殷昊、喬羽聲、羅婧童

（1.中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430000；2.武漢理工大學(xué)交通與物流工程學(xué)院，湖北武漢 430070；3.湖北省武漢市武漢理工大學(xué)，湖北 武漢 430070）

0 引言

中國(guó)各個(gè)城市的限行政策在實(shí)施過(guò)程中難免會(huì)存在一定的爭(zhēng)議性，如2014 年曹靜等[1]學(xué)者采用斷點(diǎn)回歸法討論了北京奧運(yùn)會(huì)期間限行政策下的汽車銷售數(shù)量，數(shù)據(jù)顯示，限行政策效果并不顯著，其原因可能是民眾的行為改變削弱了這一政策的影響，民眾會(huì)選擇在不限行的時(shí)段或日期出行，或者在不限行的路段駕車出行。要實(shí)現(xiàn)限行政策和城市交通發(fā)展的對(duì)接，要綜合考慮許多因素。為此，需要更加準(zhǔn)確、全面地分析限行政策的可行性，為限行政策的制訂提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)路網(wǎng)指標(biāo)分析

對(duì)于上海市復(fù)雜的大型路網(wǎng)，必須采用輔助指標(biāo)進(jìn)行局部路網(wǎng)提取與片區(qū)分割。為了得到合理的指標(biāo)，建立簡(jiǎn)單的試驗(yàn)路網(wǎng)對(duì)輔助指標(biāo)進(jìn)行比選。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)情況的抽象，建立圖1所示的試驗(yàn)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

圖1 試驗(yàn)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)

如圖1 所示，路網(wǎng)包括119 條路段，79 個(gè)節(jié)點(diǎn)，整個(gè)路網(wǎng)分為3 個(gè)代表性區(qū)域。

在這3 個(gè)代表性區(qū)域中，A1 包含標(biāo)準(zhǔn)的方格狀路網(wǎng)，內(nèi)部具有良好的聯(lián)通性，通過(guò)片區(qū)通道X1、X2 將B1、B2 相連。其中，B1、B2 內(nèi)部包含兩個(gè)局部的方格路網(wǎng)，通道X1 與B1 方格路網(wǎng)錯(cuò)層垂直，X2 與B2 方格路網(wǎng)錯(cuò)層通道方向一致。

鑒于空間句法指標(biāo)的相互關(guān)系，采用交通網(wǎng)絡(luò)中的連接度、全局整合度、全局深度3 個(gè)指標(biāo)作為分離試驗(yàn)路網(wǎng)的候選指標(biāo)，并載入SDNA 軟件進(jìn)行計(jì)算。

由圖2 試驗(yàn)路網(wǎng)連接度看出，灰度值較低的部分連接值較低，灰度值較高的部分代表連接值較高，連接度在局部路網(wǎng)分界處出現(xiàn)指標(biāo)拐點(diǎn)，在局部路網(wǎng)中心向路網(wǎng)邊緣呈現(xiàn)出由深色逐漸向淺色轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。在B1、B2 片區(qū)中，可以看出一個(gè)片區(qū)中兩個(gè)不同局部網(wǎng)格狀路網(wǎng)邊緣被淺色路線區(qū)分。在A1 片區(qū)中可以看出網(wǎng)格狀片區(qū)邊緣呈淺色，而整體呈由淺色向中心轉(zhuǎn)變?yōu)樯钌内厔?shì)。

圖2 試驗(yàn)路網(wǎng)連接度

根據(jù)試驗(yàn)路網(wǎng)分析得到的連接度指標(biāo)區(qū)域劃分能力較強(qiáng)，可以作為劃分片區(qū)的優(yōu)秀指標(biāo)，但是連接值顯示出的值域范圍較窄，連接度雖然在試驗(yàn)路網(wǎng)中有較好的圖形表現(xiàn)力，但是其數(shù)據(jù)集合只包括3、4、5、6 四個(gè)值（如圖4），取值過(guò)于單一會(huì)造成路網(wǎng)界限模糊，對(duì)實(shí)際路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的細(xì)微擾動(dòng)也會(huì)特別敏感，因此連接度并不是理想的片區(qū)劃分輔助指標(biāo)。

