城市交通擁堵程度及影響因素分析

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一、引言

近二十年，在城市化和機動化的雙重作用下，我國城市交通出行特征發生了巨大變化，由非機動車出行為主轉向小汽車出行為主[1]，從而導致城市地面交通供需不均衡，交通高峰期城市道路擁堵嚴重，同時機動車尾氣排放也成為城市大氣污染的主要來源之一。城市交通擁堵不僅導致能源消耗、環境污染、交通事故頻發等問題，而且還損害人們的身心健康[2]。雖然我國城市交通事業發展迅猛，但城市道路供給卻顯著低于汽車的增長速度，城市道路車輛密度逐年增大，城市交通擁堵日趨嚴重。為了解決城市交通擁堵頑疾，一方面，增加城市道路資源的方式在一定程度上緩解了交通供需失衡情況；另一方面，通過采用大數據診斷城市交通擁堵的癥結，交通擁堵逐漸得到階段性緩解[3]。由于我國城市人口及汽車保有量仍處于增長階段，因此，城市交通擁堵現象在短期內難以得到有效根治，甚至有可能出現進一步惡化的趨勢。關于城市交通擁堵特征相關研究主要分為三大類：一是城市路網交通節點擁堵測度，其評價指標包括：交叉口延誤時間、排隊長度與飽和度，路段平均車速、車流密度與服務水平等。城市道路交叉口及路段內擁堵研究成果較為豐富，且研究手段偏向于交通工程技術[4-6]。二是城市區域交通擁堵程度綜合評價，主要以城市區域交通運行狀況衡量交通擁堵程度，一般以路網服務水平作為判斷依據，路網服務水平越低則交通擁堵越嚴重[7]。城市區域交通擁堵評價主要通過計算區域路網容量與實際交通需求量進行對比分析，以定量研究為主。三是城市交通擁堵的時空變化特征[8-10]。從時間上看，城市交通擁堵主要集中在早晚通勤時間，且交通擁堵從通勤高峰期向全天和周末蔓延；從空間上看，城市交通擁堵現象不僅局限于大城市，眾多中小城市也呈現不同程度的交通擁堵狀態，交通擁堵分布由點到線再到面，擁堵范圍呈擴大趨勢。城市交通是一項系統工程，完善城市路網結構、提高城市交通管理效率都是緩解交通擁堵的有效對策[11]。雖然交通擁堵現象在我國城市具有普遍性，但是由于城市區位、人口規模、經濟發展水平等因素的影響，不同的城市交通擁堵特征具有一定的差異性。然而，大量文獻以城市個案作為研究對象，分析城市交通擁堵特征及變化規律，鮮有從全國或區域層面研究城市交通擁堵分布特征。交通擁堵各項指標在一定程度上可以反映城市交通運行狀態，但仔細考察發現，不同城市交通擁堵程度存在顯著差異，因而，學者們的研究視角轉移到交通擁堵指數上，利用大數據挖掘對城市交通擁堵進行測度[12]。因此，為了彌補已有研究的不足，本文利用百度地圖提供的我國100個城市交通擁堵延時指數大數據，從全國層面考察城市交通擁堵分布特征，探究城市規模、經濟發展水平與交通擁堵程度的內在關聯性，識別城市交通擁堵特征差異，為相關部門治理城市交通擁堵提供可參考依據。

二、我國城市交通擁堵差異分析

近年來，全國各地通過實施城市交通“暢通工程”，交通擁堵問題得到了一定的緩解，但由于我國城市人口及汽車保有量持續增長，城市交通擁堵問題并沒有得到根本解決，全國仍有三分之二的城市在通勤時間存在不同程度的交通擁堵。根據百度地圖提供的2020年第三季度全國100個主要城市交通擁堵延時指數來看，不同城市交通擁堵延時指數差異較大，這表明不同城市交通擁堵程度不同。

