汪傳雷，吳雯宇

(安徽大學 商學院/物流與供應(yīng)鏈研究中心，安徽 合肥 230601)

中國主要城市交通分析報告顯示，2017年我國重點城市交通擁堵狀況下降2.45%，但全國仍然有26%的城市在通勤高峰處于擁堵狀態(tài)。汽車數(shù)量迅速增長、交通供需矛盾及人、車、路之間沖突是城市交通擁堵問題長期未能得到解決的重要原因。交通擁堵已經(jīng)成為制約社會發(fā)展的頑癥，其造成的通勤者時間成本消耗、燃油及其他資源浪費、環(huán)境污染等問題引起了全社會的普遍關(guān)注。交通管理部門與城市道路建設(shè)部門脫節(jié)，通勤者交通意識滯后，以及交通法規(guī)不健全和執(zhí)法力度不夠等問題，使政策法規(guī)與現(xiàn)實狀況難以恰當協(xié)調(diào)，部分城市交通擁堵狀況依然嚴峻。尋找治理城市交通擁堵的有效措施已是刻不容緩。

本文從出行方式入手，充分考慮不同車輛種類對交通擁堵的影響，構(gòu)建交通擁堵影響因素指標體系，進而提出治理交通擁堵的具體舉措。

一、關(guān)于交通擁堵的相關(guān)研究概述

(一)交通擁堵的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外學者對城市交通擁堵的研究，主要集中在以下三個方面：

第一，關(guān)于交通擁堵原因、成本及通勤者行為的探究。劉治彥認為，擁堵根本原因是交通供需失衡，解決策略是增加供給、減少需求并取得全社會配合。[1]熊勵等把交通擁堵歸結(jié)為城市道路規(guī)劃不合理、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)老舊、機動車擁有量急速增長等諸多因素的互相作用。[2]Johansson論證了通勤者給其他通勤車輛帶來的燃油損耗和磨損成本增加。[3]王振坡等比較了不同通勤者交通擁堵成本。[4]高晶鑫等分析了通勤者出發(fā)時間和通勤過程駐停數(shù)的關(guān)系。[5]景鵬等細分通勤者出行類型，將通勤者主觀態(tài)度用于研究低碳出行市場。[6]

第二，從不同角度對解決交通擁堵策略進行考量。首先，構(gòu)建模型并結(jié)合數(shù)學方法深入分析擁堵問題。劉志強等利用主成分分析法對交通輸入特性降維，細化高速公路交通運行狀態(tài)。[7]趙紅軍等從經(jīng)濟學角度構(gòu)建考慮環(huán)境代價的擁堵收費模型，論證擁堵收費緩解交通擁堵的有效性。[8]其次，從博弈論視角對擁堵展開研究。Levionson將非合作博弈理論應(yīng)用于交通擁堵問題，認為擁堵收費可以將出行成本最小化。[9]曾鸚等使用合作博弈理論分析交通擁堵網(wǎng)絡(luò)問題，驗證交通擁堵收費合理性，提高城市道路資源配置效率。[10]最后，從新的視角研究交通擁堵，王卉彤等將擁堵延時指數(shù)作為城市擁堵影響指標，從供給和需求兩個角度分析職住分離對城市交通擁堵的影響機制。[11]

第三，從綠色交通出發(fā)對城市綠色發(fā)展及完善綠色交通體系提出建議。陸化普認為，打造綠色、智能、便捷、安全、高效的城市交通體系對引領(lǐng)和支撐城市發(fā)展有著舉足輕重的作用。[12]楊新苗等立足國情及新技術(shù)革命帶來的機遇和挑戰(zhàn)，提出建設(shè)綠色城市交通系統(tǒng)的對策。[13]劉細良等梳理環(huán)境規(guī)制工具在綠色交通體系建設(shè)應(yīng)用中的問題，提出政府推動綠色交通可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新機制。[14]

綜上，在已有的解決交通擁堵問題的研究中，有的學者從城市道路分布狀態(tài)、交通構(gòu)成要素、公共交通體系和生態(tài)環(huán)境污染等宏觀方面對交通擁堵產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形態(tài)進行分析；有的學者從單中心城市規(guī)模、城市交通參與者、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平和職住平衡等微觀視角對城市具體路段交通擁堵狀況進行測度。

