交通部署案例集/2018/北京私家车(1949-2015)
自从第一辆汽车在清朝被引入,汽车在北京的历史就开始了。经过一百年的汽车发展和创新,现在与过去有了巨大的差异。北京汽车总数已达5.619亿辆。在本课题中,将从定性和定量两方面分析北京汽车的生命周期,包括缓慢的诞生阶段、快速增长发展阶段和成熟阶段。
2015年,北京私家车总数超过4.523亿辆,比上年增长0.5%。根据北京交通研究所的数据,2009年至2015年私家车的平均净增长率为7.1%。自2011年北京实施私家车总量控制措施以来,机动车增长率明显下降。下表将显示2008-2015年的详细数据[1]。
年份 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
增长数量(百万) | 33.5 | 49.3 | 72.3 | 11.9 | 16.4 | 19.0 | 11.7 | 2.4 |
增长率 (%) |
14.2 | 18.3 | 22.7 | 3.0 | 4.1 | 4.5 | 2.7 | 0.5 |
短途出行主要可选的交通方式有铁路、公共汽车、出租车、自行车等。铁路和公共汽车比私家车便宜很多,也更环保;但它们有固定的路线和时间表,不够灵活,无法从一个特定点到另一个特定点出行。选择这些交通方式的人习惯于使用多种交通方式。例如,一个人需要去他/她朋友家。他/她需要查看目的地附近是否有公交车站或地铁站,否则需要步行或使用共享自行车才能到达目的地。
虽然出租车是最灵活的交通方式之一,但它也存在两个主要问题。第一个是价格昂贵。出租车费比相同距离的私家车行驶费高得多。另一个问题是出租车的集中度在城市中分布不均。因此,有时人们会浪费很多时间打车[2]。
与私家车相比,自行车有一些优势。从功能角度来看,自行车在人们在支路甚至道路上旅行时更加灵活。它也需要更小的空间来停车。此外,它具有相对的健身功能,有益于健康。在经济方面,自行车无论是售价还是维修费用都比私家车便宜得多。由于自行车不消耗化石燃料,它不仅可以节省能源消耗,而且完全环保,没有空气污染和噪音污染。但是,自行车也存在三个主要限制。首先,自行车的运动是由人力驱动的,因此它对地形条件和天气条件非常敏感。有些道路的坡度太陡,无法骑行,在暴风雨、下雪和强风等极端天气骑行非常危险。此外,最令人担忧的问题是自行车的安全问题。发生交通事故时,由于缺乏防护装备,自行车用户最容易受伤。
第一辆蒸汽动力车由 1672 年左右在中国的耶稣会传教团的佛兰德斯成员设计。法国发明家尼古拉斯-约瑟夫·居纽设计了世界上第一辆汽车,它标志着机械发动机开始取代古代的交通工具(由人、动物和帆驱动)。1807年,瑞士发明家弗朗索瓦·伊萨克·德·里瓦兹设计了自己的内燃机,并将其安装在世界上第一辆汽车上。后来,蒸汽机不适合汽车。发明家为汽车寻找更强大、更轻的发动机。1879年,奔驰将自己设计的内燃机应用于车辆的动力系统,并于1886年7月3日开始推广这款车辆。在随后的几年里,售出了25辆奔驰汽车。
可能第一种流水线式的大规模生产和可互换零件出现在 1821 年的美国,由托马斯·布兰查德发明。亨利·福特极大地发展和扩展了这一概念。他设计了一种名为“T 型车”的新型汽车,这款汽车朴实耐用,易于驾驶和维护。它价格实惠,功能完善。1914年,他将泰勒的大规模生产技术应用于汽车组装。这项技术也被称为流水线生产。它不仅有利于以流动的方式组装汽车的各个部件,而且易于对每项制造技能进行分类。组装一辆汽车的时间从 750 分钟减少到 93 分钟。单班的生产能力为 1212 辆汽车。这是世界各地汽车制造商传承下来的汽车大规模生产的雏形。
在 1930 年代,汽车的性能和形状接近中上层标准。汽车制造商专注于实用方面。
二战后,汽车工业在外观、性能和颜色方面得到了快速发展。各个阶段的外观不断发展,呈现出新的形状,也提高了汽车的性能。
石油危机极大地刺激了汽车技术向节能方向发展,特别是优化了节能技术,例如小型汽车的开发、汽车自重减轻、汽车传动效率提高、风阻减小、燃油供应和点火及增压技术以及热效率更高的柴油发动机。他们还研究可再生能源用于替代型发动机,例如甲醇、电力、混合动力和太阳能。
现代汽车发展趋势是电子化、智能化,采用新兴电子技术取代传统的纯机械液压控制系统,以满足安全、低排放和节能的日益增长的需求。在 1990 年代,智能发动机控制、自动变速器、助力转向、主动悬架、座椅位置、空调、安全带、安全气囊以及其他众多智能自动控制系统开始商业化。还出现了车辆辅助信息系统,例如汽车音视频数字多媒体娱乐系统、无线网络和 GPS 系统。
由于国内生产力水平低、技术有限,汽车在北京的初始市场规模较小。汽车工业发展阶段始于 1953 年,一直持续到 20 世纪末。在此期间,汽车生产通过提高总产量、增强汽车性能和降低价格,更好地服务于现有市场。此外,计划经济转变为市场经济体制,允许人们自由交易产品,个人公民可以经营自己的企业和工厂。在一定程度上,这些因素可以扩大市场规模。在 21 世纪。加入世贸组织后,中国汽车工业迅速发展成为一个大型市场,通过全球化全面融入世界汽车工业[3]。
