1. 引言
城市出行结构一般被定义为居民出行采用步行、骑车、乘公共交通及出租汽车等交通方式，由这些方式分别承担出行量在总量中所占的百分比 [1]。上述交通方式一般可被分为个体机动车，公共交通，慢行交通三类不同的出行方式 [2]。出行结构不仅在一定程度上反映了该城市的经济社会发展水平，也影响着城市交通系统的运行和交通政策的制定 [3]。出行结构的演变在一定程度上代表与反映了该城市的经济社会发展水平，也影响着城市交通系统的运行和交通政策的制定。本文以南京市近15年各类交通出行和城市发展水平数据作为数据源 [4] [5] [6]，探究南京市各类交通出行方式与城市社会经济发展水平之间存在何种关系。
2. 城市出行结构特性
城市出行结构直观的反映了居民出行需求与交通设施供给方面的联系，是交通方式分担率最直观的体现 [7]。一般而言，城市出行结构主要分为以下几种类型：
个体机动化出行：居民以小汽车等形式进行出行，具有极高的可达性和灵活性，但单次乘坐的人员较少，污染物排放较高。
公共交通出行：包括轻轨、地铁和常规公交等出行方式，具有运量大、污染少，效率低等优点，在大城市具有极高的可达性但灵活性较差。
慢行交通出行：居民采用步行，自行车等方式出行，具有无污染，经济等优点，但出行距离较短，是小型城市居民出行的主要交通方式(图1)。
2.1. 南京市城市发展分析
南京市在2005年到2019年期间保持年均10%的GDP增长速度，2019年全市GDP达到14,030亿元。这不仅显示出南京市具有极强的社会经济活力，也为南京市的交通基础设施投资建设提供了经济基础。此外，南京市在2005年常住人口已经突破650万，常住人口数量在近15年间保持着明显增长趋势，2019年常住人口更是达到850万，同年人口密度达到1290.4人/平方千米，人均GDP超过15万元，一定程度上反映了南京市较高的交通需求(图2、图3)。
Figure 1. Applicable scope of different travel modes
图1. 不同出行方式适用范围
Figure 2. GDP growth of Nanjing from 2005 to 2019
图2. 2005~2019年南京市GDP增长情况
Figure 3. Urban population development in Nanjing from 2005 to 2019
图3. 2005~2019年南京市城市人口发展情况
2.2. 南京市交通发展分析
2.2.1. 城市机动化水平
社会经济发展对于城市交通发展最直观的表现在于提高城市的机动化水平，一个城市的机动化水平往往由城市机动车保有量和私家车保有量两个指标衡量，而私家车保有量则在一定程度上反映了城市居民选择私家车出行的比例，是影响当地交通出行结构的重要组成因素之一。2019年南京市私家车保有量相较于2005年的15.1万辆有了大幅度提升，达到281.2万辆。但随着限制上牌等政策的发布，近年来南京市私人小汽车增长速度有所放缓，2019年私人小汽车增长率仅为1.9% (图4)。
Figure 4. Development of private cars in Nanjing from 2005 to 2019
图4. 2005~2019年南京市私人小汽车发展情况
2.2.2. 道路基础设施水平
道路基础设施不仅是城市各类交通出行方式的载体，也是城市交通的重要组成部分之一，道路长度、人均道路面积等指标更是反应了城市道路基础设施与社会发展之间的匹配关系。南京市一直加大对道路基础设施的投资与建设，市内道路长度自2005年的5210公里增长到2019年的8583公里，人均道路面积从2005年的14.5人/平方米增长到2019年的24.9人/平方米，此外，道路面积和人行道面积等指标在15年间均有明显提升。近15年来南京市各类道路基础设施指标变化如表1所示：
Table 1. Development of road traffic facilities in Nanjing from 2005 to 2019
表1. 2005~2019年南京市道路交通设施建设发展情况
2.2.3. 公共交通发展
南京市作为首批“公交都市”的示范点，长期以来一直大力支持轨道交通、常规公交等多种公共交通模式的发展。其中，南京市自2004年建设轨道交通1号线以来，至2019年已经实现轨道线路在运营10条，总计运营里程达到378 km，同时，伴随着南京市轨道交通线网的不断完善，市内轨道交通客运量也呈现出明显的增长趋势。近15年来南京市轨道交通线路及客运量指标变化如表2所示：
Table 2. Overview of Nanjing rail line operation from 2005 to 2019
表2. 2005~2019年南京市轨道线路运行概况
此外，南京市常规公交运营线路在近15年间有了极大的提升，2005年南京市常规公交运营里程仅为4539公里，2019年常规公交运行线路已经达到769条，运营里程超过12,000公里。
2.3. 南京市出行结构变化趋势
近15年来，随着南京市对轨道交通的大力投资，轨道交通在居民出行中所占比重越来越高，在2019年达到13.4%。同时，伴随着居民机动化水平的提高，小汽车出行的比重也在逐年增加，采用小汽车出行的居民由2005年的9.2%提高到2019年的17.4%。常规公交因易受道路拥堵等因素影响的原因，其出行比例显示出下降的趋势，2005年的常规公交出行比例为22.6%，而2019年的常规公交出行比例仅为14.8%。南京市居民出行结构在近15年的时间内呈现出由非机动出行为主到以轨道交通为主导的多模式交通出行整合优化的发展过程(图5)。
Figure 5. Changes in the traffic structure of Nanjing from 2005 to 2019
