上海市机动车限行政策对交通拥堵的影响研究

一、问题的提出

随着经济社会的快速发展，小汽车呈爆发式增长，我国逐步转型进入汽车社会，人、车、路矛盾激化，交通拥堵成为城市交通的常态，这不仅损耗了各种社会资源，而且还大大影响了人们的生活质量，对于社会的长远发展是极为不利的。以上海市为例，2017年底，上海市机动车保有量为,390.4万辆，大型汽车为31.4万辆，占总量的8.04%，小型汽车为319.6万辆，占总量的81.86%（数据源自上海市公安局交通警察总队）。随着小汽车保有量的增长，城市道路交通拥堵程度也在加剧，影响最为明显的是中心城区早、晚高峰时段，平均通行车速不断降低，2013年上海城市快速路高峰时段平均行程车速38.8公里/小时，同比下降了1%-2%，晚高峰全网平均车速44.1公里/小时，早高峰道路拥堵里程比例为9.8%，晚高峰拥堵里程比例为7.3%，同比增加了0.3-0.5个百分点（数据源自《2014年上海市综合交通年度报告》）。2015年，上海市内环线浦西主要干道早晚高峰时段普遍处于拥挤状态，高峰时段浦西主干道平均行程车速为15公里/小时，同比下降13.1%，次干道平均行程车速14公里/小时，同比下降3.1%；浦东地区道路通行状况稍好，主、次干道路高峰时段平均行程车速为16-19公里/小时（数据源自上海市公安局交通警察总队）。

目前，上海城区已建成了“三纵三横”的城市快速道路路网体系，承担着上海市主要的城市交通量。但是，近些年来，上海市交通拥堵问题日趋严重，降低了城市的运转效率，阻碍了社会和经济的发展，损害了上海作为一个国际化大都市的形象。为保障道路的基本通畅，2011年2月11日，上海市公安局发布了《上海市部分高架道路主要限行规定及通行提示的通知》，即关于“禁止外省市号牌的小客车周一至周五7：30-9：30和16：30-18：30在高架道路上通行”的限行政策。2015年4月15日，市公安局将限行政策中的限行时间调整为7:00-10:00和16：00-19:00。2016年4月15日，市公安局又颁布了新的限行政策，新政策不仅增加了限行车辆类型，扩大了限行范围，而且又延长了限行时间。对于此类措施的出台，政府需要建立一套科学的评价机制，客观地分析其对交通拥堵带来的影响。

本文试图通过引入交通拥堵的评价工具，运用以“交通状态指数”为核心的城市道路交通评价指标体系来定量评价限行政策实施前后的城市道路网运行情况，客观评价交通限行措施对道路交通拥堵的影响程度。

二、上海市道路交通运行状况分析

（一）数据与指标

本文研究使用2016年上海市公安局交通警察总队建设在城市快速路363个断面流量数据，采用全样抽取的方法，覆盖了城市快速路主线。根据城市道路交通状态指数（TSI）作为分析指标，按照指数模型、阈值划分标准和快速路区域划分规则展开分析（陈小鸿，2004）。

（二）计算模型

1.交通状态指数定义

交通状态指数(Traffic State Index，TSI)定义：单位时间T内，拥堵相对正常通行的情况比例。拥堵指数区间0-100，数值越趋向100则代表交通越拥堵，即交通路况越差，数值越小则代表交通越畅通，即交通路况越好。计算原理：

指数计算采用的自由流车速按照多个等级进行筛选和标定，首先，按照《上海城市道路分级体系研究》中对城市道路各等级车速的设计值，粗分车速阈值范围见表1。

表 1：车速阈值范围

资料来源：陈小鸿（2004）。

2.交通状态指数阈值划分

交通指数的分级除了要考虑交通流参数的相互影响关系外，还需要结合交通管理者的实际经验与人们日常出行的拥堵体验，综合考虑交通指数的等级划分与边界阈值选取问题。

基于上述几点考虑及分析，并以区域指数与流量的函数关系为基础，首先对区域指数划分为畅通和拥堵两个显著差异数据区间，在此基础上，在每个半区中继续分为两种指数特征，即形成四个阈值区间。综上，建立如表2所示的指数分级阈值区间分配关系。

