城市交通拥堵程度及影响因素分析

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一、引言

近二十年，在城市化和机动化的双重作用下，我国城市交通出行特征发生了巨大变化，由非机动车出行为主转向小汽车出行为主[1]，从而导致城市地面交通供需不均衡，交通高峰期城市道路拥堵严重，同时机动车尾气排放也成为城市大气污染的主要来源之一。城市交通拥堵不仅导致能源消耗、环境污染、交通事故频发等问题，而且还损害人们的身心健康[2]。虽然我国城市交通事业发展迅猛，但城市道路供给却显著低于汽车的增长速度，城市道路车辆密度逐年增大，城市交通拥堵日趋严重。为了解决城市交通拥堵顽疾，一方面，增加城市道路资源的方式在一定程度上缓解了交通供需失衡情况；另一方面，通过采用大数据诊断城市交通拥堵的症结，交通拥堵逐渐得到阶段性缓解[3]。由于我国城市人口及汽车保有量仍处于增长阶段，因此，城市交通拥堵现象在短期内难以得到有效根治，甚至有可能出现进一步恶化的趋势。关于城市交通拥堵特征相关研究主要分为三大类：一是城市路网交通节点拥堵测度，其评价指标包括：交叉口延误时间、排队长度与饱和度，路段平均车速、车流密度与服务水平等。城市道路交叉口及路段内拥堵研究成果较为丰富，且研究手段偏向于交通工程技术[4-6]。二是城市区域交通拥堵程度综合评价，主要以城市区域交通运行状况衡量交通拥堵程度，一般以路网服务水平作为判断依据，路网服务水平越低则交通拥堵越严重[7]。城市区域交通拥堵评价主要通过计算区域路网容量与实际交通需求量进行对比分析，以定量研究为主。三是城市交通拥堵的时空变化特征[8-10]。从时间上看，城市交通拥堵主要集中在早晚通勤时间，且交通拥堵从通勤高峰期向全天和周末蔓延；从空间上看，城市交通拥堵现象不仅局限于大城市，众多中小城市也呈现不同程度的交通拥堵状态，交通拥堵分布由点到线再到面，拥堵范围呈扩大趋势。城市交通是一项系统工程，完善城市路网结构、提高城市交通管理效率都是缓解交通拥堵的有效对策[11]。虽然交通拥堵现象在我国城市具有普遍性，但是由于城市区位、人口规模、经济发展水平等因素的影响，不同的城市交通拥堵特征具有一定的差异性。然而，大量文献以城市个案作为研究对象，分析城市交通拥堵特征及变化规律，鲜有从全国或区域层面研究城市交通拥堵分布特征。交通拥堵各项指标在一定程度上可以反映城市交通运行状态，但仔细考察发现，不同城市交通拥堵程度存在显著差异，因而，学者们的研究视角转移到交通拥堵指数上，利用大数据挖掘对城市交通拥堵进行测度[12]。因此，为了弥补已有研究的不足，本文利用百度地图提供的我国100个城市交通拥堵延时指数大数据，从全国层面考察城市交通拥堵分布特征，探究城市规模、经济发展水平与交通拥堵程度的内在关联性，识别城市交通拥堵特征差异，为相关部门治理城市交通拥堵提供可参考依据。

二、我国城市交通拥堵差异分析

近年来，全国各地通过实施城市交通“畅通工程”，交通拥堵问题得到了一定的缓解，但由于我国城市人口及汽车保有量持续增长，城市交通拥堵问题并没有得到根本解决，全国仍有三分之二的城市在通勤时间存在不同程度的交通拥堵。根据百度地图提供的2020年第三季度全国100个主要城市交通拥堵延时指数来看，不同城市交通拥堵延时指数差异较大，这表明不同城市交通拥堵程度不同。

