交通与交通拥挤

交通与交通拥挤（共10篇）

交通与交通拥挤 篇1

中华民族悠久的文明展现着交通与社会发展的光辉历史。秦修驰道,汉通西域,隋代赵州桥,晋代卢沟桥,唐宋时代的驿站,无不彰显了交谈发展的历史功绩。自从新中国建立以来,特别是改革开放政策实施以来,中国的交通发展又回归到快速道,交通发展发生了巨大的变化,交通基础设施从落后到强大,交通管理体制正在从传统的计划经济下的制度安排全方位向市场经济体制下制度转化。交通技术水平也在发展过程中不断提高。随着交通的进一步发展,随之给我们带来了另外一个问题,那就是交通拥挤。

一、交通拥挤产生的原因

交通拥挤产生的根本原因就是人的行为与其需求的失衡,换句话说就是交通供给与交通需求出现矛盾。(1)随着国民经济的快速增长,私人小汽车也跟着快速增长,我国又是一个人口大国,特别是在大城市,几乎每个家庭都拥有一辆小汽车,目前的交通基础设施满足不了日益增长的交通量,这样车辆的发展与道路的发展不协调,势必出现交通拥挤的现象。(2)第二个原因是大部分居民的工作地点与居住地点相距较远,如北京旧城区每天就有20多万人出城工作。这样势必增加交通量,造成交通交通拥挤。交通拥挤不是一个突发的事件,需要慢慢积累而形成。(3)最后一个拥挤的原因就是中国的城市道路喜欢规划成环状,一环套一环,导致环心的交通压力特别大。环心一般都是政治、文化、经济的中心所在地,环外的人每天要去环心工作,这样势必造成严重的交通拥挤。我国城市道路网布局有几种形式,如:棋盘形,布局严整、简洁,有利于建筑布置,方向性好,网上交通分布均匀,交叉口交通组织容易,但直线系数大,通达性差,过境交通不易分流,对大城市进一步扩展不利;带形,建筑物沿交通轴线两侧铺开,公共交通布置在主要交通干道范围内,横向靠步行或非机动车,有利于公共交通布线和组织,但容易造成纵向主干道交通压力过大,不易形成市中心;放射形,交通干线以市中心为形心向外辐射,城市沿对外交通干线两侧发展,形成“指状”城市,这种布局具有带形布局的有点,同时缩短了市中心的距离。缺点是中心区交通压力过大,边缘区相互间交通联系不便,过境交通无法分流;环形,这种布局通达性好、非直线系数小、有利于城市扩展和过境交通分流等优点。基于上面几种道路网路的优缺点分析,我国喜欢采用环形道路网络,其中还有一个重要的原因就是环形布局更能体现中央集权。

二、交通拥挤原理

1. 唐斯定律

目前每个国家针对交通拥挤的解决办法各有不同,我国刚开始主要采取的方法就是修建道路,后来发现这样一种情况:每一条新修建的道路很快就会出现交通拥挤,导致路越修越拥挤这样一种局面产生。这是什么原因呢?针对这一现象,早在1962年,美国著名的交通管理工程师安东尼.唐斯就提出了著名的“唐斯定律”:新建道路最初固然降低了出行时耗,但同时也诱发交通需求和转移交通需求,也就是说修路越多越会诱发发展交通的欲望,因此,增加道路实际上只会使交通拥挤现象变得更为严重。而与新修建道路的其他平行道路的交通量就会减少。这是因为它们的交通量被新建道路吸引过去了。其实在长远的角度来看,在不采取任何措施的情况下,这条新修建的道路的交通量会慢慢减少,达到不拥挤。可能对于这种情况很多人不明白,这又是怎么一回事呢?不采取措施,道路会自动拥挤消散。接下来将给大家介绍另外一个理论原理,也是交通分配里有名的Wardrop原理。

2. Wardrop原理

在介绍Wardrop原理之前,大家应该都知道每个驾驶员在道路上行驶时,都会消耗一定的时间和费用,且在每条道路上行驶时,它们的时间和费用是不同的。我们把时间和费用称为道路的阻抗函数。每个驾驶员在行驶的过程中,一般都是要考虑时间和费用,它们一开始会选择新修建的道路,因为新修建的道路路况好,设计车速高,行驶所需时间和费用较少,但是随着越来越多的驾驶员选择新修建的道路,新修建的道理的供给和需求很快就会失去失衡,也就是前面所说的唐斯定律,就会出现交通拥挤。随着道路拥挤的加剧,时间和费用就会增加,从而会导致某些驾驶员改变其出行线路,选择费用和时间较少的另外一条平行道路行驶,但是也有一些驾驶员不是这样认为他们不计较时间和费用,会继续在道路上行驶。最后导致新修建的道理和与之平行的老路的交通量趋于平衡,都达到它们的供给水平。这就是Wardrop原理。为了更好的解释这一现象,下面用一个经济学例子验证。

假设一个城镇有两条过城路径:一条是穿越城区的道路,能力仅为1000辆/小时;另一条是绕城线路,能力为3000辆/小时,如图1所示:

假定早高峰有3500个驾驶员过城,每人均想用最短路过去,显然,他们全部穿城而过是不可能的。即使用足全部能力亦太拥挤。许多人将选择第二条绕城路径以避免延误。假定很多人经过反复试验两条线路后确定了一条较为稳定的出行线路,且没有人通过换线来改善出行时间,这就是通常的Wardrop用户平衡原理。不过,并非3500个驾驶员都会有同样的想法。有人总是喜欢无干扰、景观好的绕城路线。而其他人会喜欢其他方面好的穿城线路。这些客观或感知上的差异导致路径选择的不同,其效果就是用户在路径选择方面体现出来的随机性如图2所示:

当两条路径上相应的费用相等时,其流量很容易满足Wardrop平衡。此时,要写出旅行时间和流量方程相当容易,它相当于求平衡解。例如,

其中,Cb、Ct分别表示绕城和穿城的旅行费用,Vb、Vt,表示对应的流量。

令Cb=Ct可以通过总流量函数Vb+Vt=V可求出Wardrop平衡解:

即:Vb=0.8V-200

由于Vb非负,故V应大于等于200/0.8=250

若V<250,Ct

即所有交通流选择穿城方案。

V>250时,两条线路都将被使用。

三、解决方案

最近几年中国解决交通拥挤问题从交通管理出发,借鉴国外的经验,采取拥挤收费的方法缓和城市交通。

交通拥挤收费就是对行驶在拥挤路段上高峰时段的车辆征收额外费用。提高出行者的出行成本,使部分出行者调整出行路径,利用经济杠杆作用来调整出行车辆在城市路网空间和时间上的分布,减少拥挤区域道路交通流量,可以达到缓解城市中心区或易拥堵路段交通拥挤的目的。本人认为在我国大城市很有必要采取拥挤收费,如上海、北京、广州等。大城市本来就是人多地少,当不实行拥挤收费,道路就变成了纯公共物品,每个人都想占有,特别是有小汽车的家庭,在居住小区占有一个停车位,工作上班的地方也占用一个停车位,如果还要出行,在商业区也要占用一个停车位,这样一辆小汽车就占用了3个泊位,严重的浪费了土地资源。另外没有小汽车的家庭看到其他人占了便宜,也要想尽办法买车,多占用公共资源,这样恶性循环,大城市就越来越拥挤了。这个时候就要对有车一族要收取一定的额外费用。因为人们对使用道路不会有成本上的考虑,每个车主出行时计算的只是个人的边际费用,没有考虑到由于加剧了道路拥挤而影响到其他用户的行驶速度、燃料消耗和时间损失,还有环境污染和潜在的交通事故所产生的额外的社会成本,也就是拥挤费用。通过收取拥挤费用,保证用户在作出出行决策时考虑自己出行强加给其他用户的外部不经济,从而在大到用户平衡的同时达到了系统最优,因而提高了交通系统运行的有效性,大到缓解道路拥挤的目的。其本质而言,道路拥挤收费就是利用经济杠杆实现交通的最优化分配,通过道路拥挤收费改变道路需求曲线的位置,使得在相同的价格下人们的交通需求得到抑制。

四、总结

综上所述,我国目前解决交通拥挤主要从这两个方面着手,但是效果都不太理想,需要进一步加强这方面的措施和手段,争取在未来几年能把这个问题解决。

摘要：交通并不是一开始就有的,而是经过相当长的一段时间累积才形成,当交通达到一定得数量就会引起交通拥挤,其中概括了引起交通拥挤的三种原因,原因一是车辆的快速发展;二是人们的工作流动;三是城市道路的布局。当交通拥挤出现后,各个国家都要采取措施解决问题,我国主要是从两个方面着手:一是大量修路;二是采取拥挤收费。

关键词：交通,交通拥挤,拥挤收费

参考文献

[1]王炜过秀成:交通工程学[M].南京:东南大学出版社

[2]林高星:“唐斯定律”与燃油税改革[J].研究与探索,2007

[3]张梅青冯燕:拥挤收费;缓解我国道路交通拥挤的有效途径[J].交通管理,2008

[4]王庆云:中国交通发展的演进过程及问题思考[J].交通运输系统与信息,2007(7)

交通与交通拥挤 篇2

城市交通供给与需求之间的矛盾是引发城市交通拥挤和堵塞的主要问题，交通需求管理的角度出发，结合国内外城市的实践经验，提出解决城市交通拥挤的对策。针对城市交通拥挤的状况，如何采取有效措施，治理交通拥挤和堵塞，保障城市交通的畅通，是城市交通建设与管理部门亟待解决的问题。本文试图从交通需求管理、交通需求量等等方面入手。对城市交通拥挤的对策进行探讨。

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交通与交通拥挤 篇3

关键词：外部性；交通拥堵；成本；内部化

一、城市交通拥挤的经济学分析

从经济学上说，车主不正确的经济观点直接导致了交通拥挤的后果。行车者不断加入车流，只要他们认为行车所得到的边际收益多于边际成本就会选择出行，即单个车主的出行原则是私人成本（AC）低于社会成本（MSC）。社会边际成本（MSC）等于行车中的私人成本（AC）加上对其它公路使用者因道路拥挤而引起的费用之和。私人成本（AC）和社会边际成本（MSC）之间存在的这种差距造成这样一种状况：实际使用城市道路的车流量可能超过最佳车流量。换言之，交通拥挤问题的产生是由于私人成本和社会成本不一致，按照私人成本决定的均衡的交通流量超过了按照社会成本决定的最优流量，结果导致拥挤、速度下降和堵塞。

