禁摩限电效果综合建模分析本科学位论文.doc

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1、论文题目：“禁摩限电”效果综合建模分析参赛队员：“禁摩限电”效果综合建模分析1问题重述随着社会、经济的发展，城市道路交通问题越来越复杂也越来越引入关注。城市道路交通资源是有限的，各种交通工具，特别是机动车（包括摩托车、电动三轮车等)，对安全和环境的影响必须得到控制，而人们出行的需求是不断增长的，出行方式也是多种多样的，包括使用公共交通工具。因此，不加限制地满足所有人的要求和愿望是不现实的，也是难以为继的，必须有所倡导、有所发展、有所限制。不少城市采取的限牌、限号、收取局部区域拥堵费、淘汰污染超标车辆及其他管理

2、措施收到了较好的效果，也得到了公众的理解。为了让一项政策，如“禁摩限电”，得到大多数人的支持，对它进行科学的、不带意识形态的论证是必要的。请从深圳的交通资源总量（即道路通行能力）、交通需求结构、各种交通工具的效率及对安全和环境的影响等因素和指标出发，建立数学模型并进行定量分析，提出一个可行的方案。需要的数据资料在难以收集到的情况下，可提出要求。2问题分析为对“禁摩限电”措施进行科学合理论证，了解这项措施实施的背景及成效是必要的。通过查阅论文和报导，我组得出深圳市“禁摩限电”措施的实施主要基于大量电单车上路行驶

3、造成严重的交通拥堵现象；2.近年因电动自行车、摩托车引起的交通事故频发，导致超过三成致死事故，安全性低；3.深圳市电动自行车数量庞大，报废电池污染严重，环境危害大。但这项政策的实施同时也带来了一定的负面影响。在这样的背景下，我们客观地展开对深圳市“禁摩限电”政策可行性的分析。首先，通过分析在没有电单车的影响因子下，深圳市某区的道路通行能力，接着引入变化因子，即在城市交通未规划单电车专用车道时，单电车对城市道路通行能力的影响变化；提出增加专用车道后，城市道路通行能力的变化趋势，从而得于如下三点考虑：1.深圳市道

4、路通行能力一定，90%道路未设置非机动车道，出道路通行能力与电单车及电单车专用车道之间的联系。然后，我们选择从个人影响、环保影响、社会影响三大方面出发，进一步细分，如从出行时长与效率，安全与环保等角度，划分出11个影响因子，利用层次分析法（AHP）来分析计算得到市民出行时对交通工具的最佳选择。最后，参考我们的模型以及求解过程，提出我们对于“禁摩限电”政策合理的看法和建议。3模型假设3.1单电车对道路通行能力的模型假设（1）只考虑四轮及以上的机动车、电瓶车的交通流量；（2）不考虑司机对于交通拥挤程度的提前预知和

5、改道；（3）车辆性能、驾驶员能力等外因对交通状况的影响相同；（4）车流量在一个较短的时间内可视作定值。3.2AHP模型预估公众出行最佳方式（1）假设所收集到的数据都真实可靠；（2）假设专家都具有权威性；（3）假设同一层的指标之间的关联度可以忽略；（4）其他未考虑到的因素忽略不计。4符号说明符号说明解释Ci第i时间段该截面的通行能力(pcu/h)Qi第i时间段通过该截面的当量车辆数(pcu)aij与对决策结果重要程度之比ijxxCI一致性指标RI平均随机一致性指标CR一致性比例nk-1q第层个指标对最高层指标的

6、权重向量11--kknnkjp第k层上n个指标对层的第j个指标的权重向量kk-1W待定权重向量w(ij)第i层指标对于第i-1层第j个指标的权重向量(i)kw第i层第k个指标对于i-1层第j个指标的权重分量CR*组合一致性比例5模型建立与求解5.1单电车对道路通行能力影响的建模分析5.1.1道路通行能力定义城市道路通行能力[1]指的是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单4位时间内通过某一断面的最大车辆数，可分为基本通行能力，实际通行能力和设计通行能力。在交通事故发生后，对城市道路而言一般不会完全中断行车

7、，至少可保证一个方向的流畅，只是对正常通行条件产生影响，使得道路总体通行时空减少、通行能力下降。本文讨论的是深圳市某区内某下班时间段的通行能力的变化。为了得到单位时间截面的最大车辆数，则要求该截面上游处于饱和车流量的状态，即截面上游出现拥堵现象。因此结合广义的通行能力的定义，采用饱和车流量下通过截面的当量车辆数概念。通行