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交通部署案例集/2018/北京私家車(1949-2015)

來自華夏公益教科書

自從第一輛汽車在清朝被引入,汽車在北京的歷史就開始了。經過一百年的汽車發展和創新,現在與過去有了巨大的差異。北京汽車總數已達5.619億輛。在本課題中,將從定性和定量兩方面分析北京汽車的生命週期,包括緩慢的誕生階段、快速增長髮展階段和成熟階段。

定性分析

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北京私家車

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2015年,北京私家車總數超過4.523億輛,比上年增長0.5%。根據北京交通研究所的資料,2009年至2015年私家車的平均淨增長率為7.1%。自2011年北京實施私家車總量控制措施以來,機動車增長率明顯下降。下表將顯示2008-2015年的詳細資料[1]

北京私家車數量增長
年份 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
增長數量(百萬) 33.5 49.3 72.3 11.9 16.4 19.0 11.7 2.4
增長率

(%)

14.2 18.3 22.7 3.0 4.1 4.5 2.7 0.5

其他交通方式

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鐵路和公共汽車

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短途出行主要可選的交通方式有鐵路、公共汽車、計程車、腳踏車等。鐵路和公共汽車比私家車便宜很多,也更環保;但它們有固定的路線和時間表,不夠靈活,無法從一個特定點到另一個特定點出行。選擇這些交通方式的人習慣於使用多種交通方式。例如,一個人需要去他/她朋友家。他/她需要檢視目的地附近是否有公交車站或地鐵站,否則需要步行或使用共享腳踏車才能到達目的地。

計程車

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雖然計程車是最靈活的交通方式之一,但它也存在兩個主要問題。第一個是價格昂貴。計程車費比相同距離的私家車行駛費高得多。另一個問題是計程車的集中度在城市中分佈不均。因此,有時人們會浪費很多時間打車[2]

腳踏車

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與私家車相比,腳踏車有一些優勢。從功能角度來看,腳踏車在人們在支路甚至道路上旅行時更加靈活。它也需要更小的空間來停車。此外,它具有相對的健身功能,有益於健康。在經濟方面,腳踏車無論是售價還是維修費用都比私家車便宜得多。由於腳踏車不消耗化石燃料,它不僅可以節省能源消耗,而且完全環保,沒有空氣汙染和噪音汙染。但是,腳踏車也存在三個主要限制。首先,腳踏車的運動是由人力驅動的,因此它對地形條件和天氣條件非常敏感。有些道路的坡度太陡,無法騎行,在暴風雨、下雪和強風等極端天氣騎行非常危險。此外,最令人擔憂的問題是腳踏車的安全問題。發生交通事故時,由於缺乏防護裝備,腳踏車使用者最容易受傷。

私家車的發明

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第一輛蒸汽動力車由 1672 年左右在中國的耶穌會傳教團的佛蘭德斯成員設計。法國發明家尼古拉斯-約瑟夫·居紐設計了世界上第一輛汽車,它標誌著機械發動機開始取代古代的交通工具(由人、動物和帆驅動)。1807年,瑞士發明家弗朗索瓦·伊薩克·德·裡瓦茲設計了自己的內燃機,並將其安裝在世界上第一輛汽車上。後來,蒸汽機不適合汽車。發明家為汽車尋找更強大、更輕的發動機。1879年,賓士將自己設計的內燃機應用於車輛的動力系統,並於1886年7月3日開始推廣這款車輛。在隨後的幾年裡,售出了25輛賓士汽車。

可能第一種流水線式的大規模生產和可互換零件出現在 1821 年的美國,由托馬斯·布蘭查德發明。亨利·福特極大地發展和擴充套件了這一概念。他設計了一種名為“T 型車”的新型汽車,這款汽車樸實耐用,易於駕駛和維護。它價格實惠,功能完善。1914年,他將泰勒的大規模生產技術應用於汽車組裝。這項技術也被稱為流水線生產。它不僅有利於以流動的方式組裝汽車的各個部件,而且易於對每項製造技能進行分類。組裝一輛汽車的時間從 750 分鐘減少到 93 分鐘。單班的生產能力為 1212 輛汽車。這是世界各地汽車製造商傳承下來的汽車大規模生產的雛形。

