交通擁擠的原因和解決辦法

1、交通擁擠的原因和解決辦法 摘要：一.。的重述背景隨著時間的推移時代的變遷，人們的經(jīng)濟(jì)收入不斷提高，生活水平也是更上一 層樓。與此同時，交通擁堵的嚴(yán)重性逐漸成了一個很嚴(yán)重的社會問題。1）交通擁擠造成了大量的時間浪費(fèi)和資源浪費(fèi)，使人們的生活受到一定的影響。2）汽車的數(shù)量逐漸增加，人們的生活節(jié)奏不斷加快，從而引發(fā)一系列的交通事故。3）汽車排放的燃燒不充分的尾氣含有很多有害物質(zhì)，以及汽車發(fā)動機(jī)和鳴笛所產(chǎn)生的噪音，造成環(huán)境污染，噪音污染，給日常生活造成了很壞的影響。4）隨著世界能源的不斷消耗，國際組織不斷呼吁節(jié)約能源，交通擁堵造成能源的利用變得毫無用處。5）私家車的不斷增加，能源的浪費(fèi)，從而引發(fā)新的社會

2、問題。原因交通擁堵的主要原因有四個：1）道路施工為交通添堵。2）城市飛速發(fā)展，車流量劇增。3）公交車停泊時占道。4）部分人們交通安全意識不夠。5）交通規(guī)劃滯后。問題車輛的流動問題與交通狀況的關(guān)系：1）車輛通過路口的時間越短，交通狀況越好。2）車流量大時，車輛滯留長度越短，交通狀況越好。3）道路通過車流量越人，交通狀況越好。交通擁堵的解決辦法通過上述對交通原因的分析，解決方法如下：1）國家公路有關(guān)部門在維修或重建道路時，應(yīng)綜合考慮，把可能引發(fā)的交通 問題最小化。2）鼓勵公交出行，地鐵出行，多乘用公交措施，減少能源的消耗，減緩道路 的擁堵，減免事故發(fā)生。3）對于規(guī)劃不合理的公交路線進(jìn)行重新整頓，盡

3、可能減少公交車停泊時對道 路車流量的影響。規(guī)范公交站牌的設(shè)置，對于重要路口，重要地段，應(yīng)增加路 口與站臺的距離。4）讓部分人們深刻意識到交通安全問題。5）交通指示燈，作為交通的指揮棒，對交通工作的影響起著決定性作用。交 通指示燈的設(shè)置，不僅保證了交通秩序，還保障了人身安全。不同路口不同時段應(yīng)有所不同，避免路口空蕩蕩的狀況下，車輛還需要長時間 等待。交通指示燈的設(shè)置，應(yīng)以車流量為基準(zhǔn)，據(jù)此合理分配紅綠燈的時間。下面，我們針對不同路段不同時間的交通指示燈的設(shè)置研究出合理方案。研 究分為三個方面：一、指示燈的設(shè)置；二、一周內(nèi)的綠燈信號的響應(yīng)時間；三、信號燈對路口的控制能力。三、模型的基本假設(shè)1）車輛

4、流體思考問題時，為了便于建立模型和計算，把汽車當(dāng)做一個流體質(zhì)點。道路上 行駛的汽車看成一個個流動的質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點Z間的距離認(rèn) 定是固定不變 的。2）道路直線化把不同的道路理想化為同樣的，這樣避免了因為道路路況不同寬度不同引發(fā)車流量不同的問題。這樣一來車輛的行駛看作質(zhì)點在直線的運(yùn)動，把實際問題物理化，從而利用物理知識和數(shù)學(xué)知識求解。三符號約定符號符號說明X評價因素集Z五種服務(wù)標(biāo)）隹評判集W各指標(biāo)所占權(quán)重Y最大特征值0交通擁堵指數(shù)V車流速度某一個問題的分值K車流密度CI一致性指針CR模型建立一致性比例四問題分析與本題是個較為復(fù)雜的交通擁堵問題，因為原題中沒有明確的衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以需要做一些相對多的

5、合理假設(shè)，即通過對給定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，對交通擁堵進(jìn)行解釋并提出合理的解決方案。交通擁擠的概念及具體分析交通擁阻是指交通需求（一定時間內(nèi)想要通 過某道路的車輛臺數(shù)）超過某道路的交通容量（一定時間內(nèi)該道路所能通過的 最人車輛臺數(shù)）時，超過部分交通滯留在道路上的交通現(xiàn)象。隨著交通需求增 加，當(dāng)交通需求超過了行走路徑上的交通容量最小地點（瓶頸）的交通容量 時，來自上流的交通需求中超過的部分，即超過需求將無法通過瓶頸，在瓶頸 處形成等待行列 1梅林關(guān)口擁堵的深層原因。根據(jù)層次分析法的需要，我們必須兩兩比較每層各個因素對于上戾各因素 影響的重要性，才能構(gòu)造出成對比較矩陣。但是，由于這種兩兩比較通常存 在

