江蘇省節(jié)假日高速公路交通擁堵成因及大流量分級管控策略探究

湯海學(xué)

（江蘇省高速公路聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)管理中心 江蘇 南京 320000）

我國高速公路建設(shè)起步較晚，高速公路通行服務(wù)能力在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)難以滿足公眾出行需求，高速公路交通擁堵治理已經(jīng)成為高速公路運(yùn)行管理面臨的重要課題。國內(nèi)學(xué)者對于高速公路擁堵的研究是在國外管理理念和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實(shí)際國情，逐步勾勒出高速公路運(yùn)行管理的概貌。吳忠貴[1]等學(xué)者結(jié)合我國高速公路的擁堵狀況從工程可行性研究報(bào)告編制角度進(jìn)行了合理研究，以找尋相應(yīng)對策。張貴林[2]等學(xué)者更加強(qiáng)調(diào)天氣、道路毀壞等外在因素導(dǎo)致的高速公路擁堵事件。閆慶軍[3]表述了他們關(guān)于交通需求超過供給的分析。周偉[4]、袁居才[5]等人認(rèn)為節(jié)假日集中出行和免費(fèi)政策給高速公路治堵提出難題。隨著我國機(jī)動車保有量持續(xù)增加及城鎮(zhèn)化發(fā)展，公眾對美好出行需求的向往更加明顯[6]。節(jié)假日期間，公眾集中出行形成高速公路超飽和運(yùn)行，局部路段通行服務(wù)保障面臨巨大壓力，造成規(guī)律性交通擁堵[7]。

為有效緩解假期高速路網(wǎng)通行壓力，提高通行效率和通行能力，為公眾提供安全暢通、舒適快捷的出行服務(wù)保障，滿足公眾對美好出行的向往和需求[8]，本文基于2021年國慶假期江蘇高速路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，研究假期超飽和運(yùn)行交通擁堵成因，并針對性提出大流量分級管控策略。

一、高速公路路網(wǎng)擁堵特點(diǎn)和成因

從整個(gè)國慶假期路網(wǎng)運(yùn)行來看，交通擁堵整體呈現(xiàn)“雙峰四階段”。第一個(gè)高峰出現(xiàn)在10月1日，第二個(gè)高峰出現(xiàn)在10月5日，與公眾的出行和返程節(jié)點(diǎn)相匹配。4個(gè)階段分別為：擁堵激增階段，9月30日擁堵情況開始逐漸攀升，至10月1日10時(shí)，路網(wǎng)擁堵里程最大，達(dá)到610公里，此時(shí)路網(wǎng)擁堵節(jié)點(diǎn)達(dá)151個(gè)；擁堵減少階段，10月2日至10月3日擁堵較10月1日明顯減少，在國慶期間相對擁堵程度較輕；擁堵二次攀升階段，10月4日路網(wǎng)擁堵開始繼續(xù)與日攀升，10月5日達(dá)到國慶期間的次高峰；擁堵二次緩和階段，10月6日開始至10月7日擁堵又開始相對減輕。

圖1 路網(wǎng)分日擁堵里程

如圖1所示，每日交通擁堵也呈現(xiàn)出“雙峰四階段”的規(guī)律，以9月30日至10月1日凌晨為例，首峰增長階段：凌晨至10時(shí)；首峰降低階段：11時(shí)至14時(shí)；次峰增長階段：15時(shí)至19時(shí)；次峰降低階段：20時(shí)之后，其他日期的小時(shí)擁堵規(guī)律也基本符合該趨勢，與公眾的作息規(guī)律基本吻合。

如圖3所示，國慶假期，江蘇高速路網(wǎng)交通擁堵演變也呈現(xiàn)4個(gè)階段：一是擁堵起始階段：0時(shí)至5時(shí)；二是擁堵增長階段：6時(shí)至10時(shí)；三是擁堵高峰階段：11時(shí)至18時(shí)；四是擁堵消散階段：19時(shí)至24時(shí)。

