王煬　秦華

摘 要：隨著中國城鎮(zhèn)化進程的推進和機動化交通的發(fā)展，交通擁堵問題已成為困擾各大城市的難題。為研究大城市交通擁堵的形成機制和解決路徑，以上海市中心城區(qū)為例，通過GIS分析實時路況數(shù)據得出交通擁堵的時空特征，并結合POI數(shù)據分析城市功能布局對交通擁堵的影響，指出不同城市功能類型對交通擁堵的影響存在差異性，最后從工程技術、規(guī)劃建設、城市管理三方面針對性地提出交通擁堵治理建議。

關鍵詞：上海;交通擁堵;時空特征;POI數(shù)據

基金項目：本文系江蘇高校哲學社會科學研究項目一般課題“產教融合模式下園林類專業(yè)人才培養(yǎng)實證研究——以蘇州農業(yè)職業(yè)技術學院為例”（2021SJA1487）研究成果。

城市交通系統(tǒng)是城市系統(tǒng)的重要組成部分，也是城市基礎設施建設的重要一環(huán)。大城市對城市交通建設投入較大，由于人口的大量涌入和私人汽車數(shù)量的快速增長，不可避免地產生了交通擁堵這一城市病。而交通擁堵造成了人們出行時間延誤、油耗增加和大氣污染等大量社會外部性損失。交通擁堵是世界各大城市都亟須面對的一大難題。

中國大城市面臨的交通擁堵問題同樣嚴峻。改革開放以來，中國城鎮(zhèn)化進程推進迅速，私人汽車保有量增長迅猛，城市交通基礎設施的建設難以跟上日益增長的交通需求。據研究表明，中國約有三分之二的城市早晚出行高峰時期遭受著交通擁堵的困擾?？陀^認識交通擁堵的具體特征，精準識別造成擁堵的因素，對于我國城市擁堵治理思路和手段的革新至關重要。本文以上海市的中心城區(qū)為例，基于路況數(shù)據對交通擁堵的時空特征和成因進行分析探討，并提出相應的治理建議。

一、城市交通擁堵研究現(xiàn)狀與方法

擁堵狀況的判斷是分析擁堵特征的基礎。傳統(tǒng)交通擁堵研究中通常采用交通計數(shù)和延遲調查方法對特定道路進行調研分析。這種方法對于局部交通狀況判斷較為準確，但對于全局狀況難以判定，且人力財力耗費較大。隨著信息技術的發(fā)展，有更多學者和研究機構通過采集大數(shù)據來進行更廣范圍內的交通擁堵評價研究，如學者賀席燕等利用貴陽市出租車GPS數(shù)據，通過ArcGIS 建立空間模型來計算路段平均行程速度，得出貴陽市道路擁堵現(xiàn)狀特征的三點規(guī)律?？梢妼τ诮煌〒矶聽顩r的判定方式，已逐漸從傳統(tǒng)調查演變?yōu)榇髷?shù)據分析，但仍缺乏從時間、空間兩個維度的綜合分析。

在交通擁堵成因方面，不少學者從供需角度進行分析，認為交通基礎設施的供給不能滿足居民日漸增長的交通需求是主要的原因。學者宋博等通過構建城市路網模型，發(fā)現(xiàn)城市規(guī)模擴張帶來的道路交通資源的結構性矛盾是造成交通擁堵的一大原因，并從經濟學角度提出解決途徑。學者鄭思齊等采用經濟人口普查、路況等多源數(shù)據計算得出北京市各街道的職住平衡指數(shù)，指出職住分離會影響城市交通擁堵。學者袁韻等以成都市為樣本，通過融合滴滴出行訂單數(shù)據、空氣質量數(shù)據、氣候信息等，采用斷點回歸模型和中介變量分析，揭示了城市交通擁堵與空氣污染之間的交互影響機制。可見，進行多源數(shù)據分析、構建模型已成為分析城市交通擁堵成因的重要方法，但對城市功能布局與交通擁堵之間關系的研究還較為缺乏。

由于研究過程中的時間和數(shù)據限制，本研究選取上海市中心城區(qū)作為典型案例進行研究分析，在成因機制方面僅研究城市功能布局對交通擁堵的影響。上海市是長三角洲城市群的核心城市，是中國經濟最發(fā)達、產業(yè)結構最豐富的現(xiàn)代化國際大都市之一，但其自身也面臨著日趨嚴重的交通擁堵問題，具有較強的典型性。本研究利用上海市中心城區(qū)的一工作日每小時獲取的高德實時路況數(shù)據和POI數(shù)據，通過GIS空間分析得出城市交通擁堵的時空狀況，并對POI數(shù)據進行分類，篩選出與居民日常出行密切相關的幾類POI數(shù)據，分別比較早晚高峰期時擁堵路段與暢通路段沿線POI設施的密度，據此得出早晚高峰時期城市功能布局給交通擁堵帶來的影響，最后從多個層次針對性提出相關建議與措施，以有效治堵。

