非常有限。
第二,市区“高密度开发”和东西新城建设刺激了大量的公共交通流量。
济南市区采用高密度开发模式,城市用地密度过高,同时城市东部新城和西部新城正在快速建设,由此产生了非常大且集中的交通需求量,对城市交通产生了非常大的影响。(图4)
图4 日益拥堵的经十路
3.2 私家车与公共交通工具之间资源分配的矛盾
济南私家车拥有率逐年升高,同时带来了越来越多的私人小汽车出行,道路资源是一种公共资源,而小汽车出行占用的道路资源越多,留给公共交通的资源就越少,这对于乘坐公共交通工具的市民来说是非常不公平的。
一方面随着生活水平的提升越来越多的居民选择私人小汽车出行,另一方面绝大部分公民希望发展公共交通。但是现在公交系统尚不完善,公交服务体验不佳,间接导致了机动车数量增长。
4.“公交都市”对济南城市公共交通建设带来的启示
4.1交通与土地利用一体化
慕尼黑被世界公认为公交都市的典范。它通过建立土地利用和公共交通的有机联系,不仅将城市从塞车的困境中解脱出来,还原城市以宁静与清洁,而且创造了适合步行和交流的人性化紧凑城市空间。慕尼黑的成功之处在于将交通规划和土地利用有机结合起来,选择沿着放射状的郊区铁路线来发展,而并未采用传统的放射性大马路和城市环线结合的方式。未来的城市发展都主要集中在绿色公共交通廊道上,以公交站点为凝聚中心紧凑发展[4]。(图5)
图5 慕尼黑公交系统规划
采用紧凑和复合功能的土地利用模式能够有效提高城市土地的利用率,并能在很大程度上减少人们的出行距离。由公共交通廊道构成的高效快捷的公交系统,不仅能够带来便捷的交通和良好的地点可达性,而且可以创造一个适合步行和骑自行车的城市尺度,一个鼓励社会交流的富有人情味的紧凑环境。
慕尼黑对于济南的启示在于:济南非常需要建立一个有力的综合协调和决策机构,通过规划部门与其他部门之间的协调,实现济南市城市公交系统与城市用地开发的一体化发展。
4.2集成的公共交通网络,提供多种公交方式
与其他城市采用轨道交通引导城市发展不同,巴西库里提巴另辟蹊径,通过快速公交系统塑造出可持续的城市形态,而且效果更好,实施周期比轨道交通更短,更容易进行维护。
库里提巴的经验对济南发展公交都市的示范作用在于:
(1)快速公交干线沿着规划确定的城市发展轴线布设,重点打造公共交通骨干网络,库里提巴充分考虑其自身经济发展水平,果敢地采用了发展地面快速公交作为其公共交通骨干网络的主体(图6);济南同样由于自身地质的原因不能发展成网络的地铁轨道交通,可以借助于快速轨道交通来解决城市发展轴线上的交通问题。
图6 库里提巴公交线网规划
(2)利用BRT打造公共交通骨干网络可以使政府节省很多的财力,因此政府有更多的资金用于发展普通公交线路与城市自行车慢行系统的建设以及其他公益项目,塑造出城市良好的城市环境,因此就能吸引更多的人才和投资,促进城市朝着可持续的方向发展。
(3)30年来,库里提巴不受其他利益集团所左右,始终坚持发展以快速公交公共交通骨干网络。
相似的城市发展条件决定了济南的公共交通系统应该像库里提巴一样,形成以大运量快速公共交通为骨干、普通公共汽车为主体、出租汽车和公共自行车等其他公共交通方式为补充的公共交通体系。
4.3政府执行力
第一,保障城市开发适应公共交通规划
政府应大力实行“以公交支撑和引导城市发展”的模式,在进行对城市规划区内的招标和开发时,应该首先进行科学的公共交通系统规划,在完成公交基础设施的建设后才可以继续进行规划和建设,从而摆脱之前的交通追随规划建设的城市发展模式。快速公交先行,引导城市,这也是TOD模式的一种变型发展。
第二,绿色交通,公交优先
公共交通基础设施建设是保障公共交通服务水平的基本前提。一是要严格落实公共交通场站设施用地。规划确定的公共交通场站用地以划拨方式供地,建立确保公交场站能够落实并顺利移交的管理体制。二是需要保障地面公交路权,提高公共交通运行效率。在主要客流走廊、常发拥堵路段加快建设公交专用道,并形成网络。根据道路条件配套建设公交优先信号控制系统和监控系统。三是需要加强公共交通信息化建设。通过建立公共交通智能化运行调度系统,实时掌握公共交通运营状况及客流运行情况,提高公共交通运营调度、监控及安全防范管理水平。同时采用电子显示屏、手机、网络等多种方式,为乘客提供全方位的公共交通出行信息服务,提高使用公共交通的便捷程度[5]。
第三,限制小汽车
一是采取经济政策提高私人小汽车使用成本,如提高挂牌费用、实行拥挤收费、提高城市中心区停车收费标准等。二是制订科学合理的停车收费制度,根据不同的交通时段、交通区域,制订不同的停车收费价格,这可以有效调节交通流量时空分布和居民出行方式选择。三是建设完善的停车换乘设施,如在城区的大型公交车站周边建设停车场,免费或收取较低的停车费,鼓励引导私家车主采用P+R的出行方式,在城区换乘城市公共交通工具进入市区,以减少高峰时段市区道路的机动车交通量。
