城市交通供需非均衡分析

(四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院 四川 成都 610023)

一、引言

城市道路交通資源有限，且道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期長，有限的道路供給越來越不能滿足急劇增加的交通需求，城市交通供給與交通需求的不均衡矛盾日益突出，對交通運行造成嚴(yán)重的影響。城市交通系統(tǒng)如同城市系統(tǒng)的血液通道，其結(jié)構(gòu)發(fā)展和功能運行影響城市其它系統(tǒng)。

交通供給和交通需求構(gòu)成交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并直接影響交通系統(tǒng)的行為。交通供給與交通需求的不均衡影響到整個交通系統(tǒng)運行水平和效率，進(jìn)而影響整個城市系統(tǒng)的正常運行。城市交通供給與交通需求的非均衡運行是一種常態(tài)，影響交通供給和交通需求的變量繁多并具有動態(tài)性。完善交通供需均衡理論有如下重要意義：①補充和完善交通規(guī)劃理論；②有利于交通管理和控制；③對交通供需非均衡理論進(jìn)行拓展。

本文用經(jīng)濟(jì)學(xué)非均衡理論研究城市交通系統(tǒng)中交通供需非均衡關(guān)系，分析城市交通供需系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。以交通供給與需求總量的不均衡這一矛盾為出發(fā)點，分析和探討城市交通需求和供給內(nèi)涵、影響因素及非均衡度，從而研究出城市交通需求和供給的影響關(guān)系。

二、交通供需關(guān)系國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

Braess提出了布雷斯悖論，即“在不考慮交通需求和路徑選擇的情況下，單純地增加道路節(jié)點，將會導(dǎo)致路網(wǎng)通行能力下降”；他提出了交通供需發(fā)展的不對稱性：交通需求漲幅總是大于交通供給。Anthony 提出新建交通將誘發(fā)交通需求的增長，導(dǎo)致交通供給不能與交通需求相匹配。Tomlin 將交通分布和交通分配結(jié)合，運用線性規(guī)劃法構(gòu)建了交通分布與交通分配的組合模型。Merchant和Nemhauser 從系統(tǒng)最優(yōu)出發(fā)分析M-N模型，重新定義離散時間的概念，進(jìn)而給出了非凸的非線性規(guī)劃算法，并將其運用到動態(tài)交通分配問題中。Clark 和 Watlin 分析了特殊OD矩陣和路段成本函數(shù)對均衡模型平衡解的影響，給出了一個基于可靠性靈敏度分析的隨機用戶均衡分配模型。

三、非均衡理論

非均衡理論以非均衡的市場為考察對象，論證經(jīng)濟(jì)行為人在各種數(shù)量約束之下，如何調(diào)整他們的有效需求和有效供給，從而使經(jīng)濟(jì)達(dá)到一種配額均衡。非均衡理論認(rèn)為，在非均衡市場情況下，供需雙方都會受到不同數(shù)量上的約束從而調(diào)整原來的供需，這種情況下形成的需求和供給稱為有效需求和有效供給。有效需求和有效供給體現(xiàn)了需求的本質(zhì)特性：一種商品的供需狀況不僅受本市場的數(shù)量價格影響，還受到其它市場的數(shù)量價格影響。

交通系統(tǒng)中供需總量的不均衡會傳遞到城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、人口系統(tǒng)和道路網(wǎng)系統(tǒng)，會影響到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、人口系統(tǒng)和路網(wǎng)系統(tǒng)對交通供給或需求做出相應(yīng)的變化。當(dāng)市場出現(xiàn)供需不均衡，一種商品的最終交易量等于供給和需求兩方中較小的一方，處于市場短邊的行為人可以實現(xiàn)其期望的需求或供給，而處于市場長邊的行為人不能實現(xiàn)其期望的需求或供給。在交通系統(tǒng)中，當(dāng)一種出行方式或某部分地區(qū)交通需求大于供給時，道路網(wǎng)絡(luò)的供給能完全實現(xiàn)，但該種出行方式或該部分地區(qū)的交通需求因受到數(shù)量約束不能完全實現(xiàn)，受供給數(shù)量約束的交通出行者只能轉(zhuǎn)移到其他出行方式或者其他地區(qū)的來滿足交通需求。