（一）交通拥堵延时指数来源及说明

本研究采用的相关数据来自百度地图提供的全国100个主要城市交通拥堵延时指数，时间跨度为2020年7月1日至2020年9月30日。百度地图数据库根据海量的交通出行数据、车辆轨迹数据和位置定位数据挖掘计算所得，能客观地反映城市交通运行状态，具有独特的优势。百度地图拥堵延时指数采用“通勤高峰拥堵指数”来衡量城市交通拥堵程度，即工作日早晚高峰时段（7:00-9:00和17:00-19:00），实际行程时间与畅通行程时间的比值计算得到，两者比值越大则说明该城市交通拥堵越严重。根据拥堵延时指数不同，将城市交通拥堵划分为4类拥堵等级，从高到低依次为严重拥堵[2.10~）、中度拥堵[1.80~2.10）、轻度拥堵（缓行）[1.50~1.80）和畅通[1.0~1.50）。（采用2020年第三季度拥堵延时指数主要考虑到2021、2022年国内部分城市的疫情影响了城市道路交通，2020年第三季度国内疫情较为平稳，因而选取这个时间。）

（二）我国城市交通拥堵总体现状

根据百度地图提供的数据：2020年第三季度全国100个主要城市中交通达到严重拥堵的有5个，中度拥堵的有14个，轻度拥堵（缓行）的有43个，其余38个城市处于畅通状态。其中，全国城市交通拥堵程度最严重的城市为重庆，高峰期拥堵延时指数为2.504，通勤高峰实际速度仅为20.18km/h。对比2019年第三季度，全国大多数城市交通拥堵延时指数均呈上升趋势。其中，重庆、西安、广州、青岛和北京等特大城市交通拥堵程度大幅上升，一些大城市“治堵”效果逐渐被日益增长的汽车保有量抵消，中度拥堵以上等级的城市数量明显增加，城市交通拥堵有进一步加重的趋势。如表1所示：我国交通严重拥堵的城市分别为重庆、北京、贵阳、昆明和青岛，高峰时段居民出行耗时是畅通状态下的2倍以上，这些均为省会及以上级别城市。从中度拥堵的城市来看，仅有佛山和珠海为地级市，其余城市均为省会以上级别，这说明我国交通拥堵程度较为严重的城市大多数为省会以上级别。从轻度拥堵（缓行）的城市来看，除了深圳、天津、东莞和郑州等这几个特大城市以外，主要集中在省会城市和地级市。从畅通的城市来看，除了乌鲁木齐、西宁和银川这几个省会城市以外，基本上集中在地级市。可见，城市行政等级越高其交通拥堵往往越严重，如北京、重庆；但也有个别行政等级较低的城市交通拥堵较为严重，如珠海；部分行政等级较高的城市其交通拥堵情况并非特别严重，如宁波和天津。

（三）不同规模城市交通拥堵程度

我国城市发展规模差异明显，根据城市人口规模大小依次划分为超大城市（主城区常住人口超过1000万人）、特大城市（主城区常住人口为500～1000万人）、Ⅰ型大城市（主城区常住人口为300～500万人）、Ⅱ型大城市（主城区常住人口为100～300万人）、中等城市（主城区常住人口为50～100万人）、Ⅰ型小城市（主城区常住人口为20～50万人）和Ⅱ型小城市（主城区常住人口小于20万人）。如图1所示：城市规模越大，城市交通拥堵延时指数也就越高。具体来看，超大城市和特大城市通勤高峰平均拥堵指数较高，分别为2.022和1.926，普遍处于中度拥堵状态；Ⅰ型大城市通勤高峰平均拥堵指数为1.752，处于轻度拥堵状态；Ⅱ型大城市和中小型城市通勤高峰平均拥堵指数比较接近，分别为1.505和1.493。可见，我国不同规模城市通勤高峰平均拥堵延时指数差异明显，超大城市和特大城市面临较大的交通压力，而Ⅱ型大城市和中小型城市交通压力相对较小。

