突發(fā)事件下城市路網(wǎng)脆弱性改善策略思考

向懷坤

摘 要：針對(duì)城市路網(wǎng)脆弱性的基本特性，分別從降低城市路網(wǎng)脆弱性出現(xiàn)的概率、降低脆弱性程度和提升脆弱性保障機(jī)制三個(gè)方面，對(duì)突發(fā)事件下改善城市路網(wǎng)的脆弱性問(wèn)題進(jìn)行了思考，提出了相應(yīng)的改善實(shí)施路徑，對(duì)城市路網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、管理等工作具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：城市路網(wǎng);脆弱性;可靠性;保障機(jī)制

中圖分類號(hào)：U491.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，學(xué)術(shù)界對(duì)于城市路網(wǎng)脆弱性的概念盡管還沒(méi)有統(tǒng)一的定義，但是對(duì)路網(wǎng)脆弱性的內(nèi)涵已基本取得了共識(shí)[1-5]，大致包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：①指道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暴露于不利影響或遭受損害的可能性，體現(xiàn)了與風(fēng)險(xiǎn)類似的一面;②指系統(tǒng)遭受不利影響或損害的程度，這強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)面對(duì)擾動(dòng)的結(jié)果;③脆弱性是系統(tǒng)承受不利影響的能力，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)自身應(yīng)對(duì)能力;④脆弱性是一種概念的集合，包括暴露、敏感性、適應(yīng)性及恢復(fù)力等，強(qiáng)調(diào)脆弱性的表征;⑤系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的敏感性和缺乏抵抗力而造成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能容易發(fā)生改變的一種屬性，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能。這五種含義表明，城市路網(wǎng)脆弱性具有高度的復(fù)雜性和不確定性。為了降低突發(fā)事件下城市路網(wǎng)的脆弱性，需要考慮相應(yīng)的脆弱性改善策略。關(guān)于城市路網(wǎng)脆弱性的改善策略研究，目前國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索。其一是針對(duì)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的技術(shù)改善策略，如“加邊”或者“移除邊”的策略;其二是針對(duì)道路容量及交通運(yùn)行的改善，核心是交通需求管理策略。本文在總結(jié)分析現(xiàn)有思路的基礎(chǔ)上，提出了突發(fā)事件下城市路網(wǎng)脆弱性的幾項(xiàng)改善策略。

1 降低脆弱性出現(xiàn)的概率

城市路網(wǎng)脆弱性出現(xiàn)概率體現(xiàn)了路網(wǎng)的脆弱性風(fēng)險(xiǎn)，即路網(wǎng)在結(jié)構(gòu)確定和需求分布基本穩(wěn)定的日常運(yùn)行狀態(tài)下，某一或某幾條道路發(fā)生中斷的可能性。

作為城市的重要功能和城市交通活動(dòng)的載體，城市道路網(wǎng)可視為城市的“血液循環(huán)系統(tǒng)”。從生命周期理論可知，任何一個(gè)城市路口、路段和由眾多路口與路段構(gòu)成的城市路網(wǎng)，都會(huì)經(jīng)歷從提出、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維到改造的生命活動(dòng)過(guò)程。在這個(gè)活動(dòng)過(guò)程中，城市路網(wǎng)的脆弱性作為其自身的固有特性之一，自規(guī)劃、設(shè)計(jì)之日起就已經(jīng)存在，不同的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、不同的道路等級(jí)、不同的地點(diǎn)，這種脆弱性程度均有所不同，因而，在面對(duì)同等的事件沖擊時(shí)，不同結(jié)構(gòu)、不同等級(jí)和不同地點(diǎn)的城市道路網(wǎng)絡(luò)所體現(xiàn)出的脆弱性程度將會(huì)表現(xiàn)出較大差異，換言之，不同的城市路網(wǎng)，其脆弱性現(xiàn)出的概率或脆弱性風(fēng)險(xiǎn)將有所不同。

