国内外基于大数据的交通需求管理政策研究

赛文交通网 · 公众号 · · 2024-11-30 14:33

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李瑞敏刘志勇 | 作者

近年来，城市交通系统获得的日渐丰富的多源数据为交通政策效果的实证研究提供了强有力的支撑。利用大范围、自动化的交通数据采集工具，可以持续性采集政策实施前后一段时期内交通系统多个方面的特征数据，从而为交通政策效果的实证分析提供可靠的数据来源。杰弗里·韦斯特在《规模》一书中写道：“物理学和生物学取得巨大进步的一个主要原因是，人们可以操控正在研究中的系统以检验源自假设、理论和模型的定义明确的预测和推论。”而近年来，交通领域的数据技术发展使得整个城市交通系统几乎可以作为一个实验系统来为各种交通政策的实施提供效果估计的实证，即实施城市交通领域的大规模自然实验，从而更好地促进对交通政策的实质理解。

理论上而言，交通需求管理政策能够减少出行需求，尤其是小汽车出行需求，对于改善道路交通流运行状况等具有良好的作用。然而，由于出行惯性、出行模式特征差异、特定需求等因素的影响，改变出行者（尤其是高峰期间的通勤者）的习惯、态度甚至文化是一件艰巨的任务。因此，交通需求管理的出发点非常好，但是实际效果如何，还需要相应的评估验证。

受制于数据获取手段，对交通需求管理政策效果的估计曾经主要是基于各类抽样调查来进行分析，而基于海量大数据的实证研究则较少见。近年来，随着交通大数据的日渐丰富，某项交通需求管理政策的实际影响效果可以通过政策实施前后积累的海量数据进行分析研判。由此，各类交通需求管理措施的实际效果得以进行实证研究。从研究成果数量来看，当前关注交通需求管理措施对空气质量、污染物排放等的研究占比较大，这与当前的研究热点不无关系。

1）国外一些工作

保罗·J·伯克使用了2008-2015年间印度尼西亚的Jasa Marga及其子公司运营的19条收费公路的月度数据，计算了印度尼西亚历史性的燃油补贴改革对机动车出行的影响。在对可能影响交通流量的一系列其他因素进行控制的前提下，使用月度数据进行的估算表明，道路上机动车流量的即时燃料价格弹性为-0.1，如果考虑一年内的反应，则价格弹性变化到-0.2。基于这一估计，印度尼西亚在2013年和2014年进行的燃料补贴改革使得道路在2015年下半年的交通压力相对于没有改革的情况减少了约10%。

有学者研究了雅加达停止高乘员车辆（high-occupancy vehicle，HOV）政策的影响。雅加达从1992年开始长期实施HOV政策，规定早晚高峰期（7:00-10:00，16:30-19:00）在城市中心商务区的部分主干道上的小汽车至少搭载3人，但是在2016年4月该政策突然宣布终止。研究人员利用通过谷歌地图从安卓手机上收集的匿名交通速度数据，对政策实施区域及周边数条主要道路进行了分析，结果发现取消HOV政策后，早高峰的延误时间从每公里2.1分钟上升到3.1分钟，晚高峰则从每公里2.8分钟上升到5.3分钟。该政策的取消导致了整个城市的交通状况恶化，甚至波及到了从未限行的道路上或从未实施限行的时间段。另外，也有学者评估了雅加达突然停止HOV政策对公共交通的影响，以期发现交通系统中潜在的相互依存关系。针对政策改变前后整个城市的快速公交系统（Bus Rapid Transit, BRT）客流量开展调查统计，分析结果显示高峰时段的客流量明显增加，尤其是晚高峰。不过，增加的幅度取决于该地区是否受到最初的政策的限制。该研究表明针对某一种交通方式的政策变化可能会波及其他交通方式。

