基于RFID數(shù)據(jù)的不同管控措施下重慶交通流時(shí)空特征分析

劉亞飛 康清蓉＊ 孔繁靈 李麗

1.重慶市機(jī)動(dòng)車排氣污染管理中心 重慶 400020

2.中山大學(xué) 智能工程學(xué)院 廣東 廣州 510006

精細(xì)的交通流時(shí)空分布特征不僅能夠有效反映城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)趨勢(shì)，也是研究道路機(jī)動(dòng)車污染排放特征的關(guān)鍵。正常時(shí)期不同城市由于地理位置、經(jīng)濟(jì)格局等因素影響，空氣污染具有復(fù)雜性，而極限管控期間全社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)基本停擺，生產(chǎn)活動(dòng)減少和交通限制直接導(dǎo)致能源消耗降低，各種排放源處于排放低值，是污染物減排的極限，因此極限管控期是檢驗(yàn)城市交通流參數(shù)與城市空氣質(zhì)量相關(guān)性的適宜場(chǎng)景，已有研究表明，在新冠疫情控制期，交通源較低的排放是NO2濃度減少的主要原因[1]，而疫情后期，隨著復(fù)工復(fù)產(chǎn)推進(jìn)，人群和貨物大量流動(dòng)，能源消耗和污染氣體排放更有可能會(huì)超過(guò)疫情前的水平[2]。因此，通過(guò)分析管控期間典型城市的交通流變化特征可揭示重大公共事件下的交通流變化規(guī)律，為政府在不同管控階段制定針對(duì)性措施提供參考，同時(shí)從側(cè)面反映限制生產(chǎn)和出行活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)于空氣質(zhì)量的影響，有助于進(jìn)一步確定不同排放源對(duì)于整個(gè)城市污染狀況的主導(dǎo)性，可為未來(lái)的環(huán)境政策設(shè)計(jì)提供額外信息。

目前，有不少學(xué)者針對(duì)春節(jié)期間或重大突發(fā)事件等特殊事件下城市交通特征進(jìn)行了分析。闞長(zhǎng)城[3]等基于百度地圖時(shí)空數(shù)據(jù)，針對(duì)公共交通通勤出行群體，推算了疫情期間的通勤OD（Origin to Destination）分布，揭示了北京市公共交通系統(tǒng)非常態(tài)與正常情景下的特征差異，張釗[4]等基于新冠肺炎疫情期間移動(dòng)手機(jī)漫游數(shù)據(jù)分析了浙江省隨著疫情的發(fā)展其交通流的時(shí)空分布特征。受限于數(shù)據(jù)獲取難度、數(shù)據(jù)精度等因素，通過(guò)多源高精度數(shù)據(jù)分析疫情期間城市交通流變化的研究主要集中在北京、廣州、深圳等一線城市，然而不同城市的交通條件、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等存在差異，相關(guān)研究結(jié)論對(duì)于其他地區(qū)的適用性需要進(jìn)一步討論，不同數(shù)據(jù)的分析結(jié)果是否具有一致性尚不明確。

重慶市作為全國(guó)唯一在省級(jí)區(qū)域大規(guī)模實(shí)施的機(jī)動(dòng)車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)國(guó)家級(jí)信息化試點(diǎn)，為該研究提供很好的數(shù)據(jù)條件。因此，本研究利用機(jī)動(dòng)車電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)RFID（Radio Frequency Identification Data）對(duì)疫情管控不同時(shí)期重慶市中心城區(qū)的交通流時(shí)空變化特征進(jìn)行分析，同時(shí)與廣州、深圳兩地進(jìn)行對(duì)比，揭示極限管控下不同地區(qū)交通流的時(shí)空分布規(guī)律異同點(diǎn)，可為類似重大公共事件的科學(xué)研判和政策實(shí)施提供參考。

1 數(shù)據(jù)采集與方法

1.1 數(shù)據(jù)采集時(shí)空范圍

重慶市于2020年1月24日啟動(dòng)重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級(jí)響應(yīng)，關(guān)停所有公共文化場(chǎng)所、景區(qū)、網(wǎng)吧及游戲游藝場(chǎng)所，開(kāi)始實(shí)施交通領(lǐng)域疫情監(jiān)測(cè)檢測(cè)，對(duì)入渝（重慶，簡(jiǎn)稱“渝”）車輛進(jìn)行登記和車載人員體溫檢測(cè)，啟動(dòng)碼頭、火車站、汽車客運(yùn)站等重點(diǎn)場(chǎng)所的體溫檢測(cè)。1月28日，發(fā)布通知明確市內(nèi)各類企業(yè)復(fù)工、復(fù)產(chǎn)時(shí)間不得早于2020年2月9日24:00。3月10日，重慶市將突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級(jí)響應(yīng)調(diào)整為二級(jí)響應(yīng)。3月24日，重慶市突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急響應(yīng)級(jí)別從二級(jí)調(diào)整為三級(jí)。

