我國急需完善和普及道路服務(wù)水平的技術(shù)評(píng)價(jià)概念

官陽

Highway，泛指道路，并不帶有行政權(quán)限屬性，包括了我們國家的公路和城市的道路概念（這也是我們國家為什么雖然有公路能力手冊(cè)和城市道路能力手冊(cè)，但無法有效發(fā)揮作用的原因，我們?cè)诤芏嘈枰萍寄芰鉀Q的系統(tǒng)問題上是斷裂的）。

道路能力手冊(cè)的第一版，問世于1950年只有147頁，一出版就被翻譯成了9種文字廣泛傳播，此后幾經(jīng)更新和再版，對(duì)國際交通界影響很大，是交通工程師們估算道路能力和服務(wù)水平的工具。它的初始宗旨就要解決一個(gè)問題：到底該建多大的路？

評(píng)價(jià)道路運(yùn)行管理的水平，是不能脫離道路使用強(qiáng)度的概念的，具體評(píng)價(jià)方式，就是道路能力和道路服務(wù)水平。這兩個(gè)指標(biāo)，都指向了交通流的質(zhì)量和效率（有時(shí)間范圍的數(shù)量）。道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完成以后，如何能提供流暢和高質(zhì)量的交通流，是交通工程的核心任務(wù)，所以“traffic engineering”更準(zhǔn)確的翻譯，應(yīng)該是交通流工程，這也是道路運(yùn)行和交通管理機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)。道路使用強(qiáng)度，其實(shí)就是交通流的強(qiáng)度，如果沒有這個(gè)強(qiáng)度概念，很多評(píng)價(jià)未必能夠反映出問題本質(zhì)。我國在交通事故數(shù)據(jù)上，往往只有萬車事故數(shù)據(jù)，沒有帶行駛里程的百萬車公里事故數(shù)據(jù)（也有用億車公里事故數(shù)據(jù)），所以還不能全面反映道路運(yùn)行的真實(shí)安全水平，比如經(jīng)濟(jì)不活躍，車輛行駛里程低，事故總數(shù)就少，但這并不是道路安全條件的真實(shí)反映。在道路能力和道路服務(wù)水平這兩類數(shù)據(jù)的建立和使用上，我們的差距也是明顯的，并沒有建立科學(xué)有效的長期采集和評(píng)價(jià)體系。

道路服務(wù)水平的基本概念

道路服務(wù)水平（Level Of Service，LOS，服務(wù)水平），是一個(gè)權(quán)衡道路綜合服務(wù)狀態(tài)要素的動(dòng)態(tài)體系，考慮要素包括密度、速度和流率，以及道路使用者的用路感受（城市道路），這種感受主要來自于對(duì)速度、效率和舒適性（以人均占地表述的密度評(píng)價(jià)為主）等關(guān)鍵指標(biāo)的感受。其初始分級(jí)依據(jù)的錨定標(biāo)的，是機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)说鸟{駛狀態(tài)如何，包括是不是必須跟隨前面的車行進(jìn)，是不是不得已降低車速，不得已變換軌跡等等。道路服務(wù)水平不僅僅是針對(duì)機(jī)動(dòng)車的，也針對(duì)非機(jī)動(dòng)車、行人和公共交通使用者。

道路能力（capacity），是LOS的一個(gè)重要組成部分和評(píng)價(jià)要素，是指在單位時(shí)間的定義路段里交通流通過的數(shù)量，這個(gè)交通流可以是機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人和公共交通。

所以無論是道路服務(wù)水平還是道路能力，都是用來為道路運(yùn)行管理者提供管理政策方向的重要技術(shù)工具。建立了LOS的概念，人們才可能知道道路是不是真的“飽和”了，是需要增加道路資源，還是應(yīng)該提升道路運(yùn)行管理水平，亦或是改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞胶托枨蟆?/p>

針對(duì)不間斷交通流的道路服務(wù)水平評(píng)價(jià)，最主要要素是：

密度：平均單位長度里每條車道上的車輛數(shù)量（一般用等值小汽車為單元，如果是大型車輛，會(huì)被折算成4或5輛小汽車）。密度越大，車輛間距越近，車輛變換車道或者維持穩(wěn)定高車速的難度越大。在評(píng)價(jià)快速路和多車道道路時(shí)，密度是經(jīng)常使用的概念。