（四）不同区域城市交通拥堵程度

为了详细刻画我国城市交通拥堵分布区域差异，本文把100个城市按所属省级行政区划分为东部地区、西南地区、西北地区、中部地区及东北地区五大区域。由于这100个城市大部分集中在东部地区和中部地区，为了克服样本区域分布不均导致的计算偏差，本文从100个城市中选取省会城市、副省级城市、直辖市及规模较大的地级市，总共50个城市。具体城市名单为：东部地区包括上海、北京、广州、深圳、天津、青岛、东莞、南京、杭州、苏州、佛山、宁波、厦门、福州、海口、烟台、惠州、汕头；西南地区包括重庆、成都、贵阳、昆明、南宁、柳州、拉萨；西北地区包括西安、乌鲁木齐、兰州、西宁、银川、呼和浩特；中部地区包括武汉、郑州、济南、长沙、合肥、石家庄、太原、南昌、唐山、保定、邯郸、淄博、临沂、徐州、洛阳；东北地区包括沈阳、长春、哈尔滨、大连。如图2所示：我国西南地区城市交通拥堵延时指数最高，其次是东北地区，其平均拥堵延时指数分别为1.953和1.924；东部地区为1.800；中部地区和西北地区城市交通拥堵延时指数相对较低，分别为1.639和1.578。从东部地区城市交通拥堵情况来看，拥堵程度虽然不是最严重，但个别超大城市拥堵程度依然较为严重，例如北京、上海和广州。西南地区和东北地区城市交通拥堵较为严重，除了柳州以外均为省会及以上级别城市，尤其是西南地区的重庆、贵阳和昆明这三个城市交通拥堵情况十分严重。西北地区虽然均为省会城市，但除了西安以外，其余城市交通拥堵情况不是特别严重。中部地区除了武汉和济南两个特大城市交通拥堵较为严重以外，其他城市交通拥堵情况不是特别突出。

（五）不同经济发展水平的城市交通拥堵程度

我国不同区域经济发展水平差异较大，表现为东部地区经济发展水平高于中西部地区，尤其是三大城市群地区经济发展水平走在全国前列。为了对比不同经济发展水平的城市交通拥堵差异程度，本文拟采用2019年我国各市GDP作为衡量城市经济发达程度。根据各市GDP总量具体情况，划分为：经济发达城市（GDP总量超过15000亿元）、经济较发达城市（GDP总量为8000～15000亿元）、经济一般城市（GDP总量为4000～8000亿元）和经济欠发达城市（GDP总量为4000亿元以下）。如图3所示：我国经济越发达的城市其交通拥堵延时指数也就越高。具体来看，经济发达城市平均拥堵延时指数为1.989；经济较发达城市平均拥堵延时指数为1.741；经济一般城市平均拥堵延时指数为1.626；经济欠发达城市平均拥堵延时指数为1.502。由于城市经济发达，人口吸引力强，大量人口不断流入城市，导致城市交通拥堵较为严重。经济欠发达城市大多数位于中西部地区，经济活跃度较低，人口处于净流出状态，因而城市交通拥堵程度较轻。

三、城市道路交通供需平衡与交通拥堵成因分析

根据相关研究文献可知，从城市交通拥堵的成因来看，主要分为四点：一是城市道路容量与实际交通需求量不相匹配，表现为道路实际车流量超过理论最大通行量；二是城市路网不完善，某些交通节点缺乏良好的交通分流通道，导致车流叠加引发拥堵；三是汽车保有量不断增加，导致道路车流量上升；四是交通事故增多影响道路正常通行，导致交通拥堵。然而，城市交通拥堵程度反映城市道路交通运行状态，城市道路交通供需是否平衡直接影响车辆通行速度，若车辆通行速度明显低于道路设计理想值，即表明道路交通存在拥堵现象。