圖3 為試驗(yàn)路網(wǎng)全局整合度，其中淺色為全局整合度數(shù)值的高值，深色為全局整合度數(shù)值的低值，全局整合度在整個(gè)試驗(yàn)路網(wǎng)中顯示出由邊緣淺色到中心深色的漸變趨勢(shì)，整體呈現(xiàn)出中心聚集和路網(wǎng)聯(lián)系通道集聚的特征，但全局整合度并不能顯示出整體片區(qū)的劃分結(jié)果，A 片區(qū)與B 片區(qū)沒(méi)有顯示出清晰的邊界路線，也無(wú)法區(qū)分B 片區(qū)中不同形式的網(wǎng)格狀路網(wǎng)。各部分?jǐn)?shù)據(jù)分布較均勻，表明將之運(yùn)用到上海市大型路網(wǎng)上會(huì)產(chǎn)生整體顏色漸變的效果，這種呈現(xiàn)形式不利于對(duì)上海市地面路網(wǎng)的分區(qū)。

圖3 試驗(yàn)路網(wǎng)全局整合度

圖4 為試驗(yàn)路網(wǎng)全局深度值，可看出深度值由深色向淺色依次增高，顏色越偏向深色，表示可達(dá)性越好，越偏向淺色，可達(dá)性越差。由于局部網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部連通性較好，所以深度值在圖中顯示出試驗(yàn)路網(wǎng)是一個(gè)漸變的過(guò)程?？梢钥闯鯞 片區(qū)中不同形態(tài)路網(wǎng)之間有明顯的淺色界限進(jìn)行區(qū)分。

圖4 試驗(yàn)路網(wǎng)全局深度值

因此，綜合各個(gè)空間句法輔助指標(biāo)的圖形表現(xiàn)和統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)情況，將全局深度值作為劃分上海市整體地面路網(wǎng)的主要?jiǎng)澐种笜?biāo)依據(jù)。

2 上海市路網(wǎng)實(shí)證分析

2.1 實(shí)際路網(wǎng)分區(qū)

該試驗(yàn)取上海浦西區(qū)，包括中心范圍內(nèi)所有的高速路、快速路、主干道、次干道，以及部分重要支路。每個(gè)路段中將不同節(jié)點(diǎn)以及交叉口作為端點(diǎn)，以每條路段作為一個(gè)空間單元，計(jì)算試驗(yàn)測(cè)試的各項(xiàng)指標(biāo)。

通過(guò)前文所分析的劃分依據(jù)——全局深度值，可以看出上海市浦西區(qū)路網(wǎng)路段全局深度值呈現(xiàn)出了較優(yōu)的局部路網(wǎng)剝離能力（見(jiàn)圖5），體現(xiàn)出整體中心灰度值較高，越向邊緣灰度值越淺的中心聚集、邊緣分散的路網(wǎng)特征。這驗(yàn)證了前文所選分區(qū)輔助指標(biāo)的正確性以及試驗(yàn)路網(wǎng)選取的重要性。

圖5 上海市浦西區(qū)域全局深度值圖

選取城市重要片區(qū)，以上海市浦西區(qū)全局深度值為基礎(chǔ)，進(jìn)行初步的區(qū)域劃分，劃分結(jié)果如圖6 所示。

圖6 上海市地面道路分區(qū)圖

2.2 八片區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)交通狀態(tài)分析

對(duì)上海市路網(wǎng)進(jìn)行分割，得到八片區(qū)路網(wǎng)，載入DEPTHMAP 軟件基于路名ID 連接GPS 數(shù)據(jù)表，對(duì)八片區(qū)的每段研究對(duì)象進(jìn)行GPS 速度分析。分析結(jié)果如圖7 所示。

圖7 八片區(qū)路網(wǎng)交通狀態(tài)分析

圖7 中的橫坐標(biāo)為時(shí)間，選取GPS 速度時(shí)間為2015 年4 月8 日（星期三）以及2015 年4 月22 日（星期三）的6:00—21:00，縱坐標(biāo)為某一對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)八片區(qū)路段上所有浮動(dòng)車的平均速度。

通過(guò)圖7 可以看出：八片區(qū)路段上所有浮動(dòng)車的平均車速在10～20km/h 之間，其中，在早晚高峰期平均車速較低，出現(xiàn)明顯低谷，在4 月8 日—4 月22 日之間實(shí)施外牌限行政策后，平均車速浮動(dòng)較大，在早高峰時(shí)期平均車速降低，而在14:00—19:00 時(shí)段，浮動(dòng)車平均車速有明顯提高，尤其是晚高峰時(shí)期，平均車速大幅提升。