在 1930 年代,汽車的效能和形狀接近中上層標準。汽車製造商專注於實用方面。

二戰後,汽車工業在外觀、效能和顏色方面得到了快速發展。各個階段的外觀不斷發展,呈現出新的形狀,也提高了汽車的效能。

石油危機極大地刺激了汽車技術向節能方向發展,特別是優化了節能技術,例如小型汽車的開發、汽車自重減輕、汽車傳動效率提高、風阻減小、燃油供應和點火及增壓技術以及熱效率更高的柴油發動機。他們還研究可再生能源用於替代型發動機,例如甲醇、電力、混合動力和太陽能。

現代汽車發展趨勢是電子化、智慧化,採用新興電子技術取代傳統的純機械液壓控制系統,以滿足安全、低排放和節能的日益增長的需求。在 1990 年代,智慧發動機控制、自動變速器、助力轉向、主動懸架、座椅位置、空調、安全帶、安全氣囊以及其他眾多智慧自動控制系統開始商業化。還出現了車輛輔助資訊系統,例如汽車音影片數字多媒體娛樂系統、無線網路和 GPS 系統。

市場發展

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由於國內生產力水平低、技術有限,汽車在北京的初始市場規模較小。汽車工業發展階段始於 1953 年,一直持續到 20 世紀末。在此期間,汽車生產透過提高總產量、增強汽車效能和降低價格,更好地服務於現有市場。此外,計劃經濟轉變為市場經濟體制,允許人們自由交易產品,個人公民可以經營自己的企業和工廠。在一定程度上,這些因素可以擴大市場規模。在 21 世紀。加入世貿組織後,中國汽車工業迅速發展成為一個大型市場,透過全球化全面融入世界汽車工業[3]

誕生階段

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汽車產業在中國的萌芽階段是一個相當緩慢的過程,這與多種因素有關。首先,20世紀初的中國處於動盪不安的時期。1900年,北京爆發了“八國聯軍侵華戰爭”,隨後是辛亥革命、第一次世界大戰和第二次世界大戰。此外,中國當時缺乏先進技術,與其他國家科學家的學術交流有限,導致大部分汽車在1957年之前都是從西方國家進口或由中外合資企業組裝生產。因此,汽車價格高昂,普通家庭難以負擔。更重要的是,當時基礎設施薄弱,道路網路、加油站和橋樑等設施都處於起步階段,給汽車車主帶來了諸多不便。因此,在20世紀上半葉,腳踏車產業發展迅速,人們更願意騎腳踏車出行,而不是駕駛汽車。與此同時,汽車數量緩慢增長。道路容量超過了總交通量,交通擁堵狀況較為平穩。

發展階段

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1958年,中國生產出第一輛汽車,標誌著中國汽車產業的正式起步。1966年,中華人民共和國政府投資超過11億元,扶持了五個國有汽車製造商。改革開放後,上海760(也稱為鳳凰)開始組裝德國大眾的1.8L桑塔納轎車。1985年,上海大眾汽車有限公司成立,這是一家中德合資企業。由於高產量和國產化率,其汽車成為中國公務車的典範。1984年1月,北京汽車製造廠和美國汽車公司共同成立了北京吉普汽車有限公司,生產2.5L切諾基吉普,也稱為四輪驅動汽車。隨著汽車產量和質量的不斷提高,汽車價格開始下降至合理水平,市場規模不斷擴大。在此階段,中國政府從計劃經濟向市場經濟體制過渡。汽車產業快速發展,形成了更加完善的產業體系。

2001年12月,中國正式加入世界貿易組織,加快了中國汽車產業融入全球化的步伐。2002年,中國的人均GDP接近1000美元,標誌著家庭擁有汽車的初步階段。因此,北京的汽車數量呈大幅增加,而不是逐年緩慢增長。