图中AC、MSC曲线分别代表交通出行的私人成本和社会边际成本。横轴表示交通流量V，它用每小时、每条车道通过的汽车数量来度量。从图可以看出，交通流量达到V0之前，AC和MSC曲线重合，此时私人成本与社会成本一致，这说明V0是道路系统的设计容量，在这个限度内，增加的车辆进入车道并不影响其他人的车速不存在外部性。超过V0点，情况就有了变化，此时新加入车道的车辆使车道变得拥挤，并迫使所有的车减速，外部性便产生了。私人成本只是一个平均成本，而社会成本则是考虑了新加入者的边际影响即外部成本后的边际成本概念。在超过设计容量V0后，边际成本曲线高于平均成本曲线。如果使用行车道的边际收益（由需求曲线D表示）大于私人行车成本（AC曲线），则新的车辆就会加入车道，直到D与AC相交，相交点决定了均衡的流量V′。行车的最优流量则应由边际成本与边际收益决定，只要边际收益大于边际成本，车流量就会增加，当二者相等时，效率达到最大，因此最佳的交通流量应是MSC与D相交决定的V*。拥挤之所以产生，就是由于外部成本的存在，使得V′>V*。

二、解决外部性问题的经济手段

（一）交通拥挤税。如何使车流量减少到从社会角度看最为合理的水平，即V*点，从而解决拥堵问题，根本的途径在于是外部成本内在化由私人负担其带来的边际社会成本。其中，最简捷的方法是征收拥挤税。税额刚好等于外部成本，即社会成本与私人成本之差。如图中的t代表应征收的拥挤税，征收拥挤税后，改变了道路空间市场的价格结构，增加了出行者成本，从而使车流从V′降至V*。

交通拥挤税的最初动因是出于对提高拥挤道路的使用效率的经济上的考虑，它把使用道路的费用增长转变为实实在在的收费，从而缓解道路的拥挤程度。然而实际操作时却有很大的难度，因为它有时间的不均衡性和地域的不均衡性两个特性，时间的不均衡性指税额依是否是交通高峰时间而定，高峰期税额将提高，从图中不难看出这一点。图中表明了高峰期和非高峰期的需求曲线和交通拥挤税，在高峰期，行车的需求相对较低，产生了一个低交通（V0相对于高峰期的VP而言），因此最优交通拥挤税（t）相对较低；相反，高峰期交通拥挤税（t'）要高一些。由于高峰期需求曲线右移，所以有t'>t。地域的不均衡性是指只有发生拥挤的地区或交通流量集中的地区才对进入该地区的车辆征收拥挤税。不过，从一些国家的经验来看，交通拥挤税可能是在城市交通机动化和私人化日益发展的情况下，缓解城市中心区道路交通拥挤的一项有效措施。

（二）拥挤定价模型的建立。我国目前绝大多数城市之间已经有省道、国道相连，为了更好的模拟实际情况，假设某两地之间有两条起点相同的平行公路，且具有完全的替代性。其中公路1是免费公路，公路2为收费公路。公路的设计通行能力用

kt表示，i= 1，2，收费公路的收费费率记为r，交通需求的反函数用P（Q）表示，Q是两个城市之间的总交通量，（i=1，2） 是两条路分别的交通量，假设消费者的出行成本为Ci（Qi，Ki），i=1，2。消费者可以在两条路中选择一条，两条路总的出行成本在均衡状态时应该是相等的，否则，消费者将转到另一条路。因此，第二条路的收费率应该等于两条路出行成本之差，r=C1（Q1，K1）-C2（Q2，

K2）， 若用W表示社会福利，单位为元，则按照社会福利最大化的决策模型为

（1）

st. P（Q）=C1（Q1，K1） （2）

Q=Q1+Q2， （3）

Q1，Q2≥0 （4）

在上述公式中，式（1）是目标函数，要求满足福利最大化原则；式（2）是其约束条件，这个约束条件的产生则可以根据出行者目标函数最大化的一阶条件推出，出行者从私人角度出发，认为通行成本不因自己的出行产生拥挤而增加，也就是要求式（1）的一阶条件

的第三项为零；式（3）说明总的交通量应等于收费公路与免费公路的交通量之和。收取拥挤费则是对社会福利的一种改进，虽然限制了一部分人对收费公路的使用，但从另一个角度来看，也减少了污染，节约了资源，因此对拥挤而言，是一种帕累托改进。

三、城市交通拥堵外部成本内部化的建议

（一）构建车辆购置制度。目前，导致城市交通拥堵的最主要原因就是机动车保有量的快速增长，而汽车产业政策正是推动这种现象发展的关键原因。首先，对于不同城市可以根据各自城市交通状况和可停车的实际情况，对拥有独立产权车位的车辆购买者给予车辆挂牌优先权，不同城市可以存在一定的差异性。其次，对于同类型车辆可按照不同的排量，调整车辆购置税额，并定期间、限量高排气量车辆的可挂牌数，并应依照“高排量，高税额，排号等待”的原则，做出适当调高车辆购置税。

（二）完善停车收费制度。在收费机构上应采取引导措施，通过差异化的停车收费吸引车辆多进入地下停车场或高层停车场等占用资源小的停车设施。具体可以根据不同车型、不同时间、不同地点，采用不同的收费率。对于易产生交通拥堵的路段或时段采用高收费率甚至还可以禁止路边停车或限时停车，对于交通拥堵不严重的地区采用低费率，吸引车辆的停泊缓解交通流不均的状况。

（三）落实公交优先政策。许多城市虽早已提出公交优先政策，确立公共交通在城市交通中主体地位，但落实力度不够。优先发展公共交通应注意以下几个方面： 1、合理安排公共交通线路，提高公共交通线网的覆盖率，减少居民到公共交通站点的步行距离，加强不同公共交通方式间的限界作用，提高换乘效率；2、提高公交服务质量，加快老旧车辆淘汰，购置高档次公交车辆，提高车内舒适程度，确保车内干净、整洁、卫生，加强司乘人员的培训，大力提升其服务水平；3、加快快速公交系统（BRT）发展，发挥提升公共交通吸引力的良好作用。

参考文献：

[1] 朱中彬.外部性理论及其在运输经济中的应用分析[M].北京：中国铁道出版社，2003.95-107.

[2] 张培刚.微观经济学的产生与发展[M].湖南：湖南人民出版社，1997.

[3] 丁健.现代城市经济[M].上海：同济大学出版社，2001.174

城市交通拥挤原因与疏导策略 篇4

随着机动车数量的急剧增加以及道路基础设施建设的滞后，城市交通拥挤问题日益突出。最近一二十年，虽然城市管理者在交通领域投入了大量的精力和物力，但其交通问题非但没有得到解决或缓和，而是愈加严重。交通拥挤问题已经成为影响城市功能正常发挥和可持续发展的一个全局性问题[1]。合理制定相关拥挤策略和实施控制策略对于预防、缓解交通拥挤有着极其重要的意义。

多年来，很多学者从多个角度剖析交通拥挤，提出了众多的解决途径。文献[1,2,3]提出了交通拥挤管理体系，试图从宏观层面建立拥挤解决策略；文献[4]从交通拥挤制因的属性出发，得出基于案例推理的交通拥挤管理方法，此方法需要大量的拥挤实例；文献[5,6,7]通过对交通状态信息的采集、分析等得出交通拥挤并给出一些疏导措施，均是利用或推导相关模型算法得出路段交通流状态。根据实践经验表明：单一的技术措施无法解决或改善城市交通拥挤，甚至会加剧拥挤蔓延。

2 城市交通拥挤的原因及不利影响

2.1 城市交通拥挤的原因

从宏观上来说，城市交通拥挤的根本原因仍是供需不平衡，不合理的土地开发布局产生了大量的出行需求，城市道路基础设施建设滞后加剧了拥挤的程度；从微观上说，城市交通管理设施落后，管理措施执行不利，相关法规制度不完善，出行者安全意识低等也加剧了拥挤。从拥挤制因的具体表现形式上看，主要有以下几方面：物理瓶颈、交通事件（事故等）、施工影响、不良天气、交通控制装置与管制措施、特殊事件与需求扰动[8]。

2.2 城市交通拥挤的影响

在拥挤的道路网络中，交通状态很不稳定，影响交通出行的可靠性。出行者必须通过提前出行以避免因拥挤未能按时到达目的地。这就意味着出行者需要在路网中停留更长的时间，这反过来加剧了路网交通负荷，致使城市交通环境日益恶化，形成全局性的交通拥挤问题。

拥挤对交通的直接影响包括产生排队、降低车速和增加出行时间，这会加大出行成本，还会影响出行安全，提高事故率等。同时，交通拥挤消耗更多的能源，产生过多的尾气排放，不仅加剧环境恶化，也会影响出行者的舒适性。

由于拥挤疏导措施的不利，某条道路的拥挤可能会“漂移”到相邻道路，致使拥挤范围和程度扩大；拥挤将会使得出行者花费更多的出行时间并且增加路网的交通负荷。大范围的交通拥挤甚至会使城市陷入瘫痪，直接影响城市正常功能的实现。

3 拥挤疏导策略

根据拥挤原因的不同，交通拥挤可以分为常发性交通拥挤和非常发性交通拥挤[8]。常发性交通拥挤主要由某些路段及交叉口流量过大或者通行能力不足导致，其产生的根本原因就是交通供求不平衡。非常发性交通拥挤主要是由于交通事故等交通事件引起的通行能力骤减或者流量急剧增加而导致的拥挤。

3.1 常发性交通拥挤及控制策略

常发性的交通拥挤常常由于刚性交通需求引发的，其解决途径的主要着力点应结合城市总体规划、交通规划等宏观措施。实施公交优先策略，发展以轨道交通（快速公交）为骨干的城市公共交通系统，实施TOD形式的土地开发模式。与此同时，优化信号控制系统，合理设计交叉口形式，提高城市交通管控的信息化水平。合理实施拥挤区域的交通流组织也是降低拥挤程度和影响的有效途径。