二、交通擁堵時空特征與

成因分析

（一）交通擁堵時間特征

針對中心城區(qū)內的每個時間點的路況數(shù)據，以每條路的長度為權重進行加權平均計算，得到每個時間點的平均路況值，形成一天的平均路況值變化。由圖1可看出，上海市中心城區(qū)工作日的交通擁堵并非發(fā)生在所有時段，由于通勤出行時間較為集中，工作日的交通出行通常存在早、晚高峰時段。早高峰時段為8時至9時，晚高峰時間段為17時至19時，且在14時至15時有一個午休過后的小高峰。晚高峰的擁堵程度不論是在強度上還是持續(xù)時間上，都要明顯高于早高峰時段，這可能是由于晚高峰時段的出行需求更大，且超大城市就業(yè)人員的下班時間往往并不統(tǒng)一，客觀上延長了晚高峰的持續(xù)時間。

（二）交通擁堵空間特征

基于上文已分析得出上海市早晚高峰時間段，為了進一步分析交通擁堵的空間特征，選取8時和18時早晚兩個時間點，對路況數(shù)據分級可視化圖進行分析，如圖2所示。圖中綠色線段表示道路暢通，黃色線段表示輕微擁堵，紅色線段表示極度擁堵。由兩個時間點擁堵路段的分布可以看出，即使是在城市交通擁堵的巔峰時刻，也并非所有路段都處于擁堵狀態(tài)。并且，無論是8時還是18時，浦東的交通擁堵狀況都要明顯好于浦西。這可能與兩個地區(qū)的建設年代有關：浦西的城市和道路的規(guī)劃建設較早，在交通需求逐年增大的大趨勢下，許多老城區(qū)進行現(xiàn)代化的機動化改造較難;而浦東的規(guī)劃建設始于改革開放以后，建立了較為完善的機動交通系統(tǒng)。比較兩個時間點的擁堵路段分布情況，發(fā)現(xiàn)18時的交通擁堵比8時的強度和范圍更大，擁堵路段更多。通過比較8時和18時的擁堵點可以看出，早晚高峰時期的擁堵點大多集中在快速環(huán)線、商業(yè)中心、商務中心和產業(yè)園區(qū)等附近。并且，早高峰的擁堵地段多分布在內環(huán)以外，而晚高峰內環(huán)以內出現(xiàn)較多擁堵地段，呈現(xiàn)出早晚高峰擁堵的圈層特征。因此，環(huán)狀形態(tài)的城市中，應當聚焦擁堵重點，分圈層采用不同的交通擁堵治理政策。

進一步研究局部路段的擁堵特征可以發(fā)現(xiàn)，部分路段同一時刻只是往某一方向的道路擁堵，而反方向則暢通無阻，早晚高峰時期的擁堵呈現(xiàn)出明顯的“潮汐性”，即早晚高峰期大量機動車從道路一側進出城，且兩個時間段的車輛行駛方向相反，如中環(huán)路的一段在8時和18時極度擁堵狀態(tài)下道路通行方向相反，如圖3所示。這通常是由于城市空間的職住分離現(xiàn)象導致早晚高峰通勤交通流成兩個方向，進而形成了這樣一種“潮汐式”交通現(xiàn)象。

（三）城市功能布局對交通擁堵的影響

城市功能布局與交通系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系，能夠對居民出行頻次、時間和交通模式選擇產生顯著影響，并會造成不同的城市交通空間分布特征，有可能會帶來交通擁堵。本部分采用POI數(shù)據并結合上文的路況數(shù)據進行研究，將上文所用的8時和18時的路況數(shù)據按照擁堵值為1（暢通）和擁堵值為2、3（擁堵）分別提取出早晚高峰時期的暢通路段和擁堵路段，以100米半徑生成緩沖區(qū)，統(tǒng)計各緩沖區(qū)內各類設施的數(shù)量并計算密度，得到早晚高峰時期暢通和擁堵路段沿線各類設施分布密度。可以得出，無論是早高峰還是晚高峰，擁堵路段沿線分布的各類設施都要比暢通路段沿線分布的密度高。由于城市中各類設施為交通流的發(fā)生地和目的地，一個地區(qū)設施分布密度較高，必然導致該地區(qū)在高峰期交通較為擁堵。

