城市交通規(guī)劃的開端

城市交通規(guī)劃的開端

第三章在第二次世界大戰(zhàn)期間，常規(guī)的公路項目停止。公路材料和人員被用來建造滿足戰(zhàn)爭生產和信息需求的通道。隨著汽油和輪胎的定量配給，再加上沒有制造新的汽車，公共交通迅速發(fā)展。

1941年至1946年間，公共交通乘客量增長了65％，達到每年234億次的歷史最高水平（美國公共交通協(xié)會，1995年）。當戰(zhàn)爭結束時，對房屋和汽車的需求不斷增加，迎來了郊區(qū)的繁榮時代。汽車產量從1945年的7萬輛增長到1946年的210萬輛，350萬輛和1947年的350萬輛。公路旅行在1946年達到戰(zhàn)前高峰，并以每年6％的速度攀升，并持續(xù)數十年。（Dept.ofTransportation,1979a）。另一方面，公共交通使用量在以戰(zhàn)爭期間的增長速度下降。到1953年，每年只有不到140億的公共交通出行（交通研究委員會，1987年）。國家的高速公路狀況不佳，無法應付這種日益增加的交通負荷。戰(zhàn)爭期間幾乎沒有實行過改善公路的措施，戰(zhàn)時交通更是使道路狀況惡化。此外，郊區(qū)的發(fā)展增長發(fā)生在高速公路沒有能力承載所產生的交通。郊區(qū)交通迅速壓倒了現有的兩條以前的農村道路（Dept.ofTransportation，1979a）。交通設施也從戰(zhàn)爭結束時經歷了嚴重的磨損。到1950年，公共交通的員工的工資要求得到滿足，導致票價平均增長接近50％。這進一步造成了乘客量的下降。這些因素加起來導致許多公共交通公司出現嚴重的財務問題（交通研究委員會，1987年）。戰(zhàn)后時期集中于處理郊區(qū)經濟增長和由于和平時期經濟的回歸而產生的問題。在戰(zhàn)爭期間必須推遲的許多規(guī)劃活動恢復了新的活力。1944年聯(lián)邦援助公路法案1944年的聯(lián)邦援助公路法案被通過，是作為向戰(zhàn)后經濟的過渡，并為交通的預期增長做好準備。這一行為大大增加了聯(lián)邦援助公路項目的授權資金，從1942年和1943年的137,500美元，到1944年和1945年沒有資金，到1946年到1948年，每年增加到50萬美元。該法案還認識到公路項目日益復雜。最初的7％聯(lián)邦援助公路項目更名為聯(lián)邦援助初級系統(tǒng)，各州選擇聯(lián)邦援助二級農場市場和進口公路系統(tǒng)授權。聯(lián)邦援助資金分為三個部分，稱為“ABC”計劃，主要系統(tǒng)為45％，次要系統(tǒng)為30％，初級和次級系統(tǒng)的城市擴展為25％。該法案繼續(xù)通過公式分配資金。1944年聯(lián)邦援助公路法案對于主要系統(tǒng)，使用面積，總人口和郵政路線里程作為因素分配資金。對于次要系統(tǒng)，使用相同的公式，只是用農村人口替代總人口。對于城市擴展，城市人口是唯一的因素。第一次，聯(lián)邦援助資金高達三分之一的費用可用于獲得通行權。批準了40,000英里的州際公路國家系統(tǒng)。這些路線是由BPR批準的州選擇的。但是，除了常規(guī)的聯(lián)邦援助授權之外，沒有提供特別資金來建造該系統(tǒng)。早期城市出行調查

大多數城市地區(qū)直到1944年才開始城市出行調查。在那一年期間，聯(lián)邦援助公路法案授權支付聯(lián)邦援助初級和次級公路系統(tǒng)的城市擴展資金。直到那時，還缺乏關于城市旅行的信息，可用于規(guī)劃公路設施。事實上，沒有制定可提供所需信息的全面調查方法。由于城市街道系統(tǒng)的復雜性以及從路線到路線的出行轉移，對于所需要的改進，交通量并不是令人滿意的指標。需要對出行的起源和目的地以及影響旅行的基本因素進行研究（Holmes和Lynch，1957）。早期城市出行調查