(二)擁堵指標體系研究述評

構(gòu)建指標體系對交通擁堵進行測度研究，包括從宏觀層面評價交通擁堵和從微觀層面對某城市相關(guān)路段建立指標體系。從宏觀層面來看，李天建利用三個專題層和五個指標層研究城市交通擁堵問題；[15]宴雨嬋等利用多指標模糊綜合測評不同時間段對擁堵的影響。[16]從微觀層面來看，周銀香設(shè)計調(diào)查問卷綜合考慮通勤者對治堵措施的看法和效果預(yù)期，構(gòu)建AHP-GRAM評價模型，并利用關(guān)聯(lián)分析測定各評價指標權(quán)重系數(shù)；[17]王妍穎等借鑒德州交通擁堵評價體系TTI、PTI和延誤指標，結(jié)合北京環(huán)路上交通監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立北京交通擁堵指標體系，具體描述道路交通擁堵特征。[18]

基于上述研究基礎(chǔ)，考慮城市交通體系中具體車輛類型與擁堵的聯(lián)系，筆者利用車輛通過具體路口時間、油耗成本等，建立交通擁堵影響因素指標體系；利用熵值法確定車輛類型權(quán)重；利用綠色出行指數(shù)和擁堵延時指數(shù)對指標和實際路段狀況進行分析。

二、交通擁堵指標體系構(gòu)建與測度方法

(一)指標體系構(gòu)建

首先，從車輛類型入手，通過梳理國內(nèi)外關(guān)于交通擁堵研究的指標體系，進行指標初步遴選；通過實地調(diào)研，確定車輛類型對交通擁堵影響的評價指標體系。其次，為了保障交通擁堵評價指標體系能夠合理準確地評判擁堵實際狀況，構(gòu)建指標體系過程中必須遵循科學有效性、簡明重要性、時效性和獨立性等原則。[15]最后，針對選取指標進行討論。

依據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法》對車輛的分類，把機動車中的專用汽車即掃地及灑水車、運鈔車等，與特種車即消防車和救護車等劃分到大型汽車中；增加貨車與掛車，用于衡量交通物流行業(yè)迅速發(fā)展對擁堵的影響。最終確定5個系統(tǒng)，分別為非機動車、小型汽車(8座以下)、中型汽車(8～19座，車身長小于6米)、大型汽車(19座以上)、貨車與掛車，其中包括20個子系統(tǒng)，含有27個評價指標(見表1)。

表1 交通擁堵評價指標體系

(二)熵值法的計算機理及步驟

本文采取熵值法計算評價指標離散程度、測量系統(tǒng)混亂狀況或事件隨機性。具體步驟如下：

1.原始數(shù)據(jù)歸一化：設(shè)n個評價對象m個評價指標原始數(shù)據(jù)矩陣為：X=(xij)n*m，同質(zhì)化后數(shù)據(jù)矩陣為：A=(aij)n*m

2.數(shù)據(jù)標準化：

正向指標：

負向指標：

其中，x’ij為第i個評價對象的第j個評價指標數(shù)值(i=1，2…，n；j=1，2…，m)。

3.計算第j項指標下第i個評價對象占該指標比重：

5.計算信息熵冗余度：dj=1-ej

利用熵值法對城市交通擁堵影響因素指標體系中不同車輛種類在確定時間段通過路口數(shù)量進行權(quán)重計算，可以獲得不同車輛類型得分狀況，進而對與擁堵相關(guān)的“油耗成本”“污染成本”“時間成本”進行綜合測量和評價。

三、合肥市交通擁堵評價模型案例分析

(一)數(shù)據(jù)獲取與處理

根據(jù)合肥市人民政府網(wǎng)站，截至2018年5月，合肥市機動車保有量已經(jīng)超過200萬量，達到全國各大城市中等水平，交通擁堵里程比例和常發(fā)擁堵路段比例這兩項描述擁堵指標進入全國前30名。基于合肥市交通狀況，本研究選擇合肥市繁華大道與翡翠路交口作為案例進行分析。之所以選擇這一路段，是因為翡翠路是通往政務(wù)區(qū)和高新區(qū)的必經(jīng)之路，繁華大道是貫穿合肥市東西最長的一條道路，近兩年隨著高新區(qū)入住率逐漸提高及地鐵三號線翡翠路沿線站點的開工，繁華大道與翡翠路交口道路出行壓力激增。

