限行政策對道路交通流的影響范文

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摘要

國內外許多城市開始實施限行政策以來，其效果的有效性一直備受爭議。以天津市為例，采用多元線性回歸模型定量評價限行政策對機動車車流量的影響。研究了天津市不同路段在限行政策實施前后，機動車在不同時段的流量變化。通過選定不同的自變量與因變量做回歸分析，分別研究了限制不同尾號個數的限行政策對工作日車流量的影響，限行政策對不同路通流量影響程度的不同以及限行政策對限行前后周末車流量的變化。研究發現，限行強度越大，機動車車流量受到的影響越大；工作日限行，路口車流量減少幅度最大為16％；APEC單雙號限行，路口車流量減少幅度最大為27．4％。實施限行政策的工作日，早高峰前路口車流量最大增長了23．7％，這說明限行政策使得人們有采取提早出行的方式來規避限行政策的趨勢。限行后周末的車流量增加比例為8％～22％，這表明工作日限行政策的實施，使得人們將一些柔性的出行需求轉移到周末，增加了周末出行的需求和欲望。

關鍵詞

交通管理；限行政策；影響評價；多元線性回歸模型；尾號限行；單雙號限行

引言

19世紀70年代，限行政策起源于布宜諾斯艾利斯。加爾加斯在19世紀80年代引入了相似的限行政策，1985～1991年雅典實施限行政策，墨西哥城在1989年開始實施限行政策，圣保羅、麥德林、圣地亞哥為減少機動車使用也引入限行政策。近幾年，我國的一些城市，包括北京、天津、上海、長春、蘭州、杭州、貴陽、成都開始利用限行政策來緩解交通擁堵［1］。由于各個城市的具體情況不同，限行政策實施的效果也不盡相同。限行政策作為緩解交通擁堵，減輕空氣污染的交通管理措施，受到人們的廣泛關注。研究發現限行政策的執行成本較低，并且緩解交通擁擠的效果明顯。北京市開始實施“每周少開一天車”“一日高峰限行”等政策，在緩解交通擁堵方面取得了積極效果［2］。高浩然等［3］通過層次分析法研究發現，小汽車尾號限行的最終結果是減少了機動車的使用，加大了對公共交通的需求。DuHa－ohua［4］通過建立交通流特性模型后發現，限行政策實施后，高峰小時機動車速度提高了，道路通暢的可靠性提高了，并且交通擁堵的還原時間縮短了。WangLanlan等［5］用嵌套邏輯回歸模型識別限行政策是否或者在什么程度上影響了出行方式選擇。與限行政策對公交使用的影響相比，北京的居民在限行政策實施時會減少開車。Sun等［6］以車牌數字偏好為切入點，研究了機動車限行政策對北京交通流量的影響，測算結果表明限行政策有利于緩解交通壓力。ZhangWei等［7］指出在工作日的高峰時段有效的限行政策有可能導致居民由私家車向公交車的轉換，私家車車流量減少，公交使用率提高。毛保華等［8］指出限行政策對于緩解高峰時段的交通擁堵起到一定的作用，交通流密度越大，限行政策的影響越大。朱建安等［9］指出限行政策削減機動車出行總量，改善機動車出行環境。尾號限行措施通過總量控制，對削減城市機動車的出行效果顯著。自北京市“每周停駛一天”的分號限行措施實施以來，道路行駛車輛大幅度減少，擁堵路段也隨之減少，機動車出行環境得到很大程度的改善，在“每周一日高峰停駛”限行期間，早晚高峰路網速度均提高15％，快速路達到20％，擁堵時間縮短1h。為了研究限行政策的有效性，蘇岳龍等［10］對限行期間交通流變化數據進行了分析，通過對比限行前后交通流參數統計規律的變化特點得到如下結論：作為一種強有力的交通需求管理手段，限行政策能夠在一定程度上緩解城市交通擁堵；但是采取嚴格的限行措施，在數據采集點某些特殊時段的交通壓力依然接近或超過阻塞密度，因此其他交通需求管理策略需同步配合實施。邵丹娜等［11］指出限行措施對于交通擁堵成本的降低已經產生了一定的作用，杭州市城區的交通擁堵成本已有所下降。從北京、杭州和成都的實踐案例來看，3座城市在開始采取限行管理措施的短時間內，由于機動車使用總量的控制性削減，城市交通的擁堵狀況很快能得到較大緩解，擁堵總量、擁堵道路數量、路網平均運行速度均有所改善，可以說這種策略的效果是立竿見影的［12］。但是，限行政策在解決交通擁擠的有效性上存在質疑。謝旭軒［13］提出車主為了適應限行政策，會購置第2輛車、選擇在非限行時間出行等行為來規避限行政策，并且這些適應行為對限行政策的抵消作用更多地體現在長期效果上。作者還指出以往研究中每周限行1d導致上路的機動車減少1／5車流量的假設不正確，限行政策只限制了機動車保有量的1／5，但是對實際上路的車輛限制遠小于這個比例。FranciscoGallego等［14］發現墨西哥城的限行政策對于減少交通擁堵和減輕環境污染僅僅是在短期內有效的。Eskeland等［15］研究發現限行政策增加了墨西哥城總的出行量；二手車使用的增加以及周末出行率提高都造成了限行政策不好的效果。WangRui等［16］指出墨西哥限行政策沒有起到很好的緩解交通擁擠和減輕空氣污染的原因可能有：人們購買第2輛車；周末私家車駕駛增加。國內外學者從不同角度研究了限行政策的實施效果，其中一些研究證明了限行政策在一定程度上可以起到緩解交通擁堵，減少車流量的作用，但是對于限行尾號數字的個數與緩解交通擁擠的影響程度關系少有研究，以及限行政策對不同路段的影響是否相同也少有提及。筆者研究了天津市不同路段在限行政策實施前后，機動車在不同時段的流量變化。通過選定不同的自變量與因變量作回歸分析，分別研究了限制不同尾號個數的限行政策對工作日車流量的影響，限行政策對不同路通流量影響程度的不同以及限行政策對限行前后周末車流量的影響。

