【学术动态】骑行交通对于城市机动车宏观基本图的影响：以上海市为实证 | 2022年第2期

本刊“学术动态（Planning Reviews）”栏目，推介国内外学术书籍和文献报告、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。本期“城乡交通与市政基础设施”专栏，向大家推介一篇关于骑行交通研究的实证研究文献。

（专栏编辑：卓健，同济大学建筑与城市规划学院教授）

骑行交通对于城市机动车宏观基本图的影响：以上海市为实证

来源：孙健教授课题研究组.骑行交通对于城市机动车宏观基本图的影响：以上海市为实证[R].上海交通大学智慧城市智能交通中心，2020.

近年来，随着共享单车的普及，自行车逐渐回归人们的生活，成为短途出行以及公交接驳的重要出行方式。与此同时，共享单车的行驶轨迹数据为研究者提供了从区域尺度研究多模式交通之间相互关系的新角度。本研究基于共享单车轨迹数据、出租车轨迹数据、道路线圈数据以及视频数据等多源交通数据，在路网层面分析自行车对机动车交通流的影响，为多模式交通流理论实证研究以及应用提供了新的思路。本研究是国家自然科学基金项目（71971138）“基于机动车行驶工况的城市道路交通排放生成及路侧时空分布研究”的子课题。相关成果可用于评估机动车和自行车路网的通行效率以及多模式交通管理政策的实施效果，为城市多模式交通规划、运营管理以及路权分配提供指导及理论依据。

 

1.研究方法

 

采用宏观基本图方法（Macroscopic Fundamental Diagram，MFD） 对城市路网交通流进行建模分析，选取上海内环浦西区域为研究路网，其中机动车流量和密度由道路线圈数据和出租车轨迹数据融合后计算获得，自行车流量和密度由共享单车轨迹数据以及视频数据融合后计算得到。宏观基本图方法作为路网设施自身交通流方面的特征，对于一个确定路网，其交通生成量与当前路网内车辆总数之间存在内在的固定关系，主要由路网结构、信号控制方案等路网设施特性决定，独立于路网当前加载的机动车交通需求量。通过分析自行车对于机动车宏观基本图的影响，可以定量评估自行车流量以及路网内机非隔离设施类型、路段类型、自行车禁行车道比例等设施条件对于机动车交通流的影响，有助于调节路网设施供给和多模式交通需求之间的平衡。

 

作者采用分层重抽样的方法以及基于自行车溢出至机动车道的行为方法来分析路网设施和自行车流量对于机动车宏观基本图的影响，两类方法得到的结果可相互验证。其中，分层重抽样方法首先将研究路网根据道路设施类型分层为不同的子路网N_i。随后，对每个子路网N_i内的路段进行随机抽样，每次抽取|N_（iΩ_j）|条路段（N_（iΩ_j）⊂N_i），共重复进行Ω_j次。通过对不同路段集N_（iΩ_j） 的组合，可得到不同自行车路网流量条件下各类路段集特征以及对应的密度—流量关系。基于自行车溢出行为的研究方法首先对各类自行车设施（物理隔离设施、标线隔离设施、机非混行、自行车禁行）条件下自行车溢出至机动车道的可能性P_ （spill，i） 进行建模，并根据自行车溢出情况确定自行车对机动车的干扰形式（无干扰、摩擦干扰以及阻隔干扰） 以及对机动车行驶速度的影响。该方法同样可用于分析自行车在不同路网设施条件下对于机动车宏观基本图的影响。

 

2.研究结论

 

通过分层重抽样的方法以及基于自行车溢出行为的方法分析自行车对于机动车宏观基本图的影响，得到以下结论：

 

（1） 自行车对机动车路网性能的影响程度取决于路网内自行车流量以及路网内机非隔离设施类型、禁行车道设置、路段类型、机动车道数量等路网设施条件。

 

（2） 上海中心城区自行车禁行政策对于机动车路网流量的提升作用有限，且会增加自行车的绕行距离，降低骑行可达性。部分骑行者会选择在禁行路段上通行，影响机动车通行效率的同时增加了道路安全隐患。

 

（3） 相比设置骑行禁行路段，增设物理机非隔离设施并减少机非混行路段能够更为有效降低自行车对机动车的干扰。但当路网中自行车流量较大[超过200辆/ （h·车道） ]时，仅依靠隔离设施无法避免自行车的溢出行为，需通过新建或拓宽自行车道以及减少路网内自行车禁行道路才能有效地降低自行车对机动车的影响。此外，通过更加严格的交通执法以及智能化的抓拍系统来减少自行车溢出到机动车道的频率，也能够显著提升机动车路网流量。

 

3.总结与展望

 

根据实证数据标定得到的宏观基本图，可对城市多模式交通路网设施性能展开系统性评价，为优化中心城区路网结构、分配道路路权、提升道路设施的使用效率和服务水平提供理论依据。后续，还可在此基础上进一步构建同时考虑小汽车和自行车的三维宏观基本图模型，识别并分析了不同路网特征条件下小汽车与自行车网络的整体交通流表现与提升潜力，为高密度超大城市绿色出行提供方法上的指导。

 

研究成果于2020年在第99届美国交通运输学术年会TRB进行口头汇报，相关核心内容发表于交通计量经济学及交通科学领域的顶级期刊Transportmetrica A：Transport Science 2021年第17卷第4期。

 

（供稿：黄一哲，上海交通大学智慧城市智能交通中心硕士研究生）

本文为《城市规划学刊》原创文章 

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