為滿足這種需要而開發(fā)的方法是家庭訪談式的起點-目的地的調查。接受了房子成員的采訪，以獲得關于在特定時期進行的所有出行的數量，目的，模式，起點和目的地的信息。這些城市出行調查被用于公路設施，特別是高速公路系統(tǒng)的規(guī)劃，以及確定設計特征。美國公共道路公司于1944年出版了第一本“家庭訪談交通研究程序手冊”（美國商務部，1944年）。圖3顯示了來自家庭訪談調查的內部出行報告表。在1944年，這種調查方法在塔爾薩，小石城，新奧爾良，堪薩斯城，孟菲斯，薩凡納和林肯等城市使用。城市交通規(guī)劃過程的其他要素也正在開發(fā)和應用于開創(chuàng)性的交通規(guī)劃研究。在交通計數，高速公路存貨和分類，公路能力，路面狀況研究，成本估算和系統(tǒng)規(guī)劃等領域正在產生和完善新的概念和技術。將許多這些要素融入城市交通規(guī)劃過程的第一次嘗試是在1927年的克利夫蘭區(qū)域交通研究，由美國公共道路局贊助。早期城市出行調查

但是，即使在這項研究中，交通預測是一種使用基本線性預測的粗糙藝術（Cron，1975b）。在波士頓交通研究中，一種基本形式的重力模型被應用于預測交通在1926年，但該技術未在其他領域使用。事實上，20世紀30年代，城市交通規(guī)劃的技術進步很少。正是在這一時期，高層需求和金融研究的方法被開發(fā)和擴大（U.S.Dept.ofTransportation,1979a）。在20世紀40年代，很顯然，如果土地利用和出行之間的某些關系可以衡量，這些關系可以用作預測未來出行的手段。它仍然用于計算機的開發(fā)，其能夠處理來自這些調查的大量數據，以允許估計出行，土地利用和其他因素之間的這些關系。使用這種方法開發(fā)未來高速公路計劃的第一個主要測試是在20世紀50年代初在圣胡安，波多黎各和底特律（SilverandStowers，1964年;底特律都市區(qū)交通研究，1955/6）。早期交通規(guī)劃在此期間，運營者把實施交通規(guī)劃作為經營交通系統(tǒng)的一部分。聯(lián)邦援助不適用于規(guī)劃或建設，在交通運營中幾乎沒有聯(lián)邦利益。然而，由于交通運輸乘客流量的下降，沒有資金用于恢復設施和設備，財政問題增加。在一些城市地區(qū)，建立交通當局以接管和運行交通系統(tǒng)。芝加哥交通管理局和波士頓的城市交通管理局于1947年成立，并于1955年成立了紐約市交通局。正是在這個時候，舊金山灣區(qū)開始規(guī)劃區(qū)域快速交通系統(tǒng)。1956年，快速運輸委員會在五縣地區(qū)建議了一個123英里的系統(tǒng)。作為本研究的結果，灣區(qū)交通區(qū)（BARTD）在五個縣內形成。BARTD完成了交通系統(tǒng)的規(guī)劃，并進行初步工程和金融研究。在1962年11月，選民批準發(fā)行債券，建立一個三縣75英里制度，完全由當地基金組成（Homburger，1967）。DawnofAnalyticalMethods在20世紀50年代初之前，早期起點-目的地研究的結果主要用于描述現有的出行模式，通常以出行起點和目的地以及“需求線”的形式，示意性地表示出行的主要空間分布。未來城市出行量是通過將過去的交通增長率擴展到未來而開發(fā)的，僅僅是一種外推技術。一些交通研究沒有使用任何類型的預測，強調只是減輕現有的交通問題（美國交通部，1967b）。在50年代初期，新的想法和技術正迅速產生應用于城市交通規(guī)劃。1950年，高速公路研究委員會發(fā)布了《路徑選擇和交通分配》（Campbell，1950），這是一個概括了識別交通需求線和連接起點-目的地的通信概要。到20世紀50年代中期，克利夫蘭交通研究的托馬斯·弗拉塔爾開發(fā)了一種計算機方法，使用增長的因素分配未來的起點-目的地出行數據。