速度：反映的是駕駛?cè)丝梢杂檬裁礃拥乃俣仍诘缆飞闲旭偂ｑ{駛?cè)嗽诓皇芨蓴_的情況下在低流量快速路上使用的車速叫自由流速度。駕駛者感受到低于自由流車速的駕駛狀態(tài)時(shí)就是延誤，這種狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)在交通流需求接近或超過道路能力的時(shí)候。評(píng)價(jià)所有不受干擾的流動(dòng)的道路時(shí)，都會(huì)使用速度的概念。

跟隨時(shí)間百分比：專門測算雙車道公路的指標(biāo)。它反映的是自由操作和旅程的便捷與舒適度。具體內(nèi)容是統(tǒng)計(jì)在特定行程里必須跟在前車后面行駛的時(shí)間的百分比——這時(shí)前面有車輛比自己的車速低，但自己無法超車而被迫跟隨。

流率（Volume‐to‐capacity ratio，v/c）：反映流量與道路能力的比率。流率是一個(gè)早期形成的概念，后來有所演進(jìn)。直接從定義看，道路上的交通流的數(shù)量是不能大于道路能力的，也就是國內(nèi)常說的道路能力。但實(shí)際上，流率更準(zhǔn)確的說法是需求與能力的比率，即demand-to-capacity（d/c）ratio。如果流率超過1.00，說明有更多的車要使用道路，而這個(gè)數(shù)量超過了道路能承受的數(shù)量。道理是這樣的：我們平常在一段路能觀察到的，其實(shí)只是在現(xiàn)有條件下可以通過該段道路的那部分交通流數(shù)量，但是這個(gè)數(shù)量可能受到了上游瓶頸的影響，有些需求無法在這個(gè)時(shí)間段進(jìn)入這個(gè)路段。我們要考慮需求數(shù)量，因?yàn)樾枨髷?shù)量反映的是沒有瓶頸時(shí)，可以觀察到的交通流數(shù)量。如果分析統(tǒng)計(jì)沒有計(jì)算這種需求數(shù)量，就可能導(dǎo)致預(yù)測不準(zhǔn)，導(dǎo)致未來道路使用發(fā)生問題。我們現(xiàn)在常聽到的，交通需求超過道路設(shè)計(jì)能力，其實(shí)很可能是這里出了第一個(gè)問題。

公路的道路服務(wù)水平

美國《道路能力手冊(cè)》1965年版后一直使用的服務(wù)水平（LOS）分級(jí)來表達(dá)道路交通條件，分A、B、C、D、E、F六級(jí)，而且針對(duì)不同的道路（公路、快速路、城市道路）有不同的考慮因素和依據(jù)。針對(duì)公路的LOS，主要是不間斷交通流的評(píng)價(jià)，其數(shù)據(jù)來源是依據(jù)車道數(shù)量、車輛密度、車輛類型、行駛速度、流量和流率、道路地形、接口數(shù)量等。總體上的評(píng)價(jià)角度如下：

A級(jí)，車速最高，駕駛?cè)丝梢圆皇芨蓴_地使用自由流速度行進(jìn)；這是優(yōu)于一般水平的道路條件，設(shè)置之初考慮的就是收費(fèi)高速公路；

B級(jí)，接近于自由駕駛，但是會(huì)偶受干擾；

C級(jí)，一般是接近自由流車速的極限（快速路上是70英里時(shí)，約110公里時(shí)速，公路上一般會(huì)高于50英里時(shí)，約80公里時(shí)），此時(shí)車輛密度已經(jīng)需要引起注意；

D級(jí)，駕駛?cè)瞬僮饕呀?jīng)受到路上的車輛干擾，車速開始下降；

E級(jí)，車輛密度已經(jīng)很不穩(wěn)定，接近道路的飽和能力，這時(shí)明顯達(dá)不到自由流車速，但車速仍然處在可接受的相對(duì)高速度（快速路上不低于49英里時(shí)，約80公里時(shí)速；普通公路上，如果自由流車速是45～60英里時(shí)，這時(shí)會(huì)是在42～55英里時(shí)，也就是下降不到10%），流速干擾已隨時(shí)可能出現(xiàn)，但這時(shí)的交通流密度明顯會(huì)高；