6、著一定的困難，故我們通過設(shè)計評分調(diào)查表，讓不同的人群（司機(jī)，行人，交警和交通科技人員）對以上各層因素對上層因素 影響的重要性問題進(jìn)行打分（滿分為10分），得到每項評分都服從離散型分 布，再結(jié)合數(shù)學(xué)期望和比較尺度構(gòu)造出成對比較矩陣，最后計算給出權(quán)向量。現(xiàn)設(shè)表示某一個問題的分值，根據(jù)被調(diào)查者對同一個問題的打分1情況，利 用概率的定義，我們得到主服從離散型分布如下表1;表1各個影響因素分值的概率分布012345678910p no n 二 二 114 n5 n6 n7ng 119nipNNNNNNNNNNN其中Bi是打分值二的人數(shù)N為調(diào)查者總?cè)藬?shù)。i表2梅林關(guān)交通擁堵狀況的整體分析評分城市建設(shè)公交事

7、業(yè)行人行為司機(jī)行為主干道少5立交橋少，沒有地鐵5地F信道少5停車場少7十字路II面積小7公交專用乍道少5公交 站設(shè)置不合理7未明確 公交優(yōu)先原則3公交車 內(nèi)環(huán)境差1占道經(jīng)營9亂闖馬路9在路上發(fā)傳單7攀爬護(hù)欄9綠燈亮?xí)r乍搶行9逆行行駛9車輛亂停亂放9車輛不按軼序行駛9車不按規(guī)定車道根據(jù)數(shù)學(xué)期望的定義弓I,我們有離散型隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望為:E=Z?=0.Pi1由被調(diào)查者對不同問題的打分處理得到的概率分布，進(jìn)而由（1）計算出平均 分值，我們得到梅林關(guān)交通擁堵狀況的整體分析評分表，如表2所示2模型的求解1. 2. 1構(gòu)造成對比較矩陣要比較準(zhǔn)則層B中各個因索Bi對目標(biāo)層的影響，我們每次取日層中的兩個因

8、素，Bi, Bj(i, j 二二二 0, 1,2,)，為了克服兩兩比較的困難，我們以州表示Bi 和Bj對A的影響之比，亦即則二EBi/ EBj則它們構(gòu)成了成對比較矩陣 A=(aM)mn馬滿足：州,知言寸計1我們得到了準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的成對比較矩陣為：1 121/21/21 1/2 251/21/2 1/21/2 1/21/21/21/21121/21/21 1/2 251/21/2 1/21/2 1/21/21/21/21/2211/21/21/21/2 131/21/3 1/21/3 1/31/31/31/32221121 2711/2 11/2 1/21/21/21/222211113711

9、/2 11/2 1/21/211/21121/21113711/2 1/21/3 1/21/21/21/21221111 2711 11 11111/2 1/2 11/21/31/31/2131/21/5 1/2113 1/3 1/31/52/31/5 1/5 31/71/71/71/7 1/3 11/71/9 1/7 1/91/9 1/91/71/92221111 2111/2 :1 1/21/21/:11/2223222139 212 111212221121 27 11/21 1/21/21/2 11/2223223139 212 11121223221139 212 111112232

10、22139 212 1111/21123212157 11/21 21211223222139 212 11111上述矩陣中，a12 = 1表示“主干道少”和“立交橋少”對交通影響相同，其 它元素的含義可作類似解釋。同樣，我們也可以構(gòu)造得出方案層對準(zhǔn)則層的 17個4階成對比較矩陣。1. 2. 2計算權(quán)向量并作一致性檢驗計算權(quán)向量我們用對應(yīng)于矩陣的最大特征值（）的規(guī)一化特征向量作為權(quán)向量。事實上，對于矩陣A,我們得到它的最大特征值Y =18. 0309,而對應(yīng)于Y的特征向量為；叫w（2）二（0 039, 0 039, 0 029, 0 - 056, 0 - 046, 0 - 065, 0 - 0

11、25,0. 013, 0 . 055, 0 091,0 - 058, 0 . 087, 0 - 087, 0. 084, 0 - 085,0. 087, 0. 0552） T下面，我們按如下步驟對成對比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗：1）計算一致性指針CI : c4 ；1112）查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指針RI ；3）計算一致性比例CR： CR二CI/RI當(dāng)CR 0040，723CRCT 122(T 156(T 1450 4870 169(T 2310. 2670，1630 241Y4 3274 4184. 3874. 0134.3124. 6204.7134. 0124.2171.5431.6431.

