（交通运输规划与管理专业论文）城市道路交通拥堵评价方法及其应用.pdf

中文摘要 摘要：随着我国机动化进程不断加快，交通供需矛盾日益突出，交通拥堵问 题受到了各大城市的普遍关注，对于交通拥堵相关问题的研究也成为交通领域的 热点难点问题。由于交通系统具有复杂性和特殊性，目前尚没有一种普遍认可的 方法，分析评价道路交通拥堵，特别是对于城市道路交通拥堵的评价研究成果较 少。 本论文首先深入分析美国和日本等发达国家拥堵评价的研究现状，并总结我 国“畅通工程”、上海等交通拥堵评价方法等国内研究，概括拥堵评价方法尚有以 下方面有待于改进和深入研究：一、以定量指标为主，定量指标与定性指标相互 结合；二、从不同角度开展拥堵评价，尽可能涵盖拥堵影响因素；三、从不同层 次进行拥堵评价，涵盖局部点段的拥堵状态分析和整体路网的拥堵态势分析；四、 应采用实用有效的评价方法，综合评价交通拥堵总体状况及其治理措施的效果； 五、应广泛征集专家和市民意见，以建立有效的评价指标体系和评价标准。 本论文将道路交通服务水平和路网负荷度有机结合，考虑我国的交通管理实 际情况与数据采集条件，选取路网平均车速、平均行车延误、时速低于2 0 公里以 下路段数、高峰流量持续时间、1 2 2 拥堵报警数等5 项指标建立评价指标体系，回 顾比较了各种用于拥堵评价的综合评价方法，给出城市交通拥堵分级。并以北京 市拥堵评价为例，运用弹性系数法预测北京机动车发展趋势，分析北京交通拥堵 现状与发展趋势、提出措施建议，从不同角度和层次对北京交通拥堵状况进行评 价。 关键词：交通管理；交通拥堵；服务水平；模糊评价；弹性系数法 a bs t r a c t a b s t r a c t ：w i t ht h er a p i dp r o g r e s so f m o t o r i z a t i o ni nc h i n 如t h eg a pb e 铆e 铋 t r a f f i cd e m a n d sa n ds u p p l i e sb e c o m e i n c r e a s i n g l yw i d e r , 锄d l er e s u l t a n t 仃a 伍c c o n g e s t i o n sa r eg w e ne x t e n s i v ea t t e n t i o n st oi nm a n yc i t i e s t h e r e f o r e , r c s e a r c h e s r e g 删i n gt r a f f i cc o n g e s t i o n sb e c o m eo n eo fm o s tw i d e l y - d i s c u s s e dt o p i c si nt h es c o p e o ft r a f f i ct h e o r y d u et ot h ec o m p l e x i t ya n d p a r t i c u l a r i t yo ft r a n s p o r t a t i o ns y s t 锄s ，u n t i l w ，i ti sh a r dt of i n daw i d e l y - a c c e p t e dm e t h o da m o n gt h ee x i s t i i l gr e s e 鼬c st o 孤a l y z ea n de v a l u a t et h et r a f f i cc o n g e s t i o n s m o r e o v e r , r e l a t i v e l yf e wr e s e a r c h e sh a v e b e e nc o n d u c t e do nm e t h o d sf o r e v a l u a t i n gt r a f f i cc o n g e s t i o n so nu r b a l lr o a d s t h i sd l s s e r t a t i o nr e v i e w e dt h er e l e v a n tm e t h o d su s e di n 耽i r i o u sc o u i l 研e ss u c h 嬲 u s a ，j a p a n , a n dc h i n a f i v ea s p e c t so ft h ec o n g e s t i o n e v a l u a t i o n sc a i lb e 如【n h e r i n v e s t i g a t e di n t o ，t h e ya r e ( 1 ) t h ei n d i c a t o rs y s t e ms h o u l dn oo n l yi n c l u d et h eq u a l i t a t i v ei n d i c a t o r s ，硒w e l l 舔 t h eq u a n t i t a t i v ei n d i c a t o r s ， ( 2 ) c o n g e