基于米兰市收费政策的变化，利用多类检测数据，有学者分析了收费政策的实效和影响。2008年米兰市开始在中心区进行道路收费，2012年初调整收费费率等，7:30-19:30进入中心区的车辆需要缴纳5欧元，后来有过取消、重启收费的过程，为研究收费的交通影响提供了自然实验的环境。基于检测数据，研究结果发现道路收费对交通的影响体现在如下方面：部分出行者会改变出行时间，例如提前到收费期前（早上7:30以前）或推迟到收费期后（晚上19:30以后）出行；收费期间早晚高峰的交通流量有所下降，但9:00到15:00之间的流量无明显变化；在空间上，距离收费区域很近（例如不超过2公里）的外围非收费道路的交通流量在收费期间明显上升，与伦敦市2003年开始收费后的现象一致；在城市内，道路定价和公共交通可能存在替代性，在公交不发达的道路上，交通流量受收费影响变化较大，在公共交通发达的道路上，道路收费对于减少交通量的效果可能有限；估计的收费长期弹性约为-0.3，即收费价格每增加1%，进入收费区的机动化出行会减少0.3%。

新加坡一直以来以其实施的拥堵收费政策等在交通需求管理方面而闻名。2013年，新加坡对其收费政策进行了涨价调整。针对这一情况，有学者利用海量的公交刷卡数据研究了收费上升对于巴士公共交通客运量的影响，利用差分法（Differences-in-Differences Method，DID）发现，在2013年的拥堵收费价格上涨后，在受影响的收费入口区域，公共巴士客流量在上午时段增加了12%至20%，在傍晚高峰时段增加了约10%。拥堵收费挤压的需求在早高峰更倾向于通过其他交通方式完成出行，这在一定程度上体现了通勤者在早高峰的出行比傍晚价格弹性低、抑制难度大；巴士乘客量的增加至少在两个月内具有长期效应，且来自低收入区域的乘客对提高拥挤收费的反应更强烈。

2）国内一些工作

2000年以来，由于城市化、机动化的快速发展，我国众多城市在应对城市交通拥堵等问题的过程中也结合城市特点、事件需求、发展阶段等，实施了多样化的交通需求管理措施。近年结合大数据的发展，学者们也进行了基于海量数据的交通需求管理措施效果的定量评估。

基于居民出行特征调查数据、道路交通量断面流量数据、公共交通断面流量数据、出租车轨迹定位数据（反映道路车速）等，邹哲等人评估了天津市机动车“限购、限行”政策的影响。天津市的“五日制”限行措施使得中心城区内小汽车日出行量变为189万车次/日，同比下降8.1%。但不容忽视的是小汽车日均行驶里程增长为25公里，同比增长13.6%，且限行时段之外的机动车出行量有所增加。尽管如此，道路平均行程车速有明显提高，根据出租车轨迹定位数据分析可知，全年干路网高峰小时平均行程车速达到25.3公里/小时，同比增长14.9%。

为第八届全国残疾人运动会（以下简称“八残会”）在杭州举办营造良好的交通环境，杭州市政府决定自2011年10月8日起在市区主要范围内实施“错峰限行”等交通管理措施。基于限行后6个月的浮动车数据、道路断面检测器数据、路边停车数据等，杭州市综合交通研究中心对限行措施的效果进行了评估。分析结果显示，总体来看，道路交通流量早高峰下降7.9%，晚高峰下降3.1%，但非高峰期（限行时段外）交通量有所增加。干道平均车速早高峰上升17.4%，晚高峰上升12.3%。非限行时段的交通拥堵加重，个别受限行影响的道路（例如中河上塘高架）在限行初期改善效果非常明显，之后效果逐渐弱化。

赛文荐书：

本文摘选于《城市交通需求管理政策实证与经验》一书。该书基于作者李瑞敏、刘志勇多年来在该领域的研究成果，针对国内部分典型的城市通需求管理政策的数据实证效果分析进行了梳理。该书主要内容包括：概述、北京夏季奥运会期间交通管理政策影响、差异化限行政策的交通影响、限行政策的威慑作用与公众的遵从行为、路内停车收费价格调整的影响、不同公共交通优惠政策的差异化影响、车辆限行政策对城市交通系统的影响。该书可以供大专院校交通运输工程相关专业的学生阅读，也可供在科研机构、企事业单位中从事相关工作的各类人员参考阅读。

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