大数据背景下的城市道路交通拥堵问题研究

引言

随着社会的快速发展和城市化进程的加快,交通拥堵已成为城市顽疾,治理交通拥堵问题迫在眉睫。交通系统是一个综合系统,造成交通拥堵的成因也非常复杂,既与道路网结构、道路坡度、弯道、道路条件等城市地形地貌有关,又与机动车保有量、道路交通线网长度、城市功能布局等城市经济发展水平密切相关,此外交通参与者的行为(如人们的生活习惯、驾驶习惯、行为规范等）也是影响交通的一个重要因素。本文在深刻分析城市道路交通拥堵成因的基础上,提出了缓解城市交通拥堵的几点对策。

1交通拥堵成因分析

1.1城市化进程加快引发供求关系失衡

随着城市化进程的加快,城区人口高度密集,交通基础设施的容纳和承载能力饱和,造成供求失衡,道路拥堵。经大数据统计分析,截至2019年6月,全国机动车保有量达3.4亿辆,其中汽车2.5亿辆:机动车驾驶人员4.2亿人,其中汽车驾驶人员3.8亿人。北京、重庆等11个大城市的汽车保有量超过300万辆。城市交通空间资源有限,机动车的急剧增加,打破了脆弱的道路供求平衡关系,导致交通拥堵。根据重庆交巡警总队每日发布的交通运行态势数据分析,目前交通拥堵呈现出以下趋势:(1）拥堵范围不断扩大:(2）早晚高峰的通行速度减慢:(3）拥堵时间有所延长:(4）城区核心商圈拥堵加剧。

1.2规划不够合理,道路网结构不够科学

城市建设规划大多存在先天性不足、缺少前瞻性、布局不合理等影响,加之行政中心、商业街、服务网点、文化中心高度复合交汇,车流量超过其道路通行许可限度,加剧了交通拥堵。另外,道路的通达性差,环路多而支路、辅路少,交通循环能力差,形成瓶颈拥堵点。大数据显示,交通拥堵问题与该城市路网布局关系极其密切。构建四通八达的道路网,丰富和健全城市交通微循环的骨架系统道路网,有利于改善整个城市交通的承载能力,提高交通吸纳水平。例如,在重庆山城,道路坡度大,桥梁多,尤其是多个跨江大桥存在经常性拥堵关键节点。2019年一季度重庆高峰拥堵延时指数达到1.876,跃居全国城市榜首。同比2018年第一季度的高峰拥堵延时指数1.838还在增长,城市交通治理任务艰巨。

1.3城市交通结构的不合理

公共交通优势不足,交通分担率低,道路利用率低。与此同时,小汽车数量猛增且使用率极高,汽车保有量屡攀新高,扰乱供求平衡,加剧交通拥堵。百度地图大数据显示居民出行交通方式的几种意愿,驾车出行高于轻轨出行,轻轨出行又高于公交出行。大数据背后表现出重庆城市轨道交通发展较好,分担率提高,有利于缓解城市拥堵。而公共交通存在换乘不便、候车时间久、路面堵车时间长等弊端,导致体验感不佳,使公共交通分担率下降。交通出行结构单一、脆弱,不利于缓和供求失衡,不利于改善交通拥堵。

14交通参与者素质不高

市民交通安全意识比较淡薄,人行天桥形同虚设,行人肆意横穿马路的现象比比皆是:城市占道停车现象严重,压缩车道,车辆通行速度降低:三轮车和摩托车路口边揽客载客,乱停乱放,加剧交通堵塞:驾驶员安全意识不足,部分驾驶员逆向行驶、不按规定掉头等交通违法现象突出:简易程序交通事故快速处置撤离不到位,造成大范围拥堵。

2解决交通拥堵问题的几点对策

2.1合理规划,优化布局

科学规划城市道路建设。道路建设,规划先行。道路规划要跟上社会发展节奏,必须在变化中得到修正和调整,以适应变化形势。要走出单一部门大包大揽的局面,应由政府牵头,联合各相关部门,如公安交通管理部门、交通建设部门、市政工程部门、供水、供电部门等进行密切合作,充分调动各部门的积极性,把各部门工作和长远规划结合起来。

运用交通大数据服务城市建设总体规划、科学规划,优化城市道路网建设,改善道路微循环能力,减轻土地开发强度,还路于民,降低中心区建设密度和强度是实现缓堵的重要措施。将政治、文化、经济、商业、服务等中心区域合理规划,对主要道路交汇口进行彻底改造,运用发展性和前瞻性思维,针对造成节点和关键堵点的症结,把好脉搏,对症下药,解决道路节点"瓶颈"问题。

2.2智能化交通建设

运用大数据,构建城市交通综合智能系统,具备交通状况监测、拥堵识别、路况检索、应急预警、信息发布等功能,为交管部门的交通诱导、分流、限行、管制提供决策依据,有助于提高城市交通通行效率,提升道路使用效率,推广绿色出行,具有广泛的社会效益。

