当车流以较低流量行驶时(图左上位置),车辆可以以自由速度(通常是限速,或比限速稍高)行驶很长时间。随着车流量的增加(沿着曲线向右移动),速度会缓慢下降。一旦交通流量达到饱和,每条行车道的流量达到每小时1500到2000辆车,就会到达一个不稳定的点,即速度和流量关系变得不稳定,曲线便开始向相反方向弯曲。事实上,高速公路的确切临界点取决于许多因素,例如,道路是直还是弯,道路有无匝道,以及其他可能的因素。一旦一条道路的通行流量到达并略微超过它临界值,交通速度就会突然减速,道路上实际可通行的车辆便会减少。在进入高速公路的车辆下降之前,道路通行的状况往往会困在如图所示的中下部位置,当新进入的车流量因为拥堵逐渐减少,汽车便可以逐步加速,道路通行状况便可以回复到达如图曲线较高部分。
我们总是陷于交通拥堵之中的原因是永远有太多的汽车需要进入高速公路,一旦大量汽车涌入高速公路,其交通流量将会超过临界点,届时道路将会持续处于拥堵状态。而高速公路工程师们所做的许多“改进”(例如,扩大匝道的容量),事实上却使更多的车辆更容易进入公路,结果只能导致其更早进入拥堵状态。(我们在《城市观察》的文章显示,十年前5号州际公路在胜利大道段的拓宽工程,是导致5号州际公路大桥在高峰时段交通流量下降的重要原因)。
这就是为什么“消除瓶颈”是一场无望的“打地鼠”游戏。当你让更多的汽车在某一地点行驶得更快时,你只是在让下游的某个地点超载得更快,交通拥堵更早地发生。这也是拓宽高速公路从未有效缓解交通拥堵的原因之一。就算是拥有23条车道高速公路的休斯顿,也同样遵循这样的规律。
因此,要使高速公路的承载量最大化,关键在于保持交通流量在临界点之下。这正是新冠疫情的出行限制对全国高速公路造成的影响。(当然,这是一种过于严厉而低效的做法,但它意外展示了如何通过管理需求可以消除拥堵的方法)。
在如何有效应对交通拥堵方面,过去几周的经验应该是一个强有力的实际验证。如果我们可以通过对高峰时段道路需求的管理,把交通量控制在临界点以下,就能让现有道路在最高限速(甚至高于限速)的情况下,承载比现在更多的车辆。
有了这个经验启示,大家或许会认为,高速公路部门,尤其是俄勒冈交通厅这样,面临着20-30%的汽油税收减少且资金紧张的部门,将会努力寻找如何应用需求管理解决方案,并将其应用于每天的实际管理工作中。请注意,但这并不意味着交通总量的急剧减少,它只是控制车流数量不超过高速公路的承载能力临界点。
但可惜的是,我们却只从俄勒冈交通厅听到了推土机的声音。即使面对显而易见的证据,已经证明可以不花一分钱在混凝土或沥青上,便能解决交通拥堵,他们却打算在玫瑰区(Rose Quarter)的5号州际公路上进行一项耗资数十亿美元的高速公路拓宽项目,可想而知的是,如果没有价格或其他需求管理手段,这个工程不但不能解决拥堵,反而会加剧污染。
这就表明,高速公路工程师实际上根本不在乎交通拥堵,这一点与他们的声明恰恰相反。究竟是谁花费数十亿美元的进行基础建设,然后却毫不关心建设完成后的管理使用问题,甚至在某种意义上让它定期因为需求量过大而变得非常低效?如果交通工程师愿意,他们可以采取一系列措施来让高速公路系统运行得更顺畅,并为所有用户提供更好的体验。正如经济学家长期以来指出的那样,在高峰时段使用道路,即使是收取一个适中的价格,也会促使一些用户推迟出行,选择其他模式,或选择其他路线,最终方便所有人的出行。
拥堵费:新冠疫情期间的交通经验表明,对道路使用者来说,道路收费不会增加额外的成本,反而会带来巨大的好处,它会使出行速度更快,并更充分地利用道路。这是支持道路收费的有力论据。高速公路的分时收费系统将鼓励人们重新安排他们的旅程,从而帮助高速公路流量保持在它的临界点以下。通过这种方式,拥堵费将带来英国人所说的“物有所值”——如果你被收取了高峰时段的拥堵费,就将得到一个对所有人都更有效的道路系统。
需求管理:收取拥堵费可能是提高道路效率最佳和最有力的工具,但它绝不是唯一的工具。在波特兰地区,每条高速公路都是“有限的通道”。波特兰的大多数高速公路匝道都配备有“匝道仪表”一种用于限制驶入高速公路的车辆数量交通信号。匝道计量的逻辑来自于对上文中提及的车速与车流量之间不稳定、非线性关系的观察。匝道计量器的设计就是为了防止太多的汽车同时涌上高速公路,造成交通拥堵。但大多数匝道的控制都很谨慎,间隔时间是固定的(每5-10秒大概通过一辆车,不管高速公路有多堵或有多通畅)。更严格的计量措施,例如允许车辆在匝道上等待以保持高速公路的运行,将带来更高的交通流量。
同样,高速公路部门也可以考虑在高峰时段关闭一些匝道。一个合理的备选方案是通往北方的5号州际公路的Jantzen滩入口匝道。这个短且低标准的匝道让Jantzen滩购物中心的交通一直拥堵到5号州际公路桥,是引发每日车流速度锐减的主要原因。5号州际公路交通状况的改善恰好与到Jantzen滩购物的人数大幅减少同时发生,这也并非巧合。
在新冠疫情期间这个精彩的实验表明,在管理需求方面动一些脑筋,将有助于我们营造更好的交通系统,不但能缓解日常交通的拥堵,更能充分利用好造假昂贵的基础设施。如果我们足够聪明,则应从这个实验中吸取教训,选择一种让每个人都受益的方式来管理我们的道路系统,而不是简单地把数十亿美元投在修路的工程上,这些工程对解决交通拥堵的根本原因毫无帮助。