對(duì)于脆弱性風(fēng)險(xiǎn)較高的城市路網(wǎng)，應(yīng)該首先改善其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和道路自身?xiàng)l件。目前，我國(guó)常用的城市道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可歸納為四種型式：方格（棋盤）式、放射環(huán)形式、自由式及混合式。通過(guò)診斷潛在的脆弱性高風(fēng)險(xiǎn)路段，提出具體的有針對(duì)性的改善方案。具體包括以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，提高路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的通行效率、可達(dá)性、通行能力等穩(wěn)健指數(shù)，從而降低路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的脆弱性。

（2）對(duì)路網(wǎng)自身的功能等級(jí)進(jìn)行改善，提升其應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的交通疏導(dǎo)功能，從而預(yù)防脆弱性導(dǎo)致的路網(wǎng)級(jí)聯(lián)失效事故。

（3）對(duì)于交通需求壓力較大的城市路網(wǎng)，要考慮從交通需求管理的角度入手，充分運(yùn)用交通需求管理策略，抑制需求，增加供給，從而達(dá)到路網(wǎng)的供需平衡，使路網(wǎng)交通負(fù)荷處于可接受狀態(tài)，保證路網(wǎng)基本功能的發(fā)揮。

（4）梳理高路網(wǎng)密度地區(qū)的低等級(jí)道路，分析其具體交通流量，以及周圍連接道路的等級(jí)，采取合理提升其道路等級(jí)措施來(lái)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，使路網(wǎng)級(jí)配處于合理區(qū)間。

（5）對(duì)于高路網(wǎng)密度地區(qū)的高等級(jí)道路，可以保持其道路等級(jí)不變，對(duì)其周圍連接道路的通行能力進(jìn)行改善，為該路段進(jìn)行分流;對(duì)于低路網(wǎng)密度地區(qū)的高等級(jí)道路，可以考慮提高附近地區(qū)的路網(wǎng)密度，尤其是在與該關(guān)鍵路段平行的位置，修建合理等級(jí)的道路，與其共同承擔(dān)路網(wǎng)組團(tuán)之間的連通壓力。

2 降低路網(wǎng)的脆弱程度

城市路網(wǎng)脆弱性程度側(cè)重于體現(xiàn)脆弱性結(jié)果的高低，一般采用定性或定量指標(biāo)來(lái)表達(dá)。比如路段失效下路網(wǎng)的脆弱影響程度，是指某一或某幾條路段發(fā)生中斷的后果，表現(xiàn)為整體路網(wǎng)運(yùn)行效率的下降和相關(guān)路段交通負(fù)荷的增加。

當(dāng)城市路網(wǎng)遭受突發(fā)事件后，出現(xiàn)路網(wǎng)連接的失效（或降級(jí)），從而顯著的降低了道路節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性，在某些特定情況下導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的不可運(yùn)轉(zhuǎn)性，使得道路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平極大下降。在某路段失效的情況下，還可能引發(fā)周圍發(fā)生級(jí)聯(lián)失效路段的數(shù)目，即路網(wǎng)中某路段的失效，會(huì)帶來(lái)繞行距離增加，路網(wǎng)容量下降、通行延誤等問(wèn)題，同時(shí)，原本依靠失效路段通行的交通量會(huì)隨之轉(zhuǎn)移到其他道路上，進(jìn)而相關(guān)路段交通負(fù)荷增大，稱之為級(jí)聯(lián)失效的現(xiàn)象。比如：2009年6月，27年來(lái)最猛的大暴雨襲擊武漢，造成漬水較嚴(yán)重的路段達(dá)260余處，最深處超過(guò)半米，大范圍的漬水造成全城擁堵6小時(shí)。為了降低城市路網(wǎng)的脆弱程度，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)施改善策略：

