交通擁擠常態(tài)下城市干道瓶頸演變與分析研究

高明坤

【摘 要】隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)，城市干道交通擁堵已經(jīng)成為城市的普遍現(xiàn)象，是城市中交通狀況的常態(tài)。城市干道的瓶頸對(duì)整個(gè)城市的交通流運(yùn)行具有一定的截流作用，對(duì)于城市干道網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行順暢度具有重要的影響。城市干道瓶頸可分為常發(fā)性瓶頸和偶發(fā)性瓶頸，但是無(wú)論哪種瓶頸，都對(duì)城市交通流具有不利的影響，本文從城市干道瓶頸形成的原因開始分析，探討瓶頸演變和運(yùn)行的機(jī)理。

【關(guān)鍵詞】交通擁擠 城市干道 瓶頸 交叉口

我國(guó)機(jī)動(dòng)車數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)，城市干道車流量不斷增加，城市交通擁堵已經(jīng)成為現(xiàn)今我國(guó)各大城市的常態(tài)。在這種交通擁堵常態(tài)下，雖然各大城市都在致力于城市交通建設(shè)，期望能夠有效的緩解交通擁擠的現(xiàn)象，但是城市建設(shè)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上車輛增加的速度，交通擁擠成為現(xiàn)今城市交通干道的常見病，也是阻礙城市發(fā)展的“頑癥”。為了滿足不斷增加的交通量要求，我國(guó)很多大型城市都開始修建高架橋、快速路，建立立體化城市交通系統(tǒng)。雖然在一定程度上緩解了交通擁堵的情況，但是隨著城市人們活動(dòng)的日益頻繁，汽車出行量的增大，城市交通擁擠的現(xiàn)象并沒(méi)有得到根本上的解決，尤其是早晚高峰時(shí)間，交通擁堵依然很嚴(yán)重，城市干道瓶頸問(wèn)題亟待得到有效的解決。

1 城市干道交通瓶頸問(wèn)題概述

一般來(lái)說(shuō)，城市交通擁擠通常發(fā)生在交通瓶頸的地方。城市干道交通瓶頸值得是機(jī)動(dòng)車上游的排隊(duì)流于機(jī)動(dòng)車下游自由流之間的交接點(diǎn)，或者說(shuō)是分界點(diǎn)，多稱為瓶頸交叉口。城市干道瓶頸一般分為常發(fā)性瓶頸和偶發(fā)性瓶頸兩個(gè)類型：常發(fā)性瓶頸也可稱為固定瓶頸，主要包括交叉口、干道車道數(shù)量減少道路變窄、匝道、轉(zhuǎn)彎處等；偶發(fā)性瓶頸也可稱為臨時(shí)瓶頸，主要包括交通事故地點(diǎn)、慢車道等。城市干道瓶頸位置對(duì)交通流的運(yùn)行具有一定的截流作用，對(duì)交通流的順暢性及整體路網(wǎng)的運(yùn)行效率都具有不利的影響，因此要做好城市交通調(diào)流工作，首先就要對(duì)干道瓶頸處出現(xiàn)交通擁擠的規(guī)律進(jìn)行研究，找到其中規(guī)律，探索有效的調(diào)流擴(kuò)散方法，提供城市路網(wǎng)的運(yùn)行效率。常發(fā)性瓶頸具有固定性，其原因在于車流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了城市干道所具有的通行能力，這是造成城市交通擁擠的根本原因；偶發(fā)性瓶頸具有明顯的偶然性，沒(méi)有什么規(guī)律可言，發(fā)生概率并不大。我們對(duì)于交通瓶頸的研究多是指對(duì)常發(fā)性瓶頸的研究。

2 城市干道瓶頸形成的原因分析

2.1 道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題

現(xiàn)有的城市干道在設(shè)計(jì)上著眼于眼前，沒(méi)有充分的考慮到未來(lái)車流量增長(zhǎng)的速度，隨著車流量的不斷增加，原有的道路交通能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足不斷增長(zhǎng)的交通需求。道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的落后性使得車流量沒(méi)能很快的疏導(dǎo)，車輛不斷累積而產(chǎn)生排隊(duì)現(xiàn)象，不能在規(guī)定的通行時(shí)間內(nèi)疏導(dǎo)擴(kuò)散而產(chǎn)生交通擁擠，影響整體路網(wǎng)的運(yùn)行。

2.2 路段長(zhǎng)度的問(wèn)題

路段長(zhǎng)度指的是各個(gè)路段交叉口之間的距離，通常路段越短，車輛越容易發(fā)生擁擠排隊(duì)的現(xiàn)象。原本車流量運(yùn)行很順暢，但是在經(jīng)過(guò)一個(gè)很短的路段時(shí)，因?yàn)槁范伍L(zhǎng)度的問(wèn)題車輛隊(duì)伍不能做到及時(shí)快速的擴(kuò)散，從而在瓶頸交叉口產(chǎn)生交通擁擠的現(xiàn)象。

