基于交通模型的机动车限行结果测试——以西安市为例

基于交通模型的机动车限行结果测试——以西安市为例

朱凯

西安市城市规划设计研究院陕西西安710082

摘要：由于交通拥堵的加剧，很多城市已经或正在研究采用机动车限行的方法来缓解拥堵。本文探讨了将城市交通模型应用于机动车限行测试的方法，并对西安市拟采用的限行方案进行测试，分别对限行前后机动车出行量、路段平均车速和小汽车行驶周转率等方面的变化进行定量分析，基于模型测试结果，对限行方案给出优化建议。

关键词：机动车限行；交通模型；西安

1.前言

近年来，国内机动车尤其是小汽车使用量剧增，多个大型城市已经实施了机动车限制措施，以控制道路机动车需求量，减轻城市交通拥堵。2016年，西安市机动车保有量突破260万辆，其机动车千人拥有率位居全国前列，交通拥堵较为严重，西安市政府拟提出常态化限行，并广泛征求社会意见。本文拟从理性和科学角度出发，借助交通模型测算限行的影响，并根据测算结果，对限行给出建议。

2.交通模型体系简介

交通模型是反映交通系统内在规律的数学模型组合，并通过数字、图形、影像、视频等形式来描述，融合多种学科理论，运用数理方法和计算机软硬件设备，对交通政策与规划、建设与投资、运行与管理等提供支持的重要定量分析技术[1]。

2011年，西安市启动交通模型建立工作，由市政府牵头，于2011年9月进行了西安历史上第一次综合交通大调查，受调查人口超过16万。基于一手调查资料，西安市于2012年完成第一个官方交通模型。西安市交通模型对西安市各类规划和建设项目起到了很好的定量评估作用，多次给市政府提供了有价值的决策依据。

3.交通模型应用于机动车限行测试的方法

机动车限行措施对城市道路交通的影响极为敏感，需要结合城市交通模型进行系统的评估和论证，具体评价方法如下。

首先设置详细的测试指标体系。其次，将现状交通供给和需求，交通政策等信息更新至现状模型，使模型精度最优，记录现状交通政策下各类指标。再次，给出适当的限行措施，包括限行区域、限行时段、限行尾号等，方案可以实施单一措施或者组合措施，将措施组合反应至交通模型，然后，通过交通模型对限行方案进行测试，通过道路饱和度、平均车速、机动车周转率等指标对限行方案进行评价。评价指标结果应体现城市机动车出行总体情况和各区域的差别情况，以便全面了解限行的影响，对限行方案调整给出建议。

4、西安市限行方案模型测试

4.1限行方案

本测试基于西安市官方的限行征求意见草案，概况如下：限行时段：7：00至20：00（13个小时）；限行日：工作日；限行方法：每天限行两个车牌尾号，即每天限行20%的车辆；限行区域：西安市及西咸新区；限行对象：除公交车、新能源车、大中小客车、工程车辆和营运车辆等之外的机动车。

4.2测试结果分析

（1）限行对拥堵的改善情况

西安市每天的机动车出行约252万车次，其中高峰小时出行约23.4万车次，限行后每天将减少44万次的机动车出行，高峰小时减少4.7万次机动车出行。

限行后，全市高峰时段道路行驶车速将提高6%。且不同区域的车速提高比例差别很大，对二环内的车速提高效果最为明显，平均车速由限行前的18.32提升至21公里，提升15%，而越到外围，限行对车速改善效果越不明显，三环外提高比例仅2%。由此得出结论，限行对拥堵改善的效果，从中心向外围递减，这是因为，中心区机动车出行强度高，现状车速较低，20%的小汽车出行限制，对车速提高效果明显。而外围出行强度小，道路本来运行良好，车速较高，因此车速提升空间不大。

（2）限行对市民出行时间的影响

限行由于减少了小汽车出行量，会提高道路整体运行车速，包括公交的车速，这意味着牺牲20%的车辆出行权利，提升所有人的出行速度，帮所有人节省时间。

用模型测算限行后每个小时的全市小汽车时间耗费，以及改乘公交后的小汽车主增加的时间耗费，再综合计算全天耗费时间，可发现：限行前，早上7点至8点开车出发的西安市民，在路上消耗的总时间29.2万小时，开车市民全天消耗256万小时。限行后，早高峰消耗总时间缩短为17万小时，全天消耗163万小时，即限行将使小汽车出行市民全天节省92.9万小时，当然，每天还有44万原小汽车出行被迫选择公交出行，按现有公交车速计算，这部分人比限行前增加的出行时间大约为8.4万小时，因此，综合考虑，限行后全体市民每天可节约的出行时耗大约为84.5万个小时。

限行前后西安小汽车出行时耗变化图

（3）限行对汽车尾气排放的影响

车辆尾气排放与车辆行驶里程，路况等因素息息相关，而限行可减少减少全市机动车周转量，改善路况，这些都有助于减少尾气排放，那究竟能减少多少，由于排放因子计算相当复杂，这里仅做简单测算。

限行前，全市小汽车每天周转量约2116万车公里，限行后为1743万车公里，每天减少周转量为373万车公里，按照每车公里排放0.19kg的二氧化碳计算，每天减少的二氧化碳排放量为709吨。一公顷阔叶林一天大约可吸收1吨二氧化碳，这意味着，限行带来的二氧化碳减排量，相当于709公顷森林吸收二氧化碳的能力。

5.结语

使用交通模型对西安市限行进行定量测算的结果表明，限行在减少机动车出行量的基础上，有效的提高了道路车速，节约了市民出行时间，同时，通过减少机动车周转量，对环境改善有所改善。测试同时发现，限行对交通拥堵的改善作用，越靠市中心约明显，越是出行高峰期越明显，由此，建议政府在制定限行政策时尽可能不针对外围地区，而且，限行时间仅覆盖高峰时段。

现实中，限行带来的结果是复杂的，本文是基于公共交通能够满足限行后需求为前提的，且限行不会引起机动车异常增长，因此，具备强有力的公交水平是限行的必要条件，而且，为了避免限行后机动车异常增长，建议限购措施同限行措施一同出台。

参考文献：

[1]陈先龙.中国城市交通模型现状问题探讨[J].城市交通，2016，14（02）：17-21.

[2]罗典.基于城市交通模型的城市机动车限制措施评价研究——以佛山市机动车限行措施研究为例[A].2013年中国城市交通规划年会暨第27次学术研讨会论文集[C].中国城市规划学会城市交通规划学术委员会：，2014：6.

[3]吴丹.北京市奥运会机动车限行措施的效果评估[A].中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集（第四卷）[C].中国环境科学学会：，2009：6.

作者简介：

朱凯，硕士，工程师，城市注册规划师，主要研究方向：城市交通规划，单位：西安市城市规划设计研究院。