（1）完善該路段的可替代路徑，減輕該路段的交通壓力，為交通應(yīng)急疏散做準(zhǔn)備。需要針對(duì)脆弱性程度較大的路段，研究提出應(yīng)急事件下的可替代路徑及實(shí)施方案。對(duì)于尚未全面開發(fā)的城市區(qū)域，可以結(jié)合該區(qū)域城市規(guī)劃、交通規(guī)劃，提出相應(yīng)的解決方案;對(duì)于建成區(qū)且開發(fā)強(qiáng)度較大的區(qū)域，需要考慮在現(xiàn)有的路網(wǎng)中，通過(guò)打通微循環(huán)等途徑，拓展現(xiàn)有替代路徑。

（2）對(duì)于重要路段（非薄弱路段），雖然發(fā)生脆弱性故障的概率不高，但是一旦發(fā)生故障后，將對(duì)路網(wǎng)容量產(chǎn)生極大的影響，從而難以在短期內(nèi)降低其脆弱性風(fēng)險(xiǎn)和脆弱影響程度時(shí)，需要了解路段失效后的路網(wǎng)故障傳播情況，對(duì)影響范圍內(nèi)的路段做好應(yīng)急準(zhǔn)備和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（3）對(duì)于發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)較大的地點(diǎn)和區(qū)域，特別是對(duì)城市路網(wǎng)容量產(chǎn)生較大影響的地點(diǎn)和區(qū)域，需要從路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通管制等方面研究制定專門的應(yīng)對(duì)保障方案。城市發(fā)展離不開道路建設(shè)，當(dāng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不能滿足其上的交通流量和強(qiáng)度時(shí)，就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的道路進(jìn)行擴(kuò)建或者改建。道路擴(kuò)建或者改建都是在原有道路規(guī)模上進(jìn)行拓展，是通過(guò)在原有交通網(wǎng)絡(luò)上改善某些路段的通行能力或者增加一些新的路段來(lái)達(dá)到優(yōu)化交通系統(tǒng)的目的。

3 提升脆弱性保障機(jī)制

隨著城市道路網(wǎng)不斷擴(kuò)大和發(fā)展的同時(shí)，其承擔(dān)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)也在加大，抵御災(zāi)害能力的脆弱性不斷地暴露出來(lái)。比如最常見的情況是：道路網(wǎng)的供給與需求在數(shù)量和分布上不平衡，從而發(fā)生常態(tài)性的交通擁堵。具體表現(xiàn)為，在日常的交通狀況下，交通事故、車輛拋錨、追尾、路面塌陷、道路施工改建項(xiàng)目等都會(huì)對(duì)城市的交通運(yùn)行帶來(lái)巨大干擾，使得道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)所能承載的容量大大降低。其次，自然災(zāi)害的發(fā)生會(huì)使得道路網(wǎng)的通行能力受到很大影響，受交通事故、自然災(zāi)害、人為事件等突發(fā)事件的發(fā)生，造成局部甚至整個(gè)地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。為此，建議從以下幾個(gè)方面，提升城市路網(wǎng)脆弱性保障機(jī)制。

（1）改善交通設(shè)施自身狀況，降低道路交通突發(fā)事件應(yīng)急管理系統(tǒng)的脆弱性。交通基礎(chǔ)設(shè)施總體分為：一般公路交通設(shè)施、高速公路交通設(shè)施，市政道路交通設(shè)施，軌道交通設(shè)施、停車場(chǎng)設(shè)施等。交通基礎(chǔ)設(shè)施包括為交通系統(tǒng)保障安全正常運(yùn)營(yíng)而建設(shè)的公路、軌道、隧道、高架道路、車站、通風(fēng)亭、機(jī)電設(shè)備、供電系統(tǒng)、通信信號(hào)、道路標(biāo)線等設(shè)施。把交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與改善工作擺在城市建設(shè)的突出位置，提升路網(wǎng)載體功能，降低其遭遇突發(fā)事件時(shí)的脆弱性。

