交通擁擠的原因和解決辦法

1、交通擁擠的原因和解決方法 摘要:一、問題的重述1,背景隨著時間的推移時代的變遷，人們的經(jīng)濟收入不斷提高，生活水平也 是更上一層樓。與此同時，交通擁堵的嚴重性逐漸成了一個很嚴重的 社會問題。1交通擁擠造成了大量的時間浪費和資源浪費，使人們的生活受到定的影響。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，從而引發(fā)新的社會問

2、題。2,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城市飛速開展，車流量劇增。3公交車停泊時占道。4局部人們交通平安意識不夠。5交通規(guī)劃滯后。3,問題車輛的流動問題與交通狀況的關系：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道路通過車流量越大，交通狀況越好。二、交通擁堵的解決方法通過上述對交通原因的分析，解決方法如下：1國家公路有關部門在維修或重建道路時，應綜合考慮，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行重新整頓，盡可能減少公交

3、車停 泊時對道路車流量的影響。標準公交站牌的設置，對于重要路口，重 要地段，應增加路口與站臺的距離。4讓局部人們深刻意識到交通平安問題。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。交通指示燈的設置，不僅保證了交通秩序，還保障了人身平安。 不同路口不同時段應有所不同，防止路口空蕩蕩的狀況下，車輛還需 要長時間等待。交通指示燈的設置，應以車流量為基準，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置研究出合理方 案。研究分為三個方面：一、指示燈的設置；二、一周內(nèi)的綠燈信號 的響應時間；三、信號燈對路口的控制能力。三、模型的根本假設1車輛流體思考問題

4、時，為了便于建立模型和計算，把汽車當做一個流體質(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)點之間的距離認定是固定不變的。2道路直線化把不同的道路理想化為同樣的，這樣防止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)點在直線的運動，把實際問題物理化，從而利用物理知識和數(shù)學知識求解。三符號約定符號符號說明X評價因素集Z五種效勞標準評判集W各指標所占權重Y最大特征值耳交通擁堵指數(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一致性比例四問題分析與模型建立此題是一個較為復雜的交通擁堵問題，因為原題中沒有明確的衡 量標準，所以需要做一些相對多的合理假設，即通過對

5、給定數(shù)據(jù)的統(tǒng) 計和分析，對交通擁堵進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大車輛臺數(shù)時，超過局部交通滯留在道路上的 交通現(xiàn)象。隨著交通需求增加，當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 的局部，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，我們必須兩兩比擬每層各個因素對于上 層各因素影響的重要性，才能構造出成比照擬矩陣。但是，由于這 種兩兩比擬通常存在著一定的困難，故我們通過

6、設計評分調(diào)查表，讓不同的人群司機，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行打分總分值為1。分，得到每項評分都服 從離散型分布，再結合數(shù)學期望和比擬尺度構造出成比照擬矩陣，最 后計算給出權向量?，F(xiàn)設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 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 p nono nini 112112 ngng 114114n n5 5116116n n7 7118118n n9 9i110i110NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN N其中Bi是打分值=的人數(shù)

7、，N為調(diào)查者總人數(shù)。i表2梅林關交通擁堵狀況的整體分析評分根據(jù)數(shù)學期望的定義弓I，我們有離散型隨機變量的數(shù)學期望為:EN / .Pi1 1由被調(diào)查者對不同問題的打分處理得到的概率分布，進而由計算城市建設公交事業(yè)行人行為司機行為主干道少5 5立交橋少，沒有地鐵5 5地卜信道少5 5停車場少7 7十字路IIII面積小7 7公交專用車道少5 5公交站設置不合理7 7未明確公交優(yōu)先原那么3 3公交車內(nèi)環(huán)境差1 1占道經(jīng)營9 9亂闖馬路9 9在路上發(fā)傳單7 7攀爬護欄9 9綠燈亮時乍搶行9 9逆行行駛9 9車輛亂停亂放9 9車輛不按秩序行駛9 9車不按規(guī)定車道行駛9 9出平均分值，我們得到梅林關交通擁堵