（一）城市道路交通供需平衡指标选取说明

道路交通供需平衡是保证城市交通运行畅通的主要参照。城市道路资源存量反映城市道路供给现状，道路车流量反映城市道路需求现状。因此，本文拟选取高峰期道路汽车密度作为衡量城市道路交通供需平衡的指标。由于每日城市道路车流密度处于动态变化中，因此，为了全面反映交通高峰时段城市道路车流密度，本文拟采用高峰小时汽车在途量作为城市道路交通需求指标，城市道路里程作为交通供给指标。高峰小时汽车在途量=城市汽车保有量×0.25（1）高峰期道路汽车密度=高峰小时汽车在途量/道路里程（2）我国不同城市规模差异非常明显，城市规模越大其通勤距离越远。那么，高峰小时汽车在途量不仅与城市汽车保有量有关，还与城市规模有关，因此，本文针对不同规模的城市，对高峰小时汽车在途量进行修正，修正结果如下：超大、特大城市高峰小时汽车在途量=城市汽车保有量×0.25×1.0Ⅰ型、Ⅱ型大城市高峰小时汽车在途量=城市汽车保有量×0.25×0.95其他规模城市高峰小时汽车在途量=城市汽车保有量×0.25×0.90由于国内部分城市在主城区实施机动车尾号限行政策，因此，这些城市高峰小时汽车在途量应乘以80%，即为实际汽车在途量。具体限行城市名单如下：超大、特大城市：北京、郑州、天津、成都、西安；Ⅰ型大城市：兰州、石家庄。结合式（1）、式（2），计算我国50座主要城市高峰期道路汽车密度平均为189辆/km，最大为255辆/km，最小为100辆/km，可见，我国不同城市道路汽车密度差异明显。

（二）计算结果及分析

根据前文分析结果可知：我国省会及以上级别城市交通拥堵情况较为严重，因此，接下来本文将以国内36座主要城市为样本，分析交通高峰期道路汽车密度与交通拥堵程度的关系。根据交通高峰期道路汽车密度计算结果将城市道路交通供需平衡划分为三种类型：轻度失衡（100辆/km≤Q<150辆/km）、中度失衡（150辆/km≤Q≤200辆/km）、重度失衡（Q>200辆/km）。如表2所示：我国36座主要城市中，有15座城市道路交通供需处于重度失衡状态，占比达到41.67%，轻度失衡的城市仅有5座，占比为13.89%。可见，我国主要城市中，大部分城市处于道路交通供需不均衡，即城市道路交通需求明显大于道路资源供给，这将进一步加剧城市道路交通压力。因此，这些大城市应加快城市道路资源供给，缓和城市道路交通供需不均的矛盾。

（三）道路交通供需失衡程度与交通拥堵关系

结合表1和表2结果可知：我国交通拥堵比较严重的城市往往处于道路交通供需重度失衡状态，那么，道路交通供需失衡程度与交通拥堵是否存在线性相关，本文将通过线性回归进行检验。假说1：道路交通供需失衡越明显，城市交通拥堵越严重。根据假说1，本文拟构建以下计量模型：yi=a+bxi+e（3）式（3）中，yi为第i座城市交通拥堵延时指数，xi为第i座城市道路汽车密度，用来反映道路交通供需失衡情况，a为常数项，b为带估计参数，e为扰动项。运行STATA15.0软件，得到回归结果见表3。

四、研究结论与启示

（一）研究结论

本文基于百度地图提供的2020年第三季度100个城市交通高峰延时指数数据，从城市规模、区域差异和经济发展水平三个维度分析了我国城市交通拥堵现状及程度，研究发现：1.我国不同城市交通高峰期拥堵程度差异明显，城市行政等级越高、城市规模越大，其城市交通拥堵情况越严重。2.从区域差异来看，我国西南和东北地区城市交通拥堵较为突出，东部地区和中部地区次之，西北地区城市交通拥堵程度最轻。3.从城市经济发展水平差异来看，经济越发达的城市其交通拥堵情况越严重，这说明城市交通拥堵程度与城市经济发达程度高度相关。4.城市道路交通供需失衡越明显，城市交通拥堵越严重。

（二）启示

首先，高度重视超大城市、特大城市交通拥堵问题，加强城市道路交通拥堵监测，对城市道路交通拥堵类型进行研判。其次，考虑到城市人口及汽车保有量的增长带来新的交通需求，应继续加强城市道路资源供给，尤其是加大超大及特大城市的道路建设力度，均衡城市交通流分布。最后，根据城市道路交通供需平衡度变化，分析城市道路交通运行特征，及时完善城市交通管理机制，避免城市交通拥堵进一步恶化。

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作者:韦敬楠 单位:广西科技大学经济与管理学院 桂林理工大学商学院