3.2 非常发性交通拥挤

交通拥挤的控制要求是第一时间消除拥挤，使道路恢复通畅。其基本途径一是恢复道路或交叉口的通行能力，二是控制需求增长。总体上将疏导拥挤的控制策略分为以下几类：

3.2.1 交通事件控制

通常所说的交通事件一般指交通事故、车辆抛锚等，其控制要求是第一时间处理，将对交通流的影响时间减到最低。对不可预见事件，如交通事故等需进行清障处理，必要时对发生事故的路段或交叉口临时重新分配车段。

3.2.2 出行者行为控制

出行者行为控制是通过改变出行者出行行为以达到控制拥挤区流量，其关键是及时向出行者提供交通诱导信息来改变出行者的行为。这种行为的变化包括路径选择的改变、出行时间的改变甚至是出行方式的改变[9]。

3.2.3 施工影响控制

道路施工在施工区域产生交通瓶颈，降低路段通行能力，恶化施工区的交通环境，车辆、行人、施工设施与机械，同时会与施工人员会产生严重的冲突，易引发交通事故。因此，有必要在施工区上游实施交通管制控制流量进入，减少施工区域的车流量；优化施工区的交通组织，设置安全、合理的隔离设施以消除或降低施工设施、机械和人员对于路段交通的影响。

3.2.4 局部路网协调控制

局部路网协调控制的目的是从拥挤区域及周边道路形成的路网出发，利用一切可用道路资源，快速疏散拥挤区的车辆并控制其车辆进入拥挤区域。主要有交叉口信号协调控制、交通管理措施协调实施等。

3.3 非常发性拥挤区域疏导策略的生成规则

根据获得的信息来判断拥挤区产生的原因，确定拥挤的严重程度，综合运用前面讨论的各种疏导策略，便可形成相应的疏导控制方案，具体如图1所示。

在此基础上，可得出非常发性交通拥挤疏解的一般思路为：

(1)如果是单点拥挤（交叉口），疏导方案要考虑几种可能的拥堵情况，若只是某一方向的拥堵，可采用调节该相位绿信比，适当延长拥堵方向的绿灯时间；若是双向拥堵，综合调整交叉口信号配时；若是严重的拥堵，不仅要优化本交叉口信号设置，还要考虑相临交叉口的信号灯的调整，以减少上游路口的流量输入、加快下游路口的输出。

(2)如果是主干道上的带状拥堵，一方面控制进入匝道的流量；同时加大主干道车流的流出，根据各路口流量到达率的变化，重新设置各路口信号。于此同时，可以通过调整速度限值、临时使用硬路肩等改善通行环境。

(3)对于由于拥挤蔓延、飘移形成的区域性交通拥堵，产生的区域动态拥挤问题，疏导时可将该动态拥挤区域，看作是一个虚拟的“交叉口”，而进出该区域的路段，被看作为该“交叉口”的进出口，要调整外围的信号灯，以限制车辆的进入，必要时要禁止部分方向的车辆入内，在整个交通拥挤内部也要尽快疏通主干道为目的，进行信号灯调节。

(4)交通拥挤已导致道路交通瘫痪的拥挤区域，其基本的疏解思路是内侧车辆强制直行，外侧车辆禁止直行。从长期来看，一方面提高改善道路设施提高道路通行能力；另一方面，控制需求，如单双号限行、发展公共交通等减少小汽车的出行需求。

4 结论

交通拥挤的根本原因主要是交通供给与交通需求的矛盾失衡，所以防范和疏导策略很多是通用的，可以互相借鉴。由于非常发性交通拥挤涉及多种复杂因素，无法用精确的数量关系描述，而且环境复杂多变，某些因素很难定量估计，其疏解也要从城市综合运输系统三个子系统的角度来考虑，侧重于城市交通管理系统。本文涉及的交通拥挤的疏导策略有很多种，但每一项对策几乎都不能独立的发挥其功能，取得最有的效果，而必须在实际的操作时依赖于若干个相关措施的协同作用，系统的加以解决。

参考文献

[1]陈方,戢晓峰.城市交通拥挤管理政策体系研究[J].内江师范学院学报,2010,25(11)57-58.

[2]刘丙章.国外解决城市交通拥挤的策略分析[J].长江大学学报:自然科学版,2011,8(8):247-251.

[3]陆化普.大城市交通问题的症结与出路[J].城市交通,1997,5:16-21.

[4]戢晓峰,刘澜.基于案例推理的交通拥挤管理方法[J].西南交通大学学报,2009,44(3):415-420.

[5]黄玲,徐建闽.基于浮动车技术的动态交通交通拥挤预测模型[J].华南理工大学学报:自然科学版,2008,36(10):47-50.

[6]郑建湖,文字娟,黄明芳等.交通拥挤状态模糊识别方法的设计与应用[J].华东交通大学学报,2009,26(1):29-33.

[7]庄斌,杨晓光,李克平.道路交通拥挤事件判别准则与检验算法[J].中国公路学报,2006,19(3):82-86.

[8]Trends and Advanced Strategies for Congestion Mitigation[R](2005):2-3.

成都交通拥挤的原因及对策 篇5

组员：2906301026黄金

2906301001武杰

2906301027王鲁飞

2906301032陈雁

2906301033仁香月

成都享有“中国第四城市”、“西部之心”美誉。现在是西部政治、经济、文化、金融、科技、商贸、教育、通信中心。这样一个大城市，人口众多，交通问题自然也是日益严峻。分析和解决这一问题对成都的发展至关重要。

经过总结，成都交通拥挤的原因可归结为以下几点：

1.汽车使用率增加

由于汽车的方便，导致市区内车流日益升高，每逢尖峰时交通堵塞间，上班的、旅游的、购物的车流从四面八方涌入市中心。但汽车的一大缺点，就是十分浪费空间，但数量又不断增加，导致现有道路无法负荷如此大的车流量，而造成堵塞的情形。

2.道路容量不足或设计不妥

道路容量不足亦为造成塞车的因素。汽车的数量不断增加，而道路扩建的速度又跟不上车流量增加的数度，使得市中心的道路拥挤不堪。

此外，成都也因道路设计不妥而导致交通堵塞。成都的道路主要是规划成辐射状，此设计虽然方便交通堵塞便市郊间的往来，但也导致上下班时，周围郊区的车流全部往市中心移动，而导致市区的重要干道，都塞满了自郊区来通勤的车流。

3.道路交会处过多

成都的十字路口过多也经常导致交通堵塞，因为交通号志会暂时阻断车流行进，若车流量过大，就会产生回堵的现象。铁路平交道也会造成回堵，因此行经城市的铁路，其附近的道路经常堵塞。

4.商业街的不合理分布和泛滥

改革开放以来，随着商品经济的发展，商业街的开发一度成为市场热点。临街建房，开门头，开商铺，成为居民或单位追求商业繁荣的基本形式。可以肯定，这种商街活动用最快捷的方式，满足了不同社会层次和居民的价值需求，并在一定时期内，为城市经济发展和城市经济中心地位确立，发挥了巨大作用。但是，商业街的不合理分布及过度泛滥，为成都城市交通埋下巨大隐患。一方面，路边商业街对人流、车流、物流产生吸引，增加了交通密度。人流、车流、物流停靠，会降低通行速度。这必然导致停车难、行路难。另一方面，由于人们对街式商业的普遍认同，商娱积习的惯性发展，以及经营者、购物者、通行者、管理者难以割舍的商街情结，使商街活动在与城市交通的矛盾发展过程中，始终占居强势地位。另外，城市开发和改造过程中，由于开发商短期资金回笼和最大地产利润的追求，均热衷于商业街的开发，加剧了拥堵升级。事实证明，商业街最繁荣的路段，必然是交通秩序混乱、拥堵严重的路段。普遍崇尚的商街繁荣形式与交通压力的矛盾，在步行交通向机动交通发展过程中，形成拥堵升级的瓶颈。

5.大型住宅片区造成局部拥堵

超大型社区的盲目开发是一种资源浪费。政府在大型居住片区开发时，拆掉原有建筑，收回土地，以高出补偿款的价格出让给开发商，开发商最大限度的开发土地，以更高的价格卖给业主，获取高额利润。在政府和开发商获取高额回报时，就已经埋下资源浪费和交通拥堵的隐患。可曾想到，开发商可以一走了之，而政府和业主们却要在长达几十年社区生命周期内，付出代价，饱尝拥堵的烦恼，政府为此付出的努力将远远大于当初获取的土地收益。

6.城市功能布局规划的缺失

通过成都市地图可以清楚地看出，城市的扩张不是组合放大，而是同类小城市的粘合，多呈小模块、堆聚式结构。这种布局，在区块功能分布和密度上，存在不规律、多而乱的态势。城市主功能、辅功能交错无序，单一功能分散，综合功能密集，形成一个无功能中心可言的聚合体。“星罗棋布，遍地机关”，功能区布局的缺失，造成了人车移动距离、占路时间、道路滞车量和总动车量增加，形成道路的高使用率和低效率。

无可否认，以上几点给城市交通带来了巨大压力，但这并非交通拥堵的原因。单就汽车单位道路面积密度而言，成都也并不算高的。车多、路窄、城市小也并非堵车主要原因。那些欧洲发达国家的城市，城市不大、路更窄、车流密度更大，堵车现象却并未如此严重。事实上，真正决定城市交通顺畅与否的本身就在于城市公路建设与城市交通规划设置上。

在对策上，有很多方法可以参考。

采用经济、行政的手段，减少某一路段或区域内的交通发生量，主要通过两种途径实现：一是限制车辆拥有，如征收车辆税、车辆定额配给、停车库许可制等；二是减少车辆使用，如实施道路拥挤收费、停车收费等。

比如日本东京采取发展公共交通，扩大服务能力的方法。提供完善的公共交通工具无疑是常规思路，也是最有效的措施，大力发展公共交通，包括轨道交通和快速公交系统，如果既能做到使用便利，覆盖面广，价格便宜，将自然使得私家车使用减少。日本东京是世界上轨道交通最发达的城市之一。上个世纪60年代，伴随着经济高速增长，东京也产生了严重的交通拥堵问题。为此东京市政府下决心大力发展城市快速轨道交通系统。如今的东京已经被一张由城市轻轨和地铁所组成的大型轨道交通网所覆盖，总里程达2355公里。轨道交通系统每天运送旅客2000多万人次，承担了东京全部客运量的86％。目前成都地铁1号线即将试运行，不久的将来，完善的地铁运行体系也将逐步铺设，这或许将对改善交通拥堵产生至关重要的作用。

