文 官陽
科學定義是解決城市交通擁堵的第一步
文 官陽
我國進入機動車時代的速度之快,規模之大可以說是人類歷史上沒有任何先例的。在過去短短的20年時間里,我國道路運輸整體發展成就舉世矚目,汽車工業和筑路工業已經基本追趕上世界的前進步伐。但同時,這種高速增長也導致我們在很多方面根本來不及做充分的準備。在很多基礎的交通管理科技領域里,還缺少科學的教學研體系和廣泛的共識;在交通管理基礎科技人才的教育和培養上,有著嚴重的不足甚至是課程類的空白。這就導致我們在解決很多交通問題時,從第一步,就面臨了難題!
這種結果的出現是有深刻的歷史原因的。我國的現代化建設始于二十世紀80年代,大規模建造道路,始于二十世紀90年代中后期,汽車普及到千家萬戶也只是不足15年的事情,也就是說,我們今天在出主意想辦法的主力人群,其實兒時并沒有全面接觸過汽車運送,甚至連看都沒看過汽車,對于機械化的運
送規律和需求,我們更多地需要靠書本知識來借鑒,除此之外就是派遣大批研修學者出國學習和考察發達國家的經驗和技術。而這個階段,發達國家早已完成了很多基礎交通管理技術理論體系的建設工作,很多從上世紀初葉到70年代、甚至80年代就形成體系的基礎交通管理技術教學和研究資料,都以縮微膠片和復印件的形式沉睡在各類型圖書館里,各科研機構和大專院校,已經鮮有電子文檔可供輕松拷貝和查閱,所以這類涉及到道路交通安全運行管理、駕駛行為干預技術、道路通行效率評估與控制技術的課題和技術就被大批地忽視掉了,讓位給筑路筑橋技術、工程自動化技術等等。當時我國雖然學習到了最前沿的技術,但是中間卻漏了基礎而重要的一步。因此,交通控制設施,從一開始,就被評價為“附屬技術和附屬設施”,總是無法吸引足夠的眼球和注意力。國家乃至各級政府,包括大專院校,都不認為交通控制設施,特別是最基礎的標志標線和反光材料,是保障道路建設投資發揮作用的最基本的必要技術要素。自然,這些交通控制設施也就吸引不到充分的資金和政策支持。而這種對道路交通管理技術、交通控制設施的價值與作用認識上的偏差,對手段和細節領悟上的不足,以及政策和資金支持的缺乏,是導致我們今年遭遇到的交通擁堵“不治之癥”的一個非常重要的因素。
我們很多人將“不治”的擁堵歸結于機動車增速過快、數量過大、人口素質低、道路資源不足等等原因,于是相應地提出了很多對策,各地政府也開始花重金拓寬道路、增設公交和軌道交通。但這些年下來,我們看到,其治理效果是差強人意的。這里面到底出了什么問題呢?繼而我們開始回過頭來審視曾經的判斷,難道人口眾多、城市居民密度大真的就是“擁堵不治”的元兇嗎?
或許下面一組數據可以清楚地回答我們的問題。紐約市的市中心區,曼哈頓島,面積23平方公里,有160萬居民,而每天進入曼哈頓的工作人員,還有160萬人!其為維持日常運轉所承擔的運輸量,獨步天下。《南華早報》2010年10月2日電文轉述世界銀行資深交通問題專家肖米克·梅恩迪拉塔的觀點時報告說:北京國貿地鐵站一帶,步行10分鐘的路程半徑內,有6.52萬個工作地點,倫敦地鐵10分鐘和20分鐘路程半徑的范圍內,工作地點的數量比北京國貿要多出一倍;紐約市中心,地鐵附近20分鐘路程半徑內的工作地點是174萬個,是北京的11倍;從紐約市中心地鐵站步行20分鐘可抵達商業區為52.2萬平方米,倫敦是10.6萬平方米,北京僅為1.5萬平方米;在國貿地鐵站,如果你走錯一個出口,回到正確的出口需要至少10分鐘的時間 ;同樣,據相關研究顯示,北京西單與曼哈頓的開發密度相比,工作崗位是22萬對118萬個,商業面積是190萬對3288萬平方米,分別是1:5和1:17的密度比。北京現在有500萬輛機動車,總面積1.6萬平方公里,其中市區面積約1400平方公里,而美國的洛杉磯,市區總面積1302平方公里,擁有機動車1200萬輛。
從數據上可以看出,我們的人口密度,似乎并不應該讓我們“舉步維艱”啊!
