南京市城区交通供需分析及管理方法思考

李 效，叶 坚，徐 冉，窦 亮，顾怀中，陈 音，金川杨，徐 宁

(1. 南京市公安局,南京 210000； 2. 南京外国语学校,南京 210000； 3.东南大学-蒙纳士大学联合学院,苏州 215123)

近年来，交通管理已成为世界各大城市解决交通问题的重要手段，解决大城市交通问题的理念由单纯提高供给，转为从交通需求的源头进行控制。美国、英国、德国、新加坡、韩国、日本等发达国家从上个世纪开始对交通管理策略和法令展开了丰富的研究[1-3]，目前各种交通管理政策已被应用到实际交通管理中，包括车牌拍卖、单双号限行、尾号限行、拥堵收费、停车收费和公交优先等，在一定程度上缓解了交通拥堵，提高了交通系统运行效率[4]。

南京作为华东地区的中心城市之一，经济的发展带动了城市机动车保有量的上升，道路设施与民众需求的矛盾随之日益突出。为解决交通供需矛盾，南京市城市道路交通相关规划已经陆续出台。

《南京市交通发展白皮书》的核心和关键是政府对城市、区域交通发展的宏观战略、政策以及交通体系综合发展的规划和计划[5]。新一轮交通发展白皮书的编制注重“一个核心、四项转变”，突出公交优先发展，强化小汽车交通调控和交通供需平衡。因此，针对南京市的现有情况，对未来南京交通供需进行预测和分析，总结现阶段南京市交通管理措施并提出相关建议，保证城市交通系统的畅通运转和可持续发展。

1 研究背景

近年来，南京城市道路长度和人均道路面积一直呈现稳步上升趋势。截至2016年年底，南京市城区道路长度8 012.07 km，较上年增加341.36 km，人均拥有道路面积(不含街巷)为23.36 m2，较上年增加0.3 m2。在南京市道路系统逐渐完善的同时，城市汽车保有量也呈现快速上升趋势，年均机动车增长量达到20万辆左右。截至2016年年底，南京市机动车拥有量增至239.87万辆，其中汽车拥有量221.68万辆，私家车拥有量192.71万辆，与2015年年底相比，全年净增汽车23.75万辆，增长12%。

在南京市大力完善基础设施建设、疏通道路“瓶颈”并不断加强交通组织管理等措施下，虽然城市机动车拥有量持续上升，但相应的道路拥堵得到了一定程度的缓解。根据高德公司基于大数据发布的《中国主要城市交通分析报告》，2014年第一季度南京市位列全国第6大拥堵城市，拥堵延时指数为2.29；2015年，南京市在全国50个重点城市拥堵排名中已降至第26位，全天平均拥堵延时指数仅为1.432，高峰平均速度为27.52 km2/h；2016年，南京市在全国50个重点城市拥堵排名第 24位，全天平均拥堵延时指数为1.529，高峰平均速度为24.29 km2/h。

此外，城市的公共交通体系日趋完善，形成了以轨道交通为骨干、地面公交为网络、其他公共交通方式为延伸和补充、多种运输方式无缝衔接的多元公交网络体系。2016年南京市公共客运量达到177 600万人次(不包含出租汽车客运量)，中心城区公共交通出行分担率达63.1%。机场、高铁与城市轨道交通便捷换乘，城市拥堵状况得以下降。

虽然南京市道路拥堵状况有所好转，但是城市早晚通勤高峰的拥堵问题仍然比较严重，常发性拥堵路段始终制约着城市整体通行效率。总体而言，南京市主城区道路基础设施配建比较健全，道路网络建设也基本完成，可开发的道路空间有限，但是随着机动车数量的上升，城市路网承载压力将会继续增大。在此基础上，为了解决主城区道路拥堵状况、提升城市交通运行效率，城市道路交通需求管理将是必然的选择。