（一）交通擁堵延時指數來源及說明

本研究采用的相關數據來自百度地圖提供的全國100個主要城市交通擁堵延時指數，時間跨度為2020年7月1日至2020年9月30日。百度地圖數據庫根據海量的交通出行數據、車輛軌跡數據和位置定位數據挖掘計算所得，能客觀地反映城市交通運行狀態，具有獨特的優勢。百度地圖擁堵延時指數采用“通勤高峰擁堵指數”來衡量城市交通擁堵程度，即工作日早晚高峰時段（7:00-9:00和17:00-19:00），實際行程時間與暢通行程時間的比值計算得到，兩者比值越大則說明該城市交通擁堵越嚴重。根據擁堵延時指數不同，將城市交通擁堵劃分為4類擁堵等級，從高到低依次為嚴重擁堵[2.10~）、中度擁堵[1.80~2.10）、輕度擁堵（緩行）[1.50~1.80）和暢通[1.0~1.50）。（采用2020年第三季度擁堵延時指數主要考慮到2021、2022年國內部分城市的疫情影響了城市道路交通，2020年第三季度國內疫情較為平穩，因而選取這個時間。）

（二）我國城市交通擁堵總體現狀

根據百度地圖提供的數據：2020年第三季度全國100個主要城市中交通達到嚴重擁堵的有5個，中度擁堵的有14個，輕度擁堵（緩行）的有43個，其余38個城市處于暢通狀態。其中，全國城市交通擁堵程度最嚴重的城市為重慶，高峰期擁堵延時指數為2.504，通勤高峰實際速度僅為20.18km/h。對比2019年第三季度，全國大多數城市交通擁堵延時指數均呈上升趨勢。其中，重慶、西安、廣州、青島和北京等特大城市交通擁堵程度大幅上升，一些大城市“治堵”效果逐漸被日益增長的汽車保有量抵消，中度擁堵以上等級的城市數量明顯增加，城市交通擁堵有進一步加重的趨勢。如表1所示：我國交通嚴重擁堵的城市分別為重慶、北京、貴陽、昆明和青島，高峰時段居民出行耗時是暢通狀態下的2倍以上，這些均為省會及以上級別城市。從中度擁堵的城市來看，僅有佛山和珠海為地級市，其余城市均為省會以上級別，這說明我國交通擁堵程度較為嚴重的城市大多數為省會以上級別。從輕度擁堵（緩行）的城市來看，除了深圳、天津、東莞和鄭州等這幾個特大城市以外，主要集中在省會城市和地級市。從暢通的城市來看，除了烏魯木齊、西寧和銀川這幾個省會城市以外，基本上集中在地級市。可見，城市行政等級越高其交通擁堵往往越嚴重，如北京、重慶；但也有個別行政等級較低的城市交通擁堵較為嚴重，如珠海；部分行政等級較高的城市其交通擁堵情況并非特別嚴重，如寧波和天津。

（三）不同規模城市交通擁堵程度

我國城市發展規模差異明顯，根據城市人口規模大小依次劃分為超大城市（主城區常住人口超過1000萬人）、特大城市（主城區常住人口為500～1000萬人）、Ⅰ型大城市（主城區常住人口為300～500萬人）、Ⅱ型大城市（主城區常住人口為100～300萬人）、中等城市（主城區常住人口為50～100萬人）、Ⅰ型小城市（主城區常住人口為20～50萬人）和Ⅱ型小城市（主城區常住人口小于20萬人）。如圖1所示：城市規模越大，城市交通擁堵延時指數也就越高。具體來看，超大城市和特大城市通勤高峰平均擁堵指數較高，分別為2.022和1.926，普遍處于中度擁堵狀態；Ⅰ型大城市通勤高峰平均擁堵指數為1.752，處于輕度擁堵狀態；Ⅱ型大城市和中小型城市通勤高峰平均擁堵指數比較接近，分別為1.505和1.493。可見，我國不同規模城市通勤高峰平均擁堵延時指數差異明顯，超大城市和特大城市面臨較大的交通壓力，而Ⅱ型大城市和中小型城市交通壓力相對較小。

