基于RFID数据的不同管控措施下重庆交通流时空特征分析

刘亚飞 康清蓉＊ 孔繁灵 李丽

1.重庆市机动车排气污染管理中心 重庆 400020

2.中山大学 智能工程学院 广东 广州 510006

精细的交通流时空分布特征不仅能够有效反映城市经济活动趋势，也是研究道路机动车污染排放特征的关键。正常时期不同城市由于地理位置、经济格局等因素影响，空气污染具有复杂性，而极限管控期间全社会经济活动基本停摆，生产活动减少和交通限制直接导致能源消耗降低，各种排放源处于排放低值，是污染物减排的极限，因此极限管控期是检验城市交通流参数与城市空气质量相关性的适宜场景，已有研究表明，在新冠疫情控制期，交通源较低的排放是NO2浓度减少的主要原因[1]，而疫情后期，随着复工复产推进，人群和货物大量流动，能源消耗和污染气体排放更有可能会超过疫情前的水平[2]。因此，通过分析管控期间典型城市的交通流变化特征可揭示重大公共事件下的交通流变化规律，为政府在不同管控阶段制定针对性措施提供参考，同时从侧面反映限制生产和出行活动强度对于空气质量的影响，有助于进一步确定不同排放源对于整个城市污染状况的主导性，可为未来的环境政策设计提供额外信息。

目前，有不少学者针对春节期间或重大突发事件等特殊事件下城市交通特征进行了分析。阚长城[3]等基于百度地图时空数据，针对公共交通通勤出行群体，推算了疫情期间的通勤OD（Origin to Destination）分布，揭示了北京市公共交通系统非常态与正常情景下的特征差异，张钊[4]等基于新冠肺炎疫情期间移动手机漫游数据分析了浙江省随着疫情的发展其交通流的时空分布特征。受限于数据获取难度、数据精度等因素，通过多源高精度数据分析疫情期间城市交通流变化的研究主要集中在北京、广州、深圳等一线城市，然而不同城市的交通条件、生产结构等存在差异，相关研究结论对于其他地区的适用性需要进一步讨论，不同数据的分析结果是否具有一致性尚不明确。

重庆市作为全国唯一在省级区域大规模实施的机动车电子标识技术国家级信息化试点，为该研究提供很好的数据条件。因此，本研究利用机动车电子标识数据RFID（Radio Frequency Identification Data）对疫情管控不同时期重庆市中心城区的交通流时空变化特征进行分析，同时与广州、深圳两地进行对比，揭示极限管控下不同地区交通流的时空分布规律异同点，可为类似重大公共事件的科学研判和政策实施提供参考。

1 数据采集与方法

1.1 数据采集时空范围

重庆市于2020年1月24日启动重大突发公共卫生事件一级响应，关停所有公共文化场所、景区、网吧及游戏游艺场所，开始实施交通领域疫情监测检测，对入渝（重庆，简称“渝”）车辆进行登记和车载人员体温检测，启动码头、火车站、汽车客运站等重点场所的体温检测。1月28日，发布通知明确市内各类企业复工、复产时间不得早于2020年2月9日24:00。3月10日，重庆市将突发公共卫生事件一级响应调整为二级响应。3月24日，重庆市突发公共卫生事件应急响应级别从二级调整为三级。

因此，研究收集了重庆市2020年从春运开始（1月10日）到3月31日内环快速路及其以内区域（以下简称内环区域）电子标识点位交通数据，其中电子标识数据采集自638个流量点位，时间分辨率为1小时。

1.2 时空分布特征分析方法

本研究从时间和空间两个维度分析重庆市内环区域交通状况，分类定义数据的时空属性。空间维度参照地图匹配结果依据行政区划及道路类型进行分类。

时间维度上，根据不同管控措施划分为6个分析时段。阶段A对应春节前正常时期，从2020年1月10号到2020年1月23号，共计14天。阶段B对应一级响应期，由于一级响应期时间跨度较长，期间交通管控措施变化较大，进一步细分为三个阶段，阶段B1代表从2020年1月24号到2020年2月9号的停工停产期；阶段B2代表复工第一阶段，从2020年2月10号到2020年2月23号，持续两周；阶段B3代表复工第二阶段，从2020年2月24号到2020年3月9号。二级响应期从2020年3月10号到2020年3月23号，对应阶段为C，另选取8天数据，持续到3月31日，代表三级响应期，对应阶段为D。