（2）完善道路交通應(yīng)急預(yù)案體系，加強(qiáng)道路交通突發(fā)事件應(yīng)急準(zhǔn)備能力。所謂應(yīng)急預(yù)案體系，是指相關(guān)部門要針對(duì)各級(jí)各類可能發(fā)生的事故和所有危險(xiǎn)源制訂專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置方案，并明確事前、事發(fā)、事中、事后的各個(gè)過(guò)程中相關(guān)部門和有關(guān)人員的職責(zé)。一般包括綜合應(yīng)急預(yù)案、專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場(chǎng)處置方案三大部分。其幾大重要子系統(tǒng)為：完善的應(yīng)急組織管理指揮系統(tǒng);強(qiáng)有力的應(yīng)急工程救援保障體系;綜合協(xié)調(diào)、應(yīng)對(duì)自如的相互支持系統(tǒng);充分備災(zāi)的保障供應(yīng)體系;體現(xiàn)綜合救援的應(yīng)急隊(duì)伍等。其中，生產(chǎn)規(guī)模小、危險(xiǎn)因素少的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位，其綜合應(yīng)急預(yù)案和專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案可以合并編寫。

（3）加強(qiáng)道路交通脆弱性監(jiān)測(cè)與排查，形成良性的道路交通管理正反饋系統(tǒng)。為了開展脆弱性排查，需要首先建立完善的脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)多種渠道收集整理道路交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，進(jìn)行脆弱性（度）測(cè)算和評(píng)價(jià)。其中，數(shù)據(jù)的收集工作，可以與道路交通安全隱患排查工作相結(jié)合，兩者之間進(jìn)行有效的銜接，從不同的角度對(duì)道路交通運(yùn)行狀況進(jìn)行分析。其次，在脆弱性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，生成道路交通網(wǎng)絡(luò)脆弱性分級(jí)清單，對(duì)那些存在較大脆弱性的地點(diǎn)、路段，建立重點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息表，并且將其反饋到相應(yīng)的道路交通主管部門，作為年度工作重點(diǎn)，確保不發(fā)生重大道路交通事故或改善該處的路網(wǎng)脆弱性。

（4）建立路網(wǎng)脆弱性分析與應(yīng)急預(yù)案管理之間的有效聯(lián)運(yùn)機(jī)制。在道路交通領(lǐng)域，所有的道路交通應(yīng)急預(yù)案應(yīng)該緊緊圍繞如何應(yīng)對(duì)常規(guī)性的道路交通事件（如擁堵、道路施工影響等）和突發(fā)重大道路交通事故的應(yīng)急處置來(lái)展開，包括綜合性的處置方案，以及針對(duì)特定情景下的事故處置方案，并且明確各類事件處置的工作流程和規(guī)范要求，以加強(qiáng)道路交通突發(fā)事件應(yīng)急準(zhǔn)備能力，從而最大程度降低道路交通的脆弱性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，分別從降低脆弱性出現(xiàn)的概率、降低路網(wǎng)的脆弱程度和提升脆弱性保障機(jī)制三個(gè)方面，對(duì)突發(fā)事件下改善城市路網(wǎng)的脆弱性進(jìn)行了一些思考，這些措施具有以下幾個(gè)方面的意義：①有助于道路管理部門更好地認(rèn)清交通系統(tǒng)的脆弱環(huán)節(jié)，對(duì)道路的保養(yǎng)和維修確定優(yōu)先次序;②有利于優(yōu)化日常交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)管理，降低交通擁堵和時(shí)間延誤;③有助于評(píng)估各種不同的控制和管理策略所可能產(chǎn)生的后果和整體效應(yīng)，增強(qiáng)人們對(duì)災(zāi)難事件和應(yīng)急事件的預(yù)防能力和應(yīng)對(duì)能力;④有助于評(píng)估各種路網(wǎng)規(guī)劃方案可能具有的連通脆弱性，通過(guò)交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃增強(qiáng)預(yù)防能力和應(yīng)對(duì)能力。

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