道路網絡容量與機動車流規模

陸錫明，江文平

(1.同濟大學建筑與城鄉規劃高等研究院，上海200092；2.上海市城鄉建設和交通發展研究院，上海200040)

伴隨著快速城鎮化和機動化的進程，交通擁堵在各級城市中不斷蔓延[1]。對交通病的理解，包括什么是交通擁堵、如何防范和治理交通擁堵，存在認識上的誤區：1)有些交通信息服務機構用高峰時段車輛行駛延誤時間或平均行駛速度對城市交通擁堵水平進行排序，把車速低等同于交通擁堵；2)針對新型城鎮化提出的提高路網密度、優化路網結構的要求，認為窄馬路、密路網就能根治交通擁堵問題。認識上的誤區帶來行動上的亂象，掀起新一輪的道路設施建設高潮：為追求車速，道路越修越寬，等級越定越高；為緩解擁堵，打破圍墻，加密路網，地上、地下立體發展，但應該增加到或能增加到什么程度不得而知，只能分階段提出加密目標，逐步提高。本文通過上海中心城2004—2014年10年間發展歷程以及國際先進城市案例借鑒，試圖回答這兩個問題。

1 術語界定與擁堵機理

道路網絡容量由路網密度與結構、交通管理與執法等設施和管理因素共同決定。通常道路網絡容量按照單位時間內某一道路網絡能承載的最大當量車公里數計算，單位為pcu·km·h-1或pcu·km·d-1，其值為不同等級道路的通行能力與其車道長度的乘積之和。

機動車流規模是一定時間內在路網上行駛的所有機動車完成的當量行駛里程之和，其值為不同類型車輛的當量車數量與其平均行駛里程的乘積之和。

交通流運行狀況是指交通流運行暢通程度(或擁堵程度)的狀態，通常用飽和度、平均車速、延誤、服務水平、擁堵指數等指標來反映或衡量。

交通擁堵是交通流運行狀況較差的一種現象，表現為道路上車多擁堵(密度高)、車流緩行(速度低)。根據交通流的流量-密度-速度關系，路網飽和度越低(路網容量遠大于車流規模)，駕駛自由度越高，延誤越少，車速越接近自由流車速，對應的服務水平越高，擁堵指數越低，交通流運行狀況越好。為追求暢行車速，就要提高路網容量或控制機動車流規模，當機動車流規模達到或超過路網容量，交通流狀態即由非飽和(不擁堵)開始向過飽和(擁堵)轉變，趨于不穩定，易受外界干擾而陷入擁堵甚至阻塞。

2 緩堵愿景：合理的速度目標

車速是衡量交通流運行狀況的重要指標，其優點是易被公眾理解和感受，但不能作為唯一指標。以車速為標準對城市交通擁堵進行排序，一是脫離了交通流的流量-密度-速度理論和路網飽和度基礎，決定車速的仍然是路網容量與車流規模之間的關系。確定合理的速度目標，其本質是確定合理的路網容量和車流規模。二是沒有考慮各城市的發展特性差異，不同城市、不同區域的人口密度和可供選擇的出行方式不同，對車速的期望值也不同。

車速更不是衡量交通病的唯一指標。交通病的病癥涵蓋全部市民、全部交通方式的出行條件，機動車只代表其中一部分人、一部分交通方式的利益，不能簡單認為車速越高越好(或越低越差)。從工程、經濟、環境等各個角度，城市都不可能為機動車提供太多容量、太高速度的路網規模。在交通需求大、交通組成多元的城市交通體系中，過大的速度差對其他交通方式既不安全，也不公平。

車速低與擁堵不能畫等號，若以車速來衡量，倫敦最堵，東京、紐約緊隨其后。我們學習和借鑒的城市交通楷模城市都患了交通病，還要向其學習什么，借鑒什么[2]？以車速為衡量標準，只有不斷擴大路網容量，才能維持或提高車速。根據當斯定律，機動車流規模隨之快速增長，一段時間之后效果就會見底，如此循環，道路建設永無止境。

因此，緩堵的目標不是將車速提高到越高越好，而是維持何種程度的車速，既保障整個交通系統運行平穩、有序，也能被公眾接受，與其他交通方式之間保持相互均衡。平穩的含義是將速度維持在一個合理、可接受的區間范圍，波動穩定，可靠度高。有序指交通運行有條不紊，井然有序。緩解擁堵的目標不能一刀切，速度閾值的大小與人口密度也有關聯。

倫敦將16 km·h-1(約10英里·h-1)作為可以接受的服務水平。根據倫敦出行年報(Travel in London)數據，2006—2015年中央倫敦(Central London)車速約穩定在15 km·h-1、內倫敦約20 km·h-1、外倫敦約30 km·h-1(見圖1)。進入中央倫敦的車輛，車速期望值是16 km·h-1。在道路不增加也很少擴容的情況下，采用經濟杠桿，通過擁堵費、排污稅嚴格控制道路交通量。一旦車速下降，提高收費標準甚至擴大收費范圍，控制車流規模，使車速穩定在16 km·h-1。