2 结果与讨论

2.1 管控期间路网流量情况与变化

2020年1月10日-2020年3月31日内环区域单路段日均车流量变化如图1所示，呈现明显的凹形，停工停产期B1后期和复工第二阶段B2位于凹形底部，凹形左半部分春节前正常时期A及停工停产期B1前期单路段日均车流量下降幅度较快，凹形右半部分从复工第二阶段B3开始单路段日均车流量基本成线性变化，到三级响应期D已恢复至春节前同期水平。整体上重庆市疫情期间道路运行的变化趋势与广州[5]类似，停工停产期和复工复产后第一、二周处于较低水平，复工复产后第三周起加速恢复，其中重庆市交通流量恢复至正常水平所需时间较长，约为10周。

春节前（A阶段）流量持续处于较高水平，临近除夕急剧下降；一级响应期B阶段期间流量持续下降，其中停工停产期B1阶段为正常时期A阶段的25%左右，B2阶段复工首日流量有所回升，随后迅速回落，与B1阶段持平，由于返岗人员工需进行隔离的政策影响，该阶段交通需求仍处于较低水平，面临巨大的防控压力。复工第二阶段B3、二级响应期C、三级响应期D三个阶段流量变化趋势类似，均处于回升阶段，其中B3阶段恢复至正常时期的65%左右，C阶段恢复至正常时期的85%左右，D阶段已恢复至正常水平，整体上中心城区疫情防控响应等级调整时机与交通运行拐点高度一致，说明相关措施出台及时有力，符合交通运行变化规律和居民主观意愿。进一步对比工作日与非工作日单路段日均流量发现，疫情后选择周末出行的人数会有所降低，与启动“一级响应”之前数据相比，疫情发生后非工作日车流量占比下降约3%，说明疫情发生后周末弹性出行需求有所削减。

通过对重庆市内环区域交通数据分析表明，整体上交通流特征不同阶段差异性明显，与春节前正常时期A相比，停工停产期B1和复工第一阶段B2处于交通低谷期，复工第二阶段B3开始属于交通恢复时期，到阶段D基本恢复至春节前正常水平。

2.2 管控期间交通高峰期小时车流的变化特征

进一步分析不同时期该区域的小时流量如图2所示，除停工停产期B1外，均呈现明显的早晚高峰现象，复工复产期B1、B2阶段早晚高峰流量处于较低水平，约为正常期间（A阶段）的40%，其次是B3，复工第二阶段B3早晚高峰流量已接近至正常期间（A阶段）的80%，进入二级响应期C阶段开始早晚高峰已高于春节前正常期间A阶段。此外，疫情发生后夜间流量持续下降，并无正常期间的晚间小高峰现象，说明疫情会显著抑制人们的夜间出行需求。

图2 不同时期重庆市内环快速路及以内区域车流量时段分布

2.3 管控期间交通流量的空间分布特征

研究区域内6个阶段路网日均流量的空间分布如图3所示。不同时期流量较高路段基本一致，但在流量上呈现较大差异。正常期间车流量较高通道如内环快速路部分路段、机场路、上清寺路、海峡路、鹅公岩立交等，停工停产期B1内环北部区域内环快速路和机场路，以及中部连接中心城区东西方向的鹅公岩大桥车流量较高；复工复产第一阶段B1各路段车流量均有所降低，车流量较高路段仅内环快速路北部路段，从B3阶段开始各路段车流量逐渐回升，其中内环快速路、跨江桥梁等路段车流量回升速度显著高于其他路段。

注：A：春节前正常时期，2020/01/10-2020/01/23；B1：停工停产期，2020/01/24-2020/02/09；

B2：复工第一阶段，2020/02/10-2020/02/23； B3：复工第二阶段，2020/02/24-2020/03/09；

C：二级响应期，2020/03/10-2020/03/23； D：三级响应期，2020/03/24-2020/03/31。

3 结语

本文基于RFID数据，对不同交通管控措施下的重庆交通流时空特征进行分析，得出以下结论：

1）疫情对于重庆市中心城区的影响时间长达10周左右，并随着管控措施力度的不同呈现明显的阶段性。交通流量恢复的时间节点与广州、深圳等地基本一致，均出现在复工复产两周后。

2）疫情对交通的影响较为严重阶段包括停工停产期和复工复产前两周，期间内环及以内区域单路段日均流量为正常期间的25%。

3）内环快速路和跨江通道等路段恢复速度较快，解除“一级响应”对于交通恢复增益明显，主要路段日均流量迅速回升至正常期间60%以上。