基于多源數據的普通國省道出行特征研究

魏海磊

（華設設計集團股份有限公司,江蘇 南京 210014）

0 前言

普通國省道兼具大容量、高效率、不收費等優點，是公路網的重要組成部分。以江蘇為例，普通國省道占公路網13%的里程，承擔了39%的行駛量[1]，為經濟社會發展和人民群眾出行做出了巨大貢獻。出行特征定量分析是普通國省道規劃、建設、管理的重要決策依據。對道路出行特征進行定量分析，往往需要海量的交通數據[2-5]。過去，由于普通國省道數據采集設備少、采集手段單一，對其出行特征定量研究相對較少，導致對其出行特征的變化認識不夠。該文基于多源數據，對江蘇省普通國省道總體出行特征和貨車出行特征進行了研究，并對普通國省道規劃、建設、管理提出了相關建議，以期為其他省（市、區）普通國省道規劃建設提供參考。

1 研究數據與方法

該文基于普通國省道交調點數據、電子地圖導航數據，依托地理信息平臺，對江蘇省普通國省道總體出行特征進行了可視化研究。同時，考慮到江蘇省制造業發達，貨運需求旺盛，普通國省道貨車比例較高，基于12噸以上貨車GPS軌跡數據，對貨車出行特征進行了專題研究。

普通國省道交調點數據：截止2021年底，江蘇省共有普通國省道交調點1 450個，密度8.8 km/個。該文主要采集2010—2021年分車型斷面交通量、車速等數據，利用GIS平臺，將交調點數據與普通國省道矢量圖進行匹配，形成江蘇省普通國省道流量空間分布圖，以更好地把握全省普通國省道斷面交通量空間分布特征。

百度地圖導航數據：利用百度地圖DirectionAPI數據開放接口，通過Python編寫程序，實時抓取江蘇省任意兩相鄰縣（市、區）之間（不含進出城路段）利用普通國省道出行的路徑距離和出行時間數據，從而計算單次出行行程速度。

12噸級以上貨車GPS軌跡數據：包含車牌號、車輛所處的經緯度、速度、方向角以及打點時間等信息。研究選取2021年8月15日—21日7天的數據進行統計分析，通過對重復發送、定位無效、范圍外數據的清洗剔除，共梳理約1.6億條軌跡點信息。以江蘇省普通國省道現狀路網為基礎，通過空間關聯實現貨車車牌號與路段單元的匹配，從而得到實際出行路徑，并計算出行距離。對同一路段單元內的相同車牌進行去重累加，得到某一時段每個路段單元經過的車輛數，即斷面交通量。

2 總體出行特征

2.1 斷面交通量

近十年來，江蘇省普通國省道交通量呈穩步增長態勢，年均增速約6%。2021年，江蘇省普通國省道斷面交通量達到21 154 pcu/d。其中：普通國道斷面交通量26 618 pcu/d；普通省道斷面交通量17 302 pcu/d。與2010年觀測數據相比，日均交通量10 000 pcu/d以下的觀測點占比由51%下降至23%，日均交通量10 000～20 000 pcu/d由27%增長至38%，日均交通量20 000～30 000 pcu/d由13%增長至24%，日均交通量30 000 pcu/d以上由9%增長至15%。說明隨著經濟社會的發展和路網的不斷完善，普通國省道交通量總體呈現上升趨勢，大流量路段不斷增加。

2.2 空間分布特征

全省普通國省道交通量分布情況如圖1所示。從空間分布看，主要呈現三大特征：一是國家級綜合運輸通道內的線路交通量較大，京滬通道、沿海通道、沿江通道等國家級通道內的線路交通量基本都在2～5萬pcu/d之間；二是都市圈地區交通量較大，南京、徐州、蘇錫常三大都市圈內路網交通量較大，部分路段交通量在5萬pcu/d以上；三是蘇南地區平均流量明顯大于蘇中、蘇北地區。

圖1 2021年江蘇省普通國省道交通量分布圖

隨著城鎮化快速發展，江蘇省城鎮化率不斷提高，2021年底城鎮化率達到73.9%，生產要素、人口不斷集聚，公路運輸需求也進一步向都市圈地區、綜合運輸通道集聚。

2.3 車型特征

全省普通國省道歷年分車型交通量如表1所示。近十年，江蘇省普通國省道小客車、大型貨車（大貨、汽車列車）增長較快，大客車則呈下降趨勢。小客車交通量年均增速約7%，主要是由于隨著居民收入水平提升，小客車保有量穩步增加，同期江蘇省私人小客車保有量年均增速約11%。大型貨車交通量年均增速約9%，說明公路貨運逐步向大型化發展。大客車交通量下降，主要是受高速鐵路和私人小客車普及影響。