8、狀況的整體分析評分表，如表2所示1. 2模型的求解1. 2. 1構造成比照擬矩陣要比擬準那么層B中各個因素Bi對目標層的影響，我們每次取B層中的 兩個因素，Bi, Bj(i, j二=0,1, 2,)，為了克服兩兩比擬的困難， 我們以ajj表示Bi和Bj對A的影響之比，亦即aEBi/ EBj那么它 們構成了成比照擬矩陣AR%)111n,ajj滿足:c1殉0, %葛丹=1我們得到了準那么層對Fl標層的成比照擬矩陣為： 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，我們也可以構造得出方 案層對準那么層的17個4階成比照擬矩陣。1. 2. 2計算

9、權向量并作一致性檢驗計算權向量我們用對應于矩陣的最大特征值的規(guī)一化特征向量作為權向量。事實上，對于矩陣A,我們得到它的最大特征值Y =18. 0309,而對應于丫的特征向量為；叫w2二0 039, 0. 039, 0. 029, 0. 056, 0. 046, 0, 065, 0. 025,0. 013, 0. 055, 0. 091, 0. 058, 0. 087, 0. 087, 0. 084, 0. 085,0. 087, 0. 0552T下面，我們按如下步驟對成比照擬矩陣進行一致性檢驗：112112 1/21/2112112 1/21/2 1/221/22 1 11/21/22 2 2

10、 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1112112 1/21/21212 2 21 11/21/2 1/21/2 1 1 1/21/21/51/5 1/51/5 3 3 1/71/7 2 22 22 21 12 22 23 32 22 22 22 21 12 22 23 32 22 22 23 32 22 22 23 32 22 22 23 32 22 22 23 32 21/21/2 1 1 1/21/21/21/2 1 1 1/21/21/21/2 1/21/21/21/212121 11111112 2 5 51/21/22 25 5 1/21/21 13 31/21/22

11、 2 7 7 1 13 3 7 7 1 13 3 7 71 12 2 7 71 11/21/2 1/21/2 1/21/21/21/2 1/21/2 1/21/21/31/3 1/21/2 1/31/31/21/21 11/21/21/21/2 1 11/21/21/21/2 1/21/31/21/3 1111111/21/2 1/21/21/21/2 1/21/21/31/3 1/31/31/21/2 1/21/21/21/2 1/21/21/21/2 1/21/21 1 1 11/21/21/21/21/21/2 1/21/21/31/31/31/31/21/21/21/21 11/21/

12、21/21/21/21/21/31/3 1/31/3 1/211/21 3 31/21/21/31/3 1/21/2 1/31/31/31/3 1/31/31/51/51/71/7 1/71/7 1/71/311/71/311/71/7 1/91/9 1/71/7 1/91/91/91/9 1/91/9 1/71/71/31/31/91/91111112 22 21 112121 12 23 31 12 22 21 12 22 21 112121 12 22 21 12 2 7 71 13 39 92 22 27 71 13 39 92 23 39 92 23 39 92 25 57 71 1

13、3 39 92 21/21/2 1 11/21/21/21/2 1/21/2 1 11/21/21212111211121 11/21/21 11/21/21/21/2 1/21/2 1 11/21/21212111211121 1121211111111111 12 21 11 11 11/21/2 1 11/21/2 1 12 21212111112121 1111111111計算一致性指針CI ： CI二匕；11111 12查找相應的平均隨機一致性指針RI ；3計算一致性比例CR： CR=C算RI.當CR 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可以作為權 向量

14、。1. 2. 3計算組合權向量并作組合一致性檢驗1計算組合權向量記組合權向量為叫w步，對于解堵策略1,它在17個準那么層中權重用W?的第一個向量表示。而準那么層對于目標的組合權向量用叫W3 K表示，所以策略層對于目標的組合權向量應為它們對應項的兩兩乘積之和，即：叫W3=W3W2,其中W3= W，W9。由此，我們得到了策略層關于目標層的組合權重分別為:CI在目標中權重分別為：1.6386664； C2在目標中權重分別為:1. 5428096；C3在目標中權重分別為：1.7276669； C4在目標中權重分別為:1. 7268754。為進一步確定組合權向量是否可以作為最終決策依據(jù)，我們還要進行組合