因此，研究收集了重慶市2020年從春運(yùn)開(kāi)始（1月10日）到3月31日內(nèi)環(huán)快速路及其以內(nèi)區(qū)域（以下簡(jiǎn)稱內(nèi)環(huán)區(qū)域）電子標(biāo)識(shí)點(diǎn)位交通數(shù)據(jù)，其中電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)采集自638個(gè)流量點(diǎn)位，時(shí)間分辨率為1小時(shí)。

1.2 時(shí)空分布特征分析方法

本研究從時(shí)間和空間兩個(gè)維度分析重慶市內(nèi)環(huán)區(qū)域交通狀況，分類定義數(shù)據(jù)的時(shí)空屬性?？臻g維度參照地圖匹配結(jié)果依據(jù)行政區(qū)劃及道路類型進(jìn)行分類。

時(shí)間維度上，根據(jù)不同管控措施劃分為6個(gè)分析時(shí)段。階段A對(duì)應(yīng)春節(jié)前正常時(shí)期，從2020年1月10號(hào)到2020年1月23號(hào)，共計(jì)14天。階段B對(duì)應(yīng)一級(jí)響應(yīng)期，由于一級(jí)響應(yīng)期時(shí)間跨度較長(zhǎng)，期間交通管控措施變化較大，進(jìn)一步細(xì)分為三個(gè)階段，階段B1代表從2020年1月24號(hào)到2020年2月9號(hào)的停工停產(chǎn)期；階段B2代表復(fù)工第一階段，從2020年2月10號(hào)到2020年2月23號(hào)，持續(xù)兩周；階段B3代表復(fù)工第二階段，從2020年2月24號(hào)到2020年3月9號(hào)。二級(jí)響應(yīng)期從2020年3月10號(hào)到2020年3月23號(hào)，對(duì)應(yīng)階段為C，另選取8天數(shù)據(jù)，持續(xù)到3月31日，代表三級(jí)響應(yīng)期，對(duì)應(yīng)階段為D。

2 結(jié)果與討論

2.1 管控期間路網(wǎng)流量情況與變化

2020年1月10日-2020年3月31日內(nèi)環(huán)區(qū)域單路段日均車流量變化如圖1所示，呈現(xiàn)明顯的凹形，停工停產(chǎn)期B1后期和復(fù)工第二階段B2位于凹形底部，凹形左半部分春節(jié)前正常時(shí)期A及停工停產(chǎn)期B1前期單路段日均車流量下降幅度較快，凹形右半部分從復(fù)工第二階段B3開(kāi)始單路段日均車流量基本成線性變化，到三級(jí)響應(yīng)期D已恢復(fù)至春節(jié)前同期水平。整體上重慶市疫情期間道路運(yùn)行的變化趨勢(shì)與廣州[5]類似，停工停產(chǎn)期和復(fù)工復(fù)產(chǎn)后第一、二周處于較低水平，復(fù)工復(fù)產(chǎn)后第三周起加速恢復(fù)，其中重慶市交通流量恢復(fù)至正常水平所需時(shí)間較長(zhǎng)，約為10周。

春節(jié)前（A階段）流量持續(xù)處于較高水平，臨近除夕急劇下降；一級(jí)響應(yīng)期B階段期間流量持續(xù)下降，其中停工停產(chǎn)期B1階段為正常時(shí)期A階段的25%左右，B2階段復(fù)工首日流量有所回升，隨后迅速回落，與B1階段持平，由于返崗人員工需進(jìn)行隔離的政策影響，該階段交通需求仍處于較低水平，面臨巨大的防控壓力。復(fù)工第二階段B3、二級(jí)響應(yīng)期C、三級(jí)響應(yīng)期D三個(gè)階段流量變化趨勢(shì)類似，均處于回升階段，其中B3階段恢復(fù)至正常時(shí)期的65%左右，C階段恢復(fù)至正常時(shí)期的85%左右，D階段已恢復(fù)至正常水平，整體上中心城區(qū)疫情防控響應(yīng)等級(jí)調(diào)整時(shí)機(jī)與交通運(yùn)行拐點(diǎn)高度一致，說(shuō)明相關(guān)措施出臺(tái)及時(shí)有力，符合交通運(yùn)行變化規(guī)律和居民主觀意愿。進(jìn)一步對(duì)比工作日與非工作日單路段日均流量發(fā)現(xiàn)，疫情后選擇周末出行的人數(shù)會(huì)有所降低，與啟動(dòng)“一級(jí)響應(yīng)”之前數(shù)據(jù)相比，疫情發(fā)生后非工作日車流量占比下降約3%，說(shuō)明疫情發(fā)生后周末彈性出行需求有所削減。