表1 2012—2021年江蘇省普通國省道分車型斷面交通量 /（veh/d）

各區域車型比例如表2所示。分區域看，蘇南地區小客車比例較高，達68%，蘇北地區大型貨車比例較高，達27%，蘇中地區介于兩者之間。主要是由于蘇南地區私人小客車保有水平明顯高于蘇中、蘇北，2021年蘇南地區私人小客車千人保有量300輛，為蘇中、蘇北的1.4倍、1.8倍；而蘇北地區大型貨車千人保有量21輛，分別為蘇南、蘇北的1.4倍[6]。未來隨著蘇中、蘇北地區居民收入水平提高，私人小客車保有水平將隨之提高，預計小客車比例將穩步增長。

表2 2021年各市普通國省道車型比例

2.4 運行速度

根據交調點數據，江蘇省普通國省道平均運行速度約63 km/h。由于大部分交調點均位于城市外圍，無法真實反映普通國省道運行效率。該次研究根據百度地圖導航數據，測算出江蘇省相鄰城市節點通過普通國省道出行的平均運行速度僅49 km/h，約21%的城際出行平均行程速度低于40 km/h。全省利用普通國省道城際出行運行速度圖如圖2所示。

圖2 利用普通國省道城際出行運行速度示意圖

分區域看，蘇南、蘇北地區整體運行速度偏低，尤其是蘇南地區，多數路段運行速度低于全省平均值。經過分析，筆者認為原因如下：蘇南地區一方面是由于交通量相對較大，另一方面是由于經濟發展迅猛，城鎮連綿發展態勢日趨明顯，普通國省道沿線集鎮化現象普遍，過境交通與城市交通相互干擾，致使通行效率低下。蘇北地區運行速度偏低，主要是由于普通國省道貨車比例偏高、道路等級偏低，蘇北地區貨車比例比蘇南地區高11個百分點，一級公路占比比蘇南地區低6個百分點。

3 貨運出行特征

通過前文的研究，筆者發現，貨車比例對普通國省道運行效率具有較大影響。因此，該文基于12噸以上貨車GPS軌跡數據對普通國省道貨車出行特征進行了專項研究。

3.1 空間分布特征

全省普通國省道貨運交通量分布圖如圖3所示。從空間分布看，主要呈現以下特征：一是京滬通道、沿海通道、沿江通道等國家級運輸通道，貨車交通量較大，12噸以上貨車平均交通量均超過5 000 veh/d；二是蘇錫通、連徐淮兩大全國性綜合交通樞紐貨車交通量較大，境內普通國省道12噸以上貨車平均交通量介于3 000～4 000 veh/d。值得注意的是，南京作為江蘇省唯一的國際性綜合交通樞紐，貨車交通量相對較小，境內普通國省道12噸以上貨車平均交通量約2 150 veh/d。

圖3 江蘇省普通國省道貨運交通量分布圖

由上述分析可知，江蘇省普通國省道貨運通道分布與區域生產力布局、產業結構緊密相關，貨運交通呈現向國家級運輸通道、樞紐城市集聚特征。南京普通國省道大型貨車交通量明顯低于其他樞紐城市，且大型貨車占比僅11.6%，全省最低，主要是由于南京市第二產業占比僅36%，同樣為全省最低。

3.2 時間分布特征

從普通國省道車輛運行時間分布來看，白天6時至夜間24時，各時段交通量保持在40萬輛左右，夜間0時至5時交通量相對較低，各時段交通量約25萬輛。說明日間各時段在網貨車數量分布較為平均，沒有明顯的高峰時段；夜間出行的貨車也具有一定規模。

3.3 出行距離

江蘇省在網運行的12噸以上貨車一次出行運行距離小于50 km的車輛占比約23%，小于100 km的車輛占比約38%，小于200 km的車輛占比64%。說明目前普通國省道主要承擔市際、縣際、縣鄉和部分省際間的中短途貨物運輸。

4 結語

通過對江蘇省普通國省道出行特征的分析，筆者認為在普通國省道規劃、建設、管理等方面應關注以下問題：

（1）隨著高速公路、多層次軌道逐步成網，普通國省道交通量仍保持增長，但功能發生了變化。服務中長途出行的功能弱化，服務沿線短途出行、接駁的功能加強。因此，在路網規劃時，應重點提升普通國省道的連通性，更為關注綜合交通連接線、城鎮節點聯絡線等。

（2）江蘇省普通國省道郊區段行程速度可達到60 km/h左右，但21%的城際間行程速度不到40 km/h，通行效率受到集鎮化較大影響。建議對運行效率不高的線路，可通過另辟新線、快速化、交叉口歸并等方式提升整體運行效率。如聯系蘇州和張家港的228省道，進行快速化改造后，2021年平均交通量已達到5.6萬 pcu/d，但運行速度仍維持在70 km/h以上。

（3）由于不收費，普通國省道對貨車的吸引力仍然較強，尤其是部分運行速度較高的線路，中長途貨運交通占比可達到40%。對于此類道路，在規劃設計階段，要充分考慮貨車對道路安全、路面結構的影響。在運營階段，可采取客貨分道行駛、強化車速監控、嚴查超限超載等改善措施。