四、交通供需與非均衡理論

一定時期內(nèi),城市道路交通資源是相對固定的,城市道路網(wǎng)絡(luò)中每一個交通流的流動都需要消耗一定的道路資源,整個城市道路交通網(wǎng)絡(luò)為交通流的流動所提供的總資源也是相對固定的。因此本文從資源消耗的角度定義城市交通供給：城市交通系統(tǒng)為滿足經(jīng)濟(jì)活動系統(tǒng)中人們的出行需求，在一定時期內(nèi)提供的道路交通資源。

交通總供給表示在一定時期內(nèi)，城市道路交通系統(tǒng)為滿足城市經(jīng)濟(jì)活動中所有人們的出行需求而提供的道路交通總資源。交通總資源構(gòu)成是不同等級的城市道路，在一定的服務(wù)水平下，按照一定的道路網(wǎng)絡(luò)布局方案，以某種交叉口組織方式，由確定的車道通行能力所能容納交通流的資源總量。

交通需求是隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市居民利用機動車在城市道路網(wǎng)絡(luò)中行駛的需要，體現(xiàn)了機動化出行條件下對城市道路交通資源的潛在消耗。

交通總需求表示在一定時期內(nèi)，城市所有居民為滿足每次出行需求而利用機動車在城市道路網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)空間位移，對城市交通系統(tǒng)資源的總利用需要。由定義可知，交通總需求由出行總需求、機動車保有量、機動車交通量決定。

交通供需非均衡是指交通供給和交通需求不匹配，交通供給超前或滯后于交通需求的發(fā)展。本文研究的城市交通供需非均衡是指：一定時期內(nèi)，城市道路交通系統(tǒng)為滿足城市居民從事社會經(jīng)濟(jì)活動引起的交通需求總量所提供的道路交通供給總量不均衡，這種交通供需非均衡是整體的非均衡，也是動態(tài)的非均衡。它反映交通系統(tǒng)的非均衡對其它系統(tǒng)的相互作用關(guān)系，同時，它也是研究城市交通供給和交通需求非均衡動態(tài)發(fā)展和演變規(guī)律的重要手段，即交通供給和交通需求隨時間變化的動態(tài)關(guān)系及運行規(guī)律。

研究交通供需非均衡度指一種指標(biāo)刻畫交通供需非均衡總量的不均衡程度，這種指標(biāo)能夠反映交通供需矛盾的惡劣程度。定義交通供需非均衡度為交通總需求與交通總供給的比值，即：

FJHD=JTXQ/JTGJ

FJHD——交通供需非均衡度

當(dāng) FJHD=1時，交通供給等于交通需求，達(dá)到理想均衡態(tài)；

當(dāng) FJHD<1時，交通供給大于交通需求，達(dá)到非均衡態(tài)；

當(dāng) FJHD>1時，交通供給小于交通需求，達(dá)到非均衡態(tài)。

當(dāng)1

當(dāng)FJHD1

五、結(jié)語

通過分析本文得到的交通供給和交通需求隨時間變化的動態(tài)關(guān)系及運行規(guī)律可知：交通供需不均衡導(dǎo)致的交通問題，已成為城市社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，積極的交通投資政策可提高道路交通供給水平；機動車出行構(gòu)成的交通需求增加，導(dǎo)致交通供需非均衡度提高，惡化交通供需關(guān)系，影響經(jīng)濟(jì)活動的效率，最終制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。完善道路交通系統(tǒng)，提高道路交通投資，增加道路交通供給量，有助于緩解交通供需非均衡關(guān)系。