s t i o ne v a l u a t i o ns h o u l db ec o n d u c t e di nv a r i o u sp e r s p e “v e 8 ，i no r d e r t 0 c o v e ra l lt h ei n f l u e n t i a lf a c t o r s ， 例c o n g e s t i o ne v a l u a t i o ns h o u l db ec o n d u c t e da tb o t hm i c r o s c o p i cl e v e l ( e g r e g u l a rc o n g e s t i o ns p o t s ) a n d m a c r o s c o p i cl e v e l ( e g r o a dn 咖o r k s ) ， ( 4 ) p r a c t i c a lm e t h o d ss h o u l db ep r o p o s e dt o c o m p r e h e n s i v e l ye v a l u a t em e c o n g e s t i o nm a n a g e m e n t s ， ( 5 ) e w sf r o mb o t he x p e r t sa n dc i t i z e n ss h o u l db ec o l l e c t e dt od e t e 姗i n e i n d i c a t o r s y s t e m sa n dc r i t e r i af o rc o n g e s t i o ne v a l u a t i o n s i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，l e v e l 。o f - s e r v i c ef o rr o a d sa n d v o l u m e - t o c a p a c i t yr a t i o so fr o a d n e t w o r k sw e r et a k e ni n t o a c c o u n t a c c o r d i n gt o t h ea c t u a lc o n d i t i o n s f o rd a t a c o l l e c t i o n s f i v ei n d i c t o r sw e r ei n c o r p o r a t e di n t ot h ei n d i c t o rs y s t e m ，t h e ya r e a v e r a g e s p e e d ，a v e r a g ed e l a y , t h en u m b e ro fr o a ds e c t i o n sw i t hm e a ns p e e dl o w e rt h a i l 2 0 k r n h ，t i m ed u r a t i o no fr u s hh o u r , 12 2e m e r g e n c yc a l l s ，s o 弱t oe v a l u a t et h e 仃a m c c o n g e s t i o n s t h ec a t e g o r i e sw e r ed e t e r m i n e dt ot h el e v e l so f t r a f f i cc o n g e s f i o n s 1 h ec a s ei nb e i j i n gw a st a k e na sa ne x a m p l e e l a s t i cc o e 伍c i e n tm e t h o dw a s e m p l o y e dt op r e d i c tt h ei n c r e a s i n gt 伽d 髓c yo fv e h i c l ep o p u l a t i o ni n8 e i j i n g t h et r a 伍c c o n g e s t i o n st e n d e n c yw e r ea n a l y z e d ，a n dc o u n t e r m e a s u r e sw e r e p r o p o s e d 1 1 1 e c o n g e s t i o n smb e i j i n gw e r ed e t a i l e da n de v a l u a t e di nv a r i o u s p e r s p e c t i v e s k e y w o r d s ：t r a f f i c m a n a g e m e n t ；t r a f f i cc o n g e s t i o n ；l e v e l - o f - s e r v i c e ；f u z z y e v a l u a t i o nm e t h o d ，e l a s t i cc o e 衔c i e n tm e t h o d v 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：k 8 年占月告1 7 1 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 4 5 致谢 本论文的工作是在我的导师邵春福教授的悉心指导下完成的，邵春福教授严 谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来 邵春福老师对我的关心和指导。