表 2：交通指数等级划分与边界阈值

资料来源：上海市地方标准-城市道路交通状态指数评价指标体系DB31/T 997-2016。

通过使用绿色、浅绿、橘黄、暗红等四种颜色，分别表示指数的畅通、较畅通、拥堵、严重拥堵四个状态等级。

（三）数据分析

根据浦西高架道路的日均流量情况，选取5月份和8月份一周时间，通过计算得出，工作日车流量最高，周六车流量较周日略高。

表 3：浦西高架道路的日均流量变化情况

资料来源：通过计算得出。

根据浦西高架道路的分时段流量情况，通过计算得出，工作日的早晚高峰车流量较周六、周日高，周六早高峰比周日车流量高，周日晚高峰比周六车流量高。

表 4：浦西高架道路的分时段流量情况

资料来源：通过计算得出。

根据2015年与2016年的5月、6月和7月车流量数据比较，通过计算得出，2016年的早晚高峰拥堵比重较于2015年有所降低，但持续3个月后，与2015年持平。

表 5：快速路交通运行状况对比分析情况

资料来源：通过计算得出。

工作日从早上5:00开始车流量剧增，6：30车流量达到全天最高峰值，远高于周六、周日同时间段车流量。自早上7:30至下午16:00，工作日与周六、周日车流量较为接近。下午17:00之后，工作日、周六、周日车流量明显下降。至晚上19:00，工作日和周六19:00-20:00车流量有明显反弹，周日同时段车流量下降较为平稳。自20:00之后，工作日、周六、周日车流量均明显下降。

图 1：高架道路分时段流量情况（单位：万车次）

资料来源：通过计算得出。

三、上海市机动车限行政策对交通拥堵影响的实证分析

本次分析采用的数据为监测器以15分钟为间隔测得的全天内道路路段断面速度，对在上海城市快速路的全网42个指数区内测得的数据进行分析。

（一）机动车限行政策对交通拥堵的空间影响

1.指数区域限行政策实施前后差异对比分析

采用2016年新政前和新政后各1个月的全天均值指数数据，观察城市快速路主线各指数区域的整体拥堵变化程度，计算结果如图2所示。

图 2：2016年限行政策实施前后42个区域指数对比

资料来源：通过计算得出。

通过对42个区域在限行政策前后指数均值的变化量来看，变化率超过10%的区域仅为五洲北至翔殷、逸仙东大柏至外环，均属于外环道路，本身基值较低，存在一定的波动性。因此从全天指数均值来看，在限行政策前后各区域指数未发生明显改变，区域交通改善程度有限。

2.指数主要区域差异化分析

在总体分析的基础上，进一步细化指数分析的空间范围，以南北高架为例开展限行政策实施前后的指数对比分析。

图 3：2016年限行政策实施前后南北高架指数对

资料来源：通过计算得出。

如图3所示，南北高架道路整体拥堵情况的规律发生了显著改变，拥堵从早高峰起就提前启动，在9:00-15:00的非限行时段，均高于限行前，下午限行时段特征与中环形态相近，而拥堵高峰却更加严重。从功能定位上看，南北高架是上海市南北方向的快速路大动脉，外牌过境车辆和核心区的沪牌车辆叠加，共同造成了拥堵情况的加剧，外牌车辆的通行需求从15:00-16:00之间指数的急剧下降和20：00后晚高峰的长时间持续可见一斑，另一方面，沪牌车的通行需求也从17：00-19:00之间的峰值加剧，因此通过分析发现，南北高架交通拥堵治理的难点和重点。

（二）机动车限行政策对交通拥堵的时间影响

针对2016年限行政策实施前后一周的时间，分析工作日、非工作日的TSI的指数数据如表6所示。

表 6：2016年限行政策实施前后TSI平均变化率

资料来源：通过计算得出。

总体上看，如图4所示，2016年限行政策实施前后交通状态指数均值略有下降，但整体变化不大。本图采用同色系曲线对比全路网、工作日和非工作日的限行政策实施前后的变化幅度。

图 4：2016年限行政策实施前后拥堵时间指数对比

资料来源：通过计算得出。

根据分析，新政前，全网日均拥堵时间为1小时27分钟，新政后为1小时20分钟，基本持平；早高峰和晚高峰峰值基本持平，分别在9:00和16：00，但拥堵消散时间明显提前，新政前为20:00，新政后为18:00。

根据图4的总体情况，分别从工作日、非工作日的总体特征开展限行政策实施前后的高架道路的交通状态指数特征分析。

1.全网全时间段分析

从时间维度上看，由于本次限行延长时段是下午，故上午时段几乎没有受到影响，从12:00起限行后指数有小幅上升但规律与限行前保持一致，究其原因，是在部分指数区域覆盖的高架道路上，外牌车辆避让限行时间所致，但这个比例不高，所以整体影响甚微；下午15：00-17：00间指数下降幅度大于限行前，整体下降比例约为9.4%，限行政策作用显现；晚高峰峰值点无差异，这是由于沪牌车辆下班晚高峰进入高架所致。随着沪牌车辆通行需求的下降，在19:00-20:00点期间指数回落，后因外牌解禁推高指数走势，但程度很小。从本次限行政策实施前后的全网整体分析来看，可初步得到如下结论：