1數據來源與研究方法

1．1數據來源

據統計，2006～2012年，天津市機動車保有量由120萬輛增加到236萬輛，每年增量由7萬輛增加到30萬輛。天津市于2013年12月16日開始實施限購政策，成為我國第3個直轄市機動車限購城市。天津市交管局指揮中心的統計顯示，2000年道路交通早晚高峰平均只有1h，而到2013年平日的早晚高峰時間已擴大為1．5～2h，交通高峰時段全路網平均行駛車速約20km／h，主要路口平均飽和度為0．8左右，常見交通擁堵點127處，主要分布于中環線以內區域和對接濱海新區的放射性出入口道路。為緩解天津市交通擁擠狀況，減少機動車尾氣污染，2014年3月起，天津市實施了2種限行政策：一是自2014年3月1日至2015年1月10日，實施尾號限行措施，即在外環線（不含）以內道路每個工作日的7時至19時對特定尾號的市內機動車進行限行，機動車車牌尾號分為5組，分別為：1和6，2和7，3和8，4和9，5和0，每13周輪換1次限行尾號的組合。對于外埠機動車，工作日（法定節假日除外）每日7時至9時和16時至19時，禁止外埠牌照機動車在外環線（不含）以內道路通行；二是在APEC會議期間，為了保證APEC期間的空氣質量，天津市在2014年11月6日0時至2014年11月11日24時，實施了最高級別的應急減排措施：全市行政區域內道路每日凌晨3時至24時實行機動車單雙號限行。為了分析這2種限行措施對路網上交通流量的影響，搜集天津市10個重要路口的小時交通流數據，包括尾號限行前后以及APEC期間單雙號限行的工作日和周末數據。SCATS系統采集的原始數據是5min車流量。利用編寫的程序，結合實際路口大概的通行情況，將合理有效的數據篩選出來。然后將5min車流量數據進行合并，獲得每小時車流量，取自然對數后作為回歸模型的因變量。由于交通檢測器故障的原因，存在某些路口某些時段數據的缺失現象，通過負值和錯誤數據的篩選，得到符合要求的數據樣本量為79163個，根據不同的時段選取不同的數據進行分析，具體的數據描述見表1。

