淺論城市交通擁堵問(wèn)題成因與車路協(xié)同解決方案

1、淺論城市交通擁堵問(wèn)題成因與車路協(xié)同解決方案【摘要】交通擁堵已經(jīng)成為一個(gè)巨大的城市問(wèn)題。文章以北京為例，分析了北京交通擁堵的成因及現(xiàn)有的交通狀況改善方案，提出從技術(shù)手段，著眼于蓬勃發(fā)展的人工智能在交通的解決方案車路協(xié)同，以此改善城市交通問(wèn)題?！娟P(guān)鍵詞】交通擁堵;成因;解決手段;車路協(xié)同一、前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化程度的加深，城市擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重，與之相伴的污染問(wèn)題、安全問(wèn)題等隨之而來(lái)，進(jìn)一步加深矛盾，給經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及居民的幸福感都帶來(lái)了重大的負(fù)向影響。根據(jù)百度地圖發(fā)布的2018年度中國(guó)城市交通報(bào)告，第四季度，哈爾濱、北京和重慶位列全I(xiàn)!百城擁堵榜單前三位，通勤高峰速度分別為25.48公里

2、/時(shí)，26.48公里/時(shí)和29.8公里/時(shí)。北京、濟(jì)南、哈爾濱和樂(lè)山分別為汽車保有量300萬(wàn)級(jí)、200萬(wàn)級(jí)、100萬(wàn)級(jí)和小于100萬(wàn)級(jí)四類城市的榜首。從世界城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來(lái)看，很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市都存在不同程度交通擁堵的問(wèn)題。需要指出的是，交通擁堵并不是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，但卻是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中不可忽視的問(wèn)題，如不重視，必將成為發(fā)展的阻礙。根據(jù)中國(guó)交通部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，靜態(tài)交通問(wèn)題帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失已占城市人口可支配收入的20%相當(dāng)于GD剛失5%-8%15座大城市的居民每天上班比歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家多消耗28.8億分鐘，“時(shí)走時(shí)?！钡慕煌▽?dǎo)致原油消耗占中國(guó)總消耗量的20%以上。由停車引發(fā)的交通事故、社會(huì)安全損失更

3、是難以計(jì)數(shù)。二、北京交通擁堵的原因（一）經(jīng)濟(jì)學(xué)原因城市經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)特征就在于其空間性和聚集性。城市因空間聚集而產(chǎn)生并發(fā)展、壯大?？臻g聚集既是城市的產(chǎn)生原因，也是城市問(wèn)題產(chǎn)生的原因之一。人口和道路資源的空間聚集使城市中心區(qū)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行具有明顯的聚集效應(yīng)，規(guī)模經(jīng)濟(jì)由此產(chǎn)生，同時(shí)，居民出行行為的聚集效應(yīng)也具有典型的外部性特征，帶來(lái)了聚集不經(jīng)濟(jì)。交通擁擠產(chǎn)生的外部成本是其中所占比例最大的一種聚集不經(jīng)濟(jì)。道路交通和商品一樣，也具有供求關(guān)系，城市交通擁堵可以認(rèn)為是汽車對(duì)道路的需求和供應(yīng)不足的城市道路之間的矛盾。而從本質(zhì)上說(shuō)，是民眾對(duì)交通的需求和交通量供給的矛盾。在考慮對(duì)策的時(shí)候，也應(yīng)該從供求角度入手，以提升效

4、用。（二）社會(huì)原因北京作為國(guó)家首都，在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展、城市不斷擴(kuò)大的同時(shí)，交通問(wèn)題顯著而原因十分復(fù)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(huán)形放射式道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)先天存在缺陷。雖然這種路網(wǎng)有利于形成對(duì)市中心的強(qiáng)大吸引力，但由于過(guò)度把外圍的交通迅速引入市中心，使得中心路網(wǎng)負(fù)荷過(guò)大，二、三環(huán)形交通壓力極易形成;而環(huán)路間缺乏快速聯(lián)絡(luò)線，交通機(jī)動(dòng)性較方格棋盤式道路網(wǎng)差;環(huán)路節(jié)點(diǎn)和立交橋在車流壓力大時(shí)極易發(fā)生擁堵。同時(shí)，這種中心式城市規(guī)劃使得北京的交通呈潮汐規(guī)律，即主要商務(wù)區(qū)、金融區(qū)和行政區(qū)都集中在三環(huán)以內(nèi)，而隨著市中心房?jī)r(jià)提升，居住地與工作地越發(fā)分離，交通的早高峰與晚高峰十分明顯