对于成都，具体来说有以下几点做法可以参考：

1.兴辟拓宽道路

当汽车使用率增高时，就需要有更多的道路来容纳车流。不过此方法的流弊在于仅能“增加”道路面积，而无法“根治”交通堵塞，因为汽车数量并未随之减少。甚至有时，兴辟道路等于是在无形之中，鼓励更多的驾驶人开车上路。

2.减少道路交叉

此种方法包括了高架道路、地下行车道、铁路地下化等。城市轨道交通系统发展公共运输系统

相较于兴辟道路，公共运输系统可以借由改变驾驶人的通勤方式，来减少私

人汽车的数量，因此根治交通堵塞的效果，较兴辟道路还来的显著。

公共运输系统可分为公共汽车和城市轨道交通系统两种，都能解决塞车。但公共汽车的运作，仍受道路交通的影响。而后者则由于其是独立于其他交通体系(如道路和其他铁路)以外，运输乘客的效率更高。

3.收费

用收费以抵制驾驶人的开车意愿，而减少汽车量的方法，以高价拍卖，加上繁琐及昂贵的手续，以减少非高收入市民购车的意欲。而续牌费也是其中一个方法。

但有时，收费系统反而是造成塞车的原因，因为汽车行经收费站时，会放慢车速，如是在车流量大的路段，会造成回堵，在新年等节日时，高速公路上常有大量的返乡车流，政府为了避免因回堵造成的塞车，干脆宣布停止收费。

4.实施智能交通管理，疏导交通流量

很多时候，成都交通拥堵往往还与交通管理有关，除了混乱的自行车电瓶车运行体系外，车辆本身也经常运行混乱，而依靠交警人为管理，效率并不见高，作用也不明显。智能交通系统（简称ITS）是指将先进的信息、电子通信、自动控制、计算机以及网络等技术运用于整个交通运输管理体系，建立起一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。

5.大力发展城市快速交通

地铁、轻轨、高架路、BRT在城市交通中作用巨大，有条件的城市应及早列入规划。另外，还要针对当地地理、地质特点，积极进行嵌地式准地铁等快速交通项目的科学探索，为城市快速交通增添新内容。

6.培养和树立良好的交通意识，维护交通秩序

交通意识和交通秩序始终是我国城市交通中一个比较薄弱的环节。多年来，虽然时时讲，处处管，但是，违章行车、违章行路、乱停乱放、乱挖乱占的交通违法现象还普遍存在。所以要大力整顿交通秩序。对各类交通违法、违章、违纪和不道德行为，要坚决进行严肃处理和处罚。

7.合理布局城市功能

要重视城市主功能，理顺主功能与辅功能的关系。城市是政治、经济、文化、科技和社交中心，指挥、管理、辐射、传播、科研、交流是城市主公能，其他与之相适应的居住、医疗、交通、商业服务、旅游、餐饮、娱乐、健身等皆为辅功能。主功能是城市的核心功能。辅功能为主功能服务，是实现主功能的保障。二者共生共存。

杭州市交通拥挤收费初探 篇6

城市道路拥挤收费是指在交通拥挤时段对部分区域道路使用者收取一定的费用,本质上是一种交通需求管理的经济手段,目的是利用价格机制来限制城市道路高峰期的车流密度,调节交通量的时间空间分布,抑制小汽车交通量的增加,达到缓解城市交通拥挤的目的,提高整个城市交通的运营效率0。

杭州市拥挤收费的必要性

1.1 城市交通需求迅速增长

城市交通需求增长表现之一是城市机动化水平迅速提高。杭州自2005年5月1日调整和放开车辆上牌政策后,机动车保有量飞速增长。最新统计表明,杭州市目前机动车保有量已达约20万辆,增长速度约在每个月4 000 辆。至2007年底老城区拥有各类机动车13.98 万辆,到目前已经达到了16.82 万辆,年增长率将超过30%。尤其是小汽车增长幅度很快,占增长总数的75.67%。以300多辆/d的速度猛增。最近有所缓解,但依然以200多辆/d的速度递增。来自杭州交通管理部门的统计显示,截至2007年6月,杭州市机动车保有量已超过127万辆,且机动车保有量正以每年20%的速度增长,以现在的速度发展下去,到2020年的机动车将达到180万辆。

城市交通需求增长表现之二是杭州支柱产业之一——旅游业的快速发展对交通基础设施的管理水平与服务水平提出了新的要求,2000年,杭州市入境旅游人数达到70.71 万人·次,比上年增长19.5%,2000年全市旅游外汇收入达到2.92 亿美元,比1999年增长23.4%。另一方面,杭州旅游交通分布集中,杭州游客50%以上集中在5大公园(景点),75% 以上集中在10大公园景点,造成热点过热,长期超负荷,不但给维护管理带来了很多困难,而且对旅游交通线路造成了很大的压力;景点大多集中在西湖周围,造成旅游交通拥挤,而外线交通又尚未跟上,致使旅游交通越来越不能满足市区旅游发展的需要;客流过多地集中在湖滨路和南山路一线,致使旅游交通与市内交通混杂。

1.2 城区道路改建扩容空间小

杭州城区的道路资源已经相当有限,要挖掘已经相当困难。事实上,这些年,杭州在道路建设上的力度不可谓不大。从2001年年初提出并建设的“258工程”,到之后的“33929工程”、“三口五路”、“一纵三横”、“五纵六路”等道路建设和整治工程,其中仅一个“33929工程”就投入巨资100亿元。

但城市道路的建设还是赶不上车辆增加的速度。与机动车保有量迅猛增长相对的是,车均道路面积明显下降,道路交通达到饱和状态。2004年,杭州市道路总长度1 235 km,人均道路面积10.38 m2,车均道路面积87.9 m2;到2007年,道路总长度达1 584 km,人均道路面积11.7 m2,车均道路面积下降为66.1 m2。

为解决交通拥堵问题,杭州交警支队近年来进行了大量有益的尝试。如在高架道路的主要道路上设置诱导系统;在有条件的路口设置左转弯待转区;在全国率先推出直行待驶区。但是杭州现在所做的一切努力,只能让拥堵状况有所好转,而无法解决根本性的问题。

2 杭州市拥挤收费的可行性

2.1 杭州市ITS建设

杭州市是全国智能交通示范城市之一,所建的智能交通系统示范工程的具体内容包括:综合的交通信息系统、面向混合交通的交通控制系统、智能化交通管理系统、先进的公共汽车交通系统。

目前杭州市已在信号控制系统建设方面投入1 500 万元,已完成64个SCATS信号控制路口的扩建和46套电子警察的增设工作。目前正在积极研发停车诱导系统和新型信号控制机,已完成停车诱导系统中车辆检测器的研制开发工作,为停车诱导系统的建设打下了良好的基础。此外,杭州市交警与杭州市信息化办公室及市规划局共同进行杭州市地理信息系统的建设。为杭州市实行拥挤收费提供了技术保障。

2.2 杭州市道路网络基础条件

杭州市道路建设加大了城市中心区与城市周边地区的联系。目前杭州进出口道路已增至9条,联结市域各县(市) 的道路口全部打通,进出杭城大门的卡口已基本打通,杭州市域与市区交通设施和网络的建设日渐完善,促进了郊区化进程。更重要的是杭州市域内部(市区与远郊各县)之间的交通联系已经相当完善,使城市中心区的城市功能更加明确,实行城市道路拥挤收费对市民生产生活的直接影响也将相对较小,拥挤收费产生的社会经济效益会更加明显。

杭州市拥挤收费的实施策略

3.1 收费区域

根据国外拥挤收费的实践经验,在城市道路网络中,收费区域的选择首先是易于划分;另一方面,收费区域之外,存在尚未饱和的路网或者发达的公共交通,可以满足拥挤收费后转移的交通需求。

杭州市西湖风景名胜区紧邻杭州市区,区域相对封闭,易于划分和管理。同时景区公共交通发达。根据杭州市路网的实际条件及西湖景区交通状况,收费区域选择宜由北山路—环城西路—东坡路—南山路—杨公堤—灵隐路等围成的区域,如图1所示。试行后,如果收费效果良好,可以向市区进一步扩大包括玉古路—天目山路—环城北路—建国路—万松岭路所围区域,如图2所示。

3.2 收费时间

杭州市西湖风景名胜区地理位置的特殊性使西湖景区的道路交通状况呈现3个明显的时段分布特性:①平时工作时间,车流量不大,景区道路交通秩序井然,不存在拥堵现象;②春秋两季天气晴好的双休日,主要风景点出现排队拥堵现象,主要是杭州本地人以及临近省市游客出来短程旅游;③长假期间,所有景区道路都十分拥堵,出现长时间排队现象,交通流量是平时流量的5倍以上。

根据西湖风景区及周边道路的交通状况以及杭州市旅游旺季的特点,建议收费时间为:旅游旺季的双休日(每年春季的3月15日～5月31日,秋季的9月15日～11月30日)的每天09:00～16:30;长假期间每天的08:00～17:00。

3.3 收费对象

收费对象的确定实质上是对不同的交通方式加以区分。我国现有的交通方式有:步行、自行车、出租车,公交车以及小汽车5种。而拥挤收费的目的主要是通过收费的形式,鼓励公众使用大运量的公共交通工具。所以,拥挤收费的收费对象主要是小汽车。公交车、出租车、自行车都不属于收费对象。环卫、消防、急救抢险专用车以及残疾人车辆等特殊车辆,也不属于收费对象。

3.4 技术手段

从目前城市中心区拥挤收费技术来看,杭州市拥挤收费有以下几种技术模式可以选择:激光标签,基于DSRC的射频微波方式、车牌识别、基于GPS(全球定位系统)、VPS(车辆定位系统)和GSM(基于蜂窝移动通信技术的全球移动系统),这几种都是目前可以投入应用的技术方案。

其中,基于DSRC(射频微波专用短程通信)的电子收费技术被广泛应用于收费道路的收费系统中,目前已成为城市道路拥挤收费技术的主流技术,其优点是技术上比较成熟和稳定,成本相对比较低,容易被接受。