汽车产业在中国的萌芽阶段是一个相当缓慢的过程,这与多种因素有关。首先,20世纪初的中国处于动荡不安的时期。1900年,北京爆发了“八国联军侵华战争”,随后是辛亥革命、第一次世界大战和第二次世界大战。此外,中国当时缺乏先进技术,与其他国家科学家的学术交流有限,导致大部分汽车在1957年之前都是从西方国家进口或由中外合资企业组装生产。因此,汽车价格高昂,普通家庭难以负担。更重要的是,当时基础设施薄弱,道路网络、加油站和桥梁等设施都处于起步阶段,给汽车车主带来了诸多不便。因此,在20世纪上半叶,自行车产业发展迅速,人们更愿意骑自行车出行,而不是驾驶汽车。与此同时,汽车数量缓慢增长。道路容量超过了总交通量,交通拥堵状况较为平稳。
1958年,中国生产出第一辆汽车,标志着中国汽车产业的正式起步。1966年,中华人民共和国政府投资超过11亿元,扶持了五个国有汽车制造商。改革开放后,上海760(也称为凤凰)开始组装德国大众的1.8L桑塔纳轿车。1985年,上海大众汽车有限公司成立,这是一家中德合资企业。由于高产量和国产化率,其汽车成为中国公务车的典范。1984年1月,北京汽车制造厂和美国汽车公司共同成立了北京吉普汽车有限公司,生产2.5L切诺基吉普,也称为四轮驱动汽车。随着汽车产量和质量的不断提高,汽车价格开始下降至合理水平,市场规模不断扩大。在此阶段,中国政府从计划经济向市场经济体制过渡。汽车产业快速发展,形成了更加完善的产业体系。
2001年12月,中国正式加入世界贸易组织,加快了中国汽车产业融入全球化的步伐。2002年,中国的人均GDP接近1000美元,标志着家庭拥有汽车的初步阶段。因此,北京的汽车数量呈大幅增加,而不是逐年缓慢增长。
然而,公共基础设施投资不足和汽车数量爆炸式增长导致汽车数量与道路网络之间失衡。总交通量超过了道路容量。为了缓解这种情况,北京市政府简单地开始在市中心建设更多环形道路,并大规模建设立交桥和隧道。这些措施只能在短期内解决交通拥堵问题,因为汽车数量很快就会增加到道路容量的极限。因此,它们形成了一个循环,出现交通拥堵,然后修建道路,再次出现交通拥堵,然后需要修建更多道路,等等。此外,在交通政策方面,政府没有采取限制措施或限额政策来控制汽车总量的增长,因为政府大力鼓励市民购买汽车,以此来促进经济增长并增加收入。
北京市政协关于机动车总量控制和需求管理的调查报告指出,北京市机动车数量分别超过200万和300万,分别用了六年半和三年九个月。与东京相比,这一过程分别用了5年和10年。2009年,净增量超过51.5万辆,相当于香港机动车总量的总量。[4]
当人们逐渐意识到交通供给永远无法满足交通需求,而交通需求始终大于道路网络的最大容量时,大都市开始意识到城市发展政策的重要性。北京市制定了优先发展城市公共交通的战略。在公共交通优先发展政策的指导下,定制了一项大规模轨道交通建设规划,以轨道交通为主干,常规交通为主,其他交通方式为补充。此外,还提出要合理利用基础设施,构建合理的结构,优先发展公共交通体系,结合土地利用交通导向型城市发展模式,以及各种交通需求管理措施。[5]
结果表[6]和S型曲线如下所示,基于三参数逻辑函数
S (t) = K/ [1+exp (-b (t-to))]
其中
· S(t) 是状态指标
· t 是时间(通常以年为单位)
· to 是拐点时间(达到一半K的年份)
· K 是饱和状态水平
· b 是系数
在本例中,K 选择为2000,范围为600到3000,系数b 计算为0.1226822。
年份 | 市场规模(百万) | 预测市场规模(百万) |
---|---|---|
1949 | 0.21 | 0.21 |
1952 | 0.47 | 0.30 |
1957 | 1.15 | 0.56 |
1962 | 1.55 | 1.04 |
1965 | 1.86 | 1.51 |
1966 | 2.04 | 1.71 |
1967 | 1.83 | 1.93 |
1968 | 1.84 | 2.18 |
1969 | 1.57 | 2.47 |
1970 | 1.74 | 2.79 |
1971 | 1.87 | 3.16 |
1972 | 2.25 | 3.57 |
1973 | 2.85 | 4.04 |
1974 | 3.5 | 4.57 |
1975 | 4.27 | 5.17 |
1976 | 4.97 | 5.84 |
1977 | 5.05 | 6.61 |
1978 | 7.71 | 7.47 |
1979 | 8.94 | 8.44 |
1980 | 10.38 | 9.54 |
1981 | 11.64 | 10.79 |
1982 | 13.03 | 12.19 |
1983 | 13.98 | 13.78 |
1984 | 16.7 | 15.57 |
1985 | 22.43 | 17.59 |
1986 | 26.67 | 19.87 |
1987 | 27.23 | 22.44 |
1988 | 31.22 | 25.34 |
1989 | 35.33 | 28.61 |