5、。再加上北京作為首都，經(jīng)常有大型活動(dòng)舉辦，交通管制也進(jìn)一步加劇了交通壓力。根據(jù)極光大數(shù)據(jù)發(fā)布的2018年中國(guó)城市通勤研究報(bào)告，四個(gè)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(zhǎng)更進(jìn)一步加大了高峰時(shí)期交通的壓力。在各城市平均通勤時(shí)間比較排名中，北京名列第一，時(shí)間達(dá)到56分鐘。同時(shí)北京的民用機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)增長(zhǎng)，到17年達(dá)到563萬(wàn)輛，私家車上路比例維持較高的水平。三、東京發(fā)展經(jīng)驗(yàn)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(wàn)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(jī)動(dòng)車保有量在逐年下降，從07年的460萬(wàn)量、下降到17

6、年的324萬(wàn)量。這可以歸功于東京發(fā)達(dá)的公共交通。東京在多年前，軌道交通出行占比即達(dá)到90%以上，不僅線路多、車站密度高，而且站內(nèi)換乘也十分方便。最繁忙的新宿站，有超過(guò)200個(gè)出口，51個(gè)站臺(tái)，每天平均400萬(wàn)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(rèn)為是汽車對(duì)道路的需求和供應(yīng)不足的城市道路之間的矛盾。從本質(zhì)上說(shuō)，是民眾對(duì)交通的需求和交通量供給的矛盾。因此，要解決交通擁堵問(wèn)題，必須建設(shè)和完善公共交通體系。北京在18年軌道交通的發(fā)展取得了令人矚目的成績(jī)，綠色交通比例從2011年的42%上升到

7、73%，2018年北京地鐵公司所轄16條運(yùn)營(yíng)線共運(yùn)送乘客31.16億人次，日均853.7萬(wàn)人次，高峰時(shí)日運(yùn)送乘客超過(guò)1000萬(wàn)人次。北京地鐵已經(jīng)成為世界上最繁忙的地鐵系統(tǒng)之一。在現(xiàn)有階段恐難以承擔(dān)更多的運(yùn)力。同時(shí)，地面公交運(yùn)行速度慢、換乘不便，自行車出行環(huán)境惡化，都使得人們傾向于私家車出行。和其他國(guó)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?yè)矶?，北京政府也不斷出臺(tái)限制類的行政措施，如已經(jīng)實(shí)施的限制外地車輛進(jìn)京時(shí)間、對(duì)小汽車的購(gòu)買采取搖號(hào)政策，同時(shí)對(duì)私家車上路實(shí)行限號(hào)政策等，在特殊時(shí)期還會(huì)實(shí)行單雙號(hào)運(yùn)行的辦法。但這種政策并不能從根本上解決問(wèn)題：行政類手段沒(méi)有帶給民眾其他高出行效

8、率的選擇，從而降低對(duì)私家車出行的依賴，因此并沒(méi)有帶來(lái)?yè)矶碌拿黠@改善，而只是讓民眾覺(jué)得交通方式受到限制。近年來(lái)，也有其他的行政類建議如疏解人口。有觀點(diǎn)認(rèn)為北京擁堵主要原因是人口過(guò)多，建議疏散人口，尤其是“低端”人口，以提升整體的城市運(yùn)行效率，但這些人群并不是擁有私家車的主要人群，對(duì)于降低私家車數(shù)量來(lái)說(shuō)沒(méi)有用處。又或者把人口從市區(qū)疏解到郊區(qū)，但這樣反而拉開了通勤距離，私家車使用頻率會(huì)更高，加重早晚高峰的交通擁堵。（三）經(jīng)濟(jì)手段除此之外，也有多方聲音建議收取擁堵費(fèi)以經(jīng)濟(jì)手段緩解交通問(wèn)題。根據(jù)庇谷（1932）福利經(jīng)濟(jì)學(xué)中的外部性理論，當(dāng)出行者進(jìn)入道路時(shí)，在自己獲得便利的同時(shí)也會(huì)增加道路的擁堵，擁堵不但

