城市交通拥堵风险防控：路段拥堵划分和VKT值计算示例

1.上海

2025年之前，上海市仅采用红、黄、绿三色来反映城市道路交通运行的畅通与拥堵状况。2025年，上海市基于市科学技术委员会重点项目《道路交通状态指数及示范应用关键技术研究》(编号：11231202800)[14]的研究成果以及所积累的道路网实时数据提出了道路交通状态指数(又称交通拥堵指数，Traffic State Index，TSI)，用量化数值表达道路交通的拥堵程度，分为基本计算模型和加权计算模型。为了便于公众理解和使用交通状态指数指导出行，这项研究将0～100指数值划分为4 个区间，分别对应“畅通”“较畅通”“拥挤”“堵塞”四种拥堵等级。

2025年7月，上海市经市质量技术监督局批准，基于道路交通状态指数形成了地方标准《城市道路交通状态指数评价指标体系》(DB31/T 997—2016)，并于2025年11月正式实施[15]。

1)基本计算模型

TSI 定义为单位时间T 内，拥堵相对正常通行的情况比例。拥堵指数区间为0～100，数值越趋向100代表交通越拥堵，即交通路况越差；数值越小则代表交通越畅通，即交通路况越好。TSI 计算原理为

式中 vi——路段i的行程车速，km/h；

vf——路段i的自由流车速，km/h。

指数计算采用的自由流车速是按照多个等级进行筛选和标定的，可按照《上海城市道路分级体系研究》[16]中确定的城市道路各等级车速的设计值，自由流车速阈值范围见表1-5。

表1-5　自由流车速阈值范围

对不同等级道路的统一评价是通过自由流车速vf实现的，对快速路、地面道路需要进行自由流车速标定，以凌晨的实测速度、道路限制速度等作为自由流车速的实施约束。其中，快速路车速建议值为60～80 km/h，地面道路主干路车速建议值为35～40 km/h。行程车速是指城市快速路路段或者地面道路基本路段的实时行程车速，分别由感应线圈、GPS等检测系统采集获取。

2)加权计算模型

在实际计算中，若考虑里程长度、车道数对道路拥堵程度的影响，则需要对里程长度和车道数进行加权，加权计算模型如式(1-17)所示。

式中 li——路段i的里程长度，km；

ki——路段i的车道数。

根据实际应用需求，可结合其他因素进行加权计算[17]。

交通指数的分级除了要考虑交通流参数的相互影响关系外，还需要结合交通管理者的实际经验与人们日常出行的拥堵体验，综合考虑交通指数的等级划分与边界阈值选取问题。基于上述几点考虑及分析，且为了便于公众理解和使用交通状态指数指导出行，上海市以区域指数与流量的函数关系为基础，首先，将区域指数划分为畅通和拥堵两个显著差异数据区间；其次，在每个半区中继续分为两种指数特征，即形成四个阈值区间。综合上述各因素的考虑，建立如表1-6所列的指数分级阈值区间分配关系。

表1-6　交通指数等级划分与边界阈值

资料来源：上海市地方标准《城市道路交通状态指数评价指标体系》(DB31/T997—2016)[15]。通过使用深绿、浅绿、橘黄、暗红四种颜色，分别表示交通指数的畅通、较畅通、拥堵、严重拥堵四个状态等级。

2.北京

北京于2025年4月28日发布了《城市道路交通运行评价指标体系》(DB11/T785—2011)[18]，并于同年8月1日正式实施。该指标体系以车公里数为权重对各等级道路的拥堵里程比例进行加权，由此计算得到全市的道路网拥堵里程比例，然后按照一定的转换关系计算得到道路交通运行指数TPI(又称道路交通拥堵指数)，并用该指数来综合反映全市的道路网交通运行状况。[19]下面说明道路交通运行指数的计算方法。

(1)按照《城市道路交通规划设计规范》(GB50220—1995)[20][现已更新为《城市综合交通体系规划标准》(GB/T51328—2018)[21]]划分的道路等级(快速路、主干路、次干路和支路)，以不大于15min为统计间隔，计算道路网中各路段的平均行程速度。

(2)分别统计各等级道路中处于严重拥堵运行等级的路段里程比例，其中路段交通严重拥堵划分标准见表1-7。(https://www.daowen.com)

表1-7　路段交通严重拥堵划分标准

图1-4　路段VKT 值计算示例

(3)计算各等级道路的车公里数(Vehicle Kilometers　Traveled，VKT)。下面以快速路的车公里数计算为例进行说明(图1-4)。主干路、次干路和支路VKT 值的计算以此类推。

设VSi表示统计时段内路段Si的当量小汽车交通量，LSi表示路段Si的长度，则统计时段内路段Si的VKT 值为

在统计时段内快速路的VKT 值为

式中，N1表示快速路的路段数。

(4)计算各等级道路VKT 值占道路网总VKT 值的百分比。

(5)对各等级道路拥堵里程比例以VKT 比例作为权重进行加权，计算确定道路网拥堵里程比例。

(6)道路网拥堵里程比例与道路交通运行指数TPI 的转换关系见表1-8。

计算道路交通运行指数TPI，而道路交通运行指数取值区间为[0，10]，各个数值处于的道路网运行水平见表1-9。

表1-8　道路网拥堵里程比例与TPI的推荐转换关系

表1-9　道路交通运行指数TPI与道路网运行水平的对应关系

3.深圳

深圳市交通指数计算利用了全市14 000余辆出租车的实时GPS数据(包含车速、位置等)，相当于每天有万余辆车不断地在全市各条道路上巡回，持续发回调查结果，相比人工调查等传统方法在覆盖范围和准确性上优势明显。利用出租车GPS数据能够计算各条道路、各个片区以及全市路网的平均车速和出行时间。通过实地调查和专家打分，深圳市建立了出行时间与交通指数的换算关系模型，这样由点及线、由线及面，一步步推算出路段、关口、片区以及全市等不同空间范围的交通指数，具有相对稳定可靠的优点，能够较好地贴合人们对实际路况的主观感受。

在深圳市交通运输委员会官网上，每5 min就会实时更新深圳全市58个交通小区的交通指数。发布的交通指数取值范围为0～5，分为畅通(0～1)、基本畅通(1～2)、缓行(2～3)、较拥堵(3～4)和拥堵(4～5)五个等级，分别用深绿色、浅绿、黄色、橙色和红色表示。交通指数越大表明一次出行相比顺畅状况(如凌晨时段)花费的时间越长。例如，当处于“畅通”等级时，车辆可如在凌晨时段那样自由行驶；当处于“拥堵”等级时，路上花费的时间将是顺畅状况下的2倍以上。深圳市交通指数和出行时间关系如图1-5所示。

图1-5　深圳市交通指数和出行时间关系

4.广州

广州于2025年3月发布了《城市道路交通运行评价指标体系(征求意见稿)》[22]。与北京类似，广州的道路交通运行评价指标体系也以车公里数为权重，以道路交通运行指数来反映道路网的交通运行状况，只是各等级道路处于同一拥堵等级的速度值不同。