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　　通过构建以单位客运周转量碳足迹作为目标函数的交通结构优化模型，同时因为交通运输效率为交通结构优化的重要指标，因此将其作为另一目标函数，从而建立双目标规划模型来进行城市发展模式研究。综上所述，建立模型如下。

　　3、案例分析

　　以北京市作为实例研究对象。运用上述模型对北京市城市客运交通模式进行研究，并探讨验证上述模型的实用性。选取２０２０年作为此次研究的规划年限。根据北京市的发展现状和各项交通基础设施建设的情况，在本次规划中的交通方式构成为：常规公交、地铁、私家车、出租车，以及自行车这５种，即｛Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５｝＝｛常规公交，地铁，私家车，出租车，自行车｝。

　　３．１北京市城市交通需求总量

　　根据北京《２０１１北京市交通发展年度报告》得到北京市２０１０年日均居民出行总量为２９０４万人次，人口规模为１９６１万，城市用地规模为１３７７ｋｍ２；根据《北京城市总体规划（２００４～２０２０年）》可以得出２０１０年北京市居民平均出行距离从２０００年的８ｋｍ增至１０ｋｍ，则根据北京市发展推测２０２０年北京市居民平均出行距离有同样增幅，则为１２．５ｋｍ，２０２０年北京市的交通出行总量（不含步行）为１２２．０８亿人次，计算得出日均出行总量为３３６４．４万人次；根据《北京城市总体规划（２００４～２０２０年）》可得到２０２０年城市人口规模为１８００万，用地规模为１６５０ｋｍ２。

　　３．２城市交通可达性相关参数

　　《２０１０中国新型城市化报告》中得出北京市居民平均上班所需交通时间达到５２ｍｉｎ，位居全国之首。据调查，北京城市居民交通出行来回时间大致为８０～１２０ｍｉｎ，根据居民出行特征，推得北京市居民出行单程平均时耗为５０ｍｉｎ，与前面报告吻合，所以经计算北京市在规划年的城市等效半径为２２．９２ｋｍ。

　　通过组织社会调查实践，结合第３次北京市居民出行调查结果，经分析得到北京市现状各交通方式的平均运行速度。公交出行由于设置了公交专用道，速度较为稳定，但速度仍小于小汽车的运行速度；并在主城区实施现场问卷调查居民出行，统计分析得到选择不同交通方式的平均出行距离。

　　３．３城市能耗限制

　　Ｃａｒｌｓｓｏｎ等在对城市交通活动的能源研究的基础上，得出在可持续发展的目标下，保证居民正常出行所需的能源消费量为每年人均１１０００ＭＪ。我国发达城市年人均能耗为８５．７ＧＪ，一般发达国家的交通能耗约占总能耗的２０％，而我国还不能达到此水平，则按１５％计算，客运、货运各占５０％，则我国城市人均客运交通能耗上限为１８．０４ＭＪ，故北京２０２０年城市客运交通的能源消耗限值ｅｎｃ＝１８．０４×１８００００００＝３２４７２００００ＭＪ。

　　３．４北京市交通发展规模

　　根据北京《２０１１北京市交通发展年度报告》以及《北京城市总体规划（２００４～２０２０年）》得到２０１０交通方式的客运量周转量分担比例和２０２０年各种方式的客运量。

　　３．５模型求解与分析

　　根据上述分析及数据，计算模型如下。ｍｉｎ１９．８Ｔ１＋９．５Ｔ２＋１１６．９Ｔ３＋１４０．２Ｔ４Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５ｍａｘ０．０４２９Ｔ１＋０．０８９３Ｔ２＋０．０２３７Ｔ３＋０．０１４４Ｔ４＋０．０１７１Ｔ５ｓ．ｔ．ΣｉＴｉ≥３３３７２．０６３（２６Ｔ１＋３８．Ｔ２＋３３Ｔ３＋３３Ｔ４＋１６Ｔ５）ΣｎｉＴｉ×５６≥２２．９２０．７１４Ｔ１＋０．３２２Ｔ２＋２．７９５Ｔ３＋５．５９Ｔ４≤３２４７２００００１２２８３．９２≤Ｔ１≤１４１３０７０７９．９５２≤Ｔ２≤１５６９１．５６７９７１．４８≤Ｔ３≤１２３１３．７０４７８９．８９≤Ｔ４≤１８３０．２３２８５７．５３≤Ｔ５≤５０４６．６利用Ｍａｔｌａｂ软件选择目标到达法，在上述约束条件下对目标函数求解，求得２０２０年北京市各交通方式的日均客运周转量（不含步行）。

　　发现各类交通出行方式的客运周转量所占比例由大到小依次为：常规公交、轨道交通、自行车、小汽车和出租车，这表明为了满足人均碳排放最低及客运周转量最大的目标，人们的出行方式需要进行适当调整。通过计算，公共交通客运量的分担比重（轨道交通＋常规公交）由当前的３９．７％增长为５３．１％，私人小汽车的比重由３４．２％下降为１７．６％，与此同时，城市单位２０交通信息与安全２０１５年５期第３３卷总１９３期客运周转量碳足迹由原先的４３．６７２ｇ／人·ｋｍ下降为３７．７０７ｇ／人·ｋｍ，下降了１３．７％，而城市客运交通运输效率贡献值也由原来的１４０８．３８２上升为１９７４．５３３，大致提高了４０％。证明了通过低碳模式优化后的城市客运交通结构具有一定的合理性，对于研究符合城市发展的低碳客运交通发展模式具有促进意义。

　　鉴于城市人口、机动车拥有量以及客运周转量的增长都会对城市交通碳排放起促进作用，增加公共交通的投入使用力度、增加其在交通模式中所占比重能有效抑制未来城市交通碳排放的发展，同时显著增加城市客运交通运输效率。而针对北京市如今的客观情况，构造公共交通与慢行交通为主，小汽车为辅的交通模式，营造和谐、低碳、高效率的城市客运交通发展模式将成为未来的主要趋势。

　　4、结束语

　　本文基于碳足迹理论的发展和各国对交通发展模式的探索，提出了一种低碳高效的城市客运交通优化模型，该模型以单位客运周转量碳足迹和城市客运系统运输效率为目标，城市居民的出行需求、居民可达性、城市交通能源消耗限值和各类交通方式发展作为约束条件进行构建。并以北京市客运模式为例验证了模型的可行性，基本确定以碳足迹理论来指导优化城市交通发展模式，可以在降低碳排放的同时增加交通运输效率，具有一定的可行性。而由于数据统计等客观原因，本文模型并未考虑诸如道路交通结构、基础设施建设及不同车辆能耗等方面的差异对模型结果的影响，同时碳排放因子的取值也会在不同区域不同环境下有所变化，笔者也将会在往后的实验研究中将上述条件引入模型，继续对该模型进行深入研究，保证模型的科学和严谨性。

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