石家庄市客运交通节能分析模型

7.2　石家庄市客运交通节能分析模型

7.2.1　模型结构

城市客运交通的根本目的是实现居民出行效用最大化。但是城市客运交通系统中不同交通工具的能源消耗都与环境污染有着很高的关联性，因此城市客运交通节能管理过程应该把能源作为约束条件的同时，保留环境和交通容量等约束条件。具体的交通结构体系规划及优化模型如下。

目标函数及约束条件:

7.2.2　模型参数及分析

需要说明的是，这里S_imax的单位是每天第i种交通方式所能承担的最大交通供应量，人·km;(OD)_j是城市交通规划的交通小区组成的第j个OD对应的OD量;p_i为第i种交通方式的单车客位数;δ_i为第i种交通方式的满载率;n_i为第i种交通方式的车辆数;l_i为第i种交通方式的年均行驶里程(见第二章具体参数分析)。

7.2.3　计算分析

石家庄市2009年市区人口为220万，市区面积为122.8km²，城市的用地规模约为55.8m²/人。城市客运交通方式为步行、自行车、出租车、公务车和公共汽车。根据石家庄市经济发展水平和居民出行特征，居民人均出行率预测可达2.5次/(人·日)，故城市居民日出行量为220×2.5=550万人次。根据统计资料可知，国内部分规模为100～300万人口的城市，居民每次出行的平均距离为2.54～4.65km^［136］，不妨认为石家庄市居民每次出行的平均距离为3km，由此得到该市居民出行总量为1650万人km/天，由于城市流动人口可占常住人口的1/6～1/3^［137］，石家庄市为一般的省级市，因此我们可以认为该市流动人口为40万，流动人口日出行次数为2.9次/(人·日)，平均出行距离设为3km，则流动人口出行总量为348万人·km/天。国内城市居民出行方式构成中，自行车和步行方式合计的比例一般稳定在45%左右^［138］，机动化交通方式分担55%左右，流动人口的机动化一般高于非机动车出行，假设出行的机动化方式分担比例为65%左右，由此得到石家庄市机动化方式出行需求总量为1072.5万人·km/天。根据国家标准和相关资料，得出各类参数和各供应方式的能耗、资源、环境的上、下限值，由模型得出周转量，最后根据周转量的比例以及各种交通方式的载客量确定其数量的多少，来决定各种交通方式的发展形势。所以，基于节约能源消耗的城市客运交通结构的优化模型为:

在整个求解过程中，要充分利用各种有限资源，且在各种交通方式对资源的消耗不超过资源对交通系统总的可承受能力的情况下，对线性规划模型用Excel计算得出其最优解，见表7-1至表7-3。

表7-1　运算结果报告

续表

表7-2　敏感性报告

表7-3　极限值报告

=13.6=0.822916，=2.367403，=7.9。这个时候，总的周转量约为2.469×10⁷人·km，大于石家庄市的需求量1.65×10⁷人·km。从资源合理利用、能源节约、环境可持续来看，根据运算结果报告、敏感性报告和极限值报告分析模型。

从数据结果可以发现，对模型的影响力最大，也就是说采用绿色交通工具和提高公共交通的出行比例，能够显著节约交通能源和减少对环境的污染;是相对松约束，影响力度不如。这样一个计算结果也就验证了，降低城市客运交通节能要首先提高公共交通的出行比例，给予绿色交通工具足够的生存空间，同时，降低公务车、私家车的出行周转量。

7.2.4　结论

本模型是从城市客运交通系统的角度出发，研究系统节能的同时，还考虑了环境和资源的承受能力，对城市客运交通结构进行优化，实现城市客运交通从结构上节能的目标。