淺論城市交通擁堵問題成因與車路協同解決方案

李慕

【摘要】交通擁堵已經成為一個巨大的城市問題。文章以北京為例，分析了北京交通擁堵的成因及現有的交通狀況改善方案，提出從技術手段，著眼于蓬勃發展的人工智能在交通的解決方案—車路協同，以此改善城市交通問題。

【關鍵詞】交通擁堵;成因;解決手段;車路協同

一、前言

隨著我國經濟的高速發展和城市化程度的加深，城市擁堵問題日益嚴重，與之相伴的污染問題、安全問題等隨之而來，進一步加深矛盾，給經濟、環境及居民的幸福感都帶來了重大的負向影響。根據百度地圖發布的2018年度中國城市交通報告，第四季度，哈爾濱、北京和重慶位列全國百城擁堵榜單前三位，通勤高峰速度分別為25.48公里/時，26.48公里/時和29.8公里/時。北京、濟南、哈爾濱和樂山分別為汽車保有量300萬級、200萬級、100萬級和小于100萬級四類城市的榜首。

從世界城市經濟的發展來看，很多經濟發達的城市都存在不同程度交通擁堵的問題。需要指出的是，交通擁堵并不是經濟發展的必然，但卻是經濟發展過程中不可忽視的問題，如不重視，必將成為發展的阻礙。根據中國交通部發布的數據顯示，靜態交通問題帶來的經濟損失已占城市人口可支配收入的20%，相當于GDP損失5%～8%，15座大城市的居民每天上班比歐洲發達國家多消耗28.8億分鐘，“時走時?！钡慕煌▽е略拖恼贾袊傁牧康?0%以上。由停車引發的交通事故、社會安全損失更是難以計數。

二、北京交通擁堵的原因

（一）經濟學原因

城市經濟的本質特征就在于其空間性和聚集性。城市因空間聚集而產生并發展、壯大。空間聚集既是城市的產生原因，也是城市問題產生的原因之一。人口和道路資源的空間聚集使城市中心區經濟的運行具有明顯的聚集效應，規模經濟由此產生，同時，居民出行行為的聚集效應也具有典型的外部性特征，帶來了聚集不經濟。交通擁擠產生的外部成本是其中所占比例最大的一種聚集不經濟。

道路交通和商品一樣，也具有供求關系，城市交通擁堵可以認為是汽車對道路的需求和供應不足的城市道路之間的矛盾。而從本質上說，是民眾對交通的需求和交通量供給的矛盾。在考慮對策的時候，也應該從供求角度入手，以提升效用。

（二）社會原因

北京作為國家首都，在經濟迅猛發展、城市不斷擴大的同時，交通問題顯著而原因十分復雜多樣，也因此造成改善成本高但效果甚微的局面。

首先，北京歷史悠久，其環形放射式道路網結構先天存在缺陷。雖然這種路網有利于形成對市中心的強大吸引力，但由于過度把外圍的交通迅速引入市中心，使得中心路網負荷過大，二、三環形交通壓力極易形成;而環路間缺乏快速聯絡線，交通機動性較方格棋盤式道路網差;環路節點和立交橋在車流壓力大時極易發生擁堵。

同時，這種中心式城市規劃使得北京的交通呈潮汐規律，即主要商務區、金融區和行政區都集中在三環以內，而隨著市中心房價提升，居住地與工作地越發分離，交通的早高峰與晚高峰十分明顯。再加上北京作為首都，經常有大型活動舉辦，交通管制也進一步加劇了交通壓力。

根據極光大數據發布的《2018年中國城市通勤研究報告》，四個直轄市為城市平均通勤路程前四位，其中北京以13.2公里高居榜首，通勤路程長更進一步加大了高峰時期交通的壓力。在各城市平均通勤時間比較排名中，北京名列第一，時間達到56分鐘。

同時北京的民用機動車保有量持續增長，到17年達到563萬輛，私家車上路比例維持較高的水平。

三、東京發展經驗

東京，作為世界上最為擁擠的城市，2194平方千米的土地卻有著1400萬的常住人口，人口密度為北京的五分之一，而交通情況卻更為順暢。東京的機動車保有量在逐年下降，從07年的460萬量、下降到17年的324萬量。這可以歸功于東京發達的公共交通。東京在多年前，軌道交通出行占比即達到90%以上，不僅線路多、車站密度高，而且站內換乘也十分方便。最繁忙的新宿站，有超過200個出口，51個站臺，每天平均400萬乘客。雖然東京汽車保有量并不低，但日常通行大家更普遍選擇公共交通，公共交通的效率非常高。

四、北京解決擁堵措施及特殊情況

（一）公共交通

城市交通擁堵可以認為是汽車對道路的需求和供應不足的城市道路之間的矛盾。從本質上說，是民眾對交通的需求和交通量供給的矛盾。因此，要解決交通擁堵問題，必須建設和完善公共交通體系。