擁堵起始階段，路網(wǎng)擁堵分布相對零散，擁堵節(jié)點(diǎn)主要分布在蘇南交通出行需求較大的城市周邊，主要集中在蘇州、無錫、南京等地出城主要節(jié)點(diǎn)，如尹山樞紐、董浜樞紐、薛埠樞紐、雍莊樞紐等。

圖2 全網(wǎng)小時(shí)擁堵樞紐數(shù)

擁堵增長階段，擁堵蔓延至過江通道及其上下游，省內(nèi)主要過江通道及其連接線開始出現(xiàn)區(qū)域性擁堵，如董浜樞紐、峭岐樞紐、丹徒樞紐。同時(shí)，江蘇省內(nèi)主要高速通道（沿海大通道、滬寧通道等）也呈現(xiàn)擁堵蔓延態(tài)勢，如京滬高速碩放樞紐至東橋樞紐段、沈海高速雪岸樞紐至新聯(lián)樞紐段、新?lián)P高速明祖陵互通至黃花塘樞紐段、啟揚(yáng)高速汊河樞紐至蜀岡樞紐段。

擁堵高峰階段，此時(shí)路網(wǎng)擁堵處于峰值附近，過江通道跨江大橋段通行狀態(tài)相對較好，但江蘇省內(nèi)主通道及過江通道接線路段呈現(xiàn)長距離擁堵蔓延現(xiàn)象，如京滬高速無錫段、江陰大橋接線段、蘇通大橋接線段、啟揚(yáng)高速黃花塘樞紐上下游路段等。

擁堵消散階段，重要樞紐上游及過江通道上游路段擁堵逐漸消散，擁堵節(jié)點(diǎn)集中出現(xiàn)在下游較為零散，此時(shí)擁堵節(jié)點(diǎn)主要出現(xiàn)在蘇中、蘇北等區(qū)域路段。

圖3 擁堵起始階段熱力圖

江蘇全省的路段擁堵演變規(guī)律是，以重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)-跨江大橋及重要通道-跨江大橋兩端及重要通道蔓延-擴(kuò)散成片-大范圍區(qū)域擁堵，總體呈現(xiàn)出“點(diǎn)-線-面”累積漸變的特征，與公眾的作息規(guī)律和行動軌跡相吻合。

此外，通過將交通事故數(shù)據(jù)與路段擁堵數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，對路網(wǎng)主要擁堵成因進(jìn)行劃分，如圖4所示，藍(lán)色表示非事故擁堵，黃色表示事故擁堵。就江蘇省高速路網(wǎng)整體擁堵情況，以擁堵時(shí)長占比10%、15%為界，高速路網(wǎng)擁堵成因主要可分為3種：

一是需求增長型擁堵：此類路段交通事故關(guān)聯(lián)性擁堵占比較低，路段85%以上擁堵源于流量激增，特點(diǎn)是擁堵規(guī)模大、持續(xù)時(shí)間長。例如，G2京滬高速、G15沈海高速、S49新?lián)P高速、G25長深高速、G42滬蓉高速、G2513淮徐高速、G1522常臺高速、G36寧洛高速、G30連霍高速、S48滬宜高速、S19通錫高速、S28啟揚(yáng)高速、S55寧宣高速、S17蘇臺高速、S39江宜高速、G3京臺高速、G50滬渝高速、G2503南京繞城、S58滬常高速、S68溧蕪高速等。

二是事故誘發(fā)型擁堵：此類路段交通事故關(guān)聯(lián)性擁堵占比較高，路段50%以上的擁堵與交通事故相關(guān)，特征是擁堵規(guī)模相對較小、持續(xù)時(shí)間受交通事故處置時(shí)間的影響，如S48滬宜高速、G30連霍高速、S19通錫高速、G36寧洛高速等。

三是需求事故疊加型擁堵：交通事故導(dǎo)致的擁堵比例相對較大，占比均介于15%至50%之間。例如，G4221滬武高速、G1516鹽洛高速、G40滬陜高速、G4011揚(yáng)溧高速四條道路屬于事故、需求疊加型擁堵。