5.结语
本文详细分析了济南市城市公共交通的发展现状和面临的主要问题,并通过对比分析国外两座典型公交都市采取的具体政策和措施提出了几项建议,虽称不上全面,但是希望可以为济南市公共交通行业的政策研究提供一些借鉴和帮助。
参考文献
[1] 陈阳、杨涛.公交都市的理解和对策.现代城市研究,2013.01
[2] 罗伯特・瑟夫洛.公交都市 [M].宇恒可持续交通研究中心译,北京:中国建筑工业出版社,2007
[3] 刘力锐等.公交都市:城市交通拥堵的源头式治理――以温州市公共交通发展为例.常州大学学报,2013.5
[4] 张智彬.走向紧凑的城市形态:公交都市慕尼黑. 2004城市规划年会论文集:城市总体规划
[5] 孙明正、刘雪杰、郭继孚.建设“公交都市”的思考与建议.现代城市研究,2013.01
关键词:公交公共产品安全
现代社会,公共交通日益便捷,公交车被人们誉为城市之舟,承担着城市交通运输的重任。但是,目前很多城市中公交车辆的安全性还存在诸多问题,既影响了道路交通的畅通和居民出行的安全性,也违背了“以人为本”交通理念,不利于城市交通的可持续发展。
一、公交车是一种公共产品
公共产品是公共经济学理论的核心概念,其中以保罗•萨缪尔森的定义最为代表性,即“公共产品是具有消费的非排他性和非竞争性等特征的产品”。消费的非排他性,按照萨缪尔森的阐述具有三个方面的含义:(1)公共产品在技术上不易排除众多的受益人;(2)公共产品还具有不可拒绝性;(3)虽然在技术上可以实现排他性原则,但是排他的成本极高。消费的非竞争性,指一个人的消费不会减少其他人的消费数量,或许多人可以同时消费同一种物品。1965年,公共选择学派的创始人布坎南在其著名的《俱乐部的经济理论》一文中提出,同时具备非排他性和非竞争性这两个因素的公共产品是纯公共产品;完全由市场来决定的产品是纯私人产品;而现实社会大量存在的是介于纯公共产品与纯私人产品之间的一种产品,称为混合公共产品或准公共产品。
根据上述对公共产品的定义,可以判定城市公共交通作为一种公共资源属于准公共产品:一方面,每一个社会成员都可以共同平等地乘坐公交系统,其消费行为具有大众性、共同消费的特点,任何人对公共交通的使用不会影响其他人对公交产品的消费,即其具有非排他性;另一方面,城市公交有运营成本,每一位想要获得城市公交使用价值的人必须付费,而当公交车出现满载,就会存在边际拥挤成本,影响其他消费者的消费。
二、公交车不可忽视的安全问题
公共产品的安全是现代社会生活的基石。但近年来,全国频发公交车安全事故。公共交通本身及由其带来的危害,一方面是由人的麻痹大意和对其危害程度认识不够所造成的,另一方面则是人对此项技术的认识不足、掌握不全面和此技术的不成熟所造成的。人对现代技术的过分依赖和崇拜,不计后果地完全享受现代技术给人带来的舒适、便捷,而忽视了这种由人的知识堆积出来的技术成果也因为人类知识的不完善存在着某种缺陷。恩格斯曾经指出,“我们只能在我们时代的条件下进行认识,而且这些条件达到什么程度,我们便认识到什么程度。”基于这种局限性,人们便会不恰当地使用这些技术成果。公交车况的不安全缺陷主要包括刹车失灵,轮胎爆裂,方向盘转动不灵等。刹车盘铸件属薄壁小件,技术要求高,而国内生产出口刹车盘的企业,大多采用手工造型,冲天炉熔炼铁液,成分变化较大,给生产技术管理和铸件质量控制带来一定难度,此外,刹车盘铸件在生产过程中也存在气孔、缩松、金相组织不达标等缺陷。汽车轮胎安全与否,直接关系到车辆的行驶安全和运营效率,但轮胎的保养和翻修仍存在技术上的难题。
三、消除公交车安全隐患的措施
首先,要以人为本、科学规划,完善城市公共交通系统。人的生存与发展不可能离开技术,人不可能脱离技术而生存。技术的本质与最终归宿是为人服务的。但人类又不能局限于技术或受制于技术,而是应该超越技术本身,追寻人性,追寻人的生存价值。“关心人本身,应当始终成为一切技术奋斗的主要目标”。政府要继续加强对城市公交行业的监管工作,督促各级公交行业主管部门建立健全城市公交安全评价制度,制定安全评价标准,并将有关措施落到实处,从管理体系上强化行业主管与公交企业作为安全生产两个主体责任。使企业通过科学规划和建设,提高线网密度和站点覆盖率,优化运营结构,形成干支协调、结构合理、高效快捷并与城市规模、人口及经济发展相适应的公共交通体系。
