成都交通擁堵問題

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1、2016成都信息工程大學〔學學院數(shù)學建模實踐報告班級：信息與計算科學142班姓名：黎洪村2014062068姓名：呂照2014062077姓名：謝錦輝2013062095題目：成都交通擁堵問題的研究摘要城市交通擁堵fnj題是世界各國在城市發(fā)展過程屮普遍面臨的一個嚴峻問題，影響著城市的社會與經(jīng)濟發(fā)展。隨著我市社會的進步和經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程不斷加快，目前我市的城市交通發(fā)展跟不上城市發(fā)展的需要，城市交通擁堵W題已經(jīng)凸顯。道路狀況的評價指標很多，在這里，我們采用平均行程速度、交通流量、路段飽和度來綜

2、合反應路段的擁堵狀況。當然，存在一些不完整因素影響著結果，比如交通指示燈的作用，駕駛車輛的速度不均等，我們綜合考慮采用模糊數(shù)學模型來對fnj題進行分析和求解，列出非常順暢，順暢，緩慢，擁堵，非常擁堵五個評判標準來綜合評價?，F(xiàn)如今，人們有了更簡單的表示方法，即利用交通擁堵系數(shù)來評判一個地區(qū)的交通擁堵狀況。關鍵字:交通擁堵模糊數(shù)學模型交通擁堵系數(shù)問題重述荷蘭交通導航服務商TOMTOM發(fā)布了全球擁堵城市排名，全球最擁堵100個城市中，中國大陸共有21個城市上榜，其中有12座城市的擁堵程度排進全球前30。根

3、據(jù)這份榜單，中國大陸最擁堵城市排名前五的分別是成都、天津、北京、杭州、重慶，杭州位列全球第9位，中國第一位。因此，成都成為中國最擁堵城市之一。請自行收集數(shù)據(jù)，并建立數(shù)學模型，回答以下問題：1.成都是否為中國最擁堵的城市之一？2.成都擁堵的主要原因是什么？問題分析問題一的分析近年來，成都的發(fā)展的速度和成就有目共睹，其未來發(fā)展的潛力和提升空間也是相當巨大的。但是，作為或準備作為一個國際化一流城市，都必須堅持走可持續(xù)發(fā)展道路，而成都還有一段長路要走，還宥很多重大問題亟待解決，城市交通問題擁堵問題就是其中之

4、一。在現(xiàn)如今科技發(fā)達的年代，人們討以通過衛(wèi)星來監(jiān)測地面的一些狀況，一些地區(qū)的各種資源分配等。同時，一些交通擁堵系數(shù)也可以評判一個地區(qū)的擁堵程度。問題二的分析以成都市中心為研究對象，我們通過研究道路交通擁擠的狀況，來反映交通環(huán)境。道路擁堵狀況評價的指標有多種，為保證評價盡可能的客觀、全面和科學，評價指標的選擇必須遵循一定的規(guī)則：整體完整性，客觀性，可操作性，可比性等原則?；诖?，我們選取路段平均行程速度、車流量和路段飽和度三個指標，同時我們以非常暢通、暢通、緩慢、擁堵和嚴重擁堵等五個級別來劃分擁堵指數(shù)

5、。模型假設假設一：排除交通事故發(fā)生、自然災害、惡劣天氣、阻塞發(fā)生時車輛狀態(tài)等的影響；假設二：汽車的大小形狀性能相同，忽略其他影響不大的交通工具影響建立模型只考慮單車道；假設三：每日擁堵情況都集中在早高峰和晚高峰且M晚高峰時間長度相等。假設四：僅考慮成都私家車機動車輛，忽略其他影響不人的交通工具的影響。模型的建立與求解問題一的求解成都市中心城區(qū)交通擁堵突出反映在上下班的高峰時段，主要路門處于交通飽和或飽和狀態(tài)，行車速度在15公里/小吋以下。從擁堵區(qū)域看，交通擁堵程度城南城北最為突出，城西次之，城中全面

6、擁堵，城東交通負荷稍低。隨著成都市進一步的發(fā)展，現(xiàn)在的中心城區(qū)的擁堵呈現(xiàn)出常態(tài)化的特征，井且交通擁堵現(xiàn)象日益嚴重。目前國內(nèi)外已經(jīng)形成的城市道路系統(tǒng)有多種形式，一般將其歸納為四種典型的路網(wǎng)形式：方格網(wǎng)式、自由式、環(huán)形放射式和混合式。經(jīng)過多年的城市發(fā)展，成都市城區(qū)已經(jīng)形成了環(huán)形放射式的道路網(wǎng)。環(huán)形放射式道路網(wǎng)，是舊城屮心區(qū)逐漸向外發(fā)展，由向外映出的放射干道加環(huán)路而形成的環(huán)形放射式城市道路網(wǎng)。0前，這種路網(wǎng)結構的原始形式，已經(jīng)越來越不適應城市的發(fā)展。成都城區(qū)環(huán)形放射式路網(wǎng)交通的弊端：交叉口不夠規(guī)則，不利于

7、交通組織；容易形成“攤大餅”的城簾布局，在布中心土地使用過高，中心區(qū)的道路網(wǎng)不能滿足交通需求；造成中心市區(qū)交通壓力增大，進而帶來市區(qū)中心交通阻塞問題。目前成都市區(qū)的交通擁堵現(xiàn)象主要集屮在上下班、節(jié)假U高峰以及車流大、路窄的路段和路口，擁堵區(qū)域主要是二環(huán)路周邊及二環(huán)路內(nèi)的中心城區(qū)。但是，已經(jīng)有由點到線，由局部向大范圍蔓延的趨勢。城市交通擁堵指數(shù)反映一個地區(qū)的擁堵狀況，通過對成都市的交通擁堵指數(shù)的數(shù)據(jù)收集，其中大部分時間基本在6飛之間；而且衛(wèi)星圖像也反映出一個地區(qū)的擁堵狀況，所以，綜合一些因素，成都是中

8、國最擁堵的城市之一。問題二的求解根據(jù)模型假設，我們選取成都市屮心為研究對象。按照道路擁堵程度的不同劃分為五個級別，分別為非常暢通、暢通、緩慢、擁堵和嚴重擁堵。通過浮動車數(shù)據(jù)的回歸擬合分析，并參考相關的標準，分別確定三個評價指標不同評價等級的閾值。(1)路段不同時段平均行程速度評判標準為了確定路段不同吋段平均行程速度的評判標準，根據(jù)車速調(diào)查相關理論［1］和交通流參數(shù)之間的關系可得出主干道平均行程速度的評判標準（見表1）。主干道服務等級非常順暢順暢緩慢擁堵嚴重擁堵主干道（