3 過程互動契合：路網容量與車流規模的雙增過程

本章以上海市為例。21世紀之初，上海市交通基礎設施與建設國際大都市的要求相比還存在較大差距，尤其是軌道交通線網密度低，道路系統尚不完善，城市交通處在設施短缺階段的擁堵，仍需繼續加大交通投資和建設力度，滿足出行需求。同時，在土地資源有限、機動化需求增長快的背景下，只有加快路網擴容、減緩車輛增長過程，才能在未來一段時間內維持道路運行水平平穩受控。《上海市城市交通白皮書(2002版)》未雨綢繆，提出公共交通優先、交通區域差別和道路車輛協調政策，“在加快全市道路網建設的同時，調控機動車流量，保持車路協調發展，始終將道路網的運行狀況維持在合理的水平”[4]。

根據2004年第三次[5]和2014年第五次[6]交通調查，中心城(外環以內，含外環，見圖2)道路長度從2 643 km增至3 547 km，路網密度從4.1 km·km-2增至5.5 km·km-2，增長約35%，車道長度從7 938車道·km增至11 818車道·km，增長約50%。交通發揮了引導城市發展的作用，人口向外圍疏解。中心城人口從980萬人(約占全市55%)增至1 180萬人(約占全市50%)，增長20%，內外環間和外環外增幅最大，內環內浦西保持穩定，但仍然是人口密度最高的區域(見表1)。

10年間中心城小客車從32萬輛增至105萬輛，增長約230%。中心城道路網絡容量與機動車流規模雙雙擴大，路網容量從633萬pcu·km·h-1增至940萬pcu·km·h-1，增長約50%，機動車流規模從4 813萬pcu·km·d-1增至7 848萬pcu·km·d-1，增長63%(見表2和圖3)。

圖2 上海中心城分區Fig.2 Administrative regions in Shanghai central areas

表1 2004年和2014年分區域的人口、道路網規模Tab.1 Population density and roadway network density by administrative regions in 2004 and 2014

表2 2004年和2014年分區域的小客車數量、路網容量、車流規模Tab.2 Number of passenger vehicles,roadway network capacity,and traffic volumes by administrative regions in 2004 and 2014

道路設施建設和路網容量擴容為上海市城鎮化和機動化的高速發展提供了必要基礎，快速拉開了城市發展框架，支撐城市內部更新和外延拓展。通過對中心城實施小客車額度拍賣政策，確保車輛有序增長。這一政策對中心城嚴格控制，對外圍區適度放松，滬C牌照沒有限制，體現了區域差別化。中心城小客車千人擁有量90輛，遠低于東京、紐約、巴黎、倫敦等國際大城市中心城區200～300輛的水平，10年間小客車少增長約150萬輛，使上海市道路交通服務水平優于中國同等規模城市，也為公共交通的優先發展贏得了時間和資金支持[7]。

盡管實施了牌照拍賣政策，結果仍然是車輛增長比路網容量要更快一些，路網飽和度略有增加、車速略有下降，但總體平穩。路網飽和度從2004年0.61增至2014年0.67，增長10%。早高峰快速路平均車速從45km·h-1降至38 km·h-1，下降約15%，內環內地面干路平均車速從18 km·h-1降至17 km·h-1，下降約5%。但如果沒有2002版《上海市城市交通白皮書》的引導，問題將更加嚴重。上海市10年間能保持路網運行水平平穩受控，與堅持車輛發展總量控制、路車平衡發展密不可分。

圖3 2004年與2014年中心城12 h道路交通量分布Fig.3 Spatial distribution of 12-hour road traffic volume of central area in 2004 and 2014

4 路網容量與車流規發展目標極限：模的增長極限

內倫敦、東京都區部、紐約曼哈頓、中國香港中心區，人口密度均大于1.0萬人·km-2，路網密度為12～20 km·km-2，道路面積率為15%～35%(見表3)。這些國際都市路網穩定，很少再有新的設施建設，為提高小間距路網的通行效率，采取了大規模網絡化單向交通組織。

新加坡2007—2011年，土地面積從707.1 km2增至714.3 km2(填海)，增長1%，人口從459萬人增至518萬人，小汽車從52萬輛增至61萬輛，分別增長13%和17%。城市道路長度從3 297 km增至3 411 km，車道長度從8 469車道·km增至9 046車道·km，僅分別增長3.5%和6.8%。小汽車出行日均周轉量從2 950萬pcu·km增至3 150萬pcu·km，僅增長7%。因國土資源有限，新加坡將道路面積率12%作為極限，路網容量基本不再增加，通過車輛排量附加年費、十年期限的擁車證和擁堵收費來嚴格控制道路交通量。

表3 國際都市人口密度、路網密度對比Tab.3 Population density and roadway network density among international cities