2 交通需求预测

城市交通供需预测是城市交通管理的基础。全面把握南京市居民出行需求的现状及演变规律，分析未来南京市居民出行需求，为交通管理政策的制定提供科学、合理的指导。

2.1 交通分区

交通分区是建立交通需求分析模型的首要工作。交通分区是将研究范围划分成若干个交通小区来进行单独研究，并在交通小区的基础上建立交通中区、交通大区进行研究。本文将南京都市区分为770个交通小区，并按照组团和片区的功能和地理位置将交通小区合并为10个大区、27个中区，如图1所示。其中，主城237个交通小区；东山副城54个；江北副城72个；仙林副城65个；新城(镇)：雄州龙袍98个、桥林27个、板桥46个、滨江35个、禄口20个、秣陵谷里62个、沧波门18个、汤山3个、龙潭13个、江宁大学城7个；其他部分合计13个交通小区；对外交通小区按方向分为6个，见图1。

(a) 交通大区

(b) 交通中区

2.2 人口及岗位预测

根据南京市城市总体规划，近期2020年南京都市区城镇人口将达到约840万，远期2030年城镇人口达到1 030万。考虑未来年份人口老龄化、劳动力供需不平衡以及失业率上升等因素的影响，未来整个城市的就业率总体呈缓慢下降趋势。根据相关规划，预计2020年约为 55%，2030年约为52%，见表1。 从就业岗位分布总量来看，主城区的就业岗位总量处于绝对优势，且主要以第三产业岗位为主；其次是外围新城，独立性较强，人口岗位比例比较均衡；再次是三大副城，新增人口的主要聚集地，并对主城区依附明显，这也与城市的发展方向一致。

表1 城镇人口及就业岗位预测 (万人)

2.3 出行生成预测

现状外围城区居民出行次数高于主城居民，主要是由于外围地区相对独立，出行距离较短，中午回家居多。历年居民出行调查结果显示：当前居民出行仍然以通勤交通(上班、上学)为主，但弹性目的的出行比例随着社会经济的发展逐年提高。将居民出行按照出行目的分为工作、就学、弹性出行，其中弹性出行又可细分为私用出行、其他出行，私用出行主要包括生活购物、娱乐体育，其他出行主要包括公务、探亲访友出行。随着城市规模的逐步扩大，近远期外围地区与主城区居民出行次数将逐渐趋于一致，且变化不大，见表2。

表2 居民出行生成率

2.4 市内货运出行预测

货车出行，主体是车，载货是车辆出行的基本目的。相对而言，城市的货源，无论是产生还是分布都具有很强的离散性，反映在出行影响因素上，不仅和各交通小区用地类型以及各类型用地的面积等定量化指标相关，还涉及交通管理、城市布局等非定量化因素。总体而言，用地属性仍然是其主要影响因素，与货运相关的用地类型主要有工业用地、仓储用地以及公共设施用地。为提高预测模型的精度，将货车分为小货车和大中货车。

2.5 客流分配

为了直观地反映出预测年客流在主城区的空间分布情况，本次客流分配预测采用时间最短路径分配模型，即将OD量分配到OD之间时间最短的路径上，并且分配路网采用虚拟三角路网(蜘蛛网)作为基础。虚拟三角路网是将小区形心按照规划路网情况，在存在通路的情况下两两相连，最终得到的路网。通过蜘蛛网客流分配可以清晰地分辨出主要交通客流走廊，见图2。

(a) 都市区蜘蛛网客流分配

(b) 中心城区蜘蛛网分配

2.6 私人小汽车分布

私人小汽车在城市区域呈现不同等级量的分布，在初始发展阶段，主城区小汽车拥有量占多数，外围相对偏低，随着城市不断拓展，外围新市区逐渐成形，交通条件不断改善，小汽车保有量增长迅速，在小汽车普及后期，主城小汽车保有量趋于稳定，车辆发展速度有所减缓，但城市外围新城、新市镇仍可能保持小汽车拥有量的持续增长。根据国际大城市分区小汽车发展经验，预测2020年、2030年南京市不同区域私人小汽车户均拥有率，见表3。