北京在18年軌道交通的發展取得了令人矚目的成績，綠色交通比例從2011年的42%上升到73%，2018年北京地鐵公司所轄16條運營線共運送乘客31.16億人次，日均853.7萬人次，高峰時日運送乘客超過1000萬人次。北京地鐵已經成為世界上最繁忙的地鐵系統之一。在現有階段恐難以承擔更多的運力。同時，地面公交運行速度慢、換乘不便，自行車出行環境惡化，都使得人們傾向于私家車出行。和其他國際大城市的公共交通便捷度相比，仍有差距。

（二）行政手段

為治理擁堵，北京政府也不斷出臺限制類的行政措施，如已經實施的限制外地車輛進京時間、對小汽車的購買采取搖號政策，同時對私家車上路實行限號政策等，在特殊時期還會實行單雙號運行的辦法。但這種政策并不能從根本上解決問題：行政類手段沒有帶給民眾其他高出行效率的選擇，從而降低對私家車出行的依賴，因此并沒有帶來擁堵的明顯改善，而只是讓民眾覺得交通方式受到限制。

近年來，也有其他的行政類建議如疏解人口。有觀點認為北京擁堵主要原因是人口過多，建議疏散人口，尤其是“低端”人口，以提升整體的城市運行效率，但這些人群并不是擁有私家車的主要人群，對于降低私家車數量來說沒有用處。又或者把人口從市區疏解到郊區，但這樣反而拉開了通勤距離，私家車使用頻率會更高，加重早晚高峰的交通擁堵。

（三）經濟手段

除此之外，也有多方聲音建議收取擁堵費—以經濟手段緩解交通問題。根據庇谷（1932）福利經濟學中的外部性理論，當出行者進入道路時，在自己獲得便利的同時也會增加道路的擁堵，擁堵不但會給出行者自己帶來出行效率的損失，也會給其他的出行者帶來損失。哈佛大學著名經濟學家格萊澤說：“交通問題實際上表明，想要滿足人們對于任何免費東西的需求都是不可能的?！苯ㄗh北京、上海等大城市參考新加坡經驗，采用電子收費模式。這種辦法和行政類手段相比，對于出行者可選擇的余地更多，用經濟角度“強制”其選擇公共交通，改變私家車出行的觀念。但需要考慮的一點是，擁堵費的實施前提是配套的公共交通水平跟上、鼓勵民眾選擇公共交通出行。在現有地下交通趨近于飽和、地面公交時間成本高，進而影響出行體驗和效率的情況下，擁堵費這種方式是解決擁堵，還是僅僅加大了開車者的出行成本？這也是世界上各大城市真正實行這種方式城市少之又少的原因之一。

（四）技術手段

6月6日，工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電四家運營商發放了5G商用牌照。這意味著5G正式在國內啟動商用。這比工信部之前的計劃，提前了整整一年。5G作為新一代通信技術的核心驅動，將催生新的技術、產品產業、業態、模式，也將牽引互聯網、大數據、物聯網、人工智能與各行各業深度融合。交通領域也將受益于此——隨著科技和配套基礎設施的進一步發展，可以通過科技的手段提升交通的效率、減少污染和交通擁堵帶來的損失，實現可持續發展。

車路協同即是其中一項技術方案——對現有道路基礎設施進行升級，同時配以智能汽車的解決方案，即以人工智能技術把智能的車與智能的路連接起來，從一個整體系統的層面來統一調控交通情況，從而使得車的駕駛更安全，路的通行更有效率，旨在優化系統資源、提高道路交通安全、減少事故發生概率，從而緩解交通擁堵，是信息技術與汽車和交通兩大行業相融合的結果。是對供需矛盾中的供，以高效的技術手段加以提升，從而緩解矛盾。

其實早在2011年科技部863計劃就設立了“智能車路協同關鍵技術研究”，這也是“車路協同”名詞的來源。如今隨著技術的進一步成熟，政府越來越意識到運用科技解決交通的效率問題，發展車路協同技術及其應用已納入交通部智能交通系統發展戰略。目前國家的在建項目有：新一代國家交通控制網和智慧公路試點工程/北京冬奧會、雄安新區項目等。

同時，需求也催發著新的商機。越來越多的企業，以其領先的人工智能技術和大數據，進入到這一領域。2018年，阿里巴巴、百度、華為等公司先后發布了車路協同的戰略計劃和方案。其中，華為發布了《車路一體化智能網聯體系C-V2X白皮書》，騰訊發布了《5G時代車路協同創新應用白皮書》，共同推進安全政策落地實施并制定行業安全標準。這也標志著，車路協同將不僅僅是實驗，而進入到下一步商用和應用的階段。

五、結束語

車路協同解決方案在世界上來看屬于十分先進的理念，現有的數據均屬于實驗階段。從經濟性角度，也需要對車路協同的效率和成本進行進一步的考量。理論上來說，這部分的成本亦可以通過對于民眾時間成本的降低來獲得補償，所以其效用也會不斷增加;其對城市經濟的促進和人民生活幸福感的提升，我們將拭目以待。這一技術帶給中國城市的變化也必將令世界矚目。

參考文獻：

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