12、6671.6581.5681.7271.7081.6781.654w1.5021.6031.6431.5841.5051.6981.7001.4321.5421.7321.7121.7281.7171.7271.8231.7891.7731.7221.7121.7101.7191.6981.7071.7791.7781.7731.717k1011121314151617CI0* 004(T 373(T 1040 137CT 1750，5730 747(T 0570 064CR0 0050. 4190.117 aCT 1540 1970 6440 8390 0640，031Y4. 0121124

13、，3134. 4124. 525m 1722244，17118. 03經(jīng)檢驗，所有矩陣的一致性檢驗均通過，因此得到的w$）町以作為權(quán) 向量。1. 2. 3計算組合權(quán)向量并作組合一致性檢驗（1）計算組合權(quán)向量記組合權(quán)向量為叫w$），對于解堵策略1,它在17個準(zhǔn)則層中權(quán)重用w$）的第 一個向量表示。而準(zhǔn)則層對于目標(biāo)的組合權(quán)向量用叫W（3）表示，所以策略 層對于目標(biāo)的組合權(quán)向量應(yīng)為它們對應(yīng)項的兩兩乘積之和，即：叫可二 WW（2）,其中可二wf） , w： /。由此，我們得到了策略層關(guān) 于日標(biāo)層的組合權(quán)重分別為：CI在目標(biāo)牛1權(quán)重分別為：1.6386664； C2在目標(biāo)中權(quán)重分別為：1.5428096

14、；C3在目標(biāo)中權(quán)重分別為：1.7276669； C4在目標(biāo)中權(quán)重分別為：1.7268754c為進(jìn)步確定組合權(quán)向量是否可以作為最終決策依據(jù)，我們還要進(jìn)行組合一致性檢驗（2）組合_致性檢驗通過細(xì)致計算，得到CRC）= CR（3）+CR（2）二 0 - 0431+0. 0309=0 0787780. 1,組合一致性檢驗也通過，故前面得到的組合權(quán)向量w可以作為決策的依據(jù)。1.3模型結(jié)果分析由以上組合權(quán)向量的計算結(jié)果，我們得到結(jié)論:C1城市建設(shè)”，“C2公共事業(yè)”，“C3行人行為”和“C4司機(jī)行為”對導(dǎo)致交通擁堵的“影響”原因大小排序為:C3 C4C1C2，這就說明“行人和司機(jī)”的不遵守交通 法規(guī)的行為

15、對交通擁堵的“影響”最人，“城市建設(shè)”其次，“公交事業(yè)”則排在最后，所以梅林關(guān)交通擁堵的深層次原因是行人和司機(jī) 不遵守交通法規(guī)的行為造成的。2關(guān)口廣場各連接道路擁堵指數(shù)模型由于關(guān)口廣場各連接道路是城市內(nèi)部主干道，因此提出三個評價指標(biāo)作 為主干道的評判標(biāo)準(zhǔn)。（1）路段不同時段平均行程速度評判標(biāo)準(zhǔn)為了確定路段不同時段平均行程速度的評判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)車速調(diào)查相關(guān)理論和交通流參數(shù)Z間的關(guān)系可得出主干道平均行程速度的評判標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。服務(wù)等級非常順暢順暢緩慢擁堵嚴(yán)重?fù)矶轮鞲傻?45,+oo)(35,45)(25： 35)(15, 25)(0,15)表1 平均行程速度評判標(biāo)準(zhǔn)單位 : km/h（2）路段單位

16、里程平均延誤評判標(biāo)準(zhǔn)由于單位里程平均延誤取決于路段平均行程速度和自由流速度，為使評價 結(jié)果具有一致性，利用浮動車調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行平均行程速度與單位里程平均行 程延誤回歸擬合分析。主干道的回歸擬合方程如下：y = 0.1213x 12.275 對 309.7=依據(jù)平均行程速度評判標(biāo)準(zhǔn)的劃分，確定不同的單位里程平均行程延誤 所對應(yīng)的擁堵級別，具體結(jié)果如表2所示。表2單位里程平均延誤評判標(biāo)準(zhǔn)單位：s/ （km-輛）服務(wù)等級廿常順暢順暢緩慢擁堵嚴(yán)重?fù)矶轮鞲傻?(0, 30)(30, 80)(80,150)(150,2)（3）路段飽和度評判標(biāo)準(zhǔn)主要參考美國道路通行能力手冊5、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-