3.5 控制模式

拥挤收费的控制模式是指收费空间界定的管理方法。根据拥挤收费的属性以及技术发展状况,拥挤收费的控制模式有城市环路入口控制模式、城市主干路断面控制模式以及区域控制模式。

环路入口控制模式指在需要通过拥挤收费控制流量的路段入口处设立收费控制站点,对进入收费路段的车辆进行收费。城市主干路断面控制收费模式指在拥挤收费控制区域的主干路或城市环路主线路段上设置收费站(相当于高速公路的主线收费站),车辆在收费路上行驶每经过一个收费控制站点,就通过一定的技术手段对通过车辆进行收费。区域控制模式的收费站设置在区域的每个入口,通过收费站点将收费区域“封闭”起来,对进入区域的机动车实施收费。

从杭州路网结构上看,可以在整个环西湖建立一个封闭的控制区域,因此,可以采用区域控制模式。

结束语

随着电子信息技术、计算机技术、卫星定位技术的发展,拥挤收费的技术实现方面难度不大。但是,拥挤收费是一项非常复杂的系统工程,涉及到社会、经济、交通、环境等城市发展各方面。因此实施前要积极做好广泛的宣传工作,认真听取各方面意见,保证收费资金透明合理地使用,尽可能争取广大市民的支持与配合。此外,还要重视拥挤收费对收费区域外的影响,采取措施减少各种负面影响。

摘要：随着经济的快速发展,日益严重的交通拥堵已成为我国大中城市普遍的问题,也成为城市化进程中迫切需要解决的难题之一。道路拥挤收费作为一种缓解城市交通拥挤较为有效的交通需求管理的经济手段,受到了人们的普遍关注。基于杭州市的城市特点,道路网络和实际交通拥堵状况,论述了杭州市实施拥挤收费的必要性和可行性,并提出了杭州市拥挤收费的实施策略。

关键词：交通工程,交通拥挤,交通需求管理,拥挤收费

参考文献

[1]黄海军.拥挤道路使用收费的研究进展和实践难题[R].北京:中国科学基金,2003(4):198-203

[2]李斌,黄海军.新加坡道路收费系统的实践和经验[J].公路交通科技,2000,17(3):59-62

[3]王健,胡运权.城市道路拥挤定价中的交通需求分析[J].数量经济技术经济研究,2003(7):44-49

[4]陈义华,吴国强,朱玉琴.多模式拥挤交通网络中的路径分配与收费模型[J],交通与计算,2007(6):63-66

[5]姚红云.城市交通拥挤收费研究[C].上海:同济大学交通运输工程学院,2005

城市交通拥挤收费的问题研究 篇7

随着快速发展的经济与道路拥挤之间矛盾的日益突出，世界各国的许多城市都先后实施了城市道路拥挤收费。城市道路拥挤收费作为解决大城市交通拥堵问题的交通需求管理措施之一，己被许多专家学者所肯定，证明了理论上的可行性。但实践中，除了少数几个城市获得成功外，拥挤收费在多数地区并未取得理想的效果。我国现阶段是否适合实施拥挤收费，实施拥挤收费所面临的困境如何解决值得商榷。

1 交通拥挤收费的研究现状

1.1 拥挤收费的实质

所谓交通拥挤收费，是指利用经济学中的价格机制，为了解决城市严重的交通拥挤问题在特定的时段和路段以收费的形式对交通需求加以调节和控制的手段。城市道路属于准公共物品，具有非排他性，任何居民都可以使用它。但是它[1]又具有竞争性，一个人使用后就减少了另一个人可以利用的空间。当居民认为个人收益大于个人成本时作出出行决策，并没有考虑到这一行为所产生的负外部性，即造成交通阻塞。城市道路交通拥挤收费的本质就是利用经济杠杆作用将城市道路交通拥挤产生的负外部效应通过收费的形式内部化，限制机动车使用者在高峰时段的出行，纠正过度或不经济地使用城市道路的状况，实现城市交通资源的最优利用。

1.2 实施交通拥挤收费成功的案例分析

拥挤收费的概念出现于20世纪70年代，经过长时间的研究与实施，拥挤收费逐步得到了重视与应用，更在一些国家或地区取得了成功。其中最具代表性的主要有新加坡和英国伦敦，而韩国作为亚洲地区实施拥挤收费较为成功的国家，其经验也值得我们借鉴。（表1)

通过对成功实施拥挤收费的国家或地区进行分析，我们可以得知交通拥挤收费作为一种经济手段，不是“万能钥匙”，只有在一定条件下拥挤收费才能起到良好的作用。主要包括以下几个条件：

(1)城市规划布局和公共交通体系比较完善，有满足于实施交通拥挤收费的道路条件，并且拥挤区域易于划分；

(2)有相应的技术支撑，即需要技术、设备、管理等各方面的充分准备。例如新加坡与伦敦的智能交通系统非常完善，交费网络十分发达；

(3)既有的公共交通能够承担由于实施交通拥挤收费而转移的巨大交通量；

(4)民众对这一政策实施的理解度较高。

2 我国实施“交通拥挤收费”所面临的困难

我国对交通拥挤收费的研究起步较晚，开始于上世纪90年代。现阶段北京、上海、广州等地也在不断探索，虽然开展了大量的调查研究，甚至出台了相关办法，却迟迟不能实施。究其原因，不仅因为城市道路拥挤收费是一个复杂的系统工程，当中有许多待解决的理论问题和实践难题。还由于我国特有的国情、已有条件与国外成功实施的的条件的差别等等。

2.1 收费实施方案的制定困难

拥挤收费实施方案的确定包括收费区域、收费方式、收费费率、收费时间的确定等。主要的困难有：

(1)我国幅员辽阔，众多城市发展并不同步，每个城市的路网规划不尽相同。各城市根据自身情况划定收费区域，所采取的实施方案肯定会有很大区别，难免混乱；

(2)收费对象的确定。根据我国城市交通的实际情况在很多城市，自行车或电动自行车的数量很多。如果仅对小汽车或客车进行收费，必然会引起自行车或电动自行车数量的增加，这会不会同样引起交通拥挤？

(3)以何种收费方式收费。人工收费，收和不收，很大程度上会产生拥堵的现象，电子收费则会导致套牌车数量的大幅度增加。

2.2 技术手段难达到成本较高

通过对成功实施拥挤收费的国家进行分析，成熟的技术是实施此项政策的基础。国家发改委运输研究所副所长汪鸣曾介绍说实施交通拥挤收费政策的成本相当高，包括各种硬件设施的采购，雇用大量的管理人员等。如果收取的钱只够发放执法人员的工资，并且没有起到缓解交通拥堵的效果的话，就没有必要收取拥挤费[1]。而且拥挤收费需要许多健全、完整的系统支撑，不仅包括机动车管理数据库、还包括电子收费系统、银联系统、GPS定位系统等，这些环节缺一不可。我国在这些方面还不太成熟。

2.3 公交系统不能提供有效支撑

在我国，许多城市公共交通非常简陋。公交线路少、线网疏、效率低，离交通现代化有很大一段距离。在交通高峰期，许多大中城市的各路公交往往人满为患，超载现象严重。毫无舒适度可言。在国外，大部分城市的公交分担率在40%-80%之间，而我国大部分城市的公交分担率仅在6%-25%之间[2]。如果实施交通拥挤收费，必将有一部分机动车使用者向公共交通转移，公共交通系统的负担将会进一步增大。然而，目前我国公共交通系统并不完善，盲目实施拥挤收费可能导致路网陷入瘫痪。

2.4 对收费车辆有失公平性

假设道路出行者的单位时间价值为V(t），征收交通拥挤费前，出行者通过拥挤道路的成本和收益为C和B，净收益为NSB；征收交通拥挤费后，节省的时间为t，拥挤收费标准为CT。征收拥挤收费前，出行者的净收益为NSB1=B-C。征收拥挤费后，出行者的净收益为NSB2=NSB1+V(t）×t-CT。[3]对于私家车车主会根据NSB2的正负来判断是否值得出行，在一定程度上限制了私人汽车的消费，但对公务车而言，对其征收拥挤收费没有任何意义。因为公务车运营费用主要是由政府和事业单位的行政开支承担，即不需要考虑CT的大小。且现阶段公务车数量庞大，公车私用现象明显，使用频率远远高于私家车。我国私家车车主本身就承担很重的费用，不首先控制公务车使用，征收挤收费只会增加不公平性。

2.5 难以得到公众的理解

没有广大市民的支持，任何一项政策到最后都有可能失败。推行拥挤收费的地区不在少数，成功的却很少，很大问题源于公众的不理解与不支持。大家普遍认为城市道路是公共产品，有车一族普遍认为在履行原定的税费义务后，本应享有道路使用权，另收交通拥挤费没有道理而言。根据新华信市场研究咨询公司在网络上进行的民意问卷调查“交通拥挤费能缓解城市拥堵问题吗”显示目前该项收费行为仍然缺乏民意基础。参与调查问卷的人数中高达91.02%的人不赞成收取交通拥挤费。得不到公众的理解，交通拥挤收费很难得到成功。[4]

3 相关建议

拥挤收费需要一定的条件支持。目前，我国绝大部分城市交通拥挤是由于机动车数量的大幅度增加，交通规划布局不合理，交通基础设施不完善等原因造成的。只有解决好上述问题，实施拥挤收费才能达到预期效果。

首先，大力发展公共公交。目前大部分居民不愿意乘坐公交的原因无外乎等车时间长，公交服务质量差，车内过于拥挤，换乘麻烦。所以应从以上几点入手，增加公交数量，提升服务品质，完善公交网络，提高公共交通分担量，让大家愿意乘坐公交。

其次，加强道路交通管理。减少机动车，行人违章现象。可以在交通易发生阻塞的地方派专人进行管理，一旦发生阻塞可以及时进行疏导。在非机动车、行人容易横穿的路口、路段实行封闭隔离，对一些道路进行合理的渠化改造，并加设一些主干道两侧的隔离护栏。加大宣传力度，提高全民交通安全意识。

然后，加强机动车辆的管理。对私家车数量进行合理控制，可通过提高购置税等政策降低公众“买车热”，延缓私家车数量的高速增长。对于公务车，应加大管理力度，限制“公车私用”及乱用车现象的发生。

最后，加大宣传，打消公众对拥挤收费的疑虑。任何一种公共政策都不是十全十美的，在维护了特定群体利益的同时，也会或多或少地损害另一部分群体的利益。相关部门应就拥挤收费的利处，具体实施的步骤，收费后前款的去处向公众解释清楚，获得公众支持。

4 结语

拥挤收费作为解决城市交通拥挤一项可行措施，受到了越来越多的关注，我国很多城市也都纷纷准备启动拥挤收费，但是就我国现阶段城市交通的情况看，实施交通拥挤收费的时机还不太成熟。只有在科学制定收费策略的前提下，交通拥挤收费一定会在缓解交通和促进公共交通发展等方面发挥作用。

摘要：在分析国外交通拥挤收费成功经验基础上,对实施交通拥挤收费的必要交通条件进行了归纳,并指出我国实行拥挤收费所面临的特有的困难,这其中包括收费制度难确定,实施成本较高,现阶段公交系统不能提供有效支撑,公众难以接受等。故本文认为在上述问题未解决之前,实施拥挤收费并不能取得良好效果。

关键词：城市交通,拥挤收费,相关建议

参考文献

[1]黑亚琴,樊晓珂.交通拥挤问题的冷思考[J].中国公共安全,2007,(3).