圖4 江蘇省高速擁堵事故與非事故占比

通過統(tǒng)計(jì)和分析數(shù)據(jù)可知，假日期間城市周邊高速公路擁堵現(xiàn)象的主要成因是，由短時(shí)集中出行需求導(dǎo)致的局部節(jié)點(diǎn)通行流量飽和、交通事故引發(fā)的局部路段通行能力下降，以及兩者疊加作用形成局部路段交通受阻。在時(shí)間上交通擁堵與公眾出行規(guī)律和作息時(shí)間相一致，因此，應(yīng)該根據(jù)不同的擁堵原因和時(shí)間段采取分級管控策略來改善交通擁堵。

二、高速公路大流量分級管控策略

基于節(jié)假日高速公路超飽和運(yùn)行成因和特征，江蘇高速從路網(wǎng)和路段兩個(gè)層面，積極探索節(jié)假日大流量分級管控策略，努力提升高速路網(wǎng)通行服務(wù)水平，服務(wù)公眾美好出行。

（一）路網(wǎng)出行服務(wù)策略

路網(wǎng)層面出行服務(wù)策略，主要包括出行信息發(fā)布、假日出行誘導(dǎo)、中重型貨車限時(shí)錯峰出行、跨省區(qū)域協(xié)作等管控服務(wù)策略。為服務(wù)公眾假日出行，路網(wǎng)層面的管控服務(wù)重點(diǎn)是出行信息服務(wù)和路網(wǎng)區(qū)域協(xié)調(diào)。道路管理部分應(yīng)該根據(jù)路網(wǎng)交通量歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測節(jié)假日路網(wǎng)流量，分析路網(wǎng)流量分布特征，針對性采取路網(wǎng)層面管控措施，根據(jù)相關(guān)措施，制定出行服務(wù)指南，主要包括通行政策、流量預(yù)測、路網(wǎng)環(huán)境、擁堵預(yù)警和出行提示等。

區(qū)域路網(wǎng)相關(guān)道路管理單位，需要共享管轄區(qū)域的高速公路信息，動態(tài)把握路網(wǎng)整體運(yùn)行環(huán)境，保障路網(wǎng)管控策略信息發(fā)布有效性、連續(xù)性。根據(jù)出行需求，在有條件的情況下，可以成立一體化出行信息服務(wù)協(xié)作組，全面推進(jìn)區(qū)域高速公路一體化信息服務(wù)工作，通過多種信息渠道（如媒體發(fā)布會、微信公眾號、出行訪談節(jié)目等）將信息快速、準(zhǔn)確、簡明的傳達(dá)給公眾。

（二）路網(wǎng)交通管控措施

為防止或減輕關(guān)鍵路段在瞬發(fā)高流量下通行飽和，主線分流應(yīng)通過發(fā)布路段的擁堵信息，提示通行車輛在管控的匝道或者樞紐繞行，達(dá)到緩解交通擁堵，提升通行能力的目的，使主線路段交通分流能夠在一定程度緩解擁堵路段的通行壓力。

為了保障分流效果，要確定路網(wǎng)各路段交通運(yùn)行狀況，保證分流路徑有足夠的剩余通行能力容納分流交通量。分流管控的范圍內(nèi)，分流路徑飽和度要低于主線飽和度，且滿足分流路徑剩余通行能力，大于分流交通量。分流路徑為高速公路時(shí)，可選擇同時(shí)分流客貨車車流；分流路徑為國省干線公路時(shí)，分流對象選擇小客車；采用現(xiàn)有情報(bào)板或臨時(shí)信息發(fā)布設(shè)施發(fā)布主線分流信息。

（三）路段分級管控策略

路段分級管控是道路保暢工作的重要環(huán)節(jié)，前期根據(jù)《江蘇省大流量分級管控方案》細(xì)化后，路段管理單位可依據(jù)分級管控指標(biāo)進(jìn)行判斷，一旦路段曾經(jīng)或長期處于高預(yù)警等級（指二級及以上），或者高預(yù)警常態(tài)化發(fā)生，可考慮依照配套管控措施的建議，增設(shè)外場流量感知設(shè)施及信息發(fā)布設(shè)施，完善大流量管控能力建設(shè)及儲備，保障提前應(yīng)對節(jié)假日大流量。