（四）不同區域城市交通擁堵程度

為了詳細刻畫我國城市交通擁堵分布區域差異，本文把100個城市按所屬省級行政區劃分為東部地區、西南地區、西北地區、中部地區及東北地區五大區域。由于這100個城市大部分集中在東部地區和中部地區，為了克服樣本區域分布不均導致的計算偏差，本文從100個城市中選取省會城市、副省級城市、直轄市及規模較大的地級市，總共50個城市。具體城市名單為：東部地區包括上海、北京、廣州、深圳、天津、青島、東莞、南京、杭州、蘇州、佛山、寧波、廈門、福州、海口、煙臺、惠州、汕頭；西南地區包括重慶、成都、貴陽、昆明、南寧、柳州、拉薩；西北地區包括西安、烏魯木齊、蘭州、西寧、銀川、呼和浩特；中部地區包括武漢、鄭州、濟南、長沙、合肥、石家莊、太原、南昌、唐山、保定、邯鄲、淄博、臨沂、徐州、洛陽；東北地區包括沈陽、長春、哈爾濱、大連。如圖2所示：我國西南地區城市交通擁堵延時指數最高，其次是東北地區，其平均擁堵延時指數分別為1.953和1.924；東部地區為1.800；中部地區和西北地區城市交通擁堵延時指數相對較低，分別為1.639和1.578。從東部地區城市交通擁堵情況來看，擁堵程度雖然不是最嚴重，但個別超大城市擁堵程度依然較為嚴重，例如北京、上海和廣州。西南地區和東北地區城市交通擁堵較為嚴重，除了柳州以外均為省會及以上級別城市，尤其是西南地區的重慶、貴陽和昆明這三個城市交通擁堵情況十分嚴重。西北地區雖然均為省會城市，但除了西安以外，其余城市交通擁堵情況不是特別嚴重。中部地區除了武漢和濟南兩個特大城市交通擁堵較為嚴重以外，其他城市交通擁堵情況不是特別突出。

（五）不同經濟發展水平的城市交通擁堵程度

我國不同區域經濟發展水平差異較大，表現為東部地區經濟發展水平高于中西部地區，尤其是三大城市群地區經濟發展水平走在全國前列。為了對比不同經濟發展水平的城市交通擁堵差異程度，本文擬采用2019年我國各市GDP作為衡量城市經濟發達程度。根據各市GDP總量具體情況，劃分為：經濟發達城市（GDP總量超過15000億元）、經濟較發達城市（GDP總量為8000～15000億元）、經濟一般城市（GDP總量為4000～8000億元）和經濟欠發達城市（GDP總量為4000億元以下）。如圖3所示：我國經濟越發達的城市其交通擁堵延時指數也就越高。具體來看，經濟發達城市平均擁堵延時指數為1.989；經濟較發達城市平均擁堵延時指數為1.741；經濟一般城市平均擁堵延時指數為1.626；經濟欠發達城市平均擁堵延時指數為1.502。由于城市經濟發達，人口吸引力強，大量人口不斷流入城市，導致城市交通擁堵較為嚴重。經濟欠發達城市大多數位于中西部地區，經濟活躍度較低，人口處于凈流出狀態，因而城市交通擁堵程度較輕。

三、城市道路交通供需平衡與交通擁堵成因分析

根據相關研究文獻可知，從城市交通擁堵的成因來看，主要分為四點：一是城市道路容量與實際交通需求量不相匹配，表現為道路實際車流量超過理論最大通行量；二是城市路網不完善，某些交通節點缺乏良好的交通分流通道，導致車流疊加引發擁堵；三是汽車保有量不斷增加，導致道路車流量上升；四是交通事故增多影響道路正常通行，導致交通擁堵。然而，城市交通擁堵程度反映城市道路交通運行狀態，城市道路交通供需是否平衡直接影響車輛通行速度，若車輛通行速度明顯低于道路設計理想值，即表明道路交通存在擁堵現象。