邵春福教授对于我的科研工作和论文也提出了许 多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。 另外，也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 1 绪论 1 1 研究背景 随着国民经济的发展和城市化水平的提高，交通问题已经逐渐成为全球城市 通病，并以交通拥堵作为其主要表现。因此，交通拥堵的相关研究已经成为交通 领域的热点、难点问题之一。但由于交通拥堵本身是一个复杂的系统问题，所以 一直以来并没有统一的、通用的评价标准与方法。 随着我国经济社会的快速发展，以及城市化、机动化、现代化的同步快速发 展，我国机动车保有量始终保持高速增长态势。北京市机动车保有量已于2 0 0 7 年 5 月2 6 日突破3 0 0 万辆，汽车保有量的飞速增长使得城市交通供需矛盾愈发突出、 交通拥堵日渐严重。诸如北京等大型城市的交通路网长期处于高负荷状态。城市 道路交通拥堵已成为当前制约我国国民经济、社会稳定、城市发展以及其它诸多 方面的瓶颈问题，它所带来的负面影响难以估量。 由于交通拥堵是交通能够系统运行状况的宏观体现，其系统性、复杂性和时 变性使得交通拥堵的规律异常复杂。如何选择有效的手段评价交通拥堵的状况、 及疏堵措施实施效果，以总结经验和不足，是目前亟待解决的问题。因此，拥堵 评价的相关研究具有非常重要的理论价值和现实意义。 1 2 研究的目的和意义 发展现代化城市要求构建通达、有序、安全、舒适、低能耗、低污染的现代 化的交通体系。然而，从某种意义讲，道路交通拥堵在现代大城市中是不可避免 的。正确认识、客观评价城市道路交通拥堵是深入分析交通拥堵、探讨解决拥堵 的基础。美、欧、日等发达国家的交通管理实践表明，提高交通管理系统的效率 是缓解交通拥堵的关键途径。通过对城市道路交通拥堵的评价，可以从总体、系 统深入了解交通拥堵、道路使用等实际情况，建立对交通运行状态的科学认识， 为交通管理部门提高管理效率、提升管理水平提供参考，为合理引导和改善社会 公众的交通出行提供依据，从而在改善现有路网的运行状况，提高道路有效利用 率，减少道路的交通拥堵程度、缩短因交通拥堵造成的出行延误、油耗等方面提 供依据和指导。 另一方面，专门针对交通拥堵评价的研究尚不多见，特别是专门针对城市道 路交通拥堵评价的研究更是有限。本论文针对我国道路交通拥堵评价，结合交通 管理工作实际，建立评价体系，提出评价方法，具有一定的理论创新意义。 本论文结合交通管理实际，通过对道路交通网络静、动态数据和补充调查数 据的分析和挖掘，以北京市为例，统计和分析我国城市交通拥堵的成因及特点， 探索交通需求时空分布特征及其与交通供应能力的内在联系与演化规律，建立交 通拥堵评价体系，评价交通拥堵状况，并提出关于北京市缓解交通拥堵的措施及 政策导向的建设性意见和建议，为北京市的近中远期交通政策和措施提供决策依 据。 1 3 研究的主要内容 本论文首先分析和总结国内外交通拥堵评价的研究现状，然后建立一套系统 的、可操作性较强的、适应于我国实际情况的交通拥堵评价指标体系和评价方法。 该方法充分考虑和利用现有数据采集条件，符合我国拥堵评价的实际条件。 1 4 技术路线 本论文研究的技术路线如图1 1 所示。 图1 - 1 论文技术路线 f i g 1 1f l o wc h a r to f t h i sd i s s e r t a t i o n 2 1 5 论文的主要结构 本论文的主要章节结构为： 第一章提出问题，阐明研究意义，为本论文研究提供研究背景和研究思路。 第二章介绍国内外现有交通拥堵评价方法，并总结现有研究对我国交通拥堵 评价研究的启示。 第三章结合我国交通管理与数据采集条件的实际情况，提出评价指标体系框 架，介绍综合评价的相关理论。 第四章分析道路交通拥堵现状，预测交通拥堵的发展趋势，评价道路交通拥 堵状况，并提出缓解道路交通拥堵的相关建议。 第五章总结论文研究成果，并对今后的研究进行展望。 2 国内研究现状综述 交通拥堵状况评价是一个复杂的系统问题，为评价城市交通拥堵状况，有必 要建立一套科学的交通系统评价指标体系和评价方法。城市交通拥堵评价往往需 遵循多目标的原则进行定量和定性的分析、评价。一般来说，评价分析研究的主 要任务有两个：一是建立科学、合理的评价指标体系；二是研究确定评价手段和 方法。 本章从评价思路、评价指标体系等角度，回顾了国内外现有交通拥堵评价的 相关研究、及其主要成果，以便为后文的研究阐明研究背景，奠定理论研究基础。 