在實地調(diào)研中，首先，收集該路口2018年11月8日至2018年11月22日7:30—9:00、11:00—12:30、17:00—18:30三個時間段不同類型車輛從東到西通過繁華大道的平均數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)作為評價指標原始數(shù)據(jù)(見表2)。其次，將3個交通時間段和5個指標統(tǒng)計為一個3*5矩陣方程，并計算出不同時間段指標比重，用每行數(shù)值比上列和形成一個新矩陣(見表3)。最后，計算3個交通時間段、5個評價指標熵值ej：將表3矩陣中每個元素乘以該元素ln值，其中K=1/ln(對象數(shù))=1/ln(3)=0.9102，ej等于k與矩陣中每列和的乘積并取相反數(shù)；dj=1-ej，wj為指標對應(yīng)dj與3個交通時間段dj之和的商(百分比)(見表4)。

表2 樣本路口交通擁堵影響指標原始數(shù)據(jù)

表3 評價指標占評價對象比重

表4 評價指標熵值、信息熵冗余度和權(quán)重

計算三個交通時間段綜合得分，評價指標原始數(shù)據(jù)與指標權(quán)重乘積，由以上熵值法分析過程可知，2018年11月8日當天17:00—18:30綜合得分最高(2 774.80)，該時間段通過路口的車輛數(shù)最多，其次是7:30—9:00(2 109.98)，11:00—12:30(859.06)通過路口的車輛數(shù)最少。

(二)合肥市交通擁堵評價

1.綠色出行指數(shù)

首先是標準車型的選擇。在相同道路和交通條件下，車輛折算系數(shù)反映不同車輛類型對交通狀況造成影響的差別，不管標準車型如何選取，對交通流量影響的相關(guān)關(guān)系相同，因此選擇小型汽車進行標準化核算(非機動車不會造成燃油損耗和大氣污染)。

其次是構(gòu)建綠色出行指數(shù)。計算車輛油耗成本、尾氣治理成本和通勤者時間成本，并求和作為評價交通擁堵影響指標依據(jù)。其中，非機動車只有時間成本，無燃油損耗和尾氣成本。具體步驟如下：

(1)油耗成本。機動車在交通擁堵時段緩慢行進過程中會有額外油耗，Jansson將其歸為非正常資源損耗。[19]計算公式如下：

Co=(v*t)*p

其中，Co表示單位車輛在平均擁堵時間下的油耗成本，v表示車輛在道路擁堵時段速度，t表示道路平均擁堵時長，p表示單位里程燃油消耗價格(單位里程燃油消耗量與燃油價格乘積)。按照《輕型汽車燃料消耗量試驗方法(GB/T19233-2008)》，將小型汽車燃料消耗目標值5.5L/100Km作為單位里程燃油消耗量，計算2018年12月4日合肥市89號(7.44元/升)、92號(6.82元/升)、95號(7.3元/升)和0號(6.49元/升)油價均值為7.01元/升，并將其作為小型汽車燃油消耗價格(見表5)。

(2)尾氣治理成本。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部《中國機動車環(huán)境管理年報(2018)》，2017年全國機動車污染物排放總量為4 359.7萬噸，其中碳化物為3 694.8萬噸，約占排放總量的85%。因此，尾氣污染成本中單位時間排放量利用污染物排放量換算到秒同時折算到單位車輛表示。計算公式如下：

Ce=pc*qc*t

其中，Ce表示單位車輛在平均擁堵時間下尾氣污染成本，pc表示尾氣排放治理價格，qc表示機動車單位時間尾氣排放量。從污染物排放到經(jīng)濟價值損失暫無準確統(tǒng)計換算結(jié)果，利用碳交易價格作為尾氣排放中碳治理成本。鑒于合肥市尚未開展碳排放交易業(yè)務(wù)，利用2018年11月26日北京(43.59元/噸、15.1%)、福建(30元/噸、2.8%)、廣東(17.13元/噸、19.4%)、湖北(30.05元/噸、31.6%)、上海(35.51元/噸、8.9%)、深圳(29.7元/噸、20.3%)、天津(12.5元/噸、1.2%)、重慶(7.95元/噸、0.9%)8個省市碳交易價和交易額權(quán)重占比，計算出合肥市碳交易價格29.65(元/噸)(見表5)。