與之相比，上海中心城內環內浦西面積為79 km2，10年間人口從300萬人降至296萬人，人口密度穩定在3.8萬人·km-2，路網密度從9.0 km·km-2增至10.0 km·km-2，道路面積率為15%～16%，同樣也采取了大范圍網絡化單向交通的組織形式(見圖4)。由于國內外統計口徑不一致，上海市只統計市政道路，實際路網密度和道路面積率已經達到國際先進城市水平。內環內浦西發展成熟，路網規模已接近極限，道路擴容余地十分有限。黃浦區、盧灣區、徐匯區原為英、法租界，路網本身就是小網格，打開小區、開放路網也基本見底。

為緩解道路擁堵、維持道路交通運行水平，上海市2015年3月24日啟動綜合交通大整治行動，2015年4月15日對外地號牌車輛實施高架橋限行時段由原來早晚高峰共4 h延長至早晚高峰共6 h，內環內浦西快速路、主干路、次干路、支路早高峰平均車速分別維持在20 km·h-1，18 km·h-1，15 km·h-1，14 km·h-1(見圖5)。

在《上海市城市總體規劃(2017—2035年)》提出人口零增長、用地負增長、歷史文化街區保護的要求下，內環內路網容量也將維持零增長。交通發展戰略要求公平、公正分配道路路權，逐步向公共交通、步行和自行車交通矯正，內環內路網容量甚至會負增長。為應對進一步增長的交通需求，不應永無止境地為小汽車修建地上、地下通道，一味改善小汽車的出行條件而忽視公共交通、步行和自行車交通的發展。《上海市交通發展白皮書(2013版)》提出小客車需求調控、公共交通優先發展和綠色發展戰略，“進一步加強小客車保有量控制，引導合理使用，降低使用強度，保持道路交通服務水平總體受控”“進一步提高公共交通吸引力”“顯著改善步行和自行車等交通方式的出行環境”[10]。

圖4 內環內浦西單向交通組織Fig.4 One-way roadway network of Puxi within Shanghai Inner Ring Road

圖5 2015年各等級道路平均車速Fig.5 Average speed by roadway classification in 2015

5 結語

城市交通服務水平的衡量指標，是全部市民、全部交通方式的出行是否安全、舒適、便捷、可靠。小汽車交通只是其中一部分，不應為小汽車交通提供過大容量、過高速度的路網條件，更不應以犧牲其他交通方式的權益來換取小汽車通行效率的提升。應當為不同城市、不同區域的小汽車交通確定合適的速度目標，與其他交通方式保持平衡。

10年間，上海市交通基礎設施得到進一步完善，尤其是內環內路網格局已經穩定，并接近增長極限，不應無止境地為小汽車交通修建高等級通道和無休止地加密路網，刺激小汽車出行需求無節制增長。城市交通必須轉型發展，堅持綠色交通發展理念，優先發展公共交通、改善步行和自行車交通，優化交通結構，打造綠色交通之都，才能在機動車路網容量零增長甚至負增長的情況下，控制機動車流規模，始終保持道路交通運行平穩有序。

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[1]陸錫明，楊晨.城市交通病防治與一體化交通理念[C]//中國城市規劃學會城市交通規劃學術委員會.2016年中國城市交通規劃年會論文集.北京：中國建筑工業出版社，2016：236.

[2]汪光燾，陸錫明，等.聚焦城市綜合交通治理：中國城市交通發展論壇第十次研討會討論精選[J].城市交通，2016，14(3)：1-7.Wang Guangtao,Lu Ximing,et al.Focusing on Urban Comprehensive Transportation Improvement:Highlight of the 10th Urban Transportation Development Forum in China[J].Urban Transport of China,2016,14(3):1-7.

[3]Transport for London.Travel in London:Report 8[R].2015[2017-04-10].https://tfl.gov.uk/corporate/publications-and-reports/travel-inlondon-reports.

[4]上海市人民政府.上海市城市交通白皮書[M].上海：上海人民出版社，2002.

[5]上海市第三次綜合交通調查辦公室，上海市城市綜合交通規劃研究所.上海市第三次綜合交通調查成果報告[R].上海：上海市城市綜合交通規劃研究所，2005.

[6]上海市第五次綜合交通調查聯席辦公室，上海市城鄉建設和交通發展研究院.上海市第五次綜合交通調查成果報告[R].上海：上海市城鄉建設和交通發展研究院，2015.

[7]薛美根，程杰，朱洪，等.上海市小客車管理政策研究[J].城市交通，2014，12(6)：1-6.Xue Meigen,Cheng Jie,Zhu Hong,et al.Policies on Passenger Car Management in Shanghai[J].Urban Transport of China,2014,12(6):1-6.

[8]上海市城鄉建設和交通發展研究院.上海市單行道系統適應性分析評估和實施方案研究[R].上海：上海市城鄉建設和交通發展研究院，2015.

[9]上海市城鄉建設和交通發展研究院.2016年上海市綜合交通年度報告[R].上海：上海市城鄉建設和交通發展研究院，2016.

[10]上海市人民政府.上海市交通發展白皮書(2013版)[M].上海：上海人民出版社，2013.