DawnofAnalyticalMethods1956年，Eno公路交通控制基金會發(fā)布了《公路交通估計》（Schmidt和Campbell，1956年），其中記錄了最先進的技術并強調了弗拉塔爾技術。在此期間，美國公共道路局（BPR）主辦了一項關于哥倫比亞大學交通發(fā)展的研究，該研究由RobertMitchell和ChesterRapkin進行。它旨在通過經驗方法提高對出行和土地利用之間關系的理解，包括人員和貨物運輸。Mitchell和Rapkin國家作為他們研究的一個主要前提：“盡管各國對于居住地點和工作地點之間的遷移給予了相當多的關注，但這個問題沒有得到特別強調;即將家庭和工作場所之間的出行視為“運動系統(tǒng)”，其變化可能與土地利用變化和相關城市行動系統(tǒng)或社會結構中的其他變化相關“（Mitchell和Rapkin，1954，第65頁）。DawnofAnalyticalMethods1956年，Eno公路交通控制基金會發(fā)布了《公路交通估計》（Schmidt和Campbell，1956年），其中記錄了最先進的技術并強調了弗拉塔爾技術。在此期間，美國公共道路局（BPR）主辦了一項關于哥倫比亞大學交通發(fā)展的研究，該研究由RobertMitchell和ChesterRapkin進行。它旨在通過經驗方法提高對出行和土地利用之間關系的理解，包括人員和貨物運輸。Mitchell和Rapkin國家作為他們研究的一個主要前提：“盡管各國對于居住地點和工作地點之間的遷移給予了相當多的關注，但這個問題沒有得到特別強調;即將家庭和工作場所之間的出行視為“運動系統(tǒng)”，其變化可能與土地利用變化和相關城市行動系統(tǒng)或社會結構中的其他變化相關“（Mitchell和Rapkin，1954，第65頁）。DawnofAnalyticalMethods他們表現出對影響出行模式和行為的許多變量的早期理解;例如：“居住地的往返系統(tǒng)隨著家庭成員的性別構成和年齡而變化。單身人士，年輕的已婚夫婦，有年幼子女的家庭和由老年人組成的家庭的出行模式都顯示出行行為的顯著差異“（同上，第70頁）。他們還預期社會科學方法對理解的貢獻的出行行為：“然而，調查出行的動機和他們與行為和實際事件是出行的后果的對應將有助于了解為什么這種行為發(fā)生，從而增加預測行為的可能性”（同上，第54頁）。他們以一個分析出行模式的框架結束，其中包括為土地利用和出行開發(fā)分析關系，然后預測它們作為設計未來交通需求的基礎。AASHTO用戶利益分析手冊他們表現出對影響出行模式和行為的許多變量的早期理解;例如：“居住地的往返系統(tǒng)隨著家庭成員的性別構成和年齡而變化。單身人士，年輕的已婚夫婦，有年幼子女的家庭和由老年人組成的家庭的出行模式都顯示出行行為的顯著差異“（同上，第70頁）。他們還預期社會科學方法對理解的貢獻的出行行為：“然而，調查出行的動機和他們與行為和實際事件是出行的后果的對應將有助于了解為什么這種行為發(fā)生，從而增加預測行為的可能性”（同上，第54頁）。他們以一個分析出行模式的框架結束，其中包括為土地利用和出行開發(fā)分析關系，然后預測它們作為設計未來交通需求的基礎。AASHTO用戶利益分析手冊在20世紀40年代末，AASHO規(guī)劃和設計政策委員會在BPR的協(xié)助下，著手開發(fā)用于對公路項目進行經濟分析的普遍適用的分析技術。這項工作源自國家公路部門關于使用經濟分析的調查，發(fā)現這些程序及其使用方法缺乏相似性（美國國家公路官員協(xié)會，1960年）?；谠缙陉P于公路經濟分析的工作，委員會制定了進行利益成本分析的手冊（美國國家公路官員協(xié)會，1952b）。手冊的基本原則是“......應該在投資上返還利潤，也適用于公路項目和一般商業(yè)投資。”不像以前的分析方法，只測量建設，通行權和維護成本，作為經濟分析的必要和不可或缺的一部分，手冊包括高速公路用戶的成本。