[2]黄海军.拥挤道路使用收费的研究进展和实践难题[J].中国科学基金,2003,(4).

[3]樊建强,徐海成.城市交通拥挤收费问题探析[J].价格理论与实践,2006,(6).

城市交通拥挤的动态疏导策略研究 篇8

目前,缓解城市交通紧张的状况,解决城市交通拥挤问题主要有2种方法:一是在“硬件”方面,加强交通基础设施建设,适应高速增长的交通需求;二是在“软件”方面,对交通流进行科学的组织与管控,充分发挥现有交通网络的通行潜力,最大程度上使交通流有序流动。随着交通需求的持续增加,基础设施的逐步完善,人们逐渐有了新的认识:建设新的道路不再被看作是解决城市交通拥挤问题决定性的方法,加强对现有的道路资源的利用和先进的交通管理策略的研究,提高城市交通系统的效率才是更行之有效的。

1 交通拥挤分类和成因分析

根据导致原因的不同,交通拥挤可以分为常发性交通拥挤和偶发性交通拥挤[1]。

常发性交通拥挤主要是某些路段及交叉口在可预测的时间里其交通流量超过了通行能力所导致,它们往往会在固定的某个时段、时期周期性的出现,是可重复发生的拥挤,具有较强的可预测性。常发性交通拥挤产生的根本原因就是交通供求不平衡。

偶发性交通拥挤主要是由于特殊事件引起的道路容量减少或者引起某一地段的流量增加而导致的拥挤,而事件又可分为不可预见的和可预见的2种情况,前者比如因为恶劣天气、突发性交通事故、车辆抛锚等原因造成的交通拥挤,往往不能预先确定在什么时段、在路网中的哪一点会造成交通拥挤。而后者指的是计划中的道路维修或其他市政工程占用道路等情况。总之,这种非正常情况下的拥挤,没有规律且可能持续时间较长;特别是在有突发事故时,道路可能被完全占用,后续到达的车辆根本无法前行,如不及时疏导,可能会引起严重的交通拥挤或者二次事故。

本文将针对这2种不同类型的交通拥挤,对拥挤发生后实施的动态信号控制策略和诱导策略进行评述。

2 城市交通拥挤的信号控制策略研究现状

城市道路交叉口的交通信号控制能有效地引导、控制交通流,对交通拥挤的缓解和疏导起着非常重要的作用。城市道路交叉口交通信号控制起始于19世纪中叶英国伦敦的燃汽信号灯。之后,人们对城市交叉口信号控制的研究经历了从固定周期到可变周期、从定时到实时、从点控到线控再到面控的发展阶段。以英国学者Webster为代表的交通专家早在50年代就开展了城市信号交叉口最优配时的研究工作,他们的研究工作主要围绕孤立信号交叉口进行。1917年,世界上第一个线控系统出现在美国的盐湖城,它是一种可同时控制6个交叉口的手动控制系统。1922年得克萨斯州休斯顿市发展了可控制12个交叉口的交通信号系统。1968年英国交通与道路研究所研究开发了脱机配时优化的定时控制系统TRANSYT(Traffic Network Study Tool,交通网络研究工具),此模型利用仿真模型和优化模型,分别评价和优化配时方案。1973年,英国道路研究所在TRANSYT系统模型的基础研究出SCOOT(Split,Cycle and Offset Optimization Technique,绿信比—周期长—相位差优化技术)系统。此系统实现了对路网的动态协调控制,取得了明显优于静态系统的效果,后被多个国家采用。同时澳大利亚的SCATS(Sydney Coordinated Adaptive Traffic System,悉尼自适应控制系统)获得成功,并在悉尼应用,该系统实现了对城市路网的实时自适应控制[2]。

近几十年来,针对常发性交通拥挤即道路过饱和条件下的信号控制策略,国外学者们从理论角度出发,应用系统工程理论、遗传算法理论和最优控制理论,进行了一些研究[3]。翟忠民提出了在常发性交通拥挤的情况下,对交通流实施卸载和上游截流的信号控制策略[4]。Abu-Lebdeh(2007)设计了不同拥挤情况下的多种周期模型[5]。

解决交通事件引起的交通拥挤即偶发性交通拥挤的信号控制技术,其中有1995年法国巴黎实施了一个命名为CLARIE的人工智能控制模块[6],它的最大特点就是能跟其他的信号控制系统(如SCOOT)结合以来一起应用,在线进行拥挤管理。2000年英国的SCOOT系统的3.0版本推出了一个交通事件管理的模块(包含对交通事件引起的交通拥挤的管理内容),它是跟INGRID事件自动检测系统以及VAMPIRE计算机程序集成运行的[7。Jiuh Biing Sheu et al.等利用随机最优控制理论建立了一个实时离散的非线性模型,该模型利用仿真数据进行了验证[8]。Logi等人研究了典型区域路网拥挤状态下的实时管理与控制间题,并开发了一个基于知识的交通拥挤管理系统[10]。

3 城市交通拥挤的诱导策略研究现状

交通诱导从诱导信息作用的范围看,分为群体诱导和个性化诱导两类。前者通过为全部出行者提供相同的交通信息进行出行诱导,主要包括广播、电视、可变信息板(Variable Message Signs,VMS)、互联网等形式;后者通过为单个出行者提供个性化的信息服务实现个体出行优化,主要包括电话和车载导航装置2种形式。交通参与者可以在出行前依据交通诱导信息确定出行的时间、方式和路线,也可以在出行中依据交通诱导信息对出行方式和出行路线进行重新选择,以期达到躲避拥挤、缩短出行时间的目的。

目前对交通拥挤产生后实施交通诱导的策略已经得到公认,K.Wundcrlich研究表明在产生拥挤后,受交通诱导的车辆与未受诱导的车辆的出行时间相比,可以节约3%~9%;而且随着交通拥挤程度的增加,受诱导车辆获得的效益就越大[10]。David Levinson模拟研究表明在偶发性交通拥挤的情况下,诱导信息的作用更大[11]。因此,各国都将交通诱导作为ITS研究与应用的核心内容之一,目前比较成功的有美国的TRAVTEK、德国的ALI SCOUT以及日本的VICS系统。其中,TRAVTEK和ALI SCOUT由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成,在拥挤条件下,可以为司机提供最佳绕行路线。特别是ALI SCOUT系统,在将行驶中的车辆作为信息服务对象的同时,也将其作为信息采集的手段,通过对比其车辆通过不同信息交换点的时间推算其路段行程时间和速度,为判别交通状态和制定合理的信号控制与诱导方案提供动态信息基础。日本的VICS所发布的交通实时信息包括交通拥挤、主要地点之间的行程时间、广域的最优路径选择信息、交通事故、道路施工等,并运用多种媒体同时发布这些信息,取得了显著的拥挤疏导效果,是目前全世界最成功的交通诱导系统之一[12]。

交通诱导中的核心部分是路径优化,其主要作用是计算向出行者推荐的路径,特别在拥挤的情况下,路径优化尤为重要。路径优化通常采用的技术是找到最小出行费用的路线,出行费用可以用时间、距离或者拥挤度等来度量。目前采用的路径优化算法仍然是最短路算法,路径优化算法方面的成果很多,不但有公认的经典算法以及相应的改进算法,而且出现了基于人工智能技术的新算法,例如基于遗传算法(Genetic Algorithm)、神经网络(Neural Network)、蚁群优化算法(Ant Colony Optimization Algorithm)等的优化算法。总的说来,这些方法还不成熟,算法的效率及稳定性难以保证[13,14]。所谓的路径优化经典算法是指其搜索效率在理论上得到证明、其搜索性能在实践中得到检验,从而为人们广为接受的算法。这类算法主要有Dijkstra、A*、Bellman-Ford-Moore、Floyd等。其中,Dijkstra算法是历史最悠久、最先得到大家认可的路径优化算法,A*是目前应用最广泛的路径优化算法。有研究者对各种流行算法的性能进行了测试和比较,测试结果显示,没有哪种算法适用于所有的测试网络[15]。姜桂艳、郑祖舵等基于智能机器人寻路的D*Lite算法和记忆规则,提出一种新的道路网络动态路径优化算法,该方法在保证路径优化结果相近的情况下可以减少优化计算时间26%~50%[16]。

4 以往研究存在的不足和问题

通过对拥挤控制与诱导策略研究历史、现状的介绍和分析,笔者认为现有的控制与诱导策略存在以下问题。

(1)所有的面控系统,在未饱和的交通条件下能够提高路网的整体运行效率,在交通拥挤条件下则不适用。目前国内外均无成熟的适用于交通拥挤条件下的系统控制方案投入使用。交通拥挤的控制方案的研究效果都有待评价,并且也都尚未应用到实际中。翟忠民提出的信号控制策略,并没有提出具体的模型算法和实施策略的量化标准,在实际实施中存在很大的困难。

