城市道路网交通运行效率的计算方法

（1）概　念

目前对城市道路网交通运行效率还没有统一定义，魏立夏等[86]将交通系统的效率诠释为交通投入对交通需求的满足程度的对比关系，在一定程度上为城市道路网交通运行效率的测算提供了参考。然而分析此定义会发现，其基本内涵就是饱和度。倘若按此定义计算城市路网交通运行效率，则会出现一段时间内城市道路网交通运行效率不会发生变化的结果（城市机动车保有量和路网通行能力同时增加）。实则不然，因为饱和度虽未发生变化，但对城市道路网整体而言，其在某一时间段内通过的交通实体数是增加的，这在某一程度上其实也反映了交通运行效率的增加。换句话说，即随着城市机动车保有量的增加，若能在一定时间段内保持路网整体或平均饱和度不变，其交通运行效率其实就已经提高了。

基于以上分析，在描述城市道路网交通运行效率时应引入绝对指标（交通量），即城市道路网交通运行效率是指在一定的交通投入和交通管理策略下，某一时间段内城市道路网上实际可能运行的最大交通流量，该时间段一般取城市交通早、晚高峰期间交通量最大的15 min[87]。

（2）计算方法

①路段平均运行效率

根据城市道路网交通运行效率概念，参考《城市道路工程设计规范（CJJ37—2012）》[88]、《道路通行状态信息发布规范（GA/T994—2012）》[84]，选取路段车速和交通量两个指标用来计算路段运行效率的指标值，单个路段运行效率指标可通过式（6-1）进行计算。

式中：

eli为路段i的交通运行效率；

Qlitj为i路段j方向t时段内通过的交通量；

vlitj为i路段j方向t时段内的平均运行车速；

vlitjz为i路段j方向t时段的自由流运行车速；

为i路段j方向t时段的速度饱和度。

t为时间段，一般取城市交通早、晚高峰期间交通量最大的15min，下同。城市道路网路段平均运行效率可通过式（6-2）计算得到。

式中：

el为路段的平均运行效率；

n为城市道路网路段总数；

α为路段车速饱和度极差，α值越大协调控制效果越差，可能通过最大交通量将其减小。

目前，为了提高城市公交运行效率，很多城市都先后规划和实施了公交专用道项目，考虑到公交车线路和发车时间间隔固定的特点，在计算城市道路网平均路段公交运行效率时只利用交通量即可，计算公式可参考式（6-3）。

式中：

elk为路段公交车的平均运行效率；

Qlitjk为i路段j方向t时段内通过的公交车交通量；

k为车型编号，此处特指公交车。

②交叉口平均运行效率

根据城市道路网交通运行效率概念，参考《城市道路工程设计规范（CJJ37—2012）》[88]、《建　设　项　目　交　通　影　响　评　价　技　术　标　准（CJJ/T141-2010）》[85]，选取饱和度和交通量两个指标用来计算交叉口运行效率，单个交叉口的运行效率可通过式（6-4）进行计算。(www.xing528.com)

式中：

eci为交叉口i的交通运行效率；

Qcit为i交叉口t时段内通过的交通量；

Xcit为i交叉口t时段内饱和度。

城市道路网交叉口平均运行效率可通过式（6-5）计算得到。

式中：

ec为交叉口的平均运行效率；

n为交叉口数量；

α为路段车速饱和度极差，α值越大协调控制效果越差，可能通过最大交通量将其减小。

同式（6-3），在计算城市道路网平均交叉口公交运行效率时亦只利用交通量即可，计算公式可参考式（6-6）。

式中：

eck为交叉口公交车的平均运行效率；

Qcitk为i交叉口t时段内通过的公交车交通量；

k为车型编号，此处特指公交车。

③城市道路网总体运行效率

城市道路网是由路段与交叉口组成的，因此，城市道路网总体运行效率应包含路段平均运行效率与交叉口平均运行效率两部分，具体计算时可采用式（6-7）。

式中：

e为城市道路网总体的平均运行效率;

β、γ为权重系数。

β、γ可通过专家咨询法或计算车辆平均通过路段和交叉口所用时间进行确定。

④城市道路网总体运行效率提升测算

设某一时段开始时城市道路网路段平均运行效率为ela，交叉口平均运行效率为eca，结束时城市道路网路段平均运行效率为elb，交叉口平均运行效率为ecb,那么该时段内城市道路网路段运行效率提升率εl可通过式（6-8）计算得到，交叉口运行效率提升率εc可通过式（6-9）计算得到，而城市道路网总体运行效率提升率ε可通过式（6-10）计算得到。