17、2003） 6,以及相關(guān)科研院所的研究結(jié)論，確定路段飽和度評判標(biāo)準(zhǔn)（見表3）表3路段飽和度評判標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)等級IE常順暢 順暢 緩慢 擁堵嚴(yán)重?fù)矶轮鞲傻?0,04)(0 4,0 6)(0 6,0 7)(0 7,0 8)(0 8,-foo)1模型的建立確定評價因素集與評語集根據(jù)以上評價指標(biāo)的選取和擁堵級別的劃分，確定評價因素集為x =分別 對應(yīng)于平均行程速度、單位里程平均延誤和飽和度。同時，確定評判集7二分別對應(yīng)于非常順暢、順暢、緩慢、擁堵和嚴(yán)重?fù)矶挛宸N評價等級。確定評價指標(biāo)權(quán)重向量a)給定初始的樣本矩陣對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到數(shù)據(jù)矩陣x* =x； ,x：尸,x； oc)統(tǒng)計:Lp的特征根和相

18、應(yīng)的特征向量1將特征根按人小順序排列，貝U第k個主成分的方差貢獻(xiàn)率為，前k個主成分的累計貢獻(xiàn)率為4。i=l 1=1d)1=1 1-1e)選擇m個主成分，際中通常所取得累計貢85%以上，即J前m個主成分對總體方差的貢獻(xiàn)矩陣A=(4,4，.，4J，同時得到各指標(biāo)在前m個主成分上的貢獻(xiàn)矩陣L=(l山，,1，則各指標(biāo)對總體方差的貢獻(xiàn)率矩陣為：W= AL=(,兮，。/。)w中各元素的值R 為相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)以上權(quán)重確定方法，計算 路段平均行程速度、單位里程平均延誤和飽和度三個指標(biāo)的權(quán)重向量為：W = (0.42 0.30 0.28)模糊綜合評價通過以上分析，確定的模糊評價矩陣為:v1v2v3 v4

19、V5、R=。t3 t4 t5jUm2 m3 m4 叫叫在模糊評價矩陣構(gòu)建的基礎(chǔ)上，對所得矩陣和權(quán)重向量做合成運(yùn)算，最終得到：V 土 v3 v4 V5B = W D = (0.42 0.30 0,28 R t2 t3 t4 t5 =(b1,b2,b3,b4,b5)4 iik 叫 m4 ng j式中，b廣左綱。1=1令=l-max1A,11,取值為0, 1, l越接近1,道路越擁堵；反之，道路越順暢。其中擁堵指數(shù)與擁堵程度的對應(yīng)關(guān)系如表4所示:表4擁堵指數(shù)與擁堵希旱度對應(yīng)關(guān)系評價指標(biāo)非常順暢 順暢緩慢 擁堵嚴(yán)重?fù)矶聯(lián)矶轮笖?shù) 0,0 2)02,04)0 4,0 6)06,08)0 8,102. 3模

20、型的求解梅林關(guān)口車輛流量圖根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)，我們將其分為0:005:00, 5:00-7:00, 7:009:00等9個階段 來分析。時間0:005:005:007:007:009:009:0011:0011:0013:0013:0016:0016:0018:0018:0020:0020:0023:00擁擠度0. 150.20.80.90.70.890.90.40.35評價非常順暢嚴(yán)重?fù)韲?yán)重?fù)頁矶聡?yán)重?fù)韲?yán)重?fù)砭徛槙稠槙扯露缕鋱D像表示為:根據(jù)以上模型可知，在以后的研究關(guān)口廣場擁堵問題所需交通數(shù)據(jù) 的采集側(cè)重點是路段單位里程平均延誤、路段不同時段平均行程速 度、路段飽和度，以及各路段交通擁堵時間長

21、短的統(tǒng)計等五任不增加關(guān)內(nèi)外通道數(shù)量的情況下，通過調(diào)整城市分區(qū)功能、改變關(guān)口區(qū) 域功能架構(gòu)以及改善交通管控措施等來緩解梅林、布吉等關(guān)口的交通擁堵方 案。1梅林關(guān)出關(guān)車道：貨柜車從皇崗路來與彩田路交會后，出關(guān)貨柜車在上坡途中要從左道交換到 右道以便從右邊貨車道出關(guān)，出關(guān)后在不到100米的路段，貨柜車和駛向梅 關(guān)高速的車要擠到左道（根本沒辦法換道，只能硬擠）。梅林關(guān)公交總站開 出的公共汽車從最左邊開上梅觀高速路段，馬上就與出關(guān)車輛相擠，向右?？?民樂公共汽車站，加上出關(guān)公共汽車，在民樂公共汽車站常常扭成個人麻 花，交通事故不斷，擁堵更甚。解決方案4立交通過?？尚行詾椤胺浅ｋy”：工程大，能占用的土地少