(2)现在能够解决交通事件引起的交通拥挤即偶发性交通拥挤的信号控制技术甚是缺乏,上述的CLARIE系统在交通事件引起的交通拥挤情况下,其适应性还需进一步的研究和测试。英国的SCOOT系统的3.0版本推出的交通事件管理模块跟其他各模块之间的协调、系统参数的标定以及数据的传输是一个很难解决的问题,未在实际中应用。其他学者建立的模型都未得到实际数据的验证,在实际应用中有待进一步的测试,另外方法的稳定性有待进一步的改进。

(3)交通诱导系统所发布的诱导信息是建议性的,交通诱导系统的目的能否实现取决于交通参与者对诱导信息做出的反应。现在的诱导系统都没有充分理解交通诱导信息对交通参与者交通行为的影响以及交通参与者对交通诱导信息的需求,在发布诱导信息之前未能对驾驶员的反应做出正确的预测,结果出现2种现象:过度反应和集聚反应,进而导致拥挤漂移现象的产生。

(4)现有系统的诱导信息发布主要是面向群体,其中交通广播、可变信息板是目前广泛采用的交通诱导信息发布方式。由于它们是面向群体的,无法预计驾驶员对其的反应,因此拥挤可能不会减轻,甚至会产生拥挤飘移。另外面向个体的车载诱导在实际上中起到的只是寻路作用。在交通拥挤时,由于没有快速的动态路径寻优技术,实施效果很差,仍无法避免交通拥挤飘移。

(5)传统上的交通诱导系统向出行者提供的最优路径只有唯一一条路径,一般是以出行距离最短或出行时间最短为目标。然而只推荐唯一一条路径可能引起出行者的过度反应或集聚反应,进而容易导致拥挤漂移。另外,这与实际情况并不符合,因为出行者在选择道路时会考虑多个因素如出行距离、出行时间、道路的交通状况、交叉口数量、路面状况、对道路的熟悉程度等。

5 研究的改进方向

针对上述问题,笔者认为针对交通拥挤的控制和诱导策略应重点解决以下几方面的问题:

(1)以上分析可以看出,目前对交通拥挤的信号控制策略研究都是处于理论研究阶段,研究适应不同拥挤情况的信号控制策略技术急需。同时对信号控制系统的要求也应该提高,它应是一个开放型的系统,除了具有手动、单点多时段、感应式、定时协调、自适应协调等功能外,还应具有智能功能。控制中心可根据情况的需要变化信号控制方式,如把单点控制重组成线控,对路网中某一节点(或流向)、某条道路进行减压卸载、截流控制等。

(2)交通拥挤信息对驾驶员非常重要,但是从整个系统的角度考虑,路网拓扑结构及平行路线的通行能力制约着交通拥挤信息的作用。例如,虽然知道当前路段发生拥挤,但是没有相应的平行路线;即使有平行路线但没有足够的通行能力容纳转移的交通需求;转移交通量必然影响平行路线的交通状态,还应向平行路线上的驾驶员提供信息。这些问题在对交通拥挤进行疏导时都是需要考虑。

(3)鉴于交通广播和可变信息板的缺点,应重点研究发生交通拥挤后对车辆实施的车载诱导策略。推荐路径不仅仅只推荐一条,应该推荐K条候选路径给出行者,由出行者最后决定选取哪一条是一个相对实际和较好的路径,并如何选取这K条候选路径的问题上,吸取K条相异路径算法的思想。

(4)当城市道路交叉口处于常发性拥挤即过饱和状态时,虽然可以通过信号控制疏导,但仍然无法从根本上改善早晚高峰时的交通拥挤状况。因为它至多只能使控制范围内的交叉口的效益最大化,而且在这种过饱和状态下,单纯的被动型信号控制所起的作用是很有限的。因此,有必要把交通控制与交通诱导相结合形成一个反馈式系统,通过对驶入车流行驶路线的调节来改变城市道路信号交叉口的过饱和输入状况,进而解决交叉口的拥挤问题。

本文在以上评述的基础上,提出交通拥挤控制和疏导的流程如图1所示。

6 结语

交通与交通拥挤 篇9

近年来, 随着小汽车数量的迅速增长, 城市交通拥挤已经成为我国各大城市, 尤其是特大城市面临的一个突出问题。为了缓解交通拥挤问题, 我国许多城市决策者和学者提出并实施了一系列缓解交通拥堵的措施, 包括新建道路设施、大力扶持路面公共交通、建设轨道交通、改进交通规划、车牌号限行、实行弹性工作制等等。国外许多城市的实践经验表明, 拥挤收费政策是解决拥堵问题的最佳途径之一, 被很多国外大城市运用并获得了良好的效果。上海作为中国特大型城市之一, 其交通拥堵问题也不容忽视, 上海采取拥挤收费措施可行与否需要进一步分析。

交通拥挤收费是指当车辆在特定的时间段进入特定区域时, 对其收取一定的费用, 以达到缓解特定时段和区域交通流量的目的。交通拥挤收费是政府通过经济杠杆缓解城市交通拥堵的一种手段, 其实质是运用经济学中的价格尺度调节出行者的需求。国际经验表明, 拥挤收费政策可以成功解决城市交通拥堵现象。

二、拥挤收费的国际经验

自20世纪20年代英国经济学家第一次明确提出关于拥挤收费的概念, 之后国外许多城市对城市道路拥挤收费进行不断地探索和实践。例如, 新加坡、伦敦、斯德哥尔摩、首尔、多伦多等等, 不同的城市因政策差异, 产生了不同的实施效果。

(一) 新加坡实行拥挤收费的实践和效果

新加坡是国土面积小、人口众多的典型国家, 人口不断增长的同时, 其私人小汽车的拥有量也不断上涨, 使得道路拥挤问题不断加重。新加坡政府为了缓解城市交通拥堵问题, 于1975年首次征收拥挤费用, 主要将拥挤较为严重的区域作为收费区域, 收费对象为载客数不高于四人的车辆, 收费时间为周一至周六7:30~9:30, 之后时间延长至10:15, 收费对象在该时段内进入收费区域, 需要出示通行证, 否则将被交警扣牌并罚款。该收费政策直到1998年间, 被不断地改进。拥挤收费政策实施几年后, 拥挤问题已得到明显改善。

(二) 斯德哥尔摩实施拥挤收费的实践和效果

斯德哥尔摩市交通网络相对完善, 居民对城市环境质量和公共交通服务相对满意。但是, 交通拥堵问题仍然困扰着斯德哥尔摩市, 随着斯德哥尔摩经济的不断发展和人口的不断增长, 其交通设施的供给也很难满足经济发展需要。政府虽然采取了一系列的措施, 但成效甚微。于是斯德哥尔摩政府计划实施拥挤收费政策, 实施后成效明显, 实施过程及效果如下表1所示:

三、上海实行道路拥挤收费政策的必要性

近年来, 上海市人口不断增长, 据上海市统计局发布的统计数据显示, 截止2013年, 上海市的常住人口为2415.15万人, 图1显示了近10年上海市常住人口变化情况, 可以看出上海市常住人口呈稳定增长趋势。

由2013年上海市综合交通调查结果显示, 上海市道路交通总里程数不断增长, 截止2012年, 上海市道路里程数达4775公里, 公路总里程达12541公里, 道路总里程数超1.7万公里, 2004年~2012年道路里程增长趋势如图2所示:

结合上海市常住人口情况, 我们可以得出上海人均道路里程数情况示意图 (如图3所示) , 可以看出上海市人均道路里程数呈不断下降的趋势, 随着上海市人口增长的不断加快, 这种下降趋势将更为显著。

上海市常住人口不断增加, 而道路提供量却是有限的, 使得人均道路里程数在近年来呈下降的趋势。而上海市私人汽车拥有量却呈现不断上涨的趋势, 这种供需不平衡的状况, 使得上海市居民感受到交通拥堵状况不断加重, 由此引发的环境污染与破坏等多重问题, 使得人们不断寻求新的方法来解决交通拥挤问题。

我国对于城市道路拥堵收费的理论有了深入的研究, 但是到目前为止, 我国尚没有大城市使用该拥挤收费政策解决过此类问题。上海市作为中国特大型城市之一, 对于开展是否实施拥挤收费的讨论有必要性。同时, 上海市人口与私人小汽车拥有量不断上涨, 但城市的道路却是有限的, 因此, 有必要在上海实施拥挤收费政策, 缓解交通拥挤。

四、上海实施道路拥挤收费政策存在的问题

对于一个城市来说, 实施拥挤收费政策可以起到缓解交通拥堵、改善环境质量的作用。但要使政策能有效实施并取得预期的效果, 必然会存在许多的困难。

(一) 经济发展水平不高

拥挤收费政策是否被公众接受与城市的经济发展水平密切相关。比如, 最早实施拥挤收费政策的新加坡在19世纪70年代, 其人均GDP达1000美元/年, 在2003年实施该政策的伦敦, 其人均GDP达4~5万/年。而2013年, 中国人均GDP水平在世界排名86位, 而上海市作为中国的经济大都市, 截至2013年, 其人均GDP达1.4万美元/年, 而在2013年新加坡的人均GDP是上海的近4倍, 上海的经济发展水平低于中等发达国家的水平, 因此上海市居民可能对拥挤收费接受程度并不会很高, 上海尚缺乏实施拥挤收费的经济基础。

(二) 具体实施方案难以确定

拥挤收费政策的实施可能涉及收费区域、收费对象以及收费方式等具体方案的确定。在制定具体计划的过程中, 到底应该对上海市哪个区域和范围实施拥挤收费需根据上海自身情况进行合理规划。收费对象一般是对汽车进行收费, 这样的收费方式虽然使得小汽车一定程度上有所减少, 但是电动车进入收费区域的数量可能会增加, 拥堵依然不会减缓, 因此, 合理设定收费对象也相当重要。收费方式包括人工和电子收费两种方式, 人工收费耗时长, 会耽误出行时间, 电子收费可能会产生使用套牌等违法行为, 因此合理设定收费方式也尤为重要。