2.3 十一片區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)交通狀態(tài)分析

對(duì)上海市路網(wǎng)進(jìn)行分割得到十一片區(qū)路網(wǎng)，十一片區(qū)是內(nèi)環(huán)包圍的片區(qū)，在該片區(qū)內(nèi)未實(shí)施限行政策的高架路段，交通狀態(tài)分析結(jié)果如圖8所示。

圖8 十一片區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)交通狀態(tài)分析

選取GPS 速度時(shí)間為2015 年4 月8 日（星期三）以及2015 年4 月22 日（星期三）的6:00—21:00，縱坐標(biāo)為某一對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)十一片區(qū)路段上所有浮動(dòng)車的平均速度。

圖8 顯示，十一片區(qū)的平均車速值域與八片區(qū)的平均車速值域相似，從圖形表現(xiàn)來(lái)看，十一片區(qū)內(nèi)浮動(dòng)車的平均車速在6:00—18:00 一直處于相對(duì)低谷的狀態(tài)，而在19:00，平均車速提高，19:00 后，平均車速數(shù)值較高且相對(duì)平穩(wěn)。從十一片區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)交通狀態(tài)分析圖中可以看出，實(shí)施限行政策后，4 月8 日和4月22 日的平均車速變化浮動(dòng)不大。

3 啟示

中大型城市的交通擁堵問(wèn)題，是城市交通的綜合系統(tǒng)問(wèn)題。依據(jù)交通需求管理理論，限行政策并不是解決城市內(nèi)交通擁堵問(wèn)題的根本辦法。由研究可以看出，政府頒布的一系列交通法規(guī)有利于改變民眾的行為，尤其是限行政策的實(shí)施，短期內(nèi)在我國(guó)的一些城市確實(shí)有一定成效。

然而，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，限行政策只能暫時(shí)減緩城市交擁堵問(wèn)題，其效果還需要進(jìn)一步研究。由于人們的行為干預(yù)和其他外部因素的影響，政策效果變得越來(lái)越不明確。僅僅依靠限行政策不能很好地解決交通擁堵問(wèn)題。因此，城市交通管理者更希望通過(guò)實(shí)施交通限行等相關(guān)政策來(lái)引導(dǎo)人們形成新的出行觀念，對(duì)個(gè)體的交通參與行為產(chǎn)生影響，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通系統(tǒng)的長(zhǎng)期優(yōu)化。

4 結(jié)論

全局深度值以及局部整合度值具有剝離性好、適用能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以作為劃分大型路網(wǎng)的依據(jù)指標(biāo)。

根據(jù)上述研究，限行政策確實(shí)在一定時(shí)間內(nèi)以及高架附近區(qū)域起到了緩解交通擁堵的作用，其GPS 數(shù)據(jù)的改變主要體現(xiàn)在早高峰以及晚高峰時(shí)段，基于以全局深度值為劃分依據(jù)指標(biāo)對(duì)上海市路網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，對(duì)政策實(shí)施路段所在的八片區(qū)和沒(méi)有政策實(shí)施路段的十一片區(qū)進(jìn)行對(duì)比研究，得出如下結(jié)論：

第一，上海市外牌限行政策對(duì)擁有高架路段片區(qū)的早高峰時(shí)段（6:00—9:00）以及下午和晚高峰時(shí)段（14:00—19:00）的交通流有明顯影響，在其他時(shí)段對(duì)交通擁堵現(xiàn)象影響不明顯。

第二，外牌限行政策的實(shí)施對(duì)高架路段以及高架附近區(qū)域路段有積極作用，體現(xiàn)為區(qū)域路段整體車速提高，尤其是晚高峰時(shí)段的交通擁堵現(xiàn)象得到大幅改善。

第三，擁有高架路段的八片區(qū)，其早高峰時(shí)段區(qū)域路段上車輛的GPS 速度數(shù)據(jù)反饋的交通狀態(tài)反不如外牌限行政策實(shí)施前，表明限行政策對(duì)城市道路交通流的影響并不都是正相關(guān)。限行政策對(duì)交通流的影響取決于多個(gè)方面的因素，如人為因素，由于高架路段外地牌照限行，民眾在出行必要時(shí)段會(huì)選擇高架以外的路段行駛，造成某些非高架路段以及在高架路段附近的路段出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象；由于政策刺激，民眾可能會(huì)選擇置換本地車輛，造成本地汽車保有量增加，進(jìn)而間接加劇交通擁堵現(xiàn)象。