表3 分区域小汽车拥有率

注：按照主城区私人小汽车总量占机动车总量约70%来测算，2020年主城区机动车约为297万 pcu，2030年主城区机动车约为1 120万pcu。

3 交通供给预测

3.1 路网容量

考虑外围城区交通状况好于主城区，初定现状路网下，外围城区高峰小时路段平均车速为25 km/h。随着未来路网供给、交通管理水平提高，机动车保有量将持续增长；同时根据历史统计数据及相关经验可预测2020及2030年主城与外围高峰小时路段运行车速，与2016年现状高峰小时速度将维持在同一水平，故本次预测过程中，未来2020及2030年主城与外围高峰小时路段运行车速仍取值25 km/h。对南京市路网容量进行预测，见表4。

表4 路网容量预测 万辆

对比高峰小时城市道路网络所能容纳运行的标准车辆数是否能够满足机动车出行需求。由图3可知，各片区的道路网络饱和度在近期呈现主城区明显高于其他片区的现象，远期所有片区饱和度相当。与近期相比，除主城区的路网饱和度略有降低外，其他片区的饱和程度均有较大地提高。近远期中心城区路网饱和度均在0.75以上，拥挤程度较大。具体分析可知，主城区，江北新区和东山片区的饱和度均超过了0.8，而仙林片区的饱和度也均超过了0.5，各片区的拥挤程度也较高。

图3 高峰小时路网承载力

3.2 停车需求

根据以上机动车保有量的预测，机动车基本停车需求按照1∶1.3 的国际停车泊位比例计算，2020年及2030年机动车基本停车需求总量见表5。现基本停车需求总量缺口较大，而未来年的停车需求将显著升高，停车供给无法满足停车需求，停车矛盾日益凸显。

表5 停车需求预测 万个

3 交通供需分析

(1) 交通需求供给总量不平衡

通过动态的路网承载力分析和静态的停车需求供给分析可知，南京市交通需求与供给之间没有达到平衡状态。道路网络总容量虽然基本满足总的道路交通出行需求，但饱和度较大，从而导致服务水平下降。另一方面，停车泊位数与停车需求之间存在较大的差异，静态交通需求缺口日益扩大。

(2) 出行时间成本增加

近远期中心城区道路网络饱和度均在0.7以上，随着道路网络饱和度的提高，导致出行者在道路网络中的延误不断增加，不仅降低道路通行效率，还会引起交通事故频发。而停车需求缺口的不断扩大，会导致出行者在出行起讫点耗费大量的时间精力去寻找合适的停车泊位，不仅增加了出行者本身的时间成本，同时还会对路网上的动态交通产生极其不利的影响。

(3) 需求供给空间性差异大

交通需求供给存在空间性的失衡，在路网承载力分析中，可知主城区、江北新区和东山片区的饱和度均超过了0.8，甚至接近1，而仙林片区的饱和度为0.5～0.8，各片区供给需求的矛盾存在较大的差异。同样的差异依然存在于停车需求供给分析，除了江北新区的停车供给与需求接近以外，其他片区的停车需求与供给之间存在明显的差异。

针对以上问题，近远期相关规划中已经加大了道路网络基础设施和停车供给设施的建设力度，然而仅仅通过大规模建设提高交通供给不能完全满足日益增长的交通需求，同时还会诱导新的交通需求产生，形成恶性循环。因此，在提高供给的同时，需要引入交通需求管理相关的方法措施，优化交通出行方式结构，合理引导交通出行需求，提高交通供给的有效性，从而使得交通需求和供给之间达到适度的平衡。

4 交通管理策略

为解决交通供需矛盾问题，南京市一直强调道路交通管理的重要性，在 “互联网+”、大数据、云计算技术探索等各个方面取得了长足的发展。总结南京市现阶段取得良好效益的道路交通系统管理措施，并结合未来城市交通管理发展提出相应对策。

4.1 深化交通信号联网及公交优先成果

(1) 积极研发基于交叉口全息检测的信号智能控制技术，在单点基本消除空等空待，放行时间和放行相位更加贴合交通需求，进一步研发出路口间协调通行。对各方向进口渠化段进行信息检测，通过对渠化停车线前端、渠化段中段、渠化段末端等3处空间位置交通流的检测，实时获取排队长度、平均车速、交通流量、占有率以及车头时距等数据，实现交叉口信息全面监测、信号灯参数感应控制。