9、會(huì)給出行者自己帶來(lái)出行效率的損失，也會(huì)給其他的出行者帶來(lái)?yè)p失。哈佛大學(xué)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家格萊澤說(shuō)：“交通問(wèn)題實(shí)際上表明，想要滿足人們對(duì)于任何免費(fèi)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(jīng)驗(yàn)，采用電子收費(fèi)模式。這種辦法和行政類手段相比，對(duì)于出行者可選擇的余地更多，用經(jīng)濟(jì)角度“強(qiáng)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(diǎn)是，擁堵費(fèi)的實(shí)施前提是配套的公共交通水平跟上、鼓勵(lì)民眾選擇公共交通出行。在現(xiàn)有地下交通趨近于飽和、地面公交時(shí)間成本高，進(jìn)而影響出行體驗(yàn)和效率的情況下，擁堵費(fèi)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(shí)行這種方式城市少之又

10、少的原因之一。（四）技術(shù)手段6月6日，工信部向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電四家運(yùn)營(yíng)商發(fā)放了5G商用牌照。這意味著5G正式在國(guó)內(nèi)啟動(dòng)商用。這比工信部之前的計(jì)劃，提前了整整一年。5G作為新一代通信技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)，將催生新的技術(shù)、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)、模式，也將牽引互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與各行各業(yè)深度融合。交通領(lǐng)域也將受益于此隨著科技和配套基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步發(fā)展，可以通過(guò)科技的手段提升交通的效率、減少污染和交通擁堵帶來(lái)的損失，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。車路協(xié)同即是其中一項(xiàng)技術(shù)方案對(duì)現(xiàn)有道路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)配以智能汽車的解決方案，即以人工智能技術(shù)把智能的車與智能的路連接起來(lái)，從一個(gè)整體系統(tǒng)的層

11、面來(lái)統(tǒng)一調(diào)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(yōu)化系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、減少事故發(fā)生概率，從而緩解交通擁堵，是信息技術(shù)與汽車和交通兩大行業(yè)相融合的結(jié)果。是對(duì)供需矛盾中的供，以高效的技術(shù)手段加以提升，從而緩解矛盾。其實(shí)早在2011年科技部863計(jì)劃就設(shè)立了“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”，這也是“車路協(xié)同”名詞的來(lái)源。如今隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，政府越來(lái)越意識(shí)到運(yùn)用科技解決交通的效率問(wèn)題，發(fā)展車路協(xié)同技術(shù)及其應(yīng)用已納入交通部智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略。目前國(guó)家的在建項(xiàng)目有：新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)工程/北京冬奧會(huì)、雄安新區(qū)項(xiàng)目等。同時(shí)，需求也催發(fā)著新的商機(jī)。越來(lái)越多的企

12、業(yè)，以其領(lǐng)先的人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)，進(jìn)入到這一領(lǐng)域。2018年，阿里巴巴、百度、華為等公司先后發(fā)布了車路協(xié)同的戰(zhàn)略計(jì)劃和方案。其中，華為發(fā)布了車路一體化智能網(wǎng)聯(lián)體系C-V2X白皮書，騰訊發(fā)布了5G時(shí)代車路協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用白皮書，共同推進(jìn)安全政策落地實(shí)施并制定行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)。這也標(biāo)志著，車路協(xié)同將不僅僅是實(shí)驗(yàn)，而進(jìn)入到下一步商用和應(yīng)用的階段。五、結(jié)束語(yǔ)車路協(xié)同解決方案在世界上來(lái)看屬于十分先進(jìn)的理念，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)均腐于實(shí)驗(yàn)階段。從經(jīng)濟(jì)性角度，也需要對(duì)車路協(xié)同的效率和成本進(jìn)行進(jìn)一步的考量。理論上來(lái)說(shuō)，這部分的成本亦可以通過(guò)對(duì)于民眾時(shí)間成本的降低來(lái)獲得補(bǔ)償，所以其效用也會(huì)不斷增加;其對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)和人民生活幸福感的提升，我們將拭目以待。這一技術(shù)帶給中國(guó)城市的變化也必將令世界矚目。參考文獻(xiàn)：朱明皓.城市交通擁堵