其次,加快技术的发展和创新,完善公交安全技术体系。公共交通作为一种准公共产品,它具有正、负外部效应。爱因斯坦曾经说过:“科学是一种强有力的工具,怎样用它,究竟是给人带来幸福还是灾难,全取决于人自己,而不取决于工具……我们的问题不能由科学来解决,而只能由人自己来解决。”技术的消极后果是人引起的,最终还要靠人去解决。提高我国汽车企业的自主创新能力和水平任重而道远。目前大多数公交公司的运调管理采用的仍是靠调度人员手工填写路单来调度命令,在固定站点设定一些监督岗,公交车辆到达监督岗进行到达时间登记的方式。在公共交通的使用上,政府应该鼓励公交公司采用新的技术促进公交智能化,提高公交运行效率和服务质量。要加快推进公交企业新技术的推广运用步伐,提高公交企业的运行监管技术水准。此外,要督促各公交企业继续完善企业内部相关管理体制,建立健全安全生产规章制度,健全安全生产监督检查机构,逐级明确安全生产责任,切实将各项措施落到实处。
最后,定期安检,完善汽车召回制度。车辆安全检查是预防事故的主要措施之一。应根据车辆载客数量、使用年限等不同情况,进行定期的安全技术检验。一旦某个或者某些部件操作异常,应及时到公交车维修场进行相关的维修,以保证公交车安全行驶。政府部门是缺陷汽车召回制度的制定者、推动者和监督者。缺陷汽车召回的目的是为了确保社会公民安全环保,维护消费者权益。2004年10月1日,由国家质量监督检验检疫总局、国家发展和改革委员会、商务部、海关总署联合制定了《缺陷汽车产品召回管理规定》,此后国家质检总局也公布了《缺陷汽车召回专家库建立与管理办法》、《缺陷汽车产品调查和认定实施办法》和《缺陷产品检测与实验监督管理办法》等四部配套实施细则。在召回制度约束下,制造商会更加重视产品质量,从而使公交行业更加健康、有序的发展,也给人们出行打开安全、方便之门。
参考文献:
[1]郭庆旺、赵志耘,财政理论与政策[M].北京:中国经济科学出版社,1999.
关键词城市;交通;拥堵;措施;系统;
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to traffic congestion countermeasures, countermeasures of traffic congestion is of great significance for real life. This paper describes the large and medium-sized urban traffic congestion causes and countermeasures.
Keywords city; traffic; congestion; measures; system;
中图分类号:C913.32文献标识码:A 文章编号:
引言
随着城市化的推进和城市规模的不断扩张,交通拥挤和交通堵塞的现象日益突出,交通拥堵已经成为影响城市健康发展的“城市病”。目前,我国正迈人汽车大众消费阶段,汽车总量特别是私人小汽车的数量急剧增加,但我国城市道路建设却处于滞后状态。无论是一线大都市,还是二、三线城市,都不同程度上出现城市交通拥堵问题,不仅给人民的生活、工作带来诸多不便,还增加了城市运行的成本。对此,有必要进行系统分析与研究,寻找有效的治理对策。
1、城市交通及相关概念
1.城市交通及城市交通系统。(1)城市交通。城市交通是指城区范围内的交通,是城市各种用地之间的人和物的流动。城市交通是一个独具特色、由多种类型交通组合而成的交通系统。这些流动都是以一定的城市用地为出发点,以一定的城市用地为终点,经过一定的城市用地而进行的。(2)城市交通系统。城市交通系统是城市社会经济系统的一个子系统。现代城市交通系统已经发育为一种立体化、综合化的系统。城市交通系统主要由三部分构成:第一,城市交通基础设施系统,包括城市道路、桥梁、轨道系统等;第二,城市客货运输系统,包括公共汽车、电车、出租汽车、地铁、轻轨、人力三轮车、自行车、摩托车、私人汽车系统、个体客运系统,以及城市内部的货运系统;第三,城市交通控制系统,包括交通标志、信号系统、交通信息采集、传输、控制等交通管制系统。城市交通是一个集经济性与社会公益性于一体的领域,包括管理体制、城市规划布局、投融资体制、交通方式选择、公共交通运营组织、交通需求管理、交通流量控制与管理方面的内容,涉及管理、法规、规划、工程、财政、教育、环境、能源、信息以及人文等社会经济诸多学科领域。这些方面集成在一起,形成一个错综复杂的城市交通系统。