F級(jí)，會(huì)出現(xiàn)車流中斷，比較典型的原因是事故和車道減少導(dǎo)致的交織流干擾。

上述這些圍繞速度的觀察，并不是獨(dú)立考慮的，還要結(jié)合一系列對(duì)速度會(huì)產(chǎn)生影響的路況元素來梳理。表1是美國道路能力手冊(cè)例舉的多車道公路上的服務(wù)水平數(shù)據(jù)，反映出車速與道路能力的辯證關(guān)系（E級(jí)車速明顯降低，但是通過車輛的數(shù)量是自由流車速A級(jí)的3倍多）。

從上表的注釋中，就可以看到除了車速、車道數(shù)和流量外，還要考慮道路沿途接入路口數(shù)量，車道寬度，車流方向，高峰特征，車型，通行特點(diǎn)等。如果沒有這些元素的參與，計(jì)算出來的流量和速度，都會(huì)太不實(shí)用了，而不實(shí)用的數(shù)據(jù)，慢慢就會(huì)被遺棄，這就是為什么我國雖然形式上存在道路服務(wù)水平的概念，其在實(shí)際操作中基本不用的原因。

公路的服務(wù)水平評(píng)價(jià)，也有很多種，特別是針對(duì)交織流路段的專門評(píng)價(jià)，針對(duì)沿途接入和交叉口的能力評(píng)價(jià)等等，其圍繞的核心是交通流的變化和運(yùn)行狀態(tài)。這也是交通工程對(duì)策實(shí)施的主要對(duì)象。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，一般情況下，道路的設(shè)計(jì)參數(shù)，是圍繞C級(jí)與D級(jí)的臨界指標(biāo)進(jìn)行的。

城市道路的服務(wù)水平評(píng)價(jià)體系

城市道路的服務(wù)水平評(píng)價(jià)，要比公路復(fù)雜很多，主要包括了對(duì)機(jī)動(dòng)車模式服務(wù)水平（速度與通過數(shù)量），行人模式服務(wù)水平（感受與步行空間密度），自行車模式服務(wù)水平（交叉口聚集數(shù)量），公共交通出行模式服務(wù)水平（間距、時(shí)間與感受）四大類。

在城市道路上，交叉口多是與公路最大的不同。所以在評(píng)價(jià)LOS的時(shí)候，更需要先建立“點(diǎn)”和“線”的概念。點(diǎn)，就是指的交通節(jié)點(diǎn)，交叉口就是典型的節(jié)點(diǎn)，所以交叉口的區(qū)域是需要做單獨(dú)的評(píng)價(jià)。線，則是兩個(gè)交叉口邊界之間的路段。道路服務(wù)水平這時(shí)需要分方向、分節(jié)點(diǎn)、分段的評(píng)價(jià)。

圍繞節(jié)點(diǎn)的評(píng)價(jià)需求，就產(chǎn)生了延誤時(shí)間和交通流數(shù)量的統(tǒng)計(jì)邏輯。延誤的時(shí)間和被延誤的數(shù)量，也就成了評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。就交叉口而言，延誤不同的時(shí)間，人們對(duì)用路的感受是不一樣的，而延誤不同的時(shí)間，車輛、自行車和行人的聚集數(shù)量也是不一樣的，再進(jìn)一步，能在延誤的時(shí)間里聚集多少車、多少自行車、多少人，就和這些交通流在上游的行進(jìn)速度有關(guān)，和這些交通流在運(yùn)動(dòng)中的間距有關(guān)，和這些交通流在上游遇到的干擾因素有關(guān)。

所以，與公路能力主要關(guān)注路段的速度、密度和流率不同，城市道路里，多了很多對(duì)節(jié)點(diǎn)延誤狀態(tài)的評(píng)價(jià)邏輯。表2是美國一般使用的交叉口機(jī)動(dòng)車LOS的評(píng)價(jià)表。可以看到，大于80秒的延誤，是F級(jí)，這是超級(jí)延誤，需要解決。我國不少大城市，信號(hào)燈紅燈等候時(shí)間，超過80秒的比比皆是，這種長時(shí)間停頓，是導(dǎo)致路口積壓大量電動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車的主要原因，這種超級(jí)延誤需要解決。