在談論交通擁堵治理對策之前,“交通擁堵”的準確定義則是至關重要的一步。但目前這準備工作的狀況卻只能用盲人摸象來形容。摸的是象,但卻沒有一個人能正確說出象的樣子。也就是說,面對擁堵,科學定義是我們應該第一步嘗試的工作。
那么,我們今天有對“擁堵”的科學定義嗎?這個問題不難回答:沒有!
例如,在大城市里的一個交叉口前,等候兩段紅綠燈變化間隔,大家不會認為堵車,而在小城市里,這種等候就會很難接受了。所以,我國的“暢通工程”評價指標里,多了個“路口信號等候間隔不能超過3段”的指標來定義擁堵,但像北京這樣的大城市,3段等候似乎太普遍了,于是等候5段才能定義為“堵”。
這個貌似簡單的角度和觀察,其實對于我們探討治堵的對策,是有重大意義的。正所謂對癥下藥,如果連癥狀都搞不清,怎么配藥呢?信號燈等候時間長,路口前過不去,就是擁堵了嗎?這就像是把象描述成一堵墻、四根柱子一樣。
為了能有效治理擁堵,我們首先需要完成的,就是建立對擁堵的真正科學的定義。我們要依托道路交通管理技術的基礎理論體系,先明確以下幾個非常重要的觀點:
1、 城市道路交通管理的首要任務是實現人和貨物的安全運送;
2、 安全運送的手段要求效率和更優化的投入產出比,也就是道路資源的更合理占用;
3、 一個城市的道路交通資源,首要的服務對象是本地居民和貨物的運送需求,本地交通出行和通勤出行是最主要的交通內容;
4、 衡量道路交通運送效率的首要指標,是社會出行時間總量和社會通勤時間總量;對居民影響最大的,是人均通勤時間。
所謂通勤交通,就是當地居民上下班路上的交通行為(一般以上班時長為基礎計算),而總量就是受統計人群的通勤時間總和。美國的交通管理專家,在上個世紀60年代就已經提出,美國人的單程通勤時間承受范圍是30分鐘之內,至今,美國的全美人均通勤時間約28分鐘,40多年間,這個數字只增加了幾分鐘,這個數字,在大城市有所放大,會增加到42-45分鐘。從這個角度看,美國人的城市規劃能
力和道路運行管理水平,應該說都是很高的(北京市居民在2010年的平均通勤時間為45.04分鐘,這與2005年的平均通勤時間相比增長了18.53%。這是北京市社會科學院在“創新驅動與北京城市發展論壇”上發布的《2010-2011北京城鄉發展報告》顯示的數據)。
在美國的交通統計報告里,我們會發現幾個非常有意思的交通擁堵統計指標,一個是出行時間指數(Travel TimeIndex),一個是通勤者壓力指數(Commuter StressIndex),一個是年度單車通勤時間延誤量(Yearly Delay perautocommuter)。這三個指標,如果僅僅從文字上人們是很難看出門道的,但如果解析開來,我們就會發現端倪:
出行時間指數,是以高峰期的通行用時與平峰期通行用時比對,比如,某路段平峰時段自由流車速用時20分鐘,高峰時用時26分鐘,那出行時間指數就是1.3;
通勤者壓力指數,是高峰期出行時間與平峰期出行時間的比率關系;
年度單車通勤延誤量,是計算私人通勤車輛和乘員以單車為單位,在一年里因為高峰期出行比平峰期出行所額外花費的時間總和。
從這三個統計角度,我們就不難發現,關于交通擁堵,美國人一直在圍繞著出行時間做統計和分析,重點在出行時間的總量和延誤的計算。也就是說,交通擁堵的第一特征,其實就是車速的不合理下降,其直接后果,就是通勤時間增加,出行時間變得不可靠了!
如果我們仔細想想,這個并不難理解——擁堵帶給人們最大的痛苦,其實并不是擁堵本身,而是出勤時間的不可靠性,是通勤時間不可靠所帶來的壓力感受,是延誤!