2.交通拥挤与交通堵塞。“交通拥挤”与“交通堵塞”是两个容易混淆的概念。交通拥堵则是交通拥挤和交通堵塞的叠加。首先。交通拥挤是指在某一时间段内、在一定的道路空间内积聚了过量的车流的现象。拥挤,在某种意义上说,只是车流量增加甚至流量过大,但是车流还处于运动之中。其次,交通堵塞是指在某一段时间内、在一定的道路空间内由于某种原因造成车流停滞的现象。最后,交通拥堵,对于出行者来说,主要是对时间和车速的感觉,即车辆在道路或交叉口上排队或者缓慢移动。我国公安部对拥堵路口和拥堵路段分别给出了定义:车辆在无信号灯控制的交叉路口处车行道上受阻且排队长度超过250米,或车辆在信号灯控制的交叉路口,3次绿灯显示未通过路口的状态定义为拥堵路口;拥堵路段则定义为车辆在车行道上受阻且排队长度超过l公里的状态。广义地说,拥堵是由人们的居住与购物、工作、学习、娱乐等地点的分离引起的,是交通供给与出行需求之间不平衡的产物。其特性、发生地点和严重程度是由人们工作、购物和居住地点的变换以及他们在这些地点之间如何出行来决定。通常这些问题同时发生时会产生加重拥堵。产生的交通拥堵可能是周期性或非周期性拥堵。周期性的拥堵一般在同一地点和同一时间重复出现的拥堵。非周期性拥堵是由某种偶然事件造成的,比如交通事故或关闭一条道路所引起的交通拥堵。
2、城市交通拥堵成因
从宏观角度看,在城市化快速推进的过程中,迅速增长的交通需求与有限的交通供给之间的矛盾是导致交通拥堵的内在原因;从微观角度看,交通管理水平不高,不能合理有效地疏导交通流量是导致交通拥堵的直接原因。
2. 1快速推进的城市化进程加剧了城市交通供需矛盾
根据第六次人口普查数据,2010年我国城市化率已达到49. 68 %。按照Logistic增长模型预测,2020年中国的城市化率为57.7% , 2030年城市化率将达到67.8%。也就是,今后20年每年城市化率提高1个百分点左右,此后,城市化速度会逐步减缓。如果按照这样的城市化发展速度,每年将有1400万左右的新增城市人口,有限的城市道路供给必将在未来面临更大的城市交通压力。
2. 2不断增加的城市人均道路面积难以容纳快速增长的私家车
城市发展使道路面积不断拓宽,交通状况得到显著改善。统计表明,1991一2011年,我国人均城市道路面积年均增幅为14.7%。然而,在城市道路面积不断增长的同时,城市交通车辆却呈现出更快的增长,期间我国的私家车拥有量则以19. 7%的年均增幅快速增长。可见,虽然我国一直致力于城市道路修建,但不断增长的城市道路面积仍然赶不上城市机动车辆的快速增长,城市交通拥堵状况日趋严峻。
2. 3相对滞后的城市轨道交通难以有效分流城市道路运墉
目前我国已建成的城市地铁主要集中在北京、上海、天津、南京、广州和深圳6个城市。在建的城市地铁也主要集中在北京、上海和广东,这三个地区中地铁的条路占56.3%,全国其他省市、自治区仅占43.7 %。从目前我国建成和在建的城市轨道交通来看,不仅数量少,长度短,而且主要集中在北京和上海两大城市,其他大城市目前还相对缺乏。因此,有限的城市轨道交通不能有效地分流城市交通运输,这在很大程度上加重了城市道路的交通拥堵。
2. 4缺乏前暗性的城市空间布局规划和城市道路规划
我国城市交通拥堵的很多问题来自于城市道路交通规划的弊端,例如路网规划、道路规划、停车场规划、交通设施规划等。同时,城市空间功能组团以及城市内部空间组织方面缺乏系统性。
3、缓解城市交通拥堵问题的措施
(1)调整土地利用形态。土地利用形态的调整是从长远上根本解决城市交通问题的重要举措。城市土地利用形态决定交通需求的总量、交通需求的时间、空间分布特点,在一定程度上决定了交通结构。调整城市土地利用形态就是调整交通需求特性。因此,宜采取果断措施,分散城市功能;避免单一功能区域的大规模开发;制定合理的社区和新城建设标准,并尽快付诸实施。
(2)落实公交优先,调整城市交通结构。公共交通运输能力大、环境好、资源消耗小,通过优先发展公共交通解决城市交通问题是世界的共识。成功实现公共交通优先发展战略的关键是提高公共交通的服务水平,包括公共交通的覆盖率、服务时间、舒适度、方便性和低费用等,要通过整合提高包括地铁、轻轨、新交通系统、快速公交和常规公交在内的综合公共交通系统的竞争力,为城市公共交通提供道路优先使用权,使乘客在交通枢纽实现“零距离”换乘,提高城市公共交通的运行效率。同时,地方政府要进一步加大对城市公共交通的投入和财政支持。
(3)完善道路网结构,提高交通设施利用率。进一步调整道路网结构,充分发挥支路作用,按照等通行能力原则消除交通瓶颈。合理的道路网结构是充分发挥道路通行能力的基本前提,全面排查交通拥堵地点,从硬件设施和软件措施方面分析原因、综合治理,提高道路交通基础设施的利用率。整理胡同、窄路等便道,用良好的交通微循环来分散交通流;充分重视便道,让行人有良好的交通环境。
(4)拓宽主要路口,增加等候车道。拓宽主要路口,增加等候车道,可以增大一次通过的车流量,提高交叉路口的通行能力。
(5)增收交通拥堵费。在市区路段上设立不停车收费系统,通过在路面上安装自动检测设备,同时在车辆上装载记录有效数据的IC卡,车辆一旦到达收费区,就能自动从IC卡中扣除使用本次道路的通行费。政府可以将所收的拥堵费再投资到发展公共交通和扩建道路上。