1．2數據分析方法

基于搜集的數據，運用線性回歸模型分析普通限行措施和APEC限行對交通流量的影響。為了研究2種限行措施對工作日交通流的影響，需要分析不同路口限行前后和APEC期間限行時段（07：00～19：00時）、早高峰（07：00～08：00時）和早高峰前（06：00～07：00時）交通流量的變化情況。回歸模型見式（1）。Yit＝β0＋β1×Limitationt＋β2×APECt＋εit（1）式中：Yit為考察時段車流量的自然對數；Limitationt是二分類變量，取值為1表示實施尾號限行，取值為0表示不實施尾號限行；APECt也是一個二分類變量，取值為1表示實施單雙號限行，取值為0表示不實施單雙號限行；εit為回歸模型中的隨機誤差項；β1和β2為尾號限行和APEC單雙號限行對私家車流量變化的影響程度。由于Yit是車流量的自然對數，嚴格來講，exp（β1）和exp（β2）才是精確表示由于尾號限行和單雙號限行引起的車流量的變化比例。除了APEC期間，公休日和節假日是不實施尾號限行的，那么限行措施實施是否也會對周末私家車的出行產生影響？通過以下模型來驗證限行措施對周末交通量的影響。Yit＝β0＋β1×PostPeriodt＋εit（2）式中：PostPeriodt是二分類變量，取值為1表示限行實施后的周末，取值為0表示限行實施前的周末。同樣，exp（β1）表示由于限行措施的實施引起的周末車流量的變化比例。

2數據分析

2．1限行對工作日車流量的影響

根據限行前后和APEC期間工作日的車流量數據，對式（1）所示模型進行估計。鑒于1d中不同時段的小時車流量數據差異甚大，一般根據車流量的大小可分為早晚高峰、平峰和低峰等時段，而且普通尾號限行措施的實施時段是07：00～19：00時，限行措施對不同時段車流量的影響可能存在差異。因此，筆者分別分析了限行對工作日早高峰時段（07：00～09：00時）和早高峰前（06：00～07：00時）小時車流量的影響，以及限行對工作日的限行期間（07：00～19：00時）車流量加和的影響。尾號限行和單雙號限行在不同路口和不同時段對車流量的影響見表2（紅旗長江路口在工作日的數據缺失較多，未選入分析）。由表2可見，在早高峰時段，尾號限行對海光寺和南門外福安2個路口的車流量幾乎不產生影響，回歸估計得到的系數為正數且不太顯著，而在其他路口，由于尾號限行使得車流量均減少，減少幅度最小的是南京營口，減少的比例約為1．8％，減少幅度最大的是白堤湖境路口，約減少30％。APEC期間單雙號限行使得所有路口的車流量都顯著減少（白堤湖鏡、海光寺和南門外福安3個路口的數據缺失），南京營口減少的比例最小，約7．2％，而鞍山南豐減少的比例較高，約為37．9％的車流量。全天限行時段的車流量同限行前相同時段的車流量相比，車流量的減少與高峰時段車流量的變化類似，說明限行政策并沒有對早高峰產生較大影響。值得注意的是限行措施對早高峰前車流量的影響，尾號限行對早高峰前車流量的影響基本上是增加的，除了長年和鞍山白堤2個路口，其中長年路口流量顯著減少了6．7％，鞍山白堤路口系數不顯著，可認為無明顯變化，其他路口的車流量都顯著增加或無明顯變化，其中顯著增加最多的是白堤湖鏡路口，增加比例約為23．7％。這說明，隨著限行措施的實施，出行者為了避免由于限行而不能駕駛私家車出行而選擇在限行時段開始前就完成必需出行，即提早出行。單雙號限行措施對早高峰前車流量的影響均為顯著減少，這是因為APEC期間的限行時間從03：00時開始，早高峰前06：00～07：00時屬于單雙號限行時段內，車輛減少比例較大，如鞍山南豐路口流量減少比例高達64．6％。通過觀察工作日的尾號限行和單雙號限行在高峰時段和限行時段對交通流的影響系數發現，尾號限行對交通流量的影響程度小于單雙號限行。限行政策的影響力度與限制的機動車尾號數字個數有一定的關系。限制尾號數字越多，理論上可以上路的機動車輛數就越少，恰好用數據也論證了這一點。限行政策對不同路口的車流量影響程度不同。不同路口在尾號限行或者是單雙號限行2種政策下的系數是不同的。這可能是由于不同路口的交通特性不同，導致政策效果不同。限行政策可以減少道路交通流量。通過觀察工作日2種限行政策對路通流量的影響，發現回歸系數并沒有一致的變化。可以看到復康網球館、白堤湖鏡、鞍山南豐、衛津電臺、長年、鞍山白堤、南京營口在尾號限行政策下的回歸系數是顯著負數，也就是尾號限行使得這7個路口的車流量顯著減少。根據分析結果，海光寺、南門外大街與福安大街交口2個路口不同限行措施與交通流量不存在顯著相關。產生這一現象的原因可能與其路口特征有關，上述2個路口為雙向主干道，其交通流量大幅超過其他路口。進一步推測產生這一現象的原因可能在于限行政策實施后，雖然限行時段可以使總的車流量降低，但由于部分路網的關鍵節點在出行者出行路線的選擇中會被優先考慮，因此其交通流量可能取決于其承載能力而非限行措施。在早高峰前回歸方程中，復康網球館、白堤湖鏡、鞍山南豐、衛津電臺、南門外福安、南京營口這6個路口的回歸系數為顯著正數，表明在尾號限行時，早高峰前的車流量是增加的。其他限行城市也出現類似現象，人們為了規避限行政策，選擇提前出發滿足自己通勤的交通需求。