(三) 公共交通系统尚未完善

道路拥挤收费的目的是希望人们增加对公共交通的使用, 减少对私家车的依赖, 公共交通需求必然有所增加, 因此上海如实施拥挤收费政策, 必须完善公共交通系统。目前, 上海的地面公共交通的综合利用率并不高, 主要原因包括公共交通线路的班次安排不合理、效率低、严重超载、舒适性较差等, 这些因素使市民更愿意使用私家车出行。当然, 上海目前的轨道交通建设非常成功, 其便捷的换乘使其在全国名列前茅。但是上海仍然在继续建设从地铁到家的“最后一公里”, 以吸引市民乘坐公共交通。

(四) 公众支持力度低

拥挤收费政策在国内很少被采用, 缺乏公众的支持是实施的一个巨大障碍。一方面, 公众是理性的经济人, 他们的支持与自己的利益息息相关, 如果接受该项政策的收益大于成本, 那么公众自然愿意接受, 如果政策的实施会使自身利益受损, 他们必然会反对实施该政策。另一方面, 拥挤收费政策的实施对不同收入群体的影响不同, 对于那些收入较高的群体, 他们愿意支付很少的费用来获取道路的使用权, 而对于那些收入较低的群体, 他们则不愿意花费额外的费用, 公众会认为拥挤收费有失公平性。因此, 怎样有效地争取民众的支持对有效实施拥挤收费政策相当重要。

五、上海实施道路拥挤收费政策的具体措施

借鉴国外实施拥挤收费的成功案例, 上海实施拥挤收费政策需要做到以下几点:

(一) 提高经济发展水平

成功实施拥挤收费政策的城市都是经济发展水平高的城市, 因此经济发展水平高是政策实施的必要条件。上海的经济发展水平仍然低于世界上发达国家的水平是一个不争的事实, 因此, 上海想要有效实施道路拥挤收费政策, 就必须继续提高居民的生活水平, 一旦经济水平有所提高, 拥挤收费的费用不再成为大部分居民的负担时, 居民自然愿意支付较小的投入以获得更好的道路使用权, 以及由此带来的更好的居住环境。

(二) 制定合理的收费实施方案

首先, 需要划定合理的收费区域。例如, 伦敦的收费区域为市区的21平方公里, 上海的收费区域应围绕中心城区交通较为拥堵的地段, 政府需综合考虑行车速度、土地利用情况、商业发展情况合理划分收费区域。上海中心城区不仅是商业区还是居住区, 对于居住在中心城区的居民, 可以让车辆每年缴纳固定的管理费用, 人性化管理。第二, 科学界定收费对象。拥挤收费的对象, 在初期可以征收小汽车和货车, 而对于那些公共交通以及特殊车辆免收拥挤费用。第三, 收费方式应当便利化。上海的收费方式可以采用“先储值后扣款”的方式, 安全又方便, 避免了时间的浪费。

(三) 提高公共交通的服务质量

上海轨道交通的发展非常成功, 其庞大的运营网络和信息化的管理使得上海的轨道交通承受了巨大的客流量, 为实施拥挤收费政策提供了强有力的后盾。当然, 上海在不断提升轨道交通建设的同时, 应当重点发展地面交通, 使地面交通成为轨道交通的有力支撑, 使居民出行更加方便。

(四) 获取公众的支持与参与

政府有关部门应当在政策实施之前争取民众的有力支持。民众不支持的主要原因在于他们不理解拥挤收费的概念以及拥挤收费带来的利益。政府部门应当向公众进行全面的宣传, 向公众传播拥挤收费的知识, 以及可以给他们带来的利益, 让公众意识到正因为自己才会使道路产生拥堵, 拥挤收费政策可以使自己收获一个良好的居住环境。

六、结束语

上海市作为中国特大型城市, 无论是经济发展水平还是政治文化水平都在全国名列前茅, 但上海在实施道路拥挤收费方面还有很长的路要走。上海必须在充分调查的基础上, 确保经济发展水平达到标准, 且公共交通设施已经被充分利用, 政策的宣传也获得公众支持的条件下, 才能选择拥挤收费政策。所以, 上海在实施拥挤收费政策之前必须进行反复地研究、宣传等工作, 保证拥挤收费政策的合理与公平, 才能确保拥挤收费达到缓解交通拥堵的目的。

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交通与交通拥挤 篇10

关键词：服务对象,拥挤识别,表决融合,道路交通

随着社会经济的高速发展和城市化进程的加快,我国机动车拥有量及道路交通量急剧增加。尤其是在大中城市,交通拥挤以及由此导致的出行延误、交通能耗、环境污染的加剧,是我国城市面临的极其严重的问题之一,已经成为社会经济进一步发展的瓶颈,与交通运输可持续发展的要求相违背。为了减少交通拥挤带来的损失,及时识别交通拥挤,从而采取相应的解决措施是非常必要的。目前,应用的各种交通拥挤识别方法,除直接检测方法——视频检测法外,大致可分为基于模糊识别的算法、基于统计技术的算法、基于交通流模型的算法、基于人工智能的算法和基于小波理论的算法。另外,由于交通流在时间和空间上的复杂性,单纯利用一种识别算法很难达到最优识别效果,于是将不同的识别算法以某种方式进行适当的融合,综合利用各种算法所提供的信息,尽可能地提高识别效果。本文在交通拥挤识别算法融合的基础上,引入了融合识别算法服务对象的概念。不同的服务对象所追求的算法检测指标是不一样的,由此选取单个算法的不同信任级别来满足要求。

1 拥挤识别表决融合

表决融合方法是一种基于特征推理的多传感器信息融合技术之一,类似于日常生活中的民主选举,少数服从多数,以超过一定数额为通过,其融合过程如图1所示。

1)信任级别。结合事件检测的具体情况,使用持续测试(Persistence Test, PT)来定义信任级别。持续测试PT=0表示在第1个间隔期,识别算法立即给出拥挤识别警报,当PT=3表示只要经过3个或者更多的持续警报间隔,就要将警报考虑为真正的拥挤状态。PT取值即算法信任级别数目的确定取决于算法融合系统对事件检测率和误报率的要求。

2)检测单元。检测单元就是多个算法输出结果的某种组合,其组合方式取决于系统追求的目标、系统设计者对各种算法优缺点的掌握以及对各种算法检测结果的数据统计分析。

3)事件检测报表。在算法事件检测报表中,包括单项算法对应的信任级别的事件检测率、误报率等信息。这些信息反映了每种算法在不同信任级别下的事件检测结果,也就是反映了目标对象被检测到的“信任”程度。

2 面向服务对象的表决融合

一般可将疏导拥挤的控制策略分为3种类型:事件控制、行为控制、网络控制。但是,不论是哪一种控制策略,都是面向交通参与者或控制者。因而,可以将融合算法的服务对象分为出行者和管理者两种,而相应的融合检测算法的实现过程如图2所示。

2.1参与者主导型的融合算法

通过广播、电视、电话、互联网、车载导航装置、路边可变信息板等为交通参与者提供实时交通状态信息而实现动态交通需求管理。从主观上看,交通参与者可以在出行前依据交通诱导信息确定出行的时间、方式和路线,也可以在出行中依据交通诱导信息对出行方式和出行路线进行重新选择,以期达到躲避拥挤、缩短出行时间的目的。从客观上看,交通参与者的这些决策结果使得交通流的时空分布更加合理,能够提高现有道路的利用效率。从这个角度看,交通诱导是一种更主动、更有效的交通管理方式。但这种效果主要依赖于其所发布交通信息的及时性和交通参与者的经验。因而,参与者主导型的融合算法采用各单项算法的低信任级别,以使算法在误差允许的范围内,达到检测率很高的目的。出行者通过广播、电子信息板等获得道路拥挤状况,然后根据自己的判断采取减速慢行,或者选择其它最优路线等交通行为。

2.2管理者主导型的融合算法

一方面,交通管理者的主要任务是在掌握路段和交叉口的每个时段交通状态信息的基础上,运用交通信号控制、现场交通指挥等手段对道路交通流进行管理,降低道路的拥挤程度和拥挤持续时间,提高现有道路的利用效率和安全性。另一方面,由于现场交通指挥与救援资源是有限的,因此,这些资源的调度使用必须基于准确的交通状态信息。如果不能准确地发现已经存在的交通拥挤,则会因救援资源的错误调度或者造成资源浪费,或者对其他需要救援的地点产生不利影响。同时,由于交通管理者采取的是一些强制性的交通管制措施,如果不能准确地发现已经存在的交通拥挤,就会降低交通出行者对管理者的信任度,从而影响交通管制措施的执行效果。因而,管理者主导型的融合算法与出行者主导型的融合算法相比,此种算法的融合采用各单项算法的高信任级别,以使算法在保证一定的检测率允许的情况下,尽量降低识别的误判率。管理者通过采取具体的交通信号控制、诱导等交通管制措施,强制性要求出行者接受拥挤识别的结果,并根据实时的管制措施而采取相应的交通行为。

这两种表决融合算法所追求的检测率高或误判率低都是相对而言,都是在要求指标的另一方在一定的精度之内为前期的,否则任何一种融合算法都没有存在的实际价值。另外,这两种融合方法不是完全相对的,二者也可以同时使用,比如:在一定时间内,交通参与者主导型的融合算法都适应,就可以使用交通管理者主导型的融合算法,以判断交通管理者是否要采取强制性的交通管制措施。

3 算法融合实现举例

在各种算法中,选择多层前向神经网络(MLF)、概率神经网络(PNN)作为算法融合系统的组成。另外,各种算法的信任级别取为三级,即PT=1、2、3。参与者主导型和管理者主导型的检测单元如表1所示。表1中的管理者主导型的检测单元信任级别总是高于参与者主导型,以保证两者对检测率和误报率的不同要求。

事件检测报表(见表2)给出了两种算法在各信任级别下的检测率、误报率及条件概率。

根据表1、表2计算基于两种服务对象的融合算法的检测率和误报率,结果见表3。

4 结束语

对于参与者主导性的算法融合,其各检测单元融合后的检测率要更高于单个检测单元的检测率,满足了交通流诱导及时性的要求,当然,这是以融合后的误报率稍微有所增加为代价的。另外,与参与者主导性的算法融合相比,管理者主导型的算法融合的误报率要小得多,满足了交通流控制和现场救援与疏导队准确性的需求,同样,它是以检测率相对有所降低为代价的。通过以上分析可知,基于不同的服务对象选择不同的单项算法组合及信任级别,能更好地满足交通不确定性的要求,实现交通资源配置的最优化。

参考文献

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