摘要：对以往交通拥堵时空变化特征全面分析的基础上，结合交通拥堵时空变化基本理论，分析影响交通拥堵的因素，并对评价交通拥堵的时空变化指标进行了概括与综述，从拥堵的形成及消散的角度，利用交通流、速度，车辆排队长度等这种城市道路中最为常见的拥堵参数，对交通流拥堵的时空变化过程进行了分析，并分别从时间与空间的角度对城市交通拥堵变化机理进行了深入研究。
关键词：交通拥堵；时空变化；交通流；
1研究背景及现状
1.1城市交通拥堵的危害
城市建设和车辆拥有量的高速发展，不仅使得我国大城市的道路拥堵，而且连一些县城，甚至一些小镇都产生道路拥堵问题。交通拥堵不但使交通系统的服务水平下降，延误率、事故率增加，而且浪费能源、污染环境。
(1)交通拥堵导致我国经济损失严重。据有关部门统计分析，在我国15座城市中，每天因交通拥堵引起的时间延误导致的经济损失共10亿元。
(2)交通拥堵使环境污染更加严重。由交通拥堵引起的车辆频繁加、减速，使交通运输效率降低，消耗能源增加，同时废气排放量增多。
(3)交通拥堵及混乱使交通事故发生率大幅度增加。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
总体来讲，在国外目前关于交通拥堵时空变化机制的研究主要体现在评价指标研究和时空变化机制两个方面。
(1)评价指标研究方面
交通流状态是根据行车速度、延误、交通流量等交通参数来划分的,首先选取合适的交通状态评价指标,然后根据设定的状态阀值,进而对拥堵程度进行分类。
(2)交通拥堵时空变化机理研究方面
道路交通系统是一个复杂随机的动态系统，其网络中的交通参数时刻处于动态变化中，以往学者在交通流突变理论的研究中，曾表明交通流在拥堵发生时刻，会出现非连续的突变现象，针对交通拥堵变化的时空特性一些国外学者已经做出了相关研究。
1.2.2 国内研究现状
在国内，针对交通拥堵时空变化相关特征的研究，目前主要集中在时空分布特征方面与交通拥堵时空演化过程研究方面。
(1)时空分布特征方面
关于交通拥堵的时空分布研究，首先需进行选取交通拥堵路段，然后通过大量的拥堵数据分析时空分布的特征，在以往研究中主要通过道路视频监控与监测车辆运行速度行驶时间来分析对交通拥堵的拥堵点，通过实际调查或问卷形式对交通拥堵区域范围进行确定。
(2)时空演化过程研究方面
国内针对交通拥堵时空演化过程的研究相对来说尚不成熟，大多停留在表面的分析阶段，胡启洲等人通过对城市路网交通拥堵问题进行研究，同时对交通拥堵的形成机理与特性进行分析，建立了监控拥堵的指标体系。
2交通拥堵时空分布特性
2.1交通拥堵时间分布规律
交通拥堵的时间分布特性是指评判交通拥堵的交通流参数随时间的变化而变化。交通拥堵是一个随机的状态，在不同时间不同地点随时都会发生变化。但从某一路段和区域来讲，交通流从宏观角度上讲呈现某种规律性。因此在时间上的拥堵主要表现为时段变化、日变化及月变化特性。时段变化特性如一天内的不同时段:早晚高峰、平峰等。日变化特性主要指工作日、节假日等，月变化特征主要指的是随着季节天气的变化，交通拥堵的变化。对于常发性交通拥堵而言，时段变化特性和日变化特性表现特别明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，在不同的城市规模、同一城市不同的功能区域，交通拥堵发生的时间段和持续时间都存在一定的差异。
2.2 交通拥堵空间分布规律
按交通拥堵在城市路网空间的分布，可以将拥堵分为三种类型。
(1)点拥堵，道路交通拥堵发生在一个独立的交叉口，对相邻的交叉口没有产生影响，只对该交叉口连接的路段有影响，表现为一个或几个路段的拥堵。
(2)线拥堵，指交通流量增加或道路最初局部堵塞，由于未得到及时的解决，使交通拥堵在相关路段上继续扩散，一般分布在城市主干道上。
(3)面拥堵，指相互关联的路段上大部分出现交通拥堵，构成一定区域内的交通拥堵，主要表现为多个路段上的交通拥堵同时存在，进而出现整个区域内的拥堵或堵塞。比较典型的面拥堵为拥堵闭环现象。
3交通拥堵时空变化机理研究
3.1交通拥堵时间变化机理分析
3.1.1由非拥堵到拥堵的正向变化
在不受其他干扰的情况下，当交叉口累积的车流量大于在有效绿灯时间内交叉口的通行能力，便开始出现车辆滞留的现象，随着时间的推移，排队等候的车辆数不断增加，排队长度不断延长，交通状态逐渐由非拥堵向拥堵转化，在此演化的过程中，交通量及排队长度往往表现出明显的突变性。
3.1.2由拥堵到消散的反向变化
在不受其他干扰的情况下，当交叉口到达的车流量小于在有效绿灯时间内交叉口的通行能力时，便开始出现车辆由拥堵-消散的现象，随着时间的推移，排队等候的车辆数逐渐减少，排队长度逐渐缩短，直到达到某一稳定值。在此过程中，与正向演化不同的是，由拥堵到消散的反向演化往往是逐渐消散的，没有明显的突变性，且相比于正向演化，由拥堵到消散的反向演化达到某一点所需要的时间较短。
3.2交通拥堵空间变化机理分析
在实际道路网中，往往会发生两种情况，一种是区域从此时的轻微拥堵逐渐演化为严重拥堵，另一种是经过交通系统的自动调节，拥堵又逐渐消失。
3.2.1由非拥堵到拥堵的正向变化
以拥堵路段数为量化指标，同时选取排队长度、交通量等拥堵特征指标，以10分钟为间隔，获取交通流状态数据（如果交通拥堵持续时间小于5分钟，可认为不是区域交通拥堵）。交通流状态由原来的轻微拥堵转化为拥堵状态，车辆密度较大，道路占有率较高，速度下降，在此区域内的部分交叉口排队长度增加。
3.2.2由拥堵到消散的反向变化
上述内容详细阐述了交通拥堵空间变化的正向演化过程，并结合以往研究中的突变理论，使得交通流从非拥堵-拥堵的演化过程在较短时间内完成，同时伴有速度的突变性。然而，当交通流出现由拥堵-非拥堵的反向演化时却要消耗较长的时间，往往是逐渐消散，与正向演化过程相比，并没有明显的突变性。
4结语
从交通供需、交通参与者、时间、空间角度对影响城市交通拥堵的因素进行总结研究，并从时间与空间方面进行区分，阐述了交通拥堵的定义及时空分布规律，对影响交通拥堵的主要因素及评价指标进行了分析，对交通拥堵理论进行概括；并为城市道路交通拥堵时空变化机理研究提供了思路。
参考文献
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【4】沈小军.城市信号交叉口交通拥堵状态变化过程研究[D].东南大学.2010.
论文作者:孙瑞敏,周玉国,邴兴达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/19
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