2．2限行對周末車流量的影響

由于周末全天時段都不限行，基于限行前后的周末全天車流量數據，對式（2）所示模型進行估計，得到周末各路口的回歸結果。由表3可見，總體看來，限行措施實施后的周末車流量有增加的趨勢，除了鞍山白堤路口的周末車流量顯著減少，減少比例約為8．3％，以及南京營口、長年和紅旗長江3個路口的車流量變化不顯著，其他路口的周末車流量都顯著增加，增加比例從8％～22％左右。這說明由于工作日限行措施的實施，人們把積累的出行需求移到了周末，增加了居民周末出行的欲望和必要。對于周末交通車流量在限行政策影響下的變化，復康網球館、白堤湖鏡、鞍山南豐、衛津電臺、海光寺、南門外福安這6個路口的回歸系數是顯著正數，表明限行政策實施以后，周末車流量有增加的趨勢。天津市的工作日與周末的出行需求不同，工作日有明顯的早晚高峰，周末全天交通量比較平滑。由此可以看出，在工作日實施限行政策以后，人們可能會將一些柔性的出行需求轉移到周末，進而實現了緩解工作日高峰時段交通擁堵的政策目標。除此之外，部分路口周末的交通流量變化未體現出增長的趨勢，其中長年路口，南京營口和紅旗長江無顯著變化，鞍山白堤有小幅降低的趨勢。在前文的分析中，長年與鞍山白堤2個路口在工作日高峰前也體現出與其他路口不同的趨勢。這2個路口的地理位置較為接近、所在路段均為次支路，因此存在一定共性，但與其他路通流量變化呈現不同趨勢的具體影響因素尚待進一步研究。