(3)時間成本。隨著交通擁堵狀況不斷加重，通勤者出行延誤時間逐漸增加，造成社會財富浪費。[20]計算公式如下：

Ct=t*w

其中，Ct表示通勤者擁堵時間成本，w表示合肥市單位平均工資。交通擁堵導致的時間成本由單位時間成本和平均擁堵時長乘積得到。單位時間成本通過平均工資計算得到：合肥市2018年平均工資為5 186.99元/月，即0.002元/秒；繁華大道從東到西的路口長度為22米，道路擁堵時段平均速度為23公里/小時，平均擁堵時長t為2.66秒(見表5)。

表5 單個車輛在路口平均擁堵時間下?lián)矶鲁杀?/p>

根據(jù)表2中統(tǒng)計的機動車數(shù)量，計算得到不同車輛類型綠色出行指數(shù)并統(tǒng)計到一張折線圖中(見圖1)。

圖1 不同車輛類型總擁堵成本

對綠色通行指數(shù)進行分析，可以得出以下結(jié)論：

第一，經(jīng)過熵值法計算后，非機動車所占權(quán)重最大，為40.74%，對交通擁堵影響程度最大。非機動車在行駛過程中的交通行為會干擾甚至阻滯機動車運行秩序，在與機動車混行狀態(tài)下，行人和自行車行駛速度過低，影響后面車輛超越；自行車和電瓶車在行駛過程中搖擺不定且行駛速度和流向多變，影響機動車正常運行；在高峰期間自行車和電瓶車大量涌入機動車道，降低道路行駛能力和速度。

合肥市的繁華大道與翡翠路交口一千米以內(nèi)公交站臺及地鐵口數(shù)量有18個，上下班高峰大量乘客同時涌入或涌出給周邊交通造成壓力。公交車靠站停車一方面會影響后面機動車行駛速度，另一方面乘客下車后會使地面交通秩序混亂，減慢公交車起步速度造成擁堵。路口沒有推薦停車點引導通勤者規(guī)范停車。

第二，小型汽車、大型汽車、貨車與掛車權(quán)重基本一致，對擁堵影響程度不相上下。其中，小型汽車綠色出行指數(shù)最高，為111.385元，中型汽車最低，為4.5567元。小型汽車單位擁堵成本比中型汽車低，但通過路口數(shù)量遠遠超過中型汽車，累計擁堵成本較高。大型汽車、貨車與掛車交通擁堵成本中，油耗成本占比最多，重量越重，油耗越多。車輛通過路口時間同樣影響擁堵，小型汽車通過路口時間較短，大型汽車、貨車與掛車每一輛通過路口時間較長尤其是掛車和灑水車。一輛小轎車通過路口一般需要6秒，而灑水車則需要12秒。

合肥市繁華大道與翡翠路交口一千米以內(nèi)停車場31個，停車場老舊且進出口設(shè)計不合理，收費較高，通勤者將機動車停在路邊占道造成擁堵。非智能停車場難以做到車牌識別或藍牙遠距離讀卡，通勤者在進出停車場取卡交費過程浪費時間。路口周圍9個學校、7個銀行、6個政府公共服務(wù)中心、3個警局、1個公園和1個商務(wù)辦公區(qū)(中環(huán)城)，給路口帶來巨大人、車流量。

第三，中型汽車權(quán)重最小，造成擁堵可能性最小，擁堵成本僅為4.5567元。中型汽車在通過路口的車輛種類中數(shù)量最少且通過時間較短，一般需要8秒。中型汽車既有小型汽車時間短的優(yōu)點，又有大型汽車數(shù)量少的優(yōu)勢。

2.擁堵延時指數(shù)

擁堵延時指數(shù)是指通勤者交通擁堵狀態(tài)下出行時間與交通暢通狀況下出行時間比值。根據(jù)高德地圖交通分析報告，計算繁華大道與翡翠路交口早中晚三個交通時段擁堵延時指數(shù)，并統(tǒng)計到一張折線圖中(見圖2)。