如果沿著這條路徑,圍繞出行時間和通勤壓力與延誤去尋找,我們就會越來越接近那些可以緩解擁堵的基本對策了!簡言之,設法削減所有可能導致出行時間延誤的因素,設法削減全社會的出行時間總量,才是我們真正應該去首先選擇的治堵之策,而不是動輒限制購車,限制出行。
事實上,人們之所以要修建快速路,立交橋,要去限制一些路口的左轉彎車流,建立公交專用道,都和管理出行時間有關系,都是為了要降低社會出行時間總量,我們希望有更高效率的運送能力,來減少社會出行時間總量,進而更充分地利用道路資源,在道路交通管理領域,一系列的管控措施,就是這樣出臺的!
在國際交通工程界和交通管理領域,針對日益困擾著大城市的道路交通擁堵問題,是有著成體系的治理對策的,而且是有效果的。我們時常聽到的所謂“全世界都解決不好擁堵問題”,不過是一種沒有量化的評價而已,也屬于盲人摸象式的結論。
前文說過,從社會通勤時間而言,美國在過去的40多年時間里,并沒有出現顯著的變化,這就是一個基本的事實。事實上,這種出行時間指數,在1982年到2010年的近30年間里,在被統計的439個城市,出行時間指數平均不足1.2,而且在從1982年的1.09攀升到2002年的1.25(峰值)后,更開始逐年下降,從2008年開始,一直都控制在了1.2。
1.2是個什么概念呢?就是如果平峰時從家里到達單位的時間是30分鐘,那么高峰時,就是36分鐘,如果我們能有這樣的交通質量,我們會覺得幸福了吧?
就治理擁堵而言,美國的交通部門和科研機構,是有著成體系的技術措施的,具體可以分為三個基本途徑:
1. 增加更多基礎設施的運送能力——也就是修建更多的道路;
2. 通過運行管理提升現有道路通行能力——從現有道路資源挖掘更多運能;
3. 鼓勵使用更少產生擁堵的交通和土地使用模式——出行需求管理(TDM),比如非駕車出行,科學規劃用地等。
上述三個方向雖然都能緩解擁堵,但業界的結論是,最有效的方式就是優化道路運行管理!因為這一途徑可以應對導致擁堵的常規原因和突發的不可靠通行影響因素。
美國2011年的統計報告里顯示,1982年,通過道路運行管理措施的改進,全美439個被統計的城市,一共節省了8百萬小時的出行時間,使用公共交通工具,節省了3億8千1百萬小時的出行時間,但是到了2010年,通過運行管理措施優化,這些城市一共節省了3億2千7百萬小時的出行時間,而公共交通工具,節省的貢獻值是7億9千6百萬小時,也就是說,經過了28年的努力,通過道路運行管理水平優化的通行能力,節省的延誤時間改進了接近40倍,而公交出行則只優化到了約2.08倍,所以說,道路運行管理水平的優化,其實應該擺在治堵的首要地位!
事實上,美國的出行時間指數,從1998年開始,
就超越了1.2,并且中期一直徘徊在1.24左右,但2008年卻一下從2007年的1.24降到了1.2,并且此后基本就在1.2了。那么,2008年發生了什么呢?在2008年的美國交通界,發生了一件勢必將改變國際交通工程界很多傳統觀念的事情,這就是紐約市交通局提出來的“世界級街道”的交通管理理念和街道再造計劃。在這個雄心勃勃和充滿想象力的計劃里,治堵不再單方向地拓寬道路,而是壓縮道路寬度,不再是單純的去提高車速而是設法讓車輛使用更狹窄的道路降低車速勻速前進,同時為行人和自行車提供更多的保護和路權,在很多地方,為了治理擁堵,甚至會把有些路面騰挪出來,改為路邊咖啡店、占路停車位等等。以紐約市政府為首推動的這種變化,有一個更流行的詞匯,叫Traffic Calming, 翻譯成交通靜化,這是新城市主義的一種全新的觀念和思潮,是人們在過度關注機動車的發展之后,開始重新審視城市的生活環境和交通需求的一種行為表示,人們更多地開始關注如何更科學地打造和諧的社區生活和城市生活,在這種全新的城市街區再造過程中,擁堵現象則像剝絲抽繭一樣,在逐漸消退,更讓人欣慰的是,現在,在這個汽車王國,又開始出現各種全新的智能交通管理理念與技術手段,正在嘗試使用信息時代的技術手段,全面優化通行質量(本欄目將在后續的文章中,專門介紹這些全新的交通管理理念和技術)。