1990 | 38.45 | 32.29 |
1991 | 29.7 | 36.43 |
1992 | 34.1 | 41.10 |
1993 | 41.6 | 46.35 |
1994 | 48.13 | 52.24 |
1995 | 58.94 | 58.87 |
1996 | 62.18 | 66.3 |
1997 | 78.43 | 74.62 |
1998 | 89.85 | 83.94 |
1999 | 95.14 | 94.37 |
2000 | 104.12 | 106.00 |
2001 | 114.47 | 118.98 |
2002 | 133.93 | 133.41 |
2003 | 138.9 | 149.44 |
2004 | 154.7 | 167.20 |
2005 | 179.8 | 186.83 |
2006 | 206.5 | 208.48 |
2007 | 235.8 | 232.27 |
2008 | 269.3 | 258.34 |
2009 | 318.6 | 286.79 |
2010 | 390.9 | 317.74 |
2011 | 402.8 | 351.24 |
2012 | 419.2 | 387.36 |
2013 | 438.2 | 426.10 |
2014 | 449.9 | 467.43 |
2015 | 452.3 | 511.28 |
2016 | 557.52 | |
2017 | 605.98 | |
2018 | 656.43 | |
2019 | 708.58 | |
2020 | 762.11 | |
2022 | 871.83 | |
2024 | 982.41 | |
2026 | 1090.52 | |
2028 | 1193.17 | |
2030 | 1287.95 | |
2032 | 1373.21 | |
2034 | 1448.16 | |
2036 | 1512.70 | |
2038 | 1567.30 | |
2040 | 1612.81 | |
2042 | 1650.27 | |
2044 | 1680.78 | |
2050 | 1741.01 | |
2052 | 17453.55 |
从实际数量和预测数量的对比来看,从1949年到2008年,两者基本吻合。从2009年到2015年,实际数量和预测数量之间存在明显差异。北京交通研究所获得的数据显示,2009年私家车总数为3.186亿辆,2011年为4.028亿辆,2012年为4.192亿辆,2013年为4.382亿辆,2014年为4.499亿辆,2015年为4.523亿辆。然而,该模型预测2009年为2.8679亿辆,2010年为3.1774亿辆,2011年为3.5124亿辆,2012年为3.8736亿辆,2013年为4.2610亿辆,2014年为4.67亿辆,2015年为5.1128亿辆。实际数据显示近年来增长缓慢,而预测数据显示增长趋势迅速。这种趋势也可以从S型曲线中发现。
除了最近几年(2009-2015)的数据外,理论上的S型曲线与实际曲线基本吻合。简单分析S型曲线,可以确定北京私家车的萌芽阶段为1949年到1990年。预计增长发展阶段大约从1991年持续到2050年。预测的S型曲线在最近几年与实际数据不符,可能有几个原因。首先,自2010年12月23日起,北京市政府实施了“限购牌照”政策,以控制私家车总量。这种控制措施将降低私家车的增长率。此外,北京市政府投入大量资金发展公交、地铁和共享单车等交通方式,鼓励人们选择公共交通工具出行,而不是驾驶私家车。因此,增长率从14.2%急剧下降至0.5%。此外,该模型无法预测动态场景,因为它基于方程式进行分析,因此也可能影响结果。
- ↑ www.bjtrc.org.cn/JGJS.aspx?id=5.2&Menu=GZCG
- ↑ Tan, J., Huang, Y., Wang, L., Guo, W., Dong, L., Gao, J., & Li, L. (2017). The comparison of travel patterns between taxi and private car at beijing capital international airport area. Paper presented at the 10-13. doi:10.1109/YAC.2017.7967370
- ↑ https://wenku.baidu.com/view/2ef1b6abdd3383c4bb4cd29c.html
- ↑ www.cppcc.people.com.cn/GB/11832680.html
- ↑ Fan, J. 和 Yan, G. (2009)。北京私家车数量的系统动力学研究。发表在,4(1) 628-639。doi:10.1007/978-3-642-02466-5_61
- ↑ https://d.qianzhan.com/xdata/details/b6380981bdcb141a.html