城市交通拥堵的定量化研究

城市交通拥堵的定量化研究

刘玲

刘玲LiuLing（西安工业大学经济管理学院，西安710032）

（SchoolofEconomics&Management，Xi'anTechnologicalUniversity，Xi'an710032，China）

摘要：文章从城市道路交通网络的典型结构布局入手，提出衡量交通拥堵的定量化指标——交通拥堵影响因子，以西安市城市道路交通网络中出现的交通拥堵为例，选取符合文章研究目的的相关路段进行实证分析。

Abstract：Thispapercomesupwiththequantificationindexofmeasuringtrafficcongestion—influencingfactorsoftrafficjamfromtypicalstructurallayoutoftrafficnetworkofurbanroad.Therelevantsectionswhichwereconsistentwitharticle'sresearchpurposeswereanalyzed,takingtrafficjamintrafficnetworkofurbanroadofXi'anforexample.

关键词：交通网络；交通拥堵；影响因子

Keywords：trafficnetwork;trafficjam;influencingfactors

中图分类号：U12文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）08-0193-01

0引言

造成交通拥堵的实质是城市道路交通基础设施建设供应远远满足不了交通需求的供求关系失衡的矛盾[2]。但是这仅仅是从定性的角度来分析交通拥堵的成因，没有一个具体的衡量标准。所以，有关城市交通拥堵的定量化研究就成为值得研究的热点问题。

1城市交通网络的布局形式

①棋盘式：沿着东西和南北方向按一定间距平行、均等的排列城市道路，将城市用地大小均等地划分成为适合居住和工作的矩形小区[3]。其代表城市是西安市。②放射式：围绕行政中心和区中心，建设放射型干道和支路，将市中心和周边郊县联系起来。其代表城市是成都市。③自由式：按照城市的地形特点来规划道路分布，道路弯曲没有具体的几何形状，街坊形状不规则，建筑物布局混乱，交叉口多而且不易识别方向。其代表城市是重庆市。④混合式：棋盘式、放射式、自由式的综合形式，具有以上三种交通网络布局形式的长处，同时还有效地规避了他们的不足之处。其代表城市是北京市。

2交通拥堵定量化定义

2.1路网交通拥堵根据效用函数I=C×e（C）-P可计算出纳什均衡点的路网总承载量C。其中C表示城市中每辆车所占用的路网容量；e（C）表示每辆车使用单位路网容量所获收益；P表示使用者付出的成本。从整个社会收益和城市道路的可持续发展来看，路网容量既得到充分利用，又不会造成道路阻塞的最优使用点应该满足：I=C×e（C）-nP。此时可计算出最优路网容量记为C。当C大于C时，路网即发生交通拥堵。

2.2路段交通拥堵本文设计出一个有关路段交通拥堵的定量化定义——交通拥堵因子TCF（TrafficCongestionFactor）。TCF的具体含义为：将路段r的高峰时段[0，t]平均分成n个区间，记ti为车辆在第i（i=1，2，…，n）个区间的实际平均通行时间，T为路段r高峰时段内的车辆平均通行时间，则交通拥堵因子的定义式为：TCF=tT

3实例分析

选取西安市最繁华的东大街路段进行TCF分析：东大街与端履门十字至东大街与尚德路十字。

以由西向东方向观测的第一个观测区间300秒为例，观测车辆样本6辆：

第1辆车驶入时间为17:39:00，驶出时间为17:39:40，第1辆车的行驶时间是40秒；第2辆车驶入时间为17:39:15，驶出时间为17:39:41，第2辆车的行驶时间是26秒；第3辆车驶入时间为17:39:34，驶出时间为17:39:50，第3辆车的行驶时间是16秒；第4辆车驶入时间为17:39:56，驶出时间为17:40:59，第4辆车的行驶时间是63秒；第5辆车驶入时间为17:39:58，驶出时间为17:42:05，第5辆车的行驶时间是127秒；第6辆车驶入时间为17:40:16，驶出时间为17:42:02，第6辆车的行驶时间是106秒；

全程观测时段为10个观测区间，每个区间为300秒，共观测车辆为59辆。

在以下10个观测时段中，各路段TCF值分别为：

第0-5分钟：TCFT型=1.19；TCF非T=1.07；第6-10分钟：TCFT型=1.62；TCF非T=1.7；第11-15分钟：TCFT型=0.66；TCF非T=0.69；第16-20分钟：TCFT型=1.26；TCF非T=1.1；第21-25分钟：TCFT型=1.06；TCF非T=1.06；第26-30分钟：TCFT型=1.23；TCF非T=0.7；第31-35分钟：TCFT型=0.61；TCF非T=0.97；第36-40分钟：TCFT型=0.77；TCF非T=0.84；第41-45分钟：TCFT型=0.88；TCF非T=0.89；第46-50分钟：TCFT型=0.67；TCF非T=0.78

分析结果：10个观测区间内，小面积方形小区TCF>1的情况有5个；大面积方形小区TCF>1的情况有4个，所以这条路段交通拥堵情况比较得出大面积方形小区的交通拥堵情况没有小面积方形小区的交通拥堵情况严重，在此区域适合建设大面积方形小区。

参考文献：

[1]城市道路交通规划设计规范，国家技术监督局，中华人民共和国建设部，1995.

[2]杨佩昆.重议城市干道网密度[J].交通论坛，2003，（11）.

[3]苏兵，徐寅峰.居住和单位小区对方格网络交通便捷度的影响分析[J].系统工程，2006，（12）.