2.3 車道功能分布的問(wèn)題

車道功能如果呈不合理的分布，在城市早晚通行高峰期，就會(huì)因交通流的不同向而產(chǎn)生交通沖突，綠燈通行時(shí)間就會(huì)顯得不充分，通行時(shí)間也無(wú)法得到充分的利用，車輛在瓶頸交叉口通行需要的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，必然會(huì)出現(xiàn)交通擁擠排隊(duì)的情況。

2.4 交通流量的大小問(wèn)題

交通流量具有一定的時(shí)間周期，一般來(lái)說(shuō)，城市交通流量高峰會(huì)出現(xiàn)在早晚上班高峰時(shí)段，交通流量離高峰值越近，瓶頸問(wèn)題越容易出現(xiàn)。通常在城市中心區(qū)，交通流量越高，在瓶頸交叉口越容易出現(xiàn)擁堵。在短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法對(duì)空間分布特征進(jìn)行有效的改變的，如果對(duì)道路進(jìn)行改建，車輛就會(huì)被分流到周圍的路網(wǎng)上，交通瓶頸也隨之轉(zhuǎn)向周圍的路網(wǎng)。

3 城市干道瓶頸的運(yùn)行機(jī)理分析

在現(xiàn)代城市道路交通系統(tǒng)中，在道路交通能夠滿足交通需求，就能夠保持暢通無(wú)阻的狀態(tài)，車輛運(yùn)行穩(wěn)定、有序。行駛在城市干道中的車輛各自按照實(shí)際需求分布在道路路段或者交叉口，交通壓力在城市干道上呈均勻的分布，如果是這樣，即使受外界環(huán)境的干擾，在既定的時(shí)間周期內(nèi)，交通流都會(huì)均勻的疏導(dǎo)，車輛通行呈現(xiàn)暢通的狀態(tài)。

然而實(shí)際的城市干道交通運(yùn)行情況卻不盡如人意，城市道路交通系統(tǒng)常常因?yàn)槭艿酵饨缱兓母蓴_和影響，其穩(wěn)定性和均衡性受到破壞而變得紊亂。當(dāng)有交通事件發(fā)生時(shí)城市干道交通流不在保持有序的狀態(tài)，在個(gè)別瓶頸交叉口就會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的交通流高峰，如果該路段通信能力較小無(wú)法滿足高峰交通流的需求時(shí)，平衡的道路運(yùn)行狀態(tài)就會(huì)受到破壞，及時(shí)通過(guò)自身的努力調(diào)節(jié)也無(wú)法滿足交通流壓力。如果不能及時(shí)的對(duì)道路瓶頸加以解決，通常就會(huì)向周圍的路網(wǎng)發(fā)展，那么就會(huì)造成一定區(qū)域內(nèi)的交通擁擠。這樣看來(lái)，道路交通的瓶頸主要是來(lái)自于供需之間的不平衡，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是先由干道瓶頸路段產(chǎn)生車輛積累會(huì)排隊(duì)，車輛累積的速度大于車輛駛離擴(kuò)散的速度，直到車流量溢出向上游瓶頸交叉口蔓延。要有效防止擁堵避開路段瓶頸，就要預(yù)先對(duì)瓶頸所在路段的擁擠問(wèn)題加以了解，通過(guò)優(yōu)化控制來(lái)縮短排隊(duì)長(zhǎng)度，來(lái)達(dá)到瓶頸控制的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

城市經(jīng)濟(jì)的快速、健康發(fā)展是建立在便捷順暢的交通的基礎(chǔ)之上的，為了能夠有效的解決城市干道瓶頸問(wèn)題，改善城市交通擁擠的狀況，建立智能化交通系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的信息技術(shù)，是一條有效的途徑。城市交通擁擠已經(jīng)成為一種常態(tài)，面對(duì)日益增長(zhǎng)的交通壓力，要積極引進(jìn)信息化管理技術(shù)，建立和完善現(xiàn)代化智能交通系統(tǒng)，在加強(qiáng)城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí)加強(qiáng)路網(wǎng)系統(tǒng)的疏導(dǎo)調(diào)節(jié)作用，對(duì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)從整體上全面進(jìn)行優(yōu)化，這是現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。然而，在提倡綠色出行、環(huán)保交通的大潮流下，選擇綠色環(huán)保的出行方式，不僅符合現(xiàn)代城市走綠色發(fā)展路線的需要，對(duì)于減小城市交通壓力，改善城市干道瓶頸問(wèn)題無(wú)疑也是一種值得推廣的好辦法。

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