(2) 研发基于手机信令的交通流数据采集及车辆轨迹刻画技术。在手机信令的基础上，采集全市区域、主要道路交通流信息，并基于此刻画出机动车OD轨迹，实现关键道路、关键车流、关键时间的全检测，分析道路拥堵的时间、空间规律，为交通管理措施调整提供基础数据。

(3) 深化“互联网+信号”研究。利用第三方(高德、滴滴、云创)数据资源优势，通过路况大数据分析，对交叉口信号控制效能进行评价，指导信号控制优化工作，使路口信号控制更能适应各时段通行需求。

(4) 助力大型活动安保。在大型活动、节假日交通安保中，对全市范围内的联网路口信号灯进行远程操控，科学均衡车流在路段上的通行速率，以实现各类管控、疏导功能。例如，在南京国际马拉松赛事期间，利用远程信号控制技术对赛事线路及周边路口的信号灯进行应急调控，助力马拉松赛事安保并全力分流周边车辆，做好赛后交通恢复工作。

4.2 推进图像监控覆盖工程建设

(1) 构建高速公路防控网。开展缉查布控系统及高速公路区间测速系统建设，搭建南京市高速公路综合管控系统，配合开展固定式及移动式应急车道抓拍系统建设，形成以缉查布控系统及高速公路区间测速为支撑的南京市高速公路防控网。

(2) 提升非现场抓拍管控效能。推进内环导流线抓拍项目及绕城公路卡口监控建设，新增内环导流线抓拍点位，对骑压导流线、不按车道行驶等交通违法行为进行充分管控，规范城市主动脉行车秩序；更新主城老旧非现场抓拍设备，有效提高设备完好率；开展新能源号牌自动识别推进工作，与各主流安防设备厂商进行技术对接，推进新能源号牌自动识别技术研发。

4.3 推进警务信息化建设

(1) 保障公安网络信息安全。为进一步加强公安信息网安全管理，按照公安部和江苏省公安厅相关要求，公安信息网内的计算机必须采用警员数字证书实名注册“一机两用”程序。

(2) 搭建集成指挥平台。建设全国统一的公安交通集成指挥平台，以大数据、云计算、移动互联等先进信息技术为引领，推进公路交通安全防控体系三位一体建设，对接“六合一”平台、前端卡口、监控、电子警察、流量采集以及卫星定位设备。

(3) 建设南京微警务“交通路况实时查询”平台。将热点景区周边、重要商圈、进出城通道、绕城公路等重点道路监控图像接入平台，并在电子地图上进行位置标注，使用户可通过实时道路视频图像，直观查看路面的交通流量。

5 结论

南京市作为国家规划特大城市之一，拥有独特的政治、经济和文化地位，城市的吸引力不断增强，给道路交通带来了巨大的压力，仅通过基础设施建设难以维持路网的健康发展。近年来，南京市为解决交通供需平衡问题做出了积极的探索，在一定程度上缓解了交通压力，但是中心城区和新城区的快速发展所造成的交通供需矛盾依然突出。

面对城市发展的新机遇、新挑战和新要求，本文在充分检讨和评估南京交通发展成就和问题的基础上，结合对未来南京交通发展形势的分析，深化交通发展战略与发展模式的思考，注重“一个核心、四项转变”，突出公交优先发展，强化交通管理的建设，加快构建与现代化国际大都市相匹配的一体化、集约型现代城市交通体系。

为有效提升南京市交通管理水平，建立智能交通管理体系已成为完成这一目标必不可少的举措。通过运用多种现代信息技术，达到获取交通数据、传播交通信息、控制交通状况的目的。南京市近年来正积极推进智能交通管理体系的建设，本文进一步提出针对南京市未来智能交通管理发展的对策，为提升城市路网的整体运输能力做出理论指导；结合先进的信息化技术，积极促进和完善公共交通、慢行交通、静态交通等方面的信息化建设，为南京成为首批“公交都市示范城市”打下坚实基础。