图5. 2005~2019年南京城市的交通出行结构变化图
3. 交通出行结构关联性分析
交通出行结构与城市经济发展以及人口等因素具有关联性，但对于上述相关性很少有论文提及具体的公式表达和关联性强弱，本文在基于上一章对南京市近15年各类交通出行方式发展情况和社会经济发展情况调查研究的基础上，进一步的对各类交通出行结构与经济社会发展构建量化关系，进而探究南京市未来城市交通出行结构发展方向。
3.1. 私家车出行关联性分析
图6显示了南京市小汽车出行比例和城市发展中的GDP、人均GDP、人口和人口密度这四个因素的相关关系。其中，小汽车出行比例与GDP、人均GDP的相关关系采用一次函数进行拟合。小汽车出行比例与人口，人口密度的相关关系采用指数函数的形式进行拟合。图中可以看出，私家车的出行比例和GDP、人均GDP、人口和人口密度这四个因素均呈现出明显的正相关关系，其中，私家车出行比例与GDP的相关性最大(R2= 0.9775)。这表明经济总量的增长有力的增加了小汽车的出行比例。
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 6. The relationship between the proportion of car trips and various factors of urban development. (a) Proportion of car trips and GDP; (b) Proportion of car trips and GDP per capita; (c) Proportion of car trips and total population; (d) Proportion of car trips and population density
图6. 小汽车出行比例与城市发展各因素之间的关系。(a) 小汽车出行比例与GDP；(b) 小汽车出行比例与人均GDP；(c) 小汽车出行比例与人口总量；(d) 小汽车出行比例与人口密度
3.2. 常规公交关联性分析
图7显示了南京市常规公交出行比例和城市发展中的GDP、人均GDP、人口和人口密度这四个因素的相关关系。其中，常规公交出行比例与人口密度的相关关系采用指数函数进行拟合。常规公交出行比例与GDP、人均GDP和人口数量的相关关系采用一次函数的形式进行拟合。图中可以看出，常规公交的出行比例与上述城市发展指标呈现出负相关的关系。这表明伴随着城市社会经济的发展，常规公交的出行比例呈现出下降趋势。
3.3. 轨道交通关联性分析
图8显示了南京市轨道交通出行比例和城市发展中的GDP、人均GDP、人口和人口密度这四个因素的相关关系。其中，轨道交通出行比例与GDP、人均GDP的相关关系采用一次函数进行拟合。轨道交通出行比例与人口数量、人口密度的相关关系采用指数函数的形式进行拟合。图中可以看出，轨道交通的出行比例与上述城市发展指标呈现出正相关的关系。其中，轨道交通的出行比例与GDP总量最相关(R2= 0.9818)，这表明伴随着城市社会经济的发展，轨道交通的出行比例呈现出上升趋势。
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 7. The relationship between the proportion of regular bus trips and various factors of urban development. (a) Regular bus travel ratio and GDP; (b) Regular bus travel ratio and GDP per capita; (c) Proportion of regular bus and total population; (d) Regular bus travel ratio and population density
图7. 常规公交出行比例与城市发展各因素之间的关系。(a) 常规公交出行比例与GDP；(b) 常规公交出行比例与人均GDP；(c) 常规公交出行比例与人口总量；(d) 常规公交出行比例与人口密度
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 8. Relationship between rail transit trip proportion and urban development factors. (a) Travel ratio of rail transit and GDP; (b) Travel ratio of rail and GDP per capita; (c) Travel proportion and total population of rail transit; (d) Travel proportion and population density of rail transit
图8. 轨道交通出行比例与城市发展各因素之间的关系。(a) 轨道交通出行比例与GDP；(b) 轨道交通出行比例与人均GDP；(c) 轨道交通出行比例与人口总量；(d) 轨道交通出行比例与人口密度
4. 结论
本文在调查南京市中长期社会经济和交通发展数据的基础上，采用相关分析的方法进行了南京市私家车出行、轨道交通和常规公交三种主要交通出行模式比例的相关性分析，结合南京市近15年来的社会经济发展，提出了南京市多类交通出行方式与城市社会经济发展的关联性，有利于认识不同交通方式在城市发展中的作用和功能定位，进而为科学制定城市发展方向提供参考。实验结果表示，私家车出行和轨道交通出行与城市社会经济的发展呈现出正相关关系，而常规公交的出行比例会随着城市社会经济的发展呈下降趋势。