AASHTO用戶利益分析手冊在20世紀40年代末，AASHO規(guī)劃和設計政策委員會在BPR的協(xié)助下，著手開發(fā)用于對公路項目進行經濟分析的普遍適用的分析技術。這項工作源自國家公路部門關于使用經濟分析的調查，發(fā)現這些程序及其使用方法缺乏相似性（美國國家公路官員協(xié)會，1960年）。基于早期關于公路經濟分析的工作，委員會制定了進行利益成本分析的手冊（美國國家公路官員協(xié)會，1952b）。手冊的基本原則是“......應該在投資上返還利潤，也適用于公路項目和一般商業(yè)投資。”不像以前的分析方法，只測量建設，通行權和維護成本，作為經濟分析的必要和不可或缺的一部分，手冊包括高速公路用戶的成本。直到出版，沒有數據來執(zhí)行這樣的分析。AASHTO用戶利益分析手冊該手冊將利益成本比定義為道路使用者成本（替代路線）之間的差除以成本差。道路使用者成本包括：燃料，其他運營成本（即石油，輪胎，維護，折舊），時間價值，舒適性和便利性，車輛所有權成本和安全性。時間價值指定為每小時1.35美元或每人每小時0.75美元。舒適性和便利性的價值被包括作為對于更大干擾行程并且根據道路類型變化的增加的成本。它的范圍從最好的條件下0美分每英里到最壞的條件下1.0美分每英里。手冊包括了表格和圖表，其中包括這些成本和收益的組成部分的具體值，以及進行利益成本分析的程序。該手冊于1960年更新，沿用了以前的分析方法，增加了新的單位成本數據（美國國家公路官員協(xié)會，1960年）。在對分析技術和單位成本數據（美國國家公路官員協(xié)會，1978年）的一些研究工作完成后，于1977年發(fā)布了該手冊的主要更新。該手冊還擴展到解決公交改善的問題。該手冊認識到，利益成本分析只是交通項目評估的一個要素，它適合更大的城市交通規(guī)劃過程。分析技術的突破使用出行預測分析技術的第一個突破是1955年出版了一篇題為“交通運動的一般理論”的論文，由AlanM.Voorhees（Voorhees，1956年）出版。Voorhees提出了重力模型作為鏈接土地使用與城市交通流量的手段。研究已經進行了多年的人力交互的重力理論。以前，重力比喻已被社會學家和地理學家應用于解釋人口移動。Voorhees使用原點-目的地調查數據，其中駕駛時間作為空間間隔的度量，并估計三行程目的引力模型的指數。其他進行類似研究的人很快證實了這些結果（美國商務部，1963a）。交通分配領域很快又出現了突破。交通分配的主要困難是評估駕駛員在起點和目的地之間的路線選擇。公路研究委員會的EarlCampbell提出了一條“S”曲線，它將特定設施的使用百分比與出行時間比率相關聯(lián)。進行了一些實證研究，以評估使用交通流量從主干道的新高速公路的理論。從這些研究中，美國國家公路官員協(xié)會在1952年的“城市交通流量轉移到新公路的基礎”中公布了一個標準的交通分流曲線（圖4）分析技術的突破然而，交通分配仍然主要是機械過程，需要判斷（美國商務部，1964年）。然后在1957年提出了兩篇論文討論了網絡的最小阻抗算法。一個題為“通過迷宮的最短路徑”，由愛德華·摩爾，第二個是“最短路線問題”，由GeorgeB.Danzig。使用這樣的算法，然后可以使用新開發(fā)的計算機將行程分配到最小時間路徑。芝加哥地區(qū)交通研究的工作人員在道格拉斯·卡羅爾博士小姐最后開發(fā)和改進的計算機程序，允許交通整個芝加哥地區(qū)（美國商務部，1964年）。國家城市交通委員會雖然公路部門主要強調主干道路，但城市街道擁堵正在穩(wěn)步惡化。正是在這種氣氛中，城市交通委員會成立于1954年。其目的是“幫助城市通過系統(tǒng)收集基本事實更好地規(guī)劃交通運輸;為公眾提供盡可能最好的交通成本和幫助實現城市更新和健全的城市增長的理想目標”（國家委員會，1958-59）。委員會由來自各個領域的專家組成，代表聯(lián)邦，州和市政府，交通和其他利益。