然而,公共基礎設施投資不足和汽車數量爆炸式增長導致汽車數量與道路網路之間失衡。總交通量超過了道路容量。為了緩解這種情況,北京市政府簡單地開始在市中心建設更多環形道路,並大規模建設立交橋和隧道。這些措施只能在短期內解決交通擁堵問題,因為汽車數量很快就會增加到道路容量的極限。因此,它們形成了一個迴圈,出現交通擁堵,然後修建道路,再次出現交通擁堵,然後需要修建更多道路,等等。此外,在交通政策方面,政府沒有采取限制措施或限額政策來控制汽車總量的增長,因為政府大力鼓勵市民購買汽車,以此來促進經濟增長並增加收入。

北京市政協關於機動車總量控制和需求管理的調查報告指出,北京市機動車數量分別超過200萬和300萬,分別用了六年半和三年九個月。與東京相比,這一過程分別用了5年和10年。2009年,淨增量超過51.5萬輛,相當於香港機動車總量的總量。[4]

成熟階段

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當人們逐漸意識到交通供給永遠無法滿足交通需求,而交通需求始終大於道路網路的最大容量時,大都市開始意識到城市發展政策的重要性。北京市制定了優先發展城市公共交通的戰略。在公共交通優先發展政策的指導下,定製了一項大規模軌道交通建設規劃,以軌道交通為主幹,常規交通為主,其他交通方式為補充。此外,還提出要合理利用基礎設施,構建合理的結構,優先發展公共交通體系,結合土地利用交通導向型城市發展模式,以及各種交通需求管理措施。[5]

定量分析

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結果表[6]和S型曲線如下所示,基於三引數邏輯函式

S (t) = K/ [1+exp (-b (t-to))]

其中

·        S(t) 是狀態指標

·        t 是時間(通常以年為單位)

·        to 是拐點時間(達到一半K的年份)

·        K 是飽和狀態水平

·        b 是係數

在本例中,K 選擇為2000,範圍為600到3000,係數b 計算為0.1226822。

結果表
年份 市場規模(百萬) 預測市場規模(百萬)
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

從實際數量和預測數量的對比來看,從1949年到2008年,兩者基本吻合。從2009年到2015年,實際數量和預測數量之間存在明顯差異。北京交通研究所獲得的資料顯示,2009年私家車總數為3.186億輛,2011年為4.028億輛,2012年為4.192億輛,2013年為4.382億輛,2014年為4.499億輛,2015年為4.523億輛。然而,該模型預測2009年為2.8679億輛,2010年為3.1774億輛,2011年為3.5124億輛,2012年為3.8736億輛,2013年為4.2610億輛,2014年為4.67億輛,2015年為5.1128億輛。實際資料顯示近年來增長緩慢,而預測資料顯示增長趨勢迅速。這種趨勢也可以從S型曲線中發現。

除了最近幾年(2009-2015)的資料外,理論上的S型曲線與實際曲線基本吻合。簡單分析S型曲線,可以確定北京私家車的萌芽階段為1949年到1990年。預計增長髮展階段大約從1991年持續到2050年。預測的S型曲線在最近幾年與實際資料不符,可能有幾個原因。首先,自2010年12月23日起,北京市政府實施了“限購牌照”政策,以控制私家車總量。這種控制措施將降低私家車的增長率。此外,北京市政府投入大量資金髮展公交、地鐵和共享單車等交通方式,鼓勵人們選擇公共交通工具出行,而不是駕駛私家車。因此,增長率從14.2%急劇下降至0.5%。此外,該模型無法預測動態場景,因為它基於方程式進行分析,因此也可能影響結果。

參考文獻

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  1. www.bjtrc.org.cn/JGJS.aspx?id=5.2&Menu=GZCG
  2. 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
  3. https://wenku.baidu.com/view/2ef1b6abdd3383c4bb4cd29c.html
  4. www.cppcc.people.com.cn/GB/11832680.html
  5. Fan, J. 和 Yan, G. (2009)。北京私家車數量的系統動力學研究。發表在,4(1) 628-639。doi:10.1007/978-3-642-02466-5_61
  6. https://d.qianzhan.com/xdata/details/b6380981bdcb141a.html
華夏公益教科書