計(jì)算道路能力，評(píng)價(jià)道路服務(wù)水平，就是把這些要素，一一梳理出來，有針對(duì)性地進(jìn)行驗(yàn)算，并在日常的道路運(yùn)行管理中，不斷觀察和采集相關(guān)數(shù)據(jù)，不斷完善數(shù)據(jù)，最終建立一套實(shí)時(shí)跟蹤交通流狀態(tài)的評(píng)價(jià)體系。當(dāng)LOS里的指標(biāo)出現(xiàn)負(fù)面趨勢，比如車輛的交通流出現(xiàn)減速，密度加大，從C級(jí)到D級(jí)了，就需要分析交通流增加和導(dǎo)致車速下降的原因，如何才能恢復(fù)到C，或者讓D狀態(tài)的感受更穩(wěn)定和可接受。從表2這個(gè)交叉口延誤評(píng)級(jí)看，如果道路按照C級(jí)服務(wù)水平設(shè)計(jì)的，那么穩(wěn)定、均勻、有周期性的延誤的低速交通流，是正常的，并不是所謂的“城市病”。

城市道路機(jī)動(dòng)車模式LOS

美國的城市機(jī)動(dòng)車出行服務(wù)水平評(píng)價(jià)，主要針對(duì)的是信號(hào)燈控路口、雙向主動(dòng)停車路口、四向主動(dòng)停車路口、還有環(huán)島型交叉口展開的。燈控交叉口還可以被理解為一個(gè)立交橋的匝道終端。在這些點(diǎn)之間的路段，機(jī)動(dòng)車的通行能力如何評(píng)價(jià)，速度、密度、流率都有了，就是第一步的LOS，如果是要評(píng)價(jià)的路程里有多個(gè)點(diǎn)，評(píng)價(jià)邏輯是一樣的，就是多了一個(gè)節(jié)點(diǎn)位置的延誤時(shí)間，停頓和再啟動(dòng)的時(shí)間測算。

表3，就是基本的針對(duì)機(jī)動(dòng)車的服務(wù)水平評(píng)價(jià)的工作方式。

有了實(shí)際速度和自由流速基數(shù)，就有了比較的條件，表4就是用實(shí)際速度與自由流基數(shù)比，根據(jù)百分?jǐn)?shù)，得出的機(jī)動(dòng)車服務(wù)水平的分級(jí)。

如表4所示，當(dāng)車速小于或等于自由流車速基數(shù)的30%時(shí)間，就意味著交通流已經(jīng)中斷，是F級(jí)。如果一條道路的自由流車速是70公里時(shí)，或者限速本身就是70公里時(shí)，而平均車速只有21公里，已經(jīng)是F級(jí)了。也說明，盡量減少這條道路的各種延誤，特別是信號(hào)燈延誤，能夠讓這條路的平均車速達(dá)到35公里，就是比較理想的設(shè)計(jì)能力，達(dá)到C級(jí)了。表4的注釋里反映的服務(wù)水平是用流率表示的，是用統(tǒng)計(jì)路段的直行交通流數(shù)量與路段下游交叉口的到達(dá)交通流數(shù)量相比較（也就是有多少要通過的車在單位時(shí)間里能到達(dá)下一個(gè)交叉口），當(dāng)這里的交通流超過到達(dá)下游路口的車流數(shù)量了，就是流率大于1，這段路就是F級(jí)。這個(gè)邏輯也說明，要在一條走廊的上游擴(kuò)大道路資源來解決擁堵，可能會(huì)因?yàn)橄掠蔚钠款i或交叉口延誤導(dǎo)致F級(jí)的設(shè)計(jì)，是完全錯(cuò)誤的做法。