3結論與討論

筆者對天津市限行政策的實施效果進行了實證研究。通過對數據的回歸分析估計了限行政策對城市道路交通流的影響，以及人們為了規避限行政策采取的措施。通過多元線性回歸模型實現對城市道路交通流變化的估計，內生變量是不同時段的道路小時交通流量（實際計算時取自然對數），外生變量作為解釋變量是分類變量，分別評價了限行政策對不同時段，不同路段道路交通流量的影響。筆者研究了2種限行政策對天津市交通流的影響，一種是平時工作日實施的限行政策，每天07：00～19：00時，對2個尾號數字進行限制。另一種限行政策是APEC期間實施的單雙號限行政策。LouisdeGrange等［17］研究發現限行政策起到了減少交通流的作用，但是實際減少值低于理論研究值，這可能是由于某些家庭不止擁有一輛私家車，在限行日會使用不同私家車出行；居民會通過早出晚歸或者直接違規出行來規避限行政策；并且人們有從私家車轉向公共交通的趨勢，LouisdeGrange基于當地的公共交通發展狀況，通過研究當地地鐵和公交客流量變化，發現人們更多地轉向地鐵而不是公交，這是由于在圣地亞哥地鐵的服務水平遠高于公交，地鐵出行時間短，可靠性高，安全性好。研究的結果也驗證了限行政策導致車流量減少的實際值少于理論值，同時在限行日早高峰前和晚高峰后的車流量有增加的趨勢。另外，通過研究限行前后周末車流量的變化，發現周末車流量有增加的趨勢，這雖然對于環境污染沒有太大緩解作用，但是減輕了工作日的交通擁擠，這種限行政策對于人們出行方式的改變有可能會對人們的出行模式選擇形成長期的影響；研究發現限行政策對不同路段的交通流量影響不同，路段的交通特性影響限行政策的實施效果，在實施限行政策時應謹慎考慮當地的交通環境。朱建安選擇了路段流量、路段車速、擁堵報警次數、公交車速等衡量指標對比分析了北京、杭州和成都的限行政策效果。研究發現限行后路段流量減少，車速提高，擁堵報警次數減少，公交車速也提高了，這4個衡量指標的變化說明了限行政策對交通最直接的影響力，限行政策對于緩解城市交通擁堵起到了立竿見影的效果。筆者除了發現限行政策在限行時段減少了城市道路車流量，回歸分析的結果顯示限行的數字越多，緩解的交通擁堵的效果越好；但是如果不采取其他措施，比如大力發展公交來幫助轉移限行這部分的交通需求，就會影響到限行政策的接受度。筆者還分析了限行政策對不同時段的車流量影響；限行政策實施以后，早高峰前的道路交通車流量有所增加，人們有通過提早出發規避限行政策的趨勢。政策制定者要謹慎制定限行政策的實施細則，限行不是目的，而只是一種手段。筆者研究發現限行政策對于緩解交通擁堵有一定的效果，但是實際效果低于理論預期值；并且結果顯示限行的數字越多，緩解交通擁堵的效果越好；但是不能任意限行，在確定限行數字的個數時，不僅僅要根據具體交通需求，還要根據當地具體的交通環境，限行后人們是否能夠通過其他的交通方式實現出行需求。在實施限行政策的同時，若不采取其他措施，比如大力發展公交來幫助緩解限行這部分的交通需求，那就會影響民眾對限行政策的接受度。限行政策對不同路段的影響有差異，本文研究結果是限行政策對城市主干路交通流量的影響較小，對次干路交通流量影響較大，可能意味著限行對于緩解主干路的交通擁堵作用有限，因此在主干道還必須輔以其他交通政策，比如公交優先政策，盡量將限行的這部分交通需求引導到公共交通上來。由于限行政策的有效性因具體的交通環境而異，實施時要具體路段具體分析；本文的研究結果發現工作日的限行，可能會將人們平時的柔性出行需求轉移到周末，致使周末的交通流量增加；或者是選擇在工作日提早出發來規避限行政策，這種限行政策引起的人們出行行為的變化，可能就會形成長期的影響，必須從行為轉化的角度探索人們在政策影響下出行行為的具體變化，具有什么樣特質的人群會由私家車出行轉向公交；什么樣特質的人會堅持私家車出行。這種對于居民出行行為變化的研究為政策制定提供了理論依據。筆者的研究也有一定的局限性：①選取的路口數量較少，如果可以采集到更多路段的城市交通流數據，可能會有更深入的結論；②采用的線性模型較簡單；③限行政策對交通流量的影響是短期的，其長期性效應還需進一步研究。在后續的研究中將繼續收集更大范圍、更長時間尺度的數據，對比限行政策對不同城市交通流的影響；關于限行政策時效性的研究，也需要采集限行政策實施后不同時間段的交通流數據，進行研究分析；采用多元回歸模型從客觀上評價了限行政策對交通流的影響，繼續探求新的方法研究限行政策如何影響人們的出行方式選擇。

參考文獻

［1］華家麗，楊坤．國內外限行政策績效評價研究述評［J］．學術論壇，2013（22）：188－190

［2］張溪，溫慧敏，高永．城市交通需求管理政策效果評價技術方法：以北京市尾號限行政策為例［C］．第九屆中國智能交通年會，廣州：中國智能交通協會，

作者：楊雨 李庚 王蓉 邱鵬 賈寧 單位：天津大學管理與經濟學部 日照市技術監督信息研究所