(6)减少车辆使用频率。交通流量在时间、空间上分布的不均匀性是造成交通拥堵的主要原因,因此可采取尾号限行、错时上下班、弹性工作制、远程办公等方式调节交通流量,使其在时间、空间上达到均衡。
(7)减少公务用车,减轻道路压力。由于公务用车数量大、使用频繁,进一步加剧了道路交通压力。通过采取限制性措施,控制公务车数量,减少公务车使用频率。
结束语
快速、便捷、安全的城市道路交通运输体系是城市健康发展的基础,“交通拥堵”作为“城市病”在各大城市的蔓延,威胁城市可持续发展。从国内外经验来看,没有完善的道路网络体系,城市交通拥堵不仅无法避免,而且城市也不可能成为一个健康的有机体。因此,在治理“交通拥堵”方面,应坚持可持续发展理念,注重城市空间布局和道路交通发展规划,增强有效的交通供给能力,减少无效交通流量,以减缓城市拥堵,提高城市效率和可持续发展能力。
参考文献
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[2]徐东云.城市交通拥堵与城市化进程的关系初探[J].综合运输,2007(10).
[3]徐东云,张雷,蒋晓旭.大城市中心效应地位与城市交通拥堵问题[J].北京交通大学学报(社会科学版),2010(3).
关键词:公共交通;有向网;最短路径检索
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)05-1010-04
Optimal bus Route Retrieval Model Based on Weighted Strategy
HU Ying-chun
(Computer and Information Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)
Abstract: People will look for travelling routes before travelling, taking distance 、time and lines into consideration. It is a complex model which concludes trip distance、goals and traffic mode. The paper has built a new search model based on the directed network, which not only has a good ability to satisfy the demands of multi-criteria for travelers through assignment strategy, but also come true transportation transfer by setting vehicle speed. Lastly it verifies the effectiveness and practicality based on the example of Hangzhou traffic data.
Key words: public transport; directed network; shortest path route retrieval
1 概述
随着公共交通运输的不断发展,人们的出行由省内逐渐扩展到省外甚至是国外,可供使用的交通工具有公交车以及轨道交通等。同时道路交通也由过去的单一双行模式转变为现在的单行、多行、环行等形式。这种道路交通有可能给乘客带来一些麻烦,比如在时间开销上,乘车绕行高于步行。因此,如何利用计算机检索技术合理、快速的为出行者提供乘车信息以及最优的出行方案已成为重要的研究课题。
目前,王波等人[1]以无权网络得到最少换乘方案,之后在此基础上提出了复杂带权网络建模的方案。闫小勇等人[2]针对普通带权值有向图难以处理顶点带权值问题,提出了二部图模型。姚春龙等人[3]针对这类问题在有向网的基础上,先后提出了基于赋权策略的三级和四级目标检索的新型有向赋权图模型。但随着出行方式不断增多,这些模型已不能满足出行者多种交通工具换乘的需求。
针对上述问题,该文结合出行者远距离、多目标和多交通模式的需求,构建一种动态有向网模型。该模型不仅能基于灵活的加权策略利用[Dijkstra]算法满足人们个性化出行的需要,还能设定不同车速,动态调整权值,从而实现多种交通工具之间的换乘。
2 相关术语
2.1基本概念
2.1.1公交站点
公交站点是供公共交通车辆停靠和出行者上下车的站点。为了便于描述,将任意公交站点[S(station)]抽象为一个五元组:
[S=(id,name,x,y,vehicleType)]