2.2.1车流量动态监测,拥堵识别

利用城市布设的大量交通监控及智能交通设备,搭载交通流量采集装置,开展数据采集与分析工作。运用车辆平均速

度法和饱和度法进行判别,分析拥挤程度、拥挤状态,从而得出判断结果,根据阈值进行分类,形成5个区间,依次是"畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵",并分别用"绿色、蓝色、黄色、橙色、红色"5种不同颜色在电子地图中予以标记,在交通指挥中心显示屏、手机APP、路面LED显示屏等渠道进行可视化展示,为路面驾驶人员和交管部门提供信息服务。交管部门可以随意调取某路段,查看该道路运行情况和实时路况及拥堵状况,进而制定交通指挥决策。而驾驶人员则可以通过手机APP或者在线网站查询某路段通行状况,决策出行线路。

2.2.2交通路况实时预警和预测

统计道路海量交通历史大数据,仿真建模,并采集实时交通数据进行模型分析比对,可实现对交通路况的实时预警和预测。当拥堵状态为轻度拥堵,进行黄色预警,并自动调取周边监控开展识别,发现是否存在交通事故或车辆故障等突发情况,并对路面情况进行密集监测,形成反馈。一旦持续黄色预警,拥堵加重达到事先设定的阈值,预警系统自动升级为橙色预警,并自动下达指令到周边巡逻民警PDA,指令周边附近交通民警赶往现场开展疏导排查,尽可能恢复交通:并提前发布红色预警,开展限流分流,避免大规模交通拥堵事件的发生。当达到严重拥堵阈值,红色预警持续产生,应立即接入值班指挥中心,开启交通突发事件处置流程应对。

2.2.3建设多功能交通信息发布平台

在现有电视台和交通广播电台等媒介基础上,应运用大数据,在网站、APP、移动终端、车载导航、短信、微信、抖音、微博等多种渠道上发布交通信息,为群众出行提供及时、有效、准确的道路交通信息,预测交通流量、拥堵情况和时间,达到优化出行、减少交通拥堵的目的,还可以针对个人需求,定制化索取出行信息,避开高峰和拥堵,保障出行。

2.3大力发展公共交通

坚持绿色出行、环保节能的发展理念,坚持发展城市公共交通、轨道交通、BRT等,推广公交车专用道、潮汐专用车道、合乘车道等,切实保障公交先行落地生根。加快完善城市公共交通配套设施,深化城市公共交通管理体制改革,建立健全城市公共交通法规标准体系,加强有效监管,不断改善公共交通的体验指数,吸引更多市民选择乘坐公共交通出行,进而实现道路利用率的提高,缓解交通拥堵。

运用大数据分析道路节点,实现公交枢纽站和换乘枢纽的建设,选址布点,公交线路规划科学、有效,实现区域一体化、零距离换乘,优化公共交通运行线路,合理分配道路资源。

2018年重庆主城区轨道交通新开通环线、4号线,运营里程增加49.1km,总里程达313.4km,延续了2017年以来轨道运营里程快速增长的态势。根据交通大数据分析,轨道交通分担率不断攀升,市民采用的主要出行方式中,轨道覆盖的平均距离达到12.8km,高于小汽车的11.6km。这体现出主城区的轨道交通已成为市民中长距离出行的主力,大力发展公共交通已经成为缓堵的有力措施。

2.4大数据人口流动轨迹分析

通过交通大数据,对城市人口轨迹分布和迁徙流动情况进行研究,建立特定区域的人口流动进入和流出模型,进而得出某地某区域在各时间段的人口流动规律,便于统计该区域人群上下班高峰数量、路线等规律。根据该运动轨迹规律分析其交通工具占比和线路特征,科学规划周边公交线路、始发站点布局、调配车站运力班次,应该加强在学校、商业区、医院、商场等重点区域的流动规律研究,利用流动模型有效应对重点区域周边的交通拥堵。

2.5加强交通宣传和普法教育,建立良好的交通秩序

道路交通环境是一个由人、车、路构成的统一整体,三者缺一不可,良好安全的交通秩序,离不开每一个交通参与者。大数据背景下,提高市民交通素质,要坚持多措并举。市民交通素质的提高既靠技术手段,还要靠教育和制度。拓宽宣传新阵地、新渠道,在微信公众号、抖音公众号、支付宝生活号等平台上开辟交通安全宣传课程视频、有奖问答、资料阅读等版块,供大家学习阅读,不断提高自身知识水平。运用大数据,在网站、APP上曝光严重类交通违法行为和不良驾驶行为,弘扬正能量,震慑交通违法行为。要充分利用电台、电视台、报纸、交通广播等媒体,开展专题讲解、交通知识竞赛等活动,对城市居民进行深入持久的城市交通管理教育。要加强交通制度建设,维护交通法规的严肃性和权威,严格执法,形成严打严管的氛围。

3结语

交通拥堵问题作为普遍现象长期制约着城市道路交通发展,职能管理部门面临长期而艰巨的挑战,值得注意的是,解决交通拥堵问题不单是一个部门的事,还取决于社会经济发展的需求,受制于资金、资源和环境的制约,需要遵循可持续发展原则。大数据时代,解决城市道路交通拥堵,政府的发展战略和政策起着决定性作用,是一个协调各方面利益和目标的过程,需要对海量数据进行系统分析和统计,了解拥堵产生的原因和规律,并预测其发展趋势,用科学和可持续发展的观点指导和解决城市发展中带来的交通拥堵问题。