為了分析不同功能類型的設施對于交通擁堵的影響，分別用8時和18時擁堵路段沿線各類型設施的分布密度除以暢通路段各類型設施的分布密度，通過得到的比值來判斷各個類型設施對于交通擁堵水平的影響程度。早高峰時期，各類設施對交通擁堵的影響差異性較小，最高的兩類是醫(yī)療保健和住宅公寓，其中醫(yī)療保健設施的比值是最高的，這是由于我國人均醫(yī)療資源相對緊缺，病人往往需要較早來到醫(yī)院排號，且醫(yī)院開門的時間點與早高峰重合，因此醫(yī)療保健設施會對早高峰交通擁堵狀況產生較大影響。其次是住宅公寓，即居住區(qū)域。早高峰時期，居住片區(qū)為交通流的發(fā)生地，同一時刻一個地區(qū)交通流的同時產生加大了該片區(qū)的交通負荷，容易造成交通擁堵。而在晚高峰時期，各類設施對交通擁堵的影響差異性較大，最高的三類是公司企業(yè)、商務金融和風景名勝。前兩者都屬于商務服務功能，就業(yè)人員自駕車下班容易造成該區(qū)域的交通擁堵。而晚高峰時期風景名勝類設施也對交通擁堵產生了較大影響，是因為游客游玩多在此時結束，因返程需要造成了交通擁堵。盡管整體而言，游客不會直接造成交通擁堵，但容易引起風景名勝區(qū)周圍局部的交通擁堵。因此，應當按照不同設施、行業(yè)的情況，探索分批次錯峰上下班的措施，對設施分布密度加以控制，加強辦公、醫(yī)療、大型風景名勝區(qū)周圍的交通疏導。

三、結語

城市交通擁堵帶來的一系列城市問題，嚴重阻礙了社會經濟發(fā)展。本文以上海市中心城區(qū)為例，對大城市交通擁堵的時空特征及成因進行了分析。首先，在空間特征上，浦東的交通擁堵狀況明顯好于浦西，擁堵點大多集中在快速環(huán)線、商業(yè)中心、商務中心和產業(yè)園區(qū)等附近，呈現(xiàn)出圈層特征，部分路段出現(xiàn)了明顯的“潮汐式”交通現(xiàn)象。其次，研究城市功能布局對交通擁堵的影響，發(fā)現(xiàn)沿線設施分布越集中的路段就越容易形成擁堵。早高峰時期，各類設施對交通擁堵的影響差異性較小，最高的兩類是醫(yī)療保健和住宅公寓;而在晚高峰時期，各類設施對交通擁堵的影響差異性較大，最高的三類是公司企業(yè)、商務金融和風景名勝。

基于上述研究結果，本研究認為應當從工程技術、規(guī)劃建設、城市管理三點著手治堵。首先，在工程技術層面，應當結合路況實時大數(shù)據，精準判斷城市易擁堵點，對于易擁堵點的道路設計的不合理之處通過工程手段進行改進，尤其在老城區(qū)應當推進舊城更新和城市修補，改善原有道路條件，推進道路機動化改造。其次，在規(guī)劃建設層面，一方面應當合理布局居住和就業(yè)功能，從而促進職住均衡，緩解因職住過度分離帶來的通勤高峰期間“潮汐交通”擁堵問題;另一方面應當分散布置辦公、醫(yī)療、大型風景名勝游覽等易引起交通擁堵的功能，避免交通流短時間內大量匯集。最后，在城市管理層面可采用多種方式應對。比如，為應對通勤高峰期“潮汐交通”擁堵問題，可采用交通信號燈管理兩個方向車道數(shù)量來適應不同方向上車流量的不同;靈活設置單行道來彌補老城區(qū)道路交通條件的不足;延長通勤高峰期尤其是晚高峰時間，根據行業(yè)類型探索分批次錯峰上下班的措施;提高交通執(zhí)法人員的管理水平和執(zhí)法機動性，加強在重大擁堵節(jié)點的交通疏導。

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作者簡介：

王煬，碩士，蘇州農業(yè)職業(yè)技術學院助教。研究方向：城市規(guī)劃數(shù)字技術應用。

秦華，蘇州科技大學設計研究院助理工程師。研究方向：城市住房問題。