2 1 国外交通拥堵评价研究现状 2 1 1 美国交通系统和拥堵评价现状 美国对交通系统运行状况和交通拥堵评价开展了较为广泛的研究，其中颇具 代表性的研究成果包括：德克萨斯州交通研究院编制的美国各城市的畅通性报告 ( u r b a nm o b i l i t yr e p o r t t l l ) 、美国交通部的交通拥堵评价系统( c o n g e s t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m ，简称c m s ) 以及美国道路通行能力手册【2 】( h i g h w a yc a p a c i t y m a n u a l ，简称h c m ) 。 2 1 1 1u r b a nm o b i l i t yr e p o r t 方法 u r b a nm o b i l i t yr e p o r t 由德克萨斯州交通研究院编写，该报告提出了一套针对 各个城市的交通系统运行评价方法，通常用于城市间的横向比较。2 0 0 5 年的报告 涉及到的交通改善措施有以下六种：匝道控制、交通信号的协调、事故处理系统、 主干路出入口管理、高乘载车辆线路、公共交通服务。针对上述6 种措施建立的 主要指标如表2 1 所示。 应用这些评价指标进行评价时，着重指标值前后的对比。具体的应用过程是： 1 、确定参与评价的某一具体措施，如匝道仪控、交通信号的协调、事故处理 系统、主干路出入口管理、高乘载车辆线路、公共交通服务其中的一种或几种； 2 、为了确定实施方案对通行效率的影响程度，首先计算实施措施的道路长度 在整个路网中所占的比例以及在实施措施道路上的流量在整个路网流量中所占的 比例； 3 、将道路的通行状态分为五个等级：畅通、轻微拥堵、中度拥堵、严重拥堵、 极度拥堵。分别将选定的交通措施在这五种拥堵等级的道路上进行实施，得出措 4 施实施之后的拥堵程度； 4 、通过比较评价指标的变化程度来反映交通措施实施之后对于道路通行水平 的改善效果。 表2 - 1u r b a nm o b i l i t yr e p o r t 建立的评价指标体系 t a b l e2 - 2e v a l u a t i o ni n d i c a t o rs y s t e mp r o p o s e di nu r b a nm o b i l i t yr e p o r t 指标来源主要指标名称 指标定义 车辆通过某路段的实际时间与车辆以自由流速度通 行程延误 过该路段所需时间之差 u r b a n 行程时间指数 高峰时段通过某路段的实际时间与以自由流速度通 m o b i l i t y 过该路段所需时间的比值 由于交通拥堵的影响，在一次0 1 3 出行中，比自由 r e p o r t 超额燃料消费 流状况下多消耗的燃料 完成一次o d 出行过程，延误时间和超额燃料消耗 拥堵耗费 所代表的经济价值 2 1 1 2c o n g e s t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m 方法 c o n g e s t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m 是针对交通拥堵状况评价而建立的管理系统， 通常用于评价拥堵缓解措施的实施效果。该系统强调数据采集在评价工作中的重 要性。 c m s 确定的主要评价指标如表2 2 所示。 表2 - 2c m s 建立的评价指标体系 t a b l e2 - 2e v a l u a t i o ni n d i c a t o rs y s t e mp r o p o s e di nc m s 指标来源主要指标名称指标定义 行程时间车辆在路段上的行驶时间 行程速度车辆在路段上的平均行驶车速 负荷度路段上交通量与设计通行能力的比值 车流密度车道上车辆的密集程度 c m s 车道占有率车辆被占用车道时间或空间的比例 拥堵持续时间从拥堵发生到拥堵结束的时间 各种公交指标 与公交评价相关的指标，如公交满载率等 各种方式分担各种出行方式所占的比例，如公交出行分担率等 各种事故指标 评价交通事故的相关指标，如万车死亡率等 c m s 不但可以作为拥堵评价的体系方法，而且可以为政府决策部门提供改善 措施实施的优先级别，具体的应用过程是： 1 、确定交通系统运行指标。可根据评价的目的，考虑数据的可获取性，在c m s 指标中进行指标的选取。般地，在路段拥堵评价中选取速度及延误作为评价指 5 标； 2 、根据选取的指标进行相应的数据收集； 3 、城市规划组织者通过调查的数据进行分析，并撰写系统报告； 4 、通过系统报告识别出拥堵路段、交通走廊或者地区，从而对拥堵点段提出 改善措施，并确定优先实施的项目； 5 、由政府决策部门负责审核和最终确定实施项目的优先权； 6 、利用数据采集设备，检测措施实施前后的数据，并对系统报告进行更新。 从以上过程来看，c m s 提供了一个“确定评价指标一数据采集一拥堵分析一实 施改善措施一指标对比”的过程，与u r b a nm o b i l i t yr e p o r t 不同的是：它包括了拥 堵路段的识别。 