交通擁擠常態下城市干道瓶頸演變與分析研究

高明坤

【摘 要】隨著機動車數量的迅猛增長，城市干道交通擁堵已經成為城市的普遍現象，是城市中交通狀況的常態。城市干道的瓶頸對整個城市的交通流運行具有一定的截流作用，對于城市干道網絡運行順暢度具有重要的影響。城市干道瓶頸可分為常發性瓶頸和偶發性瓶頸，但是無論哪種瓶頸，都對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，探討瓶頸演變和運行的機理。

【關鍵詞】交通擁擠 城市干道 瓶頸 交叉口

我國機動車數量的迅猛增長，城市干道車流量不斷增加，城市交通擁堵已經成為現今我國各大城市的常態。在這種交通擁堵常態下，雖然各大城市都在致力于城市交通建設，期望能夠有效的緩解交通擁擠的現象，但是城市建設卻遠遠跟不上車輛增加的速度，交通擁擠成為現今城市交通干道的常見病，也是阻礙城市發展的“頑癥”。為了滿足不斷增加的交通量要求，我國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。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的日益頻繁，汽車出行量的增大，城市交通擁擠的現象并沒有得到根本上的解決，尤其是早晚高峰時間，交通擁堵依然很嚴重，城市干道瓶頸問題亟待得到有效的解決。

1 城市干道交通瓶頸問題概述

一般來說，城市交通擁擠通常發生在交通瓶頸的地方。城市干道交通瓶頸值得是機動車上游的排隊流于機動車下游自由流之間的交接點，或者說是分界點，多稱為瓶頸交叉口。城市干道瓶頸一般分為常發性瓶頸和偶發性瓶頸兩個類型：常發性瓶頸也可稱為固定瓶頸，主要包括交叉口、干道車道數量減少道路變窄、匝道、轉彎處等；偶發性瓶頸也可稱為臨時瓶頸，主要包括交通事故地點、慢車道等。城市干道瓶頸位置對交通流的運行具有一定的截流作用，對交通流的順暢性及整體路網的運行效率都具有不利的影響，因此要做好城市交通調流工作，首先就要對干道瓶頸處出現交通擁擠的規律進行研究，找到其中規律，探索有效的調流擴散方法，提供城市路網的運行效率。常發性瓶頸具有固定性，其原因在于車流量遠遠超過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；偶發性瓶頸具有明顯的偶然性，沒有什么規律可言，發生概率并不大。我們對于交通瓶頸的研究多是指對常發性瓶頸的研究。

2 城市干道瓶頸形成的原因分析

2.1 道路結構設計的問題

現有的城市干道在設計上著眼于眼前，沒有充分的考慮到未來車流量增長的速度，隨著車流量的不斷增加，原有的道路交通能力已經遠遠無法滿足不斷增長的交通需求。道路結構設計的落后性使得車流量沒能很快的疏導，車輛不斷累積而產生排隊現象，不能在規定的通行時間內疏導擴散而產生交通擁擠，影響整體路網的運行。

2.2 路段長度的問題

路段長度指的是各個路段交叉口之間的距離，通常路段越短，車輛越容易發生擁擠排隊的現象。原本車流量運行很順暢，但是在經過一個很短的路段時，因為路段長度的問題車輛隊伍不能做到及時快速的擴散，從而在瓶頸交叉口產生交通擁擠的現象。

2.3 車道功能分布的問題

車道功能如果呈不合理的分布，在城市早晚通行高峰期，就會因交通流的不同向而產生交通沖突，綠燈通行時間就會顯得不充分，通行時間也無法得到充分的利用，車輛在瓶頸交叉口通行需要的時間過長，必然會出現交通擁擠排隊的情況。

2.4 交通流量的大小問題

交通流量具有一定的時間周期，一般來說，城市交通流量高峰會出現在早晚上班高峰時段，交通流量離高峰值越近，瓶頸問題越容易出現。通常在城市中心區，交通流量越高，在瓶頸交叉口越容易出現擁堵。在短時間內是無法對空間分布特征進行有效的改變的，如果對道路進行改建，車輛就會被分流到周圍的路網上，交通瓶頸也隨之轉向周圍的路網。

3 城市干道瓶頸的運行機理分析

在現代城市道路交通系統中，在道路交通能夠滿足交通需求，就能夠保持暢通無阻的狀態，車輛運行穩定、有序。行駛在城市干道中的車輛各自按照實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，即使受外界環境的干擾，在既定的時間周期內，交通流都會均勻的疏導，車輛通行呈現暢通的狀態。

然而實際的城市干道交通運行情況卻不盡如人意，城市道路交通系統常常因為受到外界變化的干擾和影響，其穩定性和均衡性受到破壞而變得紊亂。當有交通事件發生時城市干道交通流不在保持有序的狀態，在個別瓶頸交叉口就會出現持續的交通流高峰，如果該路段通信能力較小無法滿足高峰交通流的需求時，平衡的道路運行狀態就會受到破壞，及時通過自身的努力調節也無法滿足交通流壓力。如果不能及時的對道路瓶頸加以解決，通常就會向周圍的路網發展，那么就會造成一定區域內的交通擁擠。這樣看來，道路交通的瓶頸主要是來自于供需之間的不平衡，簡單來說就是先由干道瓶頸路段產生車輛積累會排隊，車輛累積的速度大于車輛駛離擴散的速度，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，就要預先對瓶頸所在路段的擁擠問題加以了解，通過優化控制來縮短排隊長度，來達到瓶頸控制的效果。

4 結語

城市經濟的快速、健康發展是建立在便捷順暢的交通的基礎之上的，為了能夠有效的解決城市干道瓶頸問題，改善城市交通擁擠的狀況，建立智能化交通系統，充分利用現代先進的信息技術，是一條有效的途徑。城市交通擁擠已經成為一種常態，面對日益增長的交通壓力，要積極引進信息化管理技術，建立和完善現代化智能交通系統，在加強城市道路基礎設施建設的同時加強路網系統的疏導調節作用，對交通運輸系統從整體上全面進行優化，這是現代城市交通系統發展的主要方向。然而，在提倡綠色出行、環保交通的大潮流下，選擇綠色環保的出行方式，不僅符合現代城市走綠色發展路線的需要，對于減小城市交通壓力，改善城市干道瓶頸問題無疑也是一種值得推廣的好辦法。

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