其中,[id]为唯一标识一个站点的编号,[name]为站点名称,x和y分别表示站点所在位置的经度和纬度,[vehicleType]表示站点允许停靠公共交通工具的类型。
2.1.2公交线路
公交线路是由任意一辆公共交通车在运行方向上经过的公交站点有序序列构成的。公交线路分为无向线路、双向线路和环形线路,如图1所示。
图1 线路图
2.1.3公交线路建模
用公共交通车所经过所有的站点集合和站点间的后继关系构建公交线路模型。对于任意一条公共线路,记[Station(l)]为线路[l(line)]途径的站点集合,[si]表示第i个线路站点,n为线路l的停靠总次数,起始站停靠次序为1。因为存在同一个站点车辆停靠多次的情况,所以站点个数不大于车辆停靠次数,即:[i≤j]。
[Sequence(l)={si|si∈Station(l),i=1,2,3,…,n}]
记[Next(l)]为非环线线路l的第j次停靠的站点[si]和第[j+1]次停靠的站点[si+1]构成的有序数对。
[Next(l)={,|(si,j),(si+1,j+1)∈Station(l),i=1,2,…,n,j=1,2,…,m}]
[NextCycle(l)]代表环线线路[l(cycleline)]当前站点及其后继站点的集合,在非环线线路的基础上,将终点站点的后继设置为始发站点。
[NextCycle(l)=Next(l)?{,|(sn,n),(s1,1)∈Sequence(l)}]
[Successor(l)]为线路l每一个当前结点和它的后继结点关系的集合。则[Successor(l)]定义为:
[Successor(l)=Next(l),l?cycle lineNextCycle(l),l∈cycle line]
如图2,用有向图来描述公共交通线路,以杭州16路公共汽车线路为例,用站点编号表示站点:
图2 杭州16路公交线路有向图
上行:[s001-s002-s003-s004-s005-s006-s007-s008-s009]
下行s:[s009-s008-s007-s006-s005-s004-s003-s002-s001]
则有:
[Station(l)={s001,s002,s003,s004,s005,s006,s007,s008,s009,s010}]
[Successor(l)={,,, ,,, ,,, ,,, ,,}]
2.2乘车检索方案模型
乘车检索方案是指根据出行者指定的起点和终点,为出行者提供满足其需求的最优乘车方案。出行者的起止点多数情况下并不是公交站点,因此,用它们的经、纬度值的有序数对描述位置信息,对点[P(point)],[P.x]和[P.y]分别表示它的经度值和纬度值。
定义1 令L为公共交通线路的集合,对于给定起点[S(start)]和终点[E(end)],关于S和E的检索图[(searchinggraph)],记为:[SG(S,E,L)]。其中:
1) 顶点集合[(Vertex)V=VN?VP]。其中,[VP={S,E}]代表出行者的起点和终点;[VN=vv=1,si],其中[(1,si)]是一个二元组,满足:线路[l∈L]且[si∈Sequences(l)]。[?v∈VN],[v.station]、[v.line]和[v.sequence]分别表示p对应的站点、线路和停靠次序。[?uv∈V],[dist(u,v)]表示顶点u和顶点v间的距离;[?v∈VN],[dist(S,v)]≤可接受最大步行距离(The Acceptable Longest Walking Distance 简记为 ALWD)[4]则v为出发乘车顶点,将所有从起点能步行到达的顶点集合记作[startVertex(S)],[startVertex(S)={v|v∈V,dist(S,v)≤ALMD}]; [?u∈VN],[dist(u,E)≤ALMD],则u为到站下车顶点,将步行到达终点的顶点集合记作[endVertex(S)],[endVertex(E)={u|u∈V,dist(u,E)≤ALMD}]。
2) 弧的集合[E=EL?ES?ET?EE],其中,[EL]、[ES]、[ET]和[EE]别代表同线弧、出发弧、换乘弧和到达弧的集合。它们的定义分别记作:
[ EL={|u,v∈VN,u.line=v.line?(u.station,u.sequence),(v.station,v.sequence)∈Succeessor(u.line)}]
[ES={|v∈startVertex(S)?v=E?dist(S,E)≤ALMD}]
[ ET={|u,v∈VN,u.line≠v.line,u.station=v.station?dist(u,v)≤ALMD,u?startVertex(S)?v?startVertex(S),u?endVertex(E)?v?endVertex(E)}]