2 1 1 3h i g h w a yc a p a c i t ym a n u a l 方法 美国道路通行能力手册( h c m ) 涉及了城市道路、高速公路、双车道公路、多 车道公路以及交叉口等方面设施的评价，h c m 虽然不是一种交通系统评价方法， 但是通常被用作各种评价方法的参考依据，甚至单独作为一种评价标准来确定道 路交通运行状况。以路段评价为例，h c m 确定的主要评价指标如表2 3 所示。在 应用的过程中，h c m 给出了各指标的推荐计算方法。 表2 - 3h c m 路段评价指标 t a b l e2 - 3e v a l u a t i o ni n d i c a t o rs y s t e mp r o p o s e db yh c m 指标来源主要指标名称指标定义 在一定的道路、交通和控制条件下每小时通过指 通行能力 定点的最大车辆数 h c m 平均车速车辆在某路段上的平均车速 负荷度路段上交通量与设计通行能力的比值 2 1 1 4 其他交通拥堵评价指标 ( 1 ) r c i 美国德州交通学会于1 9 9 4 年提出道路拥挤指标( r c i ) ，用来评价城市交通拥堵 的相对水平。该指标属于一种经验指标，根据道路交通量和车辆日行驶里程得到， 现已被广泛应用于美国大中城市。r c i 特点是易于被人们理解。 ( 2 ) l k d i 美国加州3 5 个城市采用l k d i ( 1 a n ek i l o m e t e rd u r a t i o ni n d e x ) 作为评价常发性交 通拥堵严重程度的指标。该指标可反映拥挤排队占用的车道长度或拥挤持续时间， 6 根据年平均日交通量和道路通行能力之间的关系确定，其含义与通常所说的道路 负荷度( v c ) 相类似。 ( 3 ) 延误相关指标 用户满意度 美国华盛顿大城市理事会以出行者可接受的出行时间和延误为依据，提出了 “用户满意度来评价路网状态。他们归纳了一系列的曲线来反映固定出行距离 或出行时间与出行者的满意程度的关系，从而评价交通系统的服务质量。“用户满 意度为交通管理人员提供了一个评价出行状态的定量指标。 延误指标( d r i ) 美国的h e r b e r ts l e v i n s o n 和t i m o t h yj l o m a x 于1 9 9 6 年提出用延误指标( d r i ) 来描述道路交通拥挤程度。d r i 的范围是利用道路服务水平( l o s ) 、速度、延误及 其他因素之间的关系得到的。延误指标d r i 和延误之问的对数函数关系如图2 2 所示。根据该曲线可通过不同的道路类型和车辆的平均延误求出相应的d r i ，从 而确定道路相应的服务水平。d r i 可被应用于不同道路类型的运营状态评价，也 可为交通管理提供帮助，但不利于理解和应用。 年人均出行延误 2 0 0 5 年美国城市交通运行评价报告中采用了“人均出行延误”指标。定义为高 峰时段出行的额外消耗时间除以交通高峰时段的出行人数。这是一个年指标，即 一年内平均每位出行者额外消耗时间的总和。为使延误统计更好地与道路上受影 响的出行者联系起来，所有出行者都作为统计对象。 ( 4 ) 车道占有率 美国芝加哥高速公路管理部l - j ( c h i c a g o sf r e e w a ym a n a g e m e n ts y s t e m ) 采用车道 占有率作为拥挤评价指标。车道占有率可用空间占有率计算，它反映某路段上车 队的长度，也可用时间占有率来计算，它反映了某路段上车队排队时间。应用车 道占有率评价道路交通运营状态不易被人们理解，它可以合理的评价现有道路， 但不能估计未来的交通情况。用来观测车道占有率的仪器，现己被广泛应用于高 速公路上，但当道路出现拥堵现象时，通过仪器得到的数据非常不准确。 因为可以利用车道占有率来度量道路交通流密度，所以，美国的p e r s a u d 和 h a l l 于1 9 8 8 年提出了m c m a s t e rs i n g l es t a t i o na l g o r i t h m ( m c m a s t e r 单点算法) 。 他们对道路某处的交通流量、车速和车道占有率进行实测，并将实测值两两进行 分析，最终得到了车道占有率和流量以及车道占有率和速度之间的关系曲线，通 过该关系曲线来判断道路上的交通状态是否达到了拥堵状态。 ( 5 ) 路网容量可靠性 路网容量可靠性的概念是美国犹他州立大学a n t h o n yc h e n 等提出的。其含义 7 是：在一定服务水平下，路网容量能满足交通需求的概率。它既考虑了路网容量 限制问题，又考虑了出行者的路线选择行为，弥补了连通可靠度的一些缺陷。容 量可靠度可以用来评价交通条件恶化情况下，路网容量满足一定需求水平的概率， 可用于说明现在的路网是否满足预期的需求。但是容量可靠度的计算是基于系统 模拟的基础的，所以主要是从路网角度进行宏观评价。 2 1 1 5 美国拥堵评价研究对我国拥堵评价研究的启示 美国交通系统和拥堵评价指标都是针对道路点、段的运行状况，评价方法都 是单指标、或为措施实施前后的多指标对比。 