表1 雙向四車道高速公路大流量交通分級管控措施匹配表

表2 雙向六車道高速公路大流量交通分級管控措施匹配表

表3 雙向八車道高速公路大流量交通分級管控措施匹配表

（四）路段分級管控策略實(shí)施

在確定需要進(jìn)行分級管控的關(guān)鍵路段之后，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場情況選取管控措施，一般根據(jù)不同情況可采用以下五種管控措施。

1.路段節(jié)點(diǎn)交通渠化策略，適用于匯入主線的匝道或者樞紐的車道數(shù)大于等于兩車道且加速車道長度能夠滿足車輛提速至主線速度，節(jié)點(diǎn)渠化主要通過水馬或者隔離樁，將雙車道匝道逐漸渠化成為單車道匝道，減少匝道匯入主線的交通量，提升主線的運(yùn)行效率。

2.匝道交替放行策略，適用于距離主線擁堵路段上游的雙車道匝道，匝道交替放行主要采用紅綠燈交替放行，或者用隔離樁或水馬等隔離雙車道減為單車道，交警現(xiàn)場指揮，有條件要在地面上標(biāo)注通行序號。在主線飽和度達(dá)到該策略開啟條件下，根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過預(yù)警分級確定流率及速度數(shù)值，作為動態(tài)調(diào)整匝道車輛的數(shù)據(jù)支撐。

3.收費(fèi)站點(diǎn)啟閉控制策略，要謹(jǐn)慎使用，雖然擁堵路段的收費(fèi)站關(guān)閉可以減緩車輛的駛?cè)?，但是從路網(wǎng)整體效率來看，車輛會通過其他的收費(fèi)站點(diǎn)駛?cè)耄锌赡軐?dǎo)致其他路段的擁堵，進(jìn)而有可能導(dǎo)致整個(gè)路網(wǎng)效率下降。

4.應(yīng)急車道開放，可以提高整個(gè)路段的通行能力，在合適的時(shí)機(jī)開放應(yīng)急車道能夠有效的緩解交通擁堵，提高道路通行能力，但應(yīng)注意確定合適的管控范圍，通行信息要醒目簡明，且應(yīng)該注意啟閉時(shí)機(jī)的把握和啟閉信息的及時(shí)更新。

5.臨時(shí)借道通行，根據(jù)部分路段流量潮汐變化的特點(diǎn)，適時(shí)打開中央分隔帶，通過擺放錐桶、水馬等物理隔離設(shè)施，臨時(shí)借用對向車道通行，有效利用道路資源，達(dá)到斷面交通流量最大化，緩解單側(cè)路段因交通流量大或交通事故導(dǎo)致的交通擁堵，進(jìn)一步提高道路通行效率。臨時(shí)借道通行，要根據(jù)高速公路現(xiàn)場條件確定，在存在中央可移動隔離帶條件下，通過臨時(shí)信息發(fā)布設(shè)施保障該策略的實(shí)施。

三、結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)進(jìn)步、中心城市的持續(xù)擴(kuò)張和人民生活水平的不斷提高，節(jié)假日期間高密度城際出行需求與有限的道路通行能力之間的矛盾將繼續(xù)增強(qiáng)[8]。因此總結(jié)短時(shí)高密度出行時(shí)道路擁堵成因和規(guī)律，對于正確應(yīng)對這種可預(yù)測短期交通壓力具有重要意義。這種擁堵在初期最為嚴(yán)重，而后在每一天出行高峰期達(dá)到每日擁堵頂峰，意味著早期應(yīng)對措施對改善擁堵至關(guān)重要。本文通過路網(wǎng)擁堵數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、交通事故數(shù)據(jù)及各路段交通管控?cái)?shù)據(jù)等研究擁堵規(guī)律和成因，提出路網(wǎng)和路段分級管控策略，從實(shí)際情況出發(fā)提出多種應(yīng)對措施，為今后應(yīng)對短時(shí)高密度出行導(dǎo)致的高速公路擁堵提供有益見解。