[ EE={|u∈endVertex(E)?u=S?dist(S,E)≤ALMD}]
3) W是E到R的映射,[?e∈E],[W(e)]是e的权值。
如图3所示是一个检索图[SG(S,E,L)],共4条公共线路[LS={L1,L2,L3,L4}]。[]和[]是出发弧。[]、[],[]和[]是换乘弧。[]、[]是到达弧。其余的均为同线弧。
图3 检索图
3 加权策略
检索图将每一条从起点到终点的路径均定义为一条出行路径,当出行者提出检索需求时仅需灵活地设置权值,就将最优路径检索问题转换为最短路径问题,进而用最短路径算法解决问题。检索图的弧不仅可以表示站点间的运行时间、运行距离和车辆种类,还可以表示换乘耗时、距离、票价等,因此检索图能适用于多目标检索。本模型路径检索的优先条件设定为:1、最少换乘;2、三类交通工具优先级的设定,轨道或快速交通≥公交车≥公共自行车;3、步行距离最短;4、途经的站点最少。
定理1 对于给定的检索图[SG(S,E,L)],如果按照如下原则设置弧的权值,则由起点S到终点E的一条最短路径一定也满足模型设置的优先条件。
1)每一条同线弧的权值设置为正常数d;
2)每一条到达弧[]的权值设置为[dist(u,v)];
3)每一条出发弧当成换乘弧;
4)每一条换乘弧[],其中[Wr+dist(u,v)]、[Wb+dist(u,v)]、[Wp+dist(u,v)]分别表示v对应的线路为轨道或快速交通线路、公交车、自行车时的权值设置情况;
5)对于n次换乘,同时满足如下条件:
[(n+1)×Wb+(n+2)×ALMD+(n+1)×Smax×d
[(n+1)×Wp+(n+2)×ALMD+(n+1)×Smax×d
[Wr+(n+2)×ALMD+(n+1)×Smax×d
[Wb+(n+2)×ALMD+(n+1)×Smax×d
[(n+1)×Smax×d
其中,[Smax]是线路L中最长线路(停靠次数最多)途经的站点数;[Ad]是距离的表示精度(通常为10米)。
证明:设检索图[SG(S,E,L)]由起点S到终点E的一条最短路径i对应的出行路径并非最优路径,则一定存在一条最优出行路径j,则j的路径长度[D(j)]大于i的路径长度[nj],路径j的换乘次数[nj]小于等于路径i的换乘次数[bi]。
n次换乘的结果为:
[D(i)=(ni+1-bi-ri)×Wp+bi×Wb+ri×Wr+wdi+Si×d]
[D(j)=(nj+1-bj-rj)×Wp+bj×Wb+rj×Wr+wdj+Sj×d]
其中,[ni]、[nj]、[bi]、[rj]、[wdi]、[rj]、[wdi]、[Si]、[Si]、[bj≥bi] 分别表示路径i、j中的换乘弧数、换乘公汽弧数、换乘轨道交通弧数、车外距离总和、同线弧数(途经站点数减1)。由(1)和(2)式可知:[Wr
情况1:当[nj
情况2:当[nj=ni]、[rj>ri]时,令[W=(nj+1-bj-rj)×Wp+bj+Wb],
则[D(j)=W+wdj+Sj×d][D(i)=W+(bj-bi)×(WP-Wb)+(rj-ri)×(WP-Wr)+wdi+Si×d]。当[bj≥bi]时[D(i)>D(j)],由[Wp>Wb]和(4)得[D(i)≥W+(ni+2)×ALMD+(ni+1)×Smax×d]。所以,[D(i)>D(j)],与假设的[D(i)
同理可得,当[nj=ni]、[rj=ri]、[W=nj+1-bj-rj×Wp+bj×Wb]时,令[W=nj+1-bj-rj×Wp+bj×Wb],由(4)式得[D(i)>D(j)],与假设的[D(i)D(j)],与假设的[D(i)
上述考虑到了所有最短路径i对应非最优路径j的情况,因此检索图SG(S,E,L)的最短路径一定是最优路径。
4 模型实现
为验证模型的有效性,以杭州市真实的公交数据为背景,实现了一个简单的公交检索系统。系统以最少换乘、三类交通车辆优先次序、步行距离最少和途径站点最少作为检索目标。
4.1 确定权值
系统在实现最优路径检索时,首先要建立检索图,然后根据定理1对检索图中的弧的权值进行设置。对于任意[n≥0],令[fn=n+2ALMD+n+1×Smax×d]。设轨道或快速列车、公交车和公共自行车的速度分别为[vr]、[vb]和[vp],它们的相对速度为:[v'r]、[v'b]和[v'p]令[v'r>v'b>v'p>1]。
[v'r=mvrvr+vb+vp]、[v'b=mvbvr+vb+vp]、[v'p=mvpvr+vb+vp]
由式(1)和式(3)可得:
[Wr+f(n)
于是:[Wr>(n+2)f(n)],令
[Wr=v'r(n+2)f(n)] (7)
根据式(6)可得:
[Wb
令:
[ Wb=[v'r(n+2)+v'b]f(n)] (8)