在我国拥堵评价的研究与实践中，有必要着眼于路网整体运行状况，因此， 在选取指标时，要注意针对性和全面性；在评价方法方面，不但需要通过单个指 标或多个指标的前后对比进行评价，而且需要综合考虑多项指标，以反映路网整 体运行效果的变化状况。此外，在上述三种方法中提到的指标，有一些共性的指 标：如速度、延误、负荷度等，这些指标都可以作为我国交通拥堵评价的参考指 标。 2 1 2 日本交通系统和拥堵评价现状 2 1 2 1 交通拥堵评价指标 日本道路公团从交通拥堵在时间和空间的分布状态出发，提出了道路交通拥 堵评价指标，包括行程车速、排队长度和拥堵持续时间。另外，日本一些交通研 究部门，从交通系统设施建设和运行的角度，提出了一系列交通系统评价指标， 主要包括：道路网密度、道路面积率、道路实现率、交通事故死亡率、交通事故 率、负荷度和交叉口等待时间。各指标含义如表2 - 4 所示。 表2 _ 4日本交通系统和拥堵评价指标 t a b l e2 - 4i n d i c a t o rs y s t e mu s e df o rt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m sa n dc o n g e s t i o ne v a l u a t i o ni nj a p a n 指标来源主要指标名称指标定义 行程速度 车辆在某路段上的全程平均车速 日本道路公团排队长度由于道路交通拥挤的影响而形成的排队车列长度 拥堵持续时间从拥堵发生到拥堵结束的时间 道路网密度道路中心线长度与道路网所服务的城市面积的比值 道路面积率 建成区内道路面积与建成区面积的比值 道路实现率干道网建成数量与规划数量的比值 交通研究部门交通事故死亡率每万辆机动车的年平均交通夕e 亡人数 交通事故率平均每万辆机动车的年交通事故次数 负荷度 路段上交通晕与设计通行能力的比值 交叉口等待时间通过交义口过程中停车等待的时问 从表2 4 可以看出，日本的交通拥堵评价重于交通运行的时间和空间状态。在 指标的应用过程中，日本道路公团提出的指标主要用于拥堵措施实施前后的对比； 交通系统评价指标主要用于评价交通基础设施建设和交通管理水平是否达到预期 目标，因此直接用单项指标值的大小来评价。 除上述指标，在日本常用的拥堵评价指标还包括： ( 1 ) 负荷度 日本在道路交通情势调查中采用负荷度作为交通通畅性的评价指标。负荷度 为某路段实际交通量与一天或白天1 2 h 的评价基准交通量之比。评价基准交通量 可由规划等级和设计通行能力、峰值率、同方向率求出。负荷度反映了白天1 2 h 的交通状态，但不能直接反映各时刻、各地点的交通状态。因此，该指标仅限定 于进行宏观性评价。 ( 2 ) 行程时间可靠度指标 a s a k u r aa n dk a s h i w a d a n i 于1 9 9 1 年提出了行程时间可靠度的概念。行程时间 可靠度可定义为：在规定的时间内，车辆能从起点o 到达目的d 的概率。在通常 流量变化的情况下，这种方法对于路网运行状况的评价很有效。 b e l l 等人于1 9 9 9 年提出用灵敏度分析方法来估计由于交通需求的变化导致的 行程时间的变化。其中路径流量估计( p a t hf l o we s t i m a t o r ，p f e ) 采用了基于l o g i t 的 s u e 平衡分配方法模型。 l a m 等人于1 9 9 9 年提出了计算行程时间可靠度的交通流模拟器( t r a f f i cf l o w e q u i l i b r i u m t f s ) 模型。在该模型中，一部分路段的流量由安装在这些路段的探测 器提供，而其他路段的流量则依据这些探测到的数据经随机用户平衡模型的分配 而推算确定，再求得路段的通行时间，进而确定路径的行程时间可靠性。 2 1 2 2 评价框架与方法 日本从1 9 5 6 开始，以城市交通年报的形式分析评价交通运行情况，并主 要以三大都市圈( 首都交通圈、中京交通圈和京阪神交通圈) 和地方城市圈( 札 幌市、仙台市、新泻市、千叶市、静冈市、金泽市、歧阜市、和歌山市、冈山市、 广岛市、松山市、北九州市、福冈市、长崎市、熊本市和鹿儿岛市等1 6 个) 为对 象，该报告为日本的交通拥堵评价提供了很好的时间连贯性和可比性。 此外，佐佐木纲和秋山孝正针对日本城市快速路，利用拥堵长度随时间的变 化曲线的面积和模糊理论评价了拥堵状况，并将其应用n t 阪神高速道路( 城市 快速路) 的交通控制【3 - 5 】。c h u n f us h a o ，k a z u h i k oa s a ia n ds i n i c h it a k e u c h i 还利用该 评价方法和神经网络模型进行了预测【6 ，7 1 。 2 1 3 欧洲交通拥堵评价现状 9 欧洲各国对交通拥堵评价开展了一定程度的研究，其中，比较典型的是英国 利兹大学的研究，该研究认为交通拥堵是引起车辆的延误和路网的不可靠的根源， 并由此造成了出行成本的增加，所以拥堵评价指标不但包括道路交通运行状况指 标，而且将交通拥挤和经济学结合，提出了拥堵边际成本概念，并通过征收道路 使用费的办法缓解拥堵。 此外，欧洲国家还成立了o e c d 道路交通研究组织，参与的欧洲国家有比利 时、丹麦、芬兰、匈牙利、荷兰、葡萄牙、瑞典、瑞士、英国等国家。