表5和表6，反映的都是四車道、六車道、八車道的城市快速路日道路能力（單位是1000輛車/日），分平坦和起伏兩種路況。其針對(duì)的范圍是關(guān)鍵路段的服務(wù)水平。所以對(duì)一條交通走廊的評(píng)價(jià)，都要按照關(guān)鍵路段的統(tǒng)計(jì)原則做一致性調(diào)整。其中，K值是指每天發(fā)生在高峰的交通流占比，D值是指高峰方向的交通流的占比。表5中，雙向雙車道（四車道快速路），道路能力在C級(jí)的平坦道路上，即使全天有11%交通需求是集中在高峰出行，也可以達(dá)到42300輛標(biāo)準(zhǔn)小汽車的數(shù)量，到E級(jí)，可以高達(dá) 60900輛。這個(gè)數(shù)據(jù)還需要考慮的要素有，5%的大貨車通行，0公交車，高峰小時(shí)因子0.95，平均每英里有0.2個(gè)匝道接口，3.6米的車道寬度，1.8米的路肩凈區(qū)。數(shù)據(jù)不代表特殊路段情況，其中的大貨車和公交車，都可以轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)小汽車當(dāng)量來測算出來具體數(shù)量。另外一個(gè)要素是駕駛?cè)说慕M成，城市快速路一般會(huì)考慮為1.0，假設(shè)駕駛?cè)硕际煜さ缆罚绻胁皇煜さ缆返鸟{駛?cè)顺煞荩瑫?huì)依據(jù)具體駕駛?cè)说闹R(shí)等情況，在0.85到1.0之間取舍。這些考慮因子，都是計(jì)算流量公式時(shí)使用的，這里只做概念介紹，以了解道路能力要考慮的因素。

在道路之上，不可能不出現(xiàn)事故或車輛故障阻塞車道等情況。這時(shí)道路能力會(huì)嚴(yán)重下降。計(jì)算和統(tǒng)計(jì)事故對(duì)道路能力的影響，也是一個(gè)重要內(nèi)容。在這方面，首先要考慮阻塞車道時(shí)間，美國的一份研究報(bào)告顯示，事故的平均延誤時(shí)間在37分左右，有一半的交通事故會(huì)在30分鐘內(nèi)撤離現(xiàn)場，有82%的事故會(huì)在1個(gè)小時(shí)里撤離。表6反映的是當(dāng)某種突發(fā)事件情況導(dǎo)致一條或多條車道被阻滯時(shí)，對(duì)道路能力的影響率。

表6里可以看到，如果是單向三車道，兩條車道被阻滯，道路能力就只剩下17%了。如果是單向兩條車道，一條車道被阻滯，道路能力會(huì)下降65%，只剩下了35%。據(jù)此可以想象一下我國城市道路里的頻繁換道和其導(dǎo)致的減速問題，也可以想象在上游增加一條車道，在下游又沒有對(duì)應(yīng)的車道數(shù)量（等于阻滯了一條車道）所導(dǎo)致的道路能力下降，有的時(shí)候，我們的路其實(shí)是被錯(cuò)誤的治堵措施堵住的！特別是在不考慮路段流率變化的延續(xù)性時(shí)，盲目增加路口寬度，越加越堵……在多車道時(shí)，要盡量減少轉(zhuǎn)彎車輛對(duì)直行車的干擾，要盡量減少變換車道的行為，這些做法比增加車道數(shù)量更能治堵。

在城市道路上，不僅僅是機(jī)動(dòng)車的服務(wù)水平問題，還有行人和自行車的服務(wù)水平問題，在這方面，要考慮的因素就更多了，比如行人的人均步行空間、行人的行走條件滿意度，自行車的平均空間、速度、滿意度等等，也都是密度、速度和流率的問題，因?yàn)槠颍@里就不一一介紹了。

總之，“達(dá)到道路設(shè)計(jì)能力”“超過設(shè)計(jì)能力”“機(jī)動(dòng)車飽和” “密路網(wǎng)窄馬路”“城市病”“密度太大”等等這些說法，都不宜成為交通專業(yè)人員和運(yùn)輸規(guī)劃人員分析和解決擁堵問題的習(xí)慣用語，因?yàn)檫@些說法都太籠統(tǒng)了，無助于找到問題的關(guān)鍵所在，甚至可能會(huì)誤導(dǎo)我們治理措施的方向。整個(gè)行業(yè)，都需要用更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，更專業(yè)的角度，來分析問題和尋找答案。