張雨晨,張 軍,邱荷婷
(首都經濟貿易大學管理工程學院,北京 100070)
隨著中國經濟的快速增長,城鎮化發展水平也不斷加快,經濟社會活動逐步向城市外圍擴展,形成了城鄉一體的城鄉過渡帶。同時,生活水平的提高使車輛保有量不斷增加,交通運輸業也在政府的重視和投入的加大下得到了快速發展。對于城市交通,已采取了一系列有效措施并改善了交通狀況,但在連接城鄉的城鄉結合部仍有很大的發展空間。這是由于城鄉結合部具有特殊的地理特點和社會性質,其組成部分不同于城市內部的道路,使交通問題更加突出。如何對城鄉結合部地區交通進行管理策略優化,成為交通領域學者及相關單位為促進地區發展、環境保護以及降低交通傷亡率需要共同考慮的問題。
2.1.1 出行者
城鄉結合部的快速發展需要大量的人力和物力,因此地區內部多為外地務工人員,流動人口比例大,使得人口素質水平相差較大。而鄉鎮地區多以老人、孩子為主,交通出行安全意識淡薄。無論是務工通勤的駕駛人員,還是日常走動的行人都對城鄉結合部地區的交通環境有著重要影響,但是據調查,交通事故主要責任方為機動車駕駛人員的比例遠大于行人[1]。
2.1.2 車輛
城鄉結合部車輛種類繁多,有汽車、摩托車、三輪車、自行車等,速度相差較大。車型的復雜性使得車輛混行的情況非常嚴重。無證、無牌車輛頻繁上路,為了避稅,一些車輛性能檢測不及時;另一方面,城鄉結合部是客貨運輸的集散地。在利益驅動下,乘用車、貨車違法超載,甚至貨車載人、非機動車違法載客等現象普遍存在。
2.1.3 道路
城鄉結合部的道路等級多樣化,設置在城市道路與地方道路交匯處的過渡段較為復雜。低等級城鄉結合部道路缺乏交通設施,主要路標線路、人行道、道路圍欄、照明設施、防撞設施等不完善,導致駕駛員視線不清,交通規劃混亂。
2.2.1 道路擁堵
由于城鄉結合部道路處于城市道路與高速公路的交匯處,道路上車輛組成復雜,管理策略不完善,速度控制不規范。因此,如果城市出入口疏通不暢,很容易發生交通擁堵甚至交通事故;另一方面,城鄉結合部的低廉地價造成了大量人口遷移和人口、就業的異步遷移,該地區往往是人口非常密集的大型社區。復雜的道路構成、車流的迅速增加以及管理薄弱的集市活動等,導致城鄉結合部的交通擁堵比市內有規劃和控制的道路更為嚴重。
2.2.2 安全事故
隨著車輛的數量和種類不斷增加,不同車型之間的較大速度差成為造成交通事故的重要原因。由于鄉鎮道路等級較低,許多道路直接與主干道相連,沒有進行彎道處理,大型車輛在高速沖上主干道時無法快速減速。同時,城鄉結合部人口整體素質和交通安全意識水平因受教育程度普遍低于城市人口,逆行、隨意過馬路、不系安全帶、不戴安全帽的現象普遍存在,對行駛速度缺乏控制意識也極大地影響了道路的安全。而安全和急救知識的缺乏,導致事故受害者得不到及時搶救,極大地加深了事故的嚴重性。
2.2.3 排放污染
城鄉一體化作為經濟的發展趨勢,城鄉之間貿易或交流越來越緊密,城鄉結合部是溝通城鄉之間、城市之間的各種交流(比如京津冀的協調發展)通道,人員流動和物流需求不斷增加。在途的大型車輛很多,而大型車輛的主要燃料是燃油或柴油。廢氣排放造成的環境污染比城市更嚴重。在綠色出行和環境保護的大趨勢下,如何平衡發展與污染的關系,也是城鄉結合部交通亟需解決的重要問題之一。
近年來,各種各樣的實時交通政策措施用于管理出行需求,其主要目的是減少擁塞并提高通行效率,但也有望對交通污染和交通安全產生有利影響,由此引出從管理角度考慮的解決城鄉結合部主要交通問題的策略應用探究。
面對城鄉結合部地區大幅增長的交通需求,可以通過適當的道路收費形式進行城鄉之間交通需求的控制。道路收費指向出行者收取邊際成本與平均成本的差額,將交通負外部性(主要指出行時間)內部化,同時增加社會福利[2]。擁堵收費在國外有更豐富的實踐經驗,比如倫敦城鄉結合部地區有的路段能免費停車,有司機會因城市中心的道路收費規定把車停在結合部地區路邊,再換乘公共交通工具進城工作。
城市道路交通流速度高,但鄉鎮道路的等級較低,使得超速帶來的事故頻繁發生,因此在城鄉結合部地區采取速度限制措施是非常必要的。同時,研究減排量的常用策略也是施加速度限制,限速能夠切實對城鄉結合部的交通效率提升、交通減排和交通安全進行管理[3],國內有學者也開展了適用于城鄉結合部低等級道路的速度控制方法研究[4],速度限制在城鄉結合部應用的有效性得到了驗證。
城市化進程的加快使城鄉道路設計標準與城市道路設計標準存在差異,道路交叉口渠化方法和信號配時也相對簡單,城鄉道路通行能力不能滿足日益增長且趨于多樣的交通需求。因此,優化城鄉結合部道路交叉口的信號策略,對提高交通效率具有重要的現實意義,可以緩解城鄉結合部道路的交通擁堵和污染物排放問題,提高交通運行效率,保證交通安全[5]。
針對城鄉結合部存在的主要問題,不同的管理策略側重于不同的問題。因此,考慮多種策略的協同優化,可以更廣泛、更好地管理城鄉結合部的交通狀況。目前,關于交通擁堵控制策略的研究層出不窮,但從大城市復雜路網的角度出發對多種交通擁堵控制策略的協同優化研究還比較缺乏。如何通過多種管理策略的組合運用及協同優化,實現城鄉結合部交通供需的相對穩定平衡,是交通管理部門面臨的一大難題。
很少有研究根據實際交通大數據挖掘的結果,構建一個宏觀的擁堵管理策略模型,以得出一個更加科學有效的綜合治理方案。利用交通大數據挖掘得到的出行行為特征、路網流量分布特征等重要成果,對基于多智能體的交通網絡微觀仿真模型參數標定可以準確地評價不同擁塞控制策略組合協同優化下的交通運行效率。對于交通問題更加突出的城鄉結合部地區,對實際大數據的掌握能更好地進行模型的建立和分析。
城鄉結合部交通管理策略的協同優化,應基于對不同策略及其組合的緩解擁堵效果進行準確的預研究和預測,而大多數研究沒有將宏觀治堵策略的建模優化與微觀交通仿真評價有機結合。結合交通擁堵控制策略優化宏觀模型求解的便利性和大數據驅動下基于多智能體的微觀仿真模型的準確性,采用基于元模型的仿真優化方法[6]可以求解出最優的綜合交通擁堵控制策略協同實施方案。
城鄉結合部作為城市建設和擴張發展過程中的重要組成部分,其交通、城市內部交通和城市外部交通共同構成了一個交通系統。城鄉結合部交通便捷通暢,有利于城市交通的發展和完善,從而促進整個城市的發展。同時,城鄉結合部的范圍隨著城市的發展而不斷變化,在制訂城鄉結合部交通發展目標時,應注重從全局角度協調優化管理策略。