15、一致性檢驗2組合一致性檢驗通過細致計算，得到CR*= CR3+CR。二0. 0431+0. 0309=0. 078778C1C2,這就說明“行人和司機的不 遵守交通法規(guī)的行為對交通擁堵的“影響最大，“城市建設其次,“公交事業(yè)那么排在最后，所以梅林關交通擁堵的深層次原因是行人 和司機不遵守交通法規(guī)的行為造成的。2 2關口廣場各連接道路擁堵指數(shù)模型由于關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作為主干道的評判標準。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時段平均行程速度的評判標準，根據(jù)車速調(diào)查相關理論和交通流參數(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。效勞等級

16、非常順暢順暢緩慢擁堵嚴重擁堵主干道(45,+oo)(35,45)(25,35)(15,25)(0,15)表1平均行程速度評判標準單位：km/h2路段單位里程平均延誤評判標準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, 為使評價結果具有一致性， 利用浮動車調(diào)查數(shù)據(jù)進行平均行程速度與 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 y = = 0.1213x0.1213x 12.12.275275肝309.7309.7，依據(jù)平均行程速度評判標準的劃分， 確定不同的單位里程平均行 程延誤所對應的擁堵級別，具體結果如表2所示。表2單位里程平均延誤評判標準單位：s/ km,輛

17、效勞等級非常順暢順暢緩慢擁堵嚴重擁堵主干道0(0, 30)(30, 80)(80,150)(150,-KO)3路段飽和度評判標準主要參考美國?道路通行能力手冊?5、?公路工程技術標準?JTGB01-2003 6,以及相關科研院所的研究結論，確定路段飽和度評判標準見表3表3路段飽和度評判標準效勞等級指常順暢順暢緩慢擁堵嚴重擁堵主干道0.040 4,0 60 6,0 70 7.0 80 8,-KO2.1模型的建立1確定評價因素集與評語集根據(jù)以上評價指標的選取和擁堵級別的劃分，確定評價因素集為x = 8,%,均分別對應于平均行程速度、單位里程平均延誤和飽和度。 同時，確定評判集工二也多多多,4分別對

18、應于非常順暢、順暢、緩慢、 擁堵和嚴重擁堵五種評價等級。2確定評價指標權重向量a給定初始的樣本矩陣x玲=菁,對原始數(shù)據(jù)進行標準 化處理，得到數(shù)據(jù)矩陣x* = x；,x：,.,x；oC統(tǒng)計的特征根和相應的特征向量L，將特征根按大小順 序排列，那么第k個主成分的方差奉獻率為，前k個主成分的累計奉獻 率為24住4。i=li=l 1=11=1 d選擇m個主成分，際中通常所取得累計貢85%以上，即24仕/15%；1=11=1 1-11-1Je前m個主成分對總體方差的奉獻矩陣A=4人，同時得 到各指標在前m個主成分上的奉獻矩陣L=l&,4，那么各指標對總體方差的奉獻率矩陣為：W=W= A A L=

19、(L=( % % % %,4),4)W中各元素的值即為相應指標的權重。根據(jù)以上權重確定方法, 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的權重 向量為：W W = = (0.42(0.42 0.300.30 0.28)0.28)(3)模糊綜合評價通過以上分析，確定的模糊評價矩陣為：、V V2 2v v3 3v v4 4必、R=R= titit t3 3t t4 4t t5 5jqjqm?m?m m3 3m m4 4叫,在模糊評價矩陣構建的根底上，對所得矩陣和權重向量做合成運算，最終得到：% % v v2 2v v3 3v v4 4v/v/B B = = W W D D =(0.42