该研究组 织从交通和经济学的角度出发，提出了1 5 个评价指标，主要包括出行者平均耗费、 出行者交通系统满意度、出行预期费用与实际费用比等。主要指标的含义如表2 5 所示。 表2 ，5 欧洲交通系统和拥堵评价指标 t a b l e 2 - 5i n d i c a t o rs y s t e mu s e df o rt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m sa n dc o n g e s t i o ne v a l u a t i o ni ne u r o p e 指标来源主要指标名称 指标定义 行程速度车辆在某路段上的全程平均车速 行程时间车辆在路段上的行驶时间 利兹大学 拥挤边际成本 车辆加入车流后导致道路进一步拥挤引起的他人出 行费用的增加 在一定的道路、交通和控制条件下每小时通过指定 通行能力 点的最大车辆数 o e c d 道 出行者平均耗出行者完成一次o d 出行所消耗的时间和费用的经 路交通研 费济价值 出行者交通系出行者在完成一次o d 出行过程中对交通系统的满 究组织 统满意度意程度 出行预期费用出行者完成一次o d 出行预期的出行费用与实际费 与实际费用比 用的比值 欧洲国家的交通系统和拥堵评价更加注重交通拥挤造成的经济价值，他们认 为导致城市交通拥堵的原因是大量车辆在相同道路上同时行驶所造成的，因此强 调拥挤收费制度；同时，考虑了出行者对交通系统运行的满意程度。在指标应用 过程中，出行者交通系统满意度指标由于数据采集的问题，正在探讨研究阶段， 其它指标突出了指标值在同一个国家不同时间段的变化以及同一个指标在欧洲不 同国家的横向对比。 2 1 4 伊朗拥堵评价现状 2 0 0 1 年伊朗学者m a n o u c h e h rv a z i r i 应用模糊集理论建立道路拥堵指标。相对 于其他国家的评价方法，伊朗的评价指标更加具有针对性，强调指标的对比和获 l o 取。该方法确定的指标如表2 6 所示。 表2 6 伊朗道路交通系统评价指标 亿l b l e 2 6e v a l u a t i o ni n d i c a t o ru s e df o rr o a dt r a f f i cs y s t e mi ni r a n 指标来源指标名称指标定义 行程速度车辆在某路段上的全程平均车速 行程速率行程速度的倒数 模糊集模型延误率实际行程速率与理想条件下行程速率的著值 行程速率比实际行程速率与理想条件下行程速率的比值 延误比实际延误率与行程速率的比值 以上五个指标评价针对的是具体的路段和道路，指标核心是运行时间和速度， 各指标易于获取。除行程速度值之外，其余四个指标都可以通过相应的公式计算 得到。上述五个指标综合值的获得方法是： 1 、确定各指标在评价中的重要性。按照重要性递减的顺序，依次是行程速度， 延误率，延误率比，行程速率比和行程速率。 2 、采用专家定权法确定每一个指标的权重。 3 、利用得到的权重，建立评价指标的综合值。 模糊集方法强调交通专家以及市民在交通系统评价中的作用，专家和市民不 但参与交通拥堵评价指标的选取和指标权重的确定，而且参与对道路上实际交通 流状况拥堵程度的判断，最终确定交通运行状况的综合值。因此该方法的优势在 于注重体现人对拥堵的真实感受。 应该注意的是，这种方法不适合庞大的指标体系，因为庞大的指标体系不利 于专家给出一个相对理性的判断值。我国的交通拥堵评价研究可以借鉴该方法的 思路，并将指标体系进行分层分解来进行专家打分或调查。 2 2 国内交通拥堵评价研究现状 国内与拥堵评价相关的研究中，比较有代表性的是公安部和建设部联合推出 的“城市道路交通管理评价体系 和上海城市综合交通规划研究所编制的( ( 2 0 0 2 上海城市综合交通发展报告中提出的城市道路交通指数模型。这两项研究的出 发点和评价目标的不同，因此两种评价体系各有特色。 2 2 1 全国各城市通用的交通系统评价体系 为综合评价各城市的道路交通管理水平，指导“畅通工程”的开展，公安部和建 设部制定了城市道路交通管理评价体系。2 0 0 7 年版的城市道路交通管理评价指标 体系，共包括指标8 6 个，涉及到交通管理体制、政策与规划、土地利用与公共交 通、道路基础设施、交通管理设施、交通管理措施、交通安全宣传教育及队伍建 设、交通管理的现代化水平、交通秩序状况、交通运行状况和交通安全状况共十 一个方面，具体指标如表2 7 所示。 