通過(guò)對(duì)重慶市內(nèi)環(huán)區(qū)域交通數(shù)據(jù)分析表明，整體上交通流特征不同階段差異性明顯，與春節(jié)前正常時(shí)期A相比，停工停產(chǎn)期B1和復(fù)工第一階段B2處于交通低谷期，復(fù)工第二階段B3開(kāi)始屬于交通恢復(fù)時(shí)期，到階段D基本恢復(fù)至春節(jié)前正常水平。

2.2 管控期間交通高峰期小時(shí)車流的變化特征

進(jìn)一步分析不同時(shí)期該區(qū)域的小時(shí)流量如圖2所示，除停工停產(chǎn)期B1外，均呈現(xiàn)明顯的早晚高峰現(xiàn)象，復(fù)工復(fù)產(chǎn)期B1、B2階段早晚高峰流量處于較低水平，約為正常期間（A階段）的40%，其次是B3，復(fù)工第二階段B3早晚高峰流量已接近至正常期間（A階段）的80%，進(jìn)入二級(jí)響應(yīng)期C階段開(kāi)始早晚高峰已高于春節(jié)前正常期間A階段。此外，疫情發(fā)生后夜間流量持續(xù)下降，并無(wú)正常期間的晚間小高峰現(xiàn)象，說(shuō)明疫情會(huì)顯著抑制人們的夜間出行需求。

圖2 不同時(shí)期重慶市內(nèi)環(huán)快速路及以內(nèi)區(qū)域車流量時(shí)段分布

2.3 管控期間交通流量的空間分布特征

研究區(qū)域內(nèi)6個(gè)階段路網(wǎng)日均流量的空間分布如圖3所示。不同時(shí)期流量較高路段基本一致，但在流量上呈現(xiàn)較大差異。正常期間車流量較高通道如內(nèi)環(huán)快速路部分路段、機(jī)場(chǎng)路、上清寺路、海峽路、鵝公巖立交等，停工停產(chǎn)期B1內(nèi)環(huán)北部區(qū)域內(nèi)環(huán)快速路和機(jī)場(chǎng)路，以及中部連接中心城區(qū)東西方向的鵝公巖大橋車流量較高；復(fù)工復(fù)產(chǎn)第一階段B1各路段車流量均有所降低，車流量較高路段僅內(nèi)環(huán)快速路北部路段，從B3階段開(kāi)始各路段車流量逐漸回升，其中內(nèi)環(huán)快速路、跨江橋梁等路段車流量回升速度顯著高于其他路段。

注：A：春節(jié)前正常時(shí)期，2020/01/10-2020/01/23；B1：停工停產(chǎn)期，2020/01/24-2020/02/09；

B2：復(fù)工第一階段，2020/02/10-2020/02/23； B3：復(fù)工第二階段，2020/02/24-2020/03/09；

C：二級(jí)響應(yīng)期，2020/03/10-2020/03/23； D：三級(jí)響應(yīng)期，2020/03/24-2020/03/31。

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于RFID數(shù)據(jù)，對(duì)不同交通管控措施下的重慶交通流時(shí)空特征進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

1）疫情對(duì)于重慶市中心城區(qū)的影響時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10周左右，并隨著管控措施力度的不同呈現(xiàn)明顯的階段性。交通流量恢復(fù)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)與廣州、深圳等地基本一致，均出現(xiàn)在復(fù)工復(fù)產(chǎn)兩周后。

2）疫情對(duì)交通的影響較為嚴(yán)重階段包括停工停產(chǎn)期和復(fù)工復(fù)產(chǎn)前兩周，期間內(nèi)環(huán)及以內(nèi)區(qū)域單路段日均流量為正常期間的25%。

3）內(nèi)環(huán)快速路和跨江通道等路段恢復(fù)速度較快，解除“一級(jí)響應(yīng)”對(duì)于交通恢復(fù)增益明顯，主要路段日均流量迅速回升至正常期間60%以上。