经验证得满足公式(6)。
由式(2)和式(4)可得:
[Wb+f(n)
于是:
[Wp>[v'r(n+2)+v'b+1]f(n)]
令
[Wp=[v'r(n+2)+v'b+v'p]f(n)] (10)
经验证得满足公式(9)。
由式(5)可得:
[d
则可令:
[d=Ad2(n+1)×Smax] (11)
根据文献[6]剪枝原理可以将换乘次数n设置为6,超过六次换乘的解无实际意义。出行者可以根据自身的需求设置n,仅需[n≥0];[vr]、[vb]、[vp]和[Smax]已知,设置m时需满足[v'r>v'b>v'p>1];ALMD和[Ad]可根据要求进行设置,由式(7)、(8)、(10)和(11)就可以确定[Wr]、[Wb]和d的值,从而实现对检索图的权值设定。
4.2 实验结果
图4 系统检索页面 (下转第1026页)
(上接第1013页)
如图4所示,实验系统用JAVA实现;换乘次数n设置为6;采用[Dijkstra]算法作为最短路径算法。通过系统得到从西南大学到浙江大学紫金港校区的行车路线,调用百度地图的[api]将检索结果实现可视化。实验数据表明,提出的检索模型实现了最少换乘、三类交通车辆优先次序、步行距离最少和途径站点最少四级优先目标路径检索,其检索结果正确可靠。
5 结论
本文建立了一种新型的公交检索模型。该模型不仅实现了将多种交通混合模式转化为单一车辆问题,而且还根据弧的加权策略和迪杰斯拉算法实现了最优检索路径,完成了出行者的多目标检索需求。实验表明该模型有效、实用,且能够较好的满足远距离、多目标和多交通模式的检索。
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关键词:轨道交通;接运公交;遗传算法
未来大城市的客运交通系统一般会采用以下模式:以快速轨道交通为骨干,常规公交为主体,个体交通为补充.目前,全国约25座区域中心城市和省会城市都进行了不同程度的轨道交通线网规划,但这些轨道交通规划还局限于轨道交通系统本身,缺乏公共交通对轨道交通的竞争-支持影响分析.现阶段的问题是轨道交通与常规公交一体化的思想体系还不够完善,为了构筑快速轨道交通与常规公交相互支撑的协作体系,形成成熟的城市公共交通系统,在完成轨道交通线网规划工作后,要及早开始常规公交对轨道交通的接运客流研究工作.文中主要研究城市轨道交通接运公交线网规划方法[1].
1 接运公交线网规划
接运公交(feederbus)是指以为轨道交通接运乘客为主要功能的公共汽车等公共交通方式,与轨道线网共同组成轨道-接运公交系统,又是常规地面公交系统的一部分(如图1所示)[2].
接运公交线网规划通常采用以下两种方法.
1) 逐条选取法 即每次在备选接运站点集{N}中选出一个接运站点,在该站点上搜索出一条最优(接运效率最大)的接运公交路线,然后调整轨道交通路线上的客流量,进行下一条接运路线的选取直至没有可行的接运站点或没有可行的接运公交路线,每次所选中的路线构成接运公交线网.
2) 路线推荐法 即在各个可行接运站点上分别搜索一条或几条最优接运路线作为推荐接运路线,由决策者根据实际情况酌情进行选取,组成接运公交线网.在实际运用中可将两种方法结合使用.其中的关键部分是接运站点的选取和接运路线的优化布设.
文中采用第二种方法,在模型建立和求解过程中借鉴了模拟生物进化过程与机制求解问题的遗传算法使得精度更高,搜索速度更快.
2 轨道交通车站影响区离散化表示
轨道交通车站影响区可定义为轨道通过的重要客流集散枢纽点的影响范围,这部分的常规公交主要用于接运轨道交通上下客流,也就是接运公交线网规划的地理范围,其受轨道交通的影响程度从轨道车站向外逐渐减小.日本地铁建设经验认为,车站直接吸引范围为车站两侧各750m以内;在线路终端是以车站为中心,以750m为半径的圆形圈内.另据第36届国际轨道交通会议的资料,对于大多数城市来说,步行去轨道交通车站的最适宜距离,在城市中心区为500~600m,在边缘区为800~1000m.
轨道交通车站影响区范围的界定,一般方法是在调研车站附近居民步行到公交站台和轨道交通站台的时间差异,建立模型,最后根据不同站点(换乘站和中间站)给出不同的影响面积[3].一般来说与车站预测吸引客流量成正比向外辐射,同时结合车站所处地理位置和周边重要基础设施分布情况界定.
为了搜索影响区接运公交线网方案,遗传算法求解的轨道交通影响区是基于如下假设.
(1)该地区的接运公交线网全部服务于一条轨道交通线路,当有两条或两条以上轨道线路时忽略其它的线路.(2)轨道交通车站上下客流已知,且不受接运公交线网优化的影响,视为恒定不变.(3)接运公交网络中各个站点上下车延误只与站点性质有关,与通过的公交车型无关.(4)仅考虑轨道线路一侧的交通影响区接运公交线网规划.