22、。 解決方案2：將貨車與客車的車道交換，使上民樂匝道的車輛提早與上梅觀 高速車輛分。但貨車道與海關(guān)、貨柜堆場的銜接以及公共汽車站銜接問題要 作進(jìn)一步解決。解決方案3：在梅林出關(guān)，開一分支通道直通民樂村，分流車輛， 關(guān)閉現(xiàn)民樂公交車站邊的車輛入口，只保留出口。2雙方向民樂公共汽車站的設(shè)計民樂公共汽車站缺陷設(shè)置是造成進(jìn)出梅林關(guān)擁堵的主要原因：進(jìn)關(guān)方向的公交站設(shè)置在3條車龍交會處，隨著公交車和乘搭公交車 乘客的 不斷增加，公交車占道，早上有時只剩下1條半車道供進(jìn)關(guān)車輛通過，在人 家都爭搶的情況下，難免發(fā)生碰瓷，那就雪上加霜了進(jìn) 關(guān)方向擁堵高峰時 間：現(xiàn)階段前后的時間都有所增加。出關(guān)方向的公交站由于就

23、設(shè)在在油站出 口、貨車出關(guān)車道，梅觀高速入口與民樂匝道，民樂村車輛進(jìn)出口的交匯 處，所有出關(guān)車輛一出關(guān)馬上就像扭麻花一樣參合在一起，事故，阻擋擁 擠，交通狀況簡直一塌糊涂。交通擁堵高峰期：利用貨車道出關(guān)會順利一 些，但有時交警會阻攔，要小心就是。解決方案，應(yīng)該較好解決：進(jìn)關(guān)：將公共汽車站根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的分布，更改布置在梅龍路（潛龍公寓的居 民），瑩水山莊（民樂，萬家燈火的居民）。出關(guān)：梅林關(guān)總站（A.民樂村居民，關(guān)口人行天橋已建好，可以直通 民樂村。 B.方便其他乘客在梅林關(guān)口轉(zhuǎn)乘關(guān)外公共汽車），民樂村，梅龍路（但要增加 公共汽車站靠點，否則將會引起梅龍路的塞車）3.民樂立交斷頭橋的規(guī)劃 從坂田

24、方向來車到斷頭橋是，原來需要作180度掉頭，與梅龍路開來的車龍交 會在一起，人人降慢了通行速度?，F(xiàn)階段警察是將左傳方向封閉，加寬梅龍路與梅觀高速交會匝道的路寬，從坂 田方向來的車輛到梅龍路掉頭，或經(jīng)民治路會到公共汽車站與梅龍路車流會 合。此措施有一定作用，但有很大問題，其一，是將擁堵點從斷頭橋處更改到 梅龍路掉頭處，周三擁堵就是這個原因，其二、由于從民治路過來交會梅觀高 速的第一個入口被封住，這樣保證了梅觀高速車輛的通行，但是如果不處理公 共汽車站，后果還將仍然擁堵的非常厲害。解決方案：原來在梅觀高速收費(fèi)站右惻有一個供車輛經(jīng)橋底掉頭的通道，自上 周擁堵發(fā)生后，被警察合高速公路封閉了，少了一個分

25、流的渠道，如果能夠重 開此通道，或者從瑩水山莊巨龍雕像邊開一通道下來，同時加寬，拉直道路， 單方向通行供坂田，民樂車輛掉頭，就分流車輛同時也可以提高通行效率，擁 堵情況也會大大降低。4改造皇崗路為城市快速路在坂銀新通道或南坪與梅林之間隧道兩 項目其中 Z一完工后著手改造。5.拓寬改造梅觀高速6精細(xì)化管理公交通道目前公交專用道的利用率偏低，高峰期可適當(dāng)開放社 會車輛進(jìn)入。如周一尾數(shù)為1、9的進(jìn)入，周二尾數(shù)為2、8的進(jìn)入，周三尾 數(shù)為3、7的進(jìn)入，周四尾數(shù)為4、6的進(jìn)入，周五尾數(shù)為5和字母的進(jìn)入。7增加交通警力，提高交通事故快速處理能力以及對亂停車、交通違 章及非 法營運(yùn)，加大處罰力度。8.北移梅林收費(fèi)站梅觀高速主要承擔(dān)深圳中部地區(qū)對外交通及中部地區(qū)與特 區(qū)組團(tuán)中心間的快速交通聯(lián)系。梅林關(guān)口的梅林收費(fèi)站北移約8公里至梅觀 高速與機(jī)荷高速交界處的清湖立交，