它制定了一本指南，為您的城市更好的交通（國家委員會，1958-59），旨在幫助當地官員建立一個有序的城市交通規(guī)劃計劃。它補充了一系列17個程序手冊，描述了規(guī)劃公路，交通和終點改進的技術。指南和手冊得到國家承認。盡管指南主要是為了提請地方官員注意，它強調需要采取合作行動，專業(yè)人員和決策者之間充分交流，以及按照社區(qū)發(fā)展的廣泛目標發(fā)展交通系統(tǒng)。它首次提供了系統(tǒng)運輸規(guī)劃的完整文件化程序。1954年住房法關于城市規(guī)劃的聯(lián)邦政策的一個重要基石是1954年“住房法”第701條。該法案表明國會對城市問題的關注，并承認城市規(guī)劃過程是處理這些問題的適當方法。第701條授權向國家規(guī)劃機構，城市和其他人口不足5萬人的城市提供聯(lián)邦規(guī)劃援助，并在進一步修正后，向大城市和區(qū)域規(guī)劃機構（華盛頓中心，1970年）行動是鼓勵城市規(guī)劃的有序進程，以解決與城市增長和制定地方計劃和政策有關的問題。該法案指出，規(guī)劃應在全面規(guī)劃的框架內在整個區(qū)域范圍內進行。開拓城市交通研究分析方法的發(fā)展開始應用于開創(chuàng)性的城市交通研究在20世紀40年代末和50年代。在這些研究之前，城市交通規(guī)劃是基于現有的出行需求或使用在區(qū)域范圍內應用均勻增長因素的出行預測。波多黎各的圣胡安，1948年開始的交通研究，是最早使用出行世代方法預測出行的人之一。為一系列按一般位置，粗強度測量和活動類型分層的土地利用類別制定了出行生成率。這些稅率適用于一些修改，預計的土地利用計劃（Silver和Stowers，1964）。底特律都市區(qū)交通研究（DMATS）首次將城市交通研究的所有要素集中在一起。該項目于1953年至1955年在執(zhí)行董事J.DouglasCarroll博士，Jr.下進行。DMATS工作人員根據每個區(qū)域的土地利用類別制定了出行發(fā)生率。開拓城市交通研究未來出行是從土地利用預測估計。行程分布模型是重力模型的變體，其中航空公司距離作為測量行進摩擦的因素。以速度和距離比曲線進行交通分配。大部分工作是借助制表機在一些計算的幫助下完成的。利益/成本比率用于評估高速公路網絡的主要要素（DetroitMetropolitanAreaTrafficStudy，1955/1956;SilverandStowers，1964;Creighton，1970）。在1955年芝加哥地區(qū)交通研究（CATS）開始在J.道格拉斯·卡羅爾博士的指導下，它設定了未來城市交通研究的標準。在底特律學到的經驗在芝加哥應用更加復雜。CATS使用了在底特律開創(chuàng)的基本六步程序：數據收集，預測，目標制定，網絡建議準備，建議測試和建議評估。交通網絡是為了按照預測的土地利用模式提供出行而開發(fā)的。開拓城市交通研究它們使用系統(tǒng)分析進行測試，考慮每個設施對網絡中其他設施的影響?；诮洕试u估網絡-以最低成本運載的最大出行量。CATS使用行程生成，行程分布，模態(tài)分割和行駛預測的交通分配模型。一個簡單的土地利用預測程序被用來預測未來的土地利用和活動模式。CATS工作人員在出行預測（芝加哥地區(qū)交通研究，1959/1962;Swerdloff和Stowers，1966;Wells等人，1970）中使用計算機取得了重大進展。其他交通研究包括華盛頓地區(qū)交通1955年的研究，1957年的巴爾的摩交通研究，1958年的匹茲堡地區(qū)交通研究（PATS），1958年的哈特福德地區(qū)交通研究和1959年的賓夕法尼亞州（費城）交通研究。所有這些研究都是新規(guī)模的交通規(guī)劃。他們是涉及大型全職工作人員的全區(qū)域多學科工作。