圖2 早中晚交通時段繁華大道擁堵延時指數(shù)

對擁堵延時指數(shù)進行分析，可以得出以下結(jié)論：

第一，由圖2可知，7:30—9:00擁堵延時指數(shù)有一個先上升再下降過程，大部分單位上班時間都集中在九點之前，通勤密度較集中。早高峰時段，人流量較少，更多人為避免遲到選擇共享單車、電瓶車或摩托車。修路導致非機動車道被封鎖，非機動車不得不占據(jù)機動車道等待紅綠燈，降低右轉(zhuǎn)車輛行車速度。

第二，中午車流量和人流量都相對較少，上班族利用午休時間到商務(wù)辦公區(qū)吃午飯并進行短暫的休息，出租車數(shù)量較多，上下乘客對后面車輛行車速度造成影響，擁堵延時指數(shù)在11:30—12:00有一個上升過程。

第三，晚上人車流量明顯增加，擁堵延時指數(shù)也最高，屬于用車高峰。掛車、灑水車和掃地車通過路口時間較長影響交通。一旦發(fā)生擁堵，非機動車不遵守紅綠燈信號指示，機動車隨意變道、加塞甚至逆行的交通行為使擁堵更加嚴重。

四、交通擁堵治理對策

第一，提高通勤者法律法規(guī)意識，降低小型汽車擁堵成本，解決機動車和非機動車混行造成的交通矛盾。通過征收燃油污染稅費降低小型汽車燃油消耗和尾氣排放，進而降低污染治理成本，同時征收擁堵費或停車費實現(xiàn)擁堵成本內(nèi)部化；通過建設(shè)自行車專用道等方式緩解擁堵；通過文明教育和強化管理，提高通勤者法律法規(guī)和文明交通意識，使行人和非機動車不占用機動車道。

第二，規(guī)劃大型汽車尤其是貨車與掛車出行時間，降低出行高峰交通壓力。利用移動大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造ITS智慧交通鏈，設(shè)計車位流轉(zhuǎn)平臺和共享車位，科學規(guī)劃貨車與掛車的行駛和停車；合理安排灑水車和貨車出行時間，避開高峰時刻，依據(jù)實時交通情況及時調(diào)整路線；利用物聯(lián)網(wǎng)搭建共享智慧交通控制平臺，通過數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)一調(diào)度指揮治理交通擁堵。

第三，發(fā)揮政府交通管理和服務(wù)部門主觀能動性，動員全社會力量參與交通管理。政府選擇公交優(yōu)先戰(zhàn)略并推進交通大數(shù)據(jù)開放共享平臺建設(shè)，健全并宣傳交通法規(guī)，完善交通設(shè)施建設(shè)，加大智能停車場覆蓋范圍，實施共享單車和分時租賃等措施，推廣科學的道路運輸和通行方式，分散交通需求和補充供給調(diào)節(jié)供需不均狀態(tài)，保證交通系統(tǒng)合理有效運行。

第四，將現(xiàn)代科學技術(shù)與交通規(guī)劃融合，促進城市職住平衡。利用出行軟件解決信息不對稱問題，使用導航軟件出行，節(jié)約時間，增加出行效率；利用GPS、BDS、GIS、云計算、車聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星遙感等智能技術(shù)完善交通設(shè)計，優(yōu)化道路資源配置，建立循環(huán)式暢通無阻交通節(jié)點，減少車輛排隊等待時間；適當?shù)募猩?、工作與商業(yè)區(qū)，降低職住分離對交通擁堵造成的壓力。

第五，推行綠色交通體系，倡導綠色出行向智慧城市轉(zhuǎn)變。貫徹實施綠色出行和綠色交通，利用新技術(shù)降低汽車污染物排放；完善綠色交通法制并以公共交通體系為中心，助力車和自行車為輔助，充分發(fā)揮自行車道優(yōu)勢，優(yōu)化自行車交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及停車場所，完善道路交通標志，糾正并處理違法行為；規(guī)范城市共享交通管理，大力扶持推廣新能源汽車，滿足人們?nèi)粘３鲂行枨蟆?/p>