（1）本次限行时间延长政策对缓解交通拥堵仍具有正面作用，总体上没有推高快速路指数的峰值，且在晚高峰前后时段进一步缓解了拥堵趋势。

（2）限行时间延长政策对“削峰平谷”有积极作用，从整体来看，限行时间延长政策进一步使高架出行的峰谷时间不明显，传统上的早晚高峰已经发生了根本性改变，高架道路白天基本处于25-30点指数恒值区间，道路的时间利用率更加均衡和充分。

（3）高架道路进一步拥堵缓解任务艰巨，从本次限行看，晚高峰下班时间高架指数并未显著下降，说明沪牌车辆的需求增加已经足以抵消外牌限行带来的利好局面，这使得后续进一步调控高架道路高峰时间的交通拥堵任务显得非常艰巨。

根据总体分析的情况，分别以非工作日、工作日的日期性质的维度，分析本次限行时间延长政策的影响。

2.全网非工作日时间段分析

非工作日高架道路的出行规律不同于工作日，上午的出行需求经历了一个漫长的爬坡过程，在10:00左右才达到第一个峰值，人们享受假日时光，选择午后出游。由于非工作日不限行，因此限行政策实施前后的对比是单纯的发展趋势比较。总体上看，非工作日快速路全天无显著峰值，且拥堵程度低于工作日，10:00-18:00之间基本成平峰状态，指数在30点上下徘徊，整体路况平稳。

3.全网工作日时间段分析

排除非工作日后，全网交通运行态势与限行前总体保持一致，且程度有所下降，限行时段作用凸显，外牌车辆提前避让政策造成14:00附近拥堵有短时加剧趋势并快速消退，晚高峰与限行前拥堵程度基本相当，结束限行时间解禁后有个小的回弹。

从非工作日、工作日的分类上看，限行政策延长主要还是对工作日的削峰平谷、调节高架拥堵时间分布起到了积极作用，但程度已不如2011年、2015年两次限行政策实施后的效果显著。

四、基于精细化与智能化的城市交通管理政策的优化对策

交通管理工作是一门综合型的管理学问。在我国社会大变革、经济大发展、人财物大流动的背景下，有限的城市道路资源和亟待优化的城市交通管理政策，给交通管理工作带来了前所未有的压力和挑战，极大考验着城市交通管理者的智慧和水平。习近平总书记指出：“上海这种超大城市，管理应该像绣花一样精细，要走出一条符合超大城市特点和规律的社会治理新路子。”这就需要政府交通管理部门依靠科技信息化手段深入挖掘现有道路运输潜力，提高交通资源利用率，提升交通管理的精细化、智能化水平，这是交通管理部门对未来环境变化的战略选择。因此，针对上海缓解道路交通拥堵工作提出如下优化建议。

（一）增强交通大数据的感知范围和能力

大量的、高精准度的信息采集是任何一项精细化、智能化城市治理工作的前提和基础。目前，上海政府交通管理部门的全面感知能力还较弱，信息的获取手段单一，基本依靠大量基层工作人员人工采集、汇总，只有部分社会信息依靠技术方式获取，数据的分类、利用方式仍然比较初级，导致信息的输入采集占用了大量的人力资源，使得本就紧张的基层人力更加捉襟见肘。为实现全面感知、广泛互联的目标，需要通过建设覆盖全市的感知网络，织就无处不在的感知天网。一是继续大力建设交通管理感知设备。在全市范围内继续大力建设固定电子警察、卡口、视频监控等前端感知设备，提升信息采集密度和精准度；加强警务航空队和“无人机”技术应用，每逢重大节假日、大型活动赛事投入警用直升机或“无人机”，开展“空中交通巡逻”，确保较快能够掌握、到达道路拥堵、突发事件等现场，第一时间掌握全市主要交通情况，为决策者的指挥调度提供参考依据。二是积极创新感知设备的多功能应用。面对众多的违法行为及种类，要继续创新建设复合型电子警察、卡口等设备，实现“一警多能”，提升视频检测交通事件的准确率，用科技手段不断提升执法效能，实现执法效能最大化。

