交通拥堵评价为什么需要严谨?

刘淼/上海市城市规划设计研究院 信息中心 张扬/上海市交通信息中心 杨晓萍/上海市交通委员会交通指挥中心

2017-02-08 15:31 来源:澎湃新闻

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2016年第11届中国智能交通大会上,北京交通发展研究院院长郭继孚分享了对当前城市道路交通拥堵排名、多种交通指数差异的思考,引起了行业内的极大反响和反思,并在2016年12月15日澎湃新闻市政厅的文章《不靠谱的交通大数据乱象》中进行了详细陈述。这里基于自2007-2012年开展上海市中心城道路交通状况年报等交通分析评估工作的经验做些交流,分享和探讨交通拥堵评价中的指标那些事。
指标体系是大数据与行业应用结合的关键
近年来,随着多源大数据的出现,以及IT技术的日益成熟,多个城市相继推出了针对城市特点的交通指数评估交通运行情况,而争议最大的则来自某互联网企业推出的城市拥挤排名,争议的核心点就在于该指标的代表性和专业性。
针对大数据的行业应用,同济大学杨东援教授提出,大数据需要建立从感知、认知到洞察的方法论。其中的指标体系构建正是大数据与传统数据、规划理论相衔接的关键。通过指标体系对大量数据核心要素的提取,可以避免公众和决策者淹没在数据海洋中,也给指标的设置提出了更高的要求。
数据信息获取流程(作者自绘)
以当前争议最大的某互联网公司的报告为例。针对拥堵评价,其报告提出了拥堵延时指数指标,认为指数越高表示出行延时占出行时间的比例越大,也就越拥堵,于是开展了“城市拥堵排名”。但站在专业人员角度看,拥堵是这样评测的吗?
为什么评价拥堵需要严谨?
在交通运行评估中,拥堵的定义是很专业的工作。对于一个路段来说,拥堵比较简单,可将其定义为低于一定车速。但当我们面对一个城市的庞大路网时,情况就没有这么简单了。美国最大的交通运输研究机构德克萨斯交通研究所TTI(Texas A&M Transportation Institute)提出,衡量路网拥堵,主要分为三个维度——绝对程度(severity)、空间范围(extent )和持续时间(duration)。
那具体怎么实际测算?这里结合《上海市中心城道路交通年度报告》中的探索,选取数据质量较好的快速路系统来解释。理由在于:(1)上海市城市快速路交通监控系统在快速路系统布设的线圈感应器数据质量高、数据完整,可获取的指标包括车速、车流量、车型(大小车型需要进行换算)、车头时距等交通行业核心指标。(2)城市快速路系统是上海城市道路交通的命脉,以不足6%的设施量承担中心城区包括内环线在内全市37%的标准车公里,具有较好的代表性。
1、关于拥堵空间范围(畅通度)
对于路段的拥挤,一般设定一个速度阈值作为判断标准,但针对一个路网,则需要看使用畅通度。畅通度是指高峰时段内,高架路网上处于畅通状态的快速路总段长度占快速路网总长度的比例,这里选择75%作为畅通判定标准,也就是当畅通路段达到75%以上时,认为路网整体属于畅通。下图以上海市内环线外圈为例,通过contour呈现出工作日和周六路段车速的时空分布,可以看出在不同时段,路网的状况有很大的变化。
以浦西内环线外圈为例工作日及周六速度时空分布图
(红橙黄的速度划分分别为20、40、55公里/小时)

2、关于拥堵时长(拥堵时间)
路网拥堵时长的定义:以畅通度低于75%作为路网处于拥堵状态的判定,可得到快速路网拥堵时长的情况,如下图所示。可以看出,2009年早高峰时段为7:25-8:55,持续时间较同比延长了15分钟;晚高峰时段为17:15-19:10。从拥挤持续时间来看,2009年拥堵时间大大延长,较上年增加了55分钟,主要体现为上午次高峰。同时,这也说明年报为进行年度对比选取的早晚高峰时段(8:00~9:00、18:00~19:00)是合理的。
3、关于拥堵绝对程度(平均车速)
路网拥堵的绝对程度,这里主要使用高峰时段路段基于车辆数加权得到的路网平均车速。最终形成的评价结果如下表所示,2009年快速路网同比拥堵情况有较大幅度提升。因为2009年是迎接2010年上海世博会基础设施建设的决战年,重大市政工程建设、轨道站点建设、地面道路施工等对道路的占用达到历史高点。
拥堵延误指标作为拥堵评价仍有待深化
由以上分析可以看出,交通拥堵的专业定义具有拥挤时长、程度、范围三个主要维度,前述实证仅以快速路网为例,整体路网还存在地面道路与快速路判定拥堵的车速有不同(如地面道路低于18公里/小时,快速路低于45公里/小时)、城市建成区范围大小(前述为中心城范围内)等因素均需提前界定。
某互联网公司使用的“拥堵延时指数”最大的优点在于物理含义清晰,对于互联网主要的客户即个人来说,非常易于理解,含义就是高峰时段出行时间与畅通状态出行时间的比值。结合前面交通拥堵的定义看,“拥堵延时指数”能够较好的和拥堵空间范围建立关联,但在拥堵时长和拥堵绝对程度上是不足的,尤其是在拥堵绝对程度上。
简单用数字举例(数值为假设),重庆地区受山区地形限制,高峰路网车速都是10公里/小时,畅通时都是20公里/小时;上海市平原地区,高峰路网车速都是20公里/小时,畅通时都是40公里/小时,于是两个城市在拥堵延时指数的计算结果都为2.0,在“城市拥堵排名”上会并列,显然,这里违背实际情况。由于“拥堵延时指数”指标是相对值的使用特性,所以更适用于城市内部的自我比较,不能代替“交通拥挤”的全部内涵,直接使用“拥堵延时指数排名”更为合理,如果作为交通拥堵排名,则需继续深化和思考提高其代表性和专业性。
最后,关于交通问题,感兴趣的人不妨关注得更深入些。道路交通拥堵评估属交通运行评估范畴,其中涉及的远不止交通拥堵,例如有表示交通需求情况的车公里(VMT)、车道负荷;表示供需平衡的饱和度;表示平均延误情况的车均延误;表示车型管理的车型比例;表示道路功能的平均出行距离;表示安全情况的路段事故率等。

参考文献:刘淼、潘轶铠等,《2009年上海市中心城道路交通状况年报》,上海市市政工程设计研究院,上海市路政局
责任编辑:王昀澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 拥堵,交通,小汽车,拥堵评价,堵城

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