再審視一下我國今天的交通治堵對策就會發現,在增加道路資源和嘗試改變人們出行需求和方式的領域,國家都投入了巨大精力和資源,而恰恰是被國際上公認的最有效的“通過運行管理提升現有道路通行能力”卻鮮有人提及。而今天導致道路資源使用效率低下的,恰恰是這個問題!我們今天的道路上,有太多的駕駛出現錯誤,找錯路的,變錯線的,多車道削減車道數而不進行控制的,因為猶豫不決導致的降速行駛,因為找不到停車位而四處游蕩,因為路口信號燈的設置錯誤和交通組織錯誤而被迫破壞交通秩序的,發生碰撞事故的,支路與主路職能錯位的,快速路出入口區域交通組織錯誤的,交通標志和標線缺失和設置錯誤引發駕駛困難的等等,這些造成道路資源被低效占用和形成的延誤及車速干擾的錯誤行為是我們首先要去面對的,因為由這些因素造成道路的擁堵是最易解決的。
下圖為美國交通部門整理的提高道路運行管理水平所應該做的各種工作。其中每一個子項目都意味著一套完整的技術措施,它們要么是建立在經過近百年的研究精進才形成的駕駛行為干預技術體系之上的應用科學(其中包括了交通控制設施設置技術,特別是最基礎的標志標線設置技術,交通組織技術等),要么是建立在全新的智能交通管理和車輛管理技術之上的新一代創新型交管技術平臺上。其目的就是全方位減少浪費,全力以赴提高每一輛車、每一個交通參與者完成交通出行行為的質量,減少交通參與者犯錯誤造成浪費的機會。
擁堵真正困擾著我們的是社會出行時間總量的增加,是通勤者所面臨的交通壓力和成本的增加,是怠速行駛導致的燃油浪費和污染排放。在嘗試通過長期的努力,逐步改變人們出行方式的同時,我們需要做出更大的努力,來管理好我們現有的道路交通資源,用與時俱進的管理手段來糾正一處處造成資源浪費的錯誤行為,向管理要效率。
為了能完成這一任務,除了上面圖表里所顯示的內容外,我們需要做好以下重點工作:
1、 解放思想,建立更加科學的擁堵延誤評價指標體系,以為治堵工作提供準確和科學的目標;
2、 充分重視交通控制設施在優化道路通行質量和效率上的作用,下大力氣改進標志標線等基本設施的相關技術標準,投入資源、保證資金以提高設計和施工的技術含量,提高積極引導駕駛行為的力度,以加速優化全體國人的駕駛任務完成質量;
3、 全面調查本地通勤交通流特征,在大數據的背景下,歸納總結并解析相關線路,建立主要通勤走廊的通行效率,維護措施和各種應急預案;
4、 依托科學的交叉口控制技術,嚴格制定并優化信號燈的使用規則,在改造前,投入資源全面完成交叉口流量特征調查,針對本地通勤交通流,有的放矢地進行交叉口交通組織優化工作;
5、 利用智能交通技術,以車輛身份識別技術為依托,建立可以定性的車速與行駛軌跡的跟蹤系統,以全面建立行之有效和準確的交通管理評價體系,打造物聯網時代的智能交通管理技術平臺和車輛誘導平臺,對貨運車輛和客運車輛實施更高水平和更高效率的管理;
6、 建立更科學和更高效的事故管理和事件處置機制,特別是突發事件路段上游的車流引導措施,用模式化的程序工作和設施,減少突發事件對交通延誤造成的影響;
7、 對重點區域,特別是學校和醫院等,實施專項化的停車資源整治與再造計劃,動態管理周邊的占路停車資源;
8、 對有明確和固定通勤規律的學生運送問題,制定專項管理計劃,統籌安排校車、私家車和社會車輛的運送資源;
9、 全面優化公交線路,從行車道變化和各種影響通行效率的角度,審視公交專用道的價值和設置方法,提高公交車的使用價值,減少公交車導致的延誤和擁堵;
10、加快引進海外師資,盡快完善交通管理技術教育資源,以加速國內交通管理工程技術隊伍的技術能力。
上述內容貌似簡單,但其實復雜。不是僅僅憑借字面想當然,應該建立系統工程的基本理念,用科學和系統的邏輯思維方式去解析和籌劃,所謂“謀定而動”。如果我們能把上述各項工作做到位,相信在2到3年時間里,很多城市的交通擁堵問題就能有本質性的改觀,再輔之以交通需求方式管理,在不久將來就會實現更美好更和諧的城市交通。