開拓城市交通研究CATS工作人員在出行預測（芝加哥地區(qū)交通研究，1959/1962;Swerdloff和Stowers，1966;Wells等人，1970）中使用計算機取得了重大進展。其他交通研究包括華盛頓地區(qū)交通1955年的研究，1957年的巴爾的摩交通研究，1958年的匹茲堡地區(qū)交通研究（PATS），1958年的哈特福德地區(qū)交通研究和1959年的賓夕法尼亞州（費城）交通研究。所有這些研究都是新規(guī)模的交通規(guī)劃。他們是涉及大型全職工作人員的全區(qū)域多學科工作。開拓城市交通研究CATS工作人員在出行預測（芝加哥地區(qū)交通研究，1959/1962;Swerdloff和Stowers，1966;Wells等人，1970）中使用計算機取得了重大進展。其他交通研究包括華盛頓地區(qū)交通1955年的研究，1957年的巴爾的摩交通研究，1958年的匹茲堡地區(qū)交通研究（PATS），1958年的哈特福德地區(qū)交通研究和1959年的賓夕法尼亞州（費城）交通研究。所有這些研究都是新規(guī)模的交通規(guī)劃。他們是涉及大型全職工作人員的全區(qū)域多學科工作。1956年聯(lián)邦援助公路法案CATS工作人員在出行預測（芝加哥地區(qū)交通研究，1959/1962;Swerdloff和Stowers，1966;Wells等人，1970）中使用計算機取得了重大進展。其他交通研究包括華盛頓地區(qū)交通1955年的研究，1957年的巴爾的摩交通研究，1958年的匹茲堡地區(qū)交通研究（PATS），1958年的哈特福德地區(qū)交通研究和1959年的賓夕法尼亞州（費城）交通研究。所有這些研究都是新規(guī)模的交通規(guī)劃在城市交通規(guī)劃發(fā)展的這個早期階段，出現了1956年的“聯(lián)邦援助公路法”。該法案發(fā)起了最大的公共工程項目，目前正在進行：建立國家和國防公路國家系統(tǒng)。這一行為是二十年研究和談判的頂點。作為區(qū)域間高速公路報告的結果，國會在1944年的聯(lián)邦援助公路法案中通過了不超過40,000英里的州際公路國家系統(tǒng)。然而，沒有授權貨幣建造該系統(tǒng)。根據美國公共道路局和國防部的建議，在1947年通過了一個37,700英里的系統(tǒng)。1956年聯(lián)邦援助公路法案（圖5）這個網絡主要由聯(lián)邦援助主要系統(tǒng)的最繁忙的路線組成。剩余的2,300英里用于在城市地區(qū)及其附近的額外徑向，旁路回路和周向路徑。在城市官員的合作和援助下，各州對城市地區(qū)的需求進行了研究。。他們是涉及大型全職工作人員的全區(qū)域多學科工作。1956年聯(lián)邦援助公路法案1955年正式指定了城市聯(lián)系（美國商務部，1957年）。當時撥款，但數額非常低：1952年和1953年為2500萬美元，聯(lián)邦份額為50％，1954年為1.75億美元，超越了60％的聯(lián)邦份額。為了確保大量增加資金，1952年由公路用戶大會發(fā)起了一項主要的國家游說活動，題目是“項目充足道路”。艾森豪威爾總統(tǒng)任命了LuciusD.Clay將軍，在1955年編寫了一份十年國家公路計劃報告的國家咨詢委員會。它建議建立一個37,000英里的州際系統(tǒng)使用債券資助230億美元的成本（Kuehn，1976）。最后，隨著1956年的聯(lián)邦援助公路法案，國家州際和國防高速公路的建設轉向高速。1956年聯(lián)邦援助公路法案該行為將授權系統(tǒng)范圍擴大到41,000英里。這個制度計劃將90％的人口為5萬以上的城市和許多較小的城市和城鎮(zhèn)倒塌。該法案還授權在1957年至1969年的13個財政年度的支出為248億美元，聯(lián)邦份額為90％。該法案規(guī)定了可在系統(tǒng)上操作的車輛的構造標準和最大