（一）城市道路交通供需平衡指標選取說明

道路交通供需平衡是保證城市交通運行暢通的主要參照。城市道路資源存量反映城市道路供給現狀，道路車流量反映城市道路需求現狀。因此，本文擬選取高峰期道路汽車密度作為衡量城市道路交通供需平衡的指標。由于每日城市道路車流密度處于動態變化中，因此，為了全面反映交通高峰時段城市道路車流密度，本文擬采用高峰小時汽車在途量作為城市道路交通需求指標，城市道路里程作為交通供給指標。高峰小時汽車在途量=城市汽車保有量×0.25（1）高峰期道路汽車密度=高峰小時汽車在途量/道路里程（2）我國不同城市規模差異非常明顯，城市規模越大其通勤距離越遠。那么，高峰小時汽車在途量不僅與城市汽車保有量有關，還與城市規模有關，因此，本文針對不同規模的城市，對高峰小時汽車在途量進行修正，修正結果如下：超大、特大城市高峰小時汽車在途量=城市汽車保有量×0.25×1.0Ⅰ型、Ⅱ型大城市高峰小時汽車在途量=城市汽車保有量×0.25×0.95其他規模城市高峰小時汽車在途量=城市汽車保有量×0.25×0.90由于國內部分城市在主城區實施機動車尾號限行政策，因此，這些城市高峰小時汽車在途量應乘以80%，即為實際汽車在途量。具體限行城市名單如下：超大、特大城市：北京、鄭州、天津、成都、西安；Ⅰ型大城市：蘭州、石家莊。結合式（1）、式（2），計算我國50座主要城市高峰期道路汽車密度平均為189輛/km，最大為255輛/km，最小為100輛/km，可見，我國不同城市道路汽車密度差異明顯。

（二）計算結果及分析

根據前文分析結果可知：我國省會及以上級別城市交通擁堵情況較為嚴重，因此，接下來本文將以國內36座主要城市為樣本，分析交通高峰期道路汽車密度與交通擁堵程度的關系。根據交通高峰期道路汽車密度計算結果將城市道路交通供需平衡劃分為三種類型：輕度失衡（100輛/km≤Q<150輛/km）、中度失衡（150輛/km≤Q≤200輛/km）、重度失衡（Q>200輛/km）。如表2所示：我國36座主要城市中，有15座城市道路交通供需處于重度失衡狀態，占比達到41.67%，輕度失衡的城市僅有5座，占比為13.89%。可見，我國主要城市中，大部分城市處于道路交通供需不均衡，即城市道路交通需求明顯大于道路資源供給，這將進一步加劇城市道路交通壓力。因此，這些大城市應加快城市道路資源供給，緩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與交通擁堵關系

結合表1和表2結果可知：我國交通擁堵比較嚴重的城市往往處于道路交通供需重度失衡狀態，那么，道路交通供需失衡程度與交通擁堵是否存在線性相關，本文將通過線性回歸進行檢驗。假說1：道路交通供需失衡越明顯，城市交通擁堵越嚴重。根據假說1，本文擬構建以下計量模型：yi=a+bxi+e（3）式（3）中，yi為第i座城市交通擁堵延時指數，xi為第i座城市道路汽車密度，用來反映道路交通供需失衡情況，a為常數項，b為帶估計參數，e為擾動項。運行STATA15.0軟件，得到回歸結果見表3。

四、研究結論與啟示

（一）研究結論

本文基于百度地圖提供的2020年第三季度100個城市交通高峰延時指數數據，從城市規模、區域差異和經濟發展水平三個維度分析了我國城市交通擁堵現狀及程度，研究發現：1.我國不同城市交通高峰期擁堵程度差異明顯，城市行政等級越高、城市規模越大，其城市交通擁堵情況越嚴重。2.從區域差異來看，我國西南和東北地區城市交通擁堵較為突出，東部地區和中部地區次之，西北地區城市交通擁堵程度最輕。3.從城市經濟發展水平差異來看，經濟越發達的城市其交通擁堵情況越嚴重，這說明城市交通擁堵程度與城市經濟發達程度高度相關。4.城市道路交通供需失衡越明顯，城市交通擁堵越嚴重。

（二）啟示

首先，高度重視超大城市、特大城市交通擁堵問題，加強城市道路交通擁堵監測，對城市道路交通擁堵類型進行研判。其次，考慮到城市人口及汽車保有量的增長帶來新的交通需求，應繼續加強城市道路資源供給，尤其是加大超大及特大城市的道路建設力度，均衡城市交通流分布。最后，根據城市道路交通供需平衡度變化，分析城市道路交通運行特征，及時完善城市交通管理機制，避免城市交通擁堵進一步惡化。

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作者:韋敬楠 單位:廣西科技大學經濟與管理學院 桂林理工大學商學院