20、=(0.420.300.30 0.28)0.28) t t2 2t t3 3t t4 4t t5 5=色也也息)叫i i嗎m m3 3m m4 4叫,式中,0=之鶴。1=11=1令A =1 -niaxU，鳥M也也,取值為0, 1, b1t越接近1,道路越擁堵；反之，道路越順暢。其中擁堵指數(shù)與擁堵程度的對應關系如表4所示：表4擁堵指數(shù)與擁堵程度對應關系評價指標非常順暢順暢緩慢擁堵嚴重擁堵?lián)矶轮笖?shù)0,0 2)02,04)0 4,0 6)06,08)0 8,102. 3模型的求解梅林關口車輛流量圖根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)，我們將其分為0:005:00,5:00-7:00,7:00-9:00等9個階段來分析。時

21、間0:00-5:005:00-7:007:00-9:009:00-11:0011:00-13:0013:00-16:0016:0018:0018:00-20:0020:00-23:00擁擠 度0. 150.20.80.90.70.890.90.40.35評價非常順暢嚴重擁 嚴重擁擁堵嚴重擁嚴重擁緩慢順暢順暢堵堵堵堵其圖像表示為:根據(jù)以上模型可知， 在以后的研究關口廣場擁堵問題所需交 通數(shù)據(jù)的采集側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短的 統(tǒng)計等五莊不增加關內(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 關口區(qū)域功能架構以及改善交通管控措

22、施等來緩解梅林、布吉等關口 的交通擁堵方案。1.梅林關出關車道：貨柜車從皇崗路來與彩田路交會后，出關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，出關后在不到100米的路段，貨 柜車和駛向梅關高速的車要擠到左道根本沒方法換道，只能硬擠。梅林關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 就與出關車輛相擠,向右?？棵駱饭财囌?，加上出關公共汽車，在 民樂公共汽車站常常扭成個大麻花，交通事故不斷，擁堵更甚。解決方案1:立交通過?？尚行詾椤胺浅ｋy：工程大，能占用的土 地少。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、貨柜堆場

23、的銜接以及公共汽車 站銜接問題要作進一步解決。解決方案3：在梅林出關，開一分支通道直通民樂村，分流車輛， 關閉現(xiàn)民樂公交車站邊的車輛入口，只保存出口。2.雙方向民樂公共汽車站的設計民樂公共汽車站缺陷設置是造成進出梅林關擁堵的主要原因：進關方向的公交站設置在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條半車道供進關車 輛通過，在大家都爭搶的情況下，難免發(fā)生碰究，那就雪上加霜了.進 關方向擁堵頂峰時間：現(xiàn)階段前后的時間都有所增加。出關方向的 公交站由于就設在在油站出口、貨車出關車道，梅觀高速入口與民樂 匝道，民樂村車輛進出口的交匯處，所有出關車輛一出關馬上

24、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 通擁堵頂峰期：利用貨車道出關會順利一些，但有時交警會阻攔，要小心就是。解決方案，應該較好解決：進關：將公共汽車站根據(jù)當?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：梅林關總站A.民樂村居民，關口人行天橋已建好，可以直通 民樂村。B.方便其他乘客在梅林關口轉(zhuǎn)乘關外公共汽車，民樂村, 梅龍路但要增加公共汽車站靠點，否那么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，大大降慢了通行速度?，F(xiàn)階段警察是將左傳方向封閉，

25、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

26、，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 工程其中之一完工后著手改造。5.拓寬改造梅觀高速6精細化管理公交通道目前公交專用道的利用率偏低，頂峰期可適當 開放社會車輛進入。如周一尾數(shù)為1、9的進入，周二尾數(shù)為2、8的 進入，周三尾數(shù)為3、7的進入，周四尾數(shù)為4、6的進入，周五尾數(shù) 為5和字母的進入。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，加大處分力度。8.北移梅林收費站梅觀高速主要承當深圳中部地區(qū)對外交通及中部 地區(qū)與特區(qū)組團中心間的快速交通聯(lián)系。梅林關口的梅林收費站北移 約8公里至梅觀高