表2 72 0 0 7 年城市道路交通管理评价指标体系 t a b l e2 - 7e v a l u a f i o ni n d e xs y s t e mf o ru r b a nr o a dt r a f f i cm a n a g e m e n ti l l2 0 0 7 指标分类指标项目权重 p l 交通综合协调机构 o o l p 2 城市综合交通体系规划 0 o l 一、体制、政策与规划 p 3 公共交通专项规划 o 0 1 p 4 交通管理规划 0 0 l p 5交通安全规划0 o l p 6 城市中心区干路网交通负荷度 0 0 0 5 二、土地利用与交通系统 p 7通勤时耗0 0 1 p 8 交通影响评价 0 0 1 5 三、公共交通 p 9 公共交通优先政策 0 0 1 5 p 1 0 城市公共交通投资比重 o 0 1 p 1 1 综合交通枢纽换乘时间 0 0 0 2 p 1 2公共交通优先车道设置率o 0 1 5 p 1 3 公共交通车辆优先通行信号 0 0 0 5 p 1 4 公共交通站点设置 o 0 1 p 1 5 公共交通港湾式停靠站设置率 o 0 0 3 p 1 6 居住区公共交通站设置率 0 0 0 5 p 1 7 公共交通车辆进场率 o 0 1 p 1 8 公共交通车辆占道停车率 0 0 0 2 p 1 9 公共交通车辆更新率 0 0 0 5 p 2 0 公共交通车辆准点率 0 o l p 2 1 公共交通分担率 o 0 1 p 2 2 公共交通出行比重增加率 0 0 0 2 p 2 3 公共交通车辆安全运行间隔里程 o o l p 2 4 公共交通车辆平均运营速度 0 0 l p 2 5 公共交通车辆平均运营速度增加比例 0 0 0 2 p 2 6 公共交通可达时间 0 0 0 2 p 2 7 公共交通站点3 0 0 米半径覆盖率 0 0 1 1 2 p 2 8 公共交通平均候车时间 o 0 0 5 p 2 9 公共交通财政补贴和补偿机制 0 o l p 3 0客运市场监管 0 0 0 2 p 3 1出租汽车空驶率 o 0 1 p 3 2智能公共交通系统o o l p 3 3 清洁环保型公共交通车辆使用率 0 0 0 5 p 3 4 城市道路交通基础设施投资 o 0 1 5 p 3 5 道路网密度 0 0 2 p 3 6 主干路平均间距 o 0 1 5 p 3 7人均道路面积 o 0 1 四、道路基础设施 p 3 8人均人行道路面积0 0 1 p 3 9 道路面积率 o o l p 4 0 百辆汽车停车位数 o o l p 4 1 支路利用率 0 o l p 4 2 城市道路交通管理设施投资 o 0 1 p 4 3 标线施划率 0 0 1 5 p 4 4 标志设置 o 0 2 p 4 5 行人过街设施设置率 o 0 2 p 4 6 路口渠化率 o 0 2 p 4 7路口灯控率 o 0 2 五、交通管理设施 p 4 8 路口人行横道灯控率 o 0 1 p 4 9 路段人行横道灯控率 o 0 1 p 5 0 指路标志 0 0 1 5 p 5 1 让行标志、标线设置率 0 o l p 5 2限速标志设置率 0 o l p 5 3 学校周边安全设施设置率 0 0 1 p 5 4 建城区道路管控率 0 0 l p 5 5 接出警时间 o 0 2 p 5 6 机动车定期检验率 0 0 0 5 p 5 7机动车登记率 o 0 0 5 六、交通管理措施p 5 8 规范化停车率 o 0 1 5 p 5 9 社会停车场利用率 o 0 2 p 6 0 广告设置合理性 0 0 0 5 p 6 1 交通诱导 0 0 1 5 p 6 2 异地违法信息转递率 o 0 1 p 6 3 交通法规和交通安全常识普及率 0 0 1 5 七、交通安全宣传教育及 队伍建设p 6 4 交通安全宣传“五进”覆盖率 o o l p 6 5 交通管理队伍正规化建设 o 0 1 八、交通管理的现代化程 p 6 6 交通指挥中心 0 0 2 1 3 度 p 6 7 路口监控设备设置率 0 0 l p 6 8 非现场处罚率 o o l p 6 9道路交通管理信息系统0 0 2 p 7 0 主干道机动车守法率 o 0 2 p 7 1 主干道非机动车守法率o 0 2 九、交通秩序情况p 7 2主干道行人守法率0 0 1 5 p 7 3 主干道违法停车率 0 0 2 p 7 4 让行标志、标线守法率 0 0 1 5 p 7 5交叉路口阻塞率0 o l 十、交通通行状况 p 7 6 平均行程延误 o 0 1 5 p 7 7 高峰时段建成区主干道平均车速 o 0 1 5 p 7 8 万车事故率 o 0 2 p 7 9万车死亡率0 0 2 p 8 0 交通事故多发点、段整治率 0 0 2 p 8 1 交通事故逃逸案破案率0 0 1 十一、交通安全状况 p 8 2 简易程序处理事故率 0 0 l p 8 3 交通事故死伤比 o 0 1 p 8 4 新驾驶人事故率 0 0 2 p 8 5 特大交通事故起数 0 0 2 p 8 6万车死亡率下降比例o 0 l 这套城市道路交通管理评价体系采用层次分析法和广义函数法确定道路交通 管理的综合评价值，具体计算过程为： 1 、建立各级指标的判断矩阵，通过两两比较方式判断各层次中指标的权重。 2 、将实际测量的指标值转化为无量纲指标，统一用指数大小来表述指标的贡 献。 3 、利用1 确定的权重，计算总的指数值。 4 、将总的指数值对应某个城市的城市交通管理状况等级表确定具体城市具体 时期的城市交通管理状况。 上述交通系统评价指标体系，是针对整个城市的交通管理水平的一个比较全 面的评价体系，它与交通拥堵评价方法存在的主要区别在于评价目的不同。城市 道路交通管理评价体系评价的主要是道路交通管理水平，用于督促交通管理工作。 而交通拥堵评价主要是针对拥堵状况评价和拥堵治理措施的实施效果分析。 当然，这套