（二）提升交通基础核心支撑能力

政府部门现有的信息化基础已不能适应当代社会形势的发展，无论是空间资源和配套设施均已处理饱和状态，数据中心的规模和架构也难以支撑智慧城市的发展要求，严重制约了信息化的深化应用。提供基础服务和标准化支撑能力，是智慧城市建设的主体和核心。一是构建政府的超算中心，搭建云计算平台，统一大数据资源池，建设大数据分析系统，实现对海量数据的存储、计算、分析和运用，满足大数据应用对数据资源服务复杂多样的功能和性能要求。二是制定数据标准和规范，开展大数据治理，归纳数据标签分类标准方法，建立完善数据治理体系，支撑各类大数据研判应用；提升数据质量和数据安全防范能力，促进数据共享开放水平。

（三）创新互联网+交通管理模式

目前，城市道路交通管理工作仍在大量依靠“人海战术”，基层工作人员任务多、压力大、效率低。在突发事件的发现、现场形势的掌控和处置、警情风险的预判等方面仍存在诸多不足。指挥、研判大多依靠人的工作经验和主观判断，缺少智能识别和辅助标记等手段帮助指挥者做出正确的决策。这需要：一是不断结合管理实际，通过数据碰撞和智能分析手段，研发服务于管理、贴近于实战的模型，从海量的数据信息中提取关键要素，及时发现交通管理异常事件，为指挥处置提供线索。依靠深度学习和智能算法，综合研判各方信息数据，根据实际情况制定、部署方案，实现人力的精准投放，提升智能研判、协同指挥能力。二是强化互联网应用意识，提升惠民服务水平。“互联网+”的概念是城市发展乃至国家战略的重要部署阵地，交通作为一座城市的动力命脉，诚然“互联网+交通管理”必然成为政府对于交通管理的重要举措之一。在移动互联时代，交通管理的工作成效最终体现在出行体验上，要把“互联网+”理念与交通诱导深度结合，主动占领信息发布高地，充分发挥市场机制的作用，降低数据共享门槛，与阿里巴巴、腾讯、高德、百度等互联网公司以及邮政、三大电信运营商等企业开展战略合作，打破以往“自建项目”的传统思维，最大限度摆脱立项审批时间长、采购流程繁琐、预算限制等的束缚，尝试通过与企业进行“数据分享”合作，积极利用他们在技术、人员、数据资源等各方面的优势，为政府所用，从而提升政府管理、服务水平，提高市民生活质量。

（四）提高交通拥堵治理的精细化水平

在提升交通管理手段智能化的同时，配套的各项交通管理工作也必须加强精细化水平。一是推动交通规划精细化。交管部门应根据《上海市综合交通发展“十三五”规划》、《上海市交通发展白皮书》有关推进发展公交专用道网络建设的纲领要求，通过对既有规划研究梳理，按照可实施、可操作的总体要求，对中心城及拓展区和郊区新城的地面公交客流和道路设施条件进行全面梳理和分析研究。二是实现交通组织精细化。上海已经进入新一轮大规模市政建设高峰期，2016年以来，有470余条道路进行施工，涉及轨道交通、道路工程、积水点改造等建设项目。要结合各工程周边道路交通实际不断挖掘潜力、优化措施，科学制定各项配套交通组织方案和应急预案；大力推进重大工程项目施工周期评估机制，提高施工组织的科学性、合理性。针对部分重大工程施工周期长、对城市道路交通影响大等矛盾，要求建设方组织专家评估，尽最大限度的优化施工组织，减少对道路交通的影响程度。三是坚持源头管理精细化。上海市目前通过机动车拍牌政策来抑制机动车的快速增长，但还应当从源头管理，通过减少机动车供给额度、规定凡是得到机动车额度的方才可以购买机动车、缩短机动车临时牌照的发放次数与可用时间等手段，提前介入，从源头控制、管理以缓解交通拥堵问题。

未来上海要继续秉持“精细化、科学化、智能化”管理理念，多管齐下，力争从源头治理好城市拥堵问题，使得上海这座美丽的国际化大都市的道路交通更安全、有序、畅通。

参考文献：

陈小鸿：《上海城市道路分级体系研究》，《城市交通》，2004年第1期。

何承、朱扬勇：《城市交通大数据》，上海：上海科学技术出版社，2015年。

吉静、顾承华、翟希、张扬：《基于交通状态指数的城市道路交通拥堵评价体系研究》，《第十一届中国智能交通年会大会论文集》，2016年。

上海市地方标准：《城市道路交通状态指数评价指标体系》，DB31/T 997-2016。

朱建安、戴帅：《城市交通限行需求管理措施实践评述》，《交通运输研究》，2014年第21期。

• 本文刊载于智慧交通杂志7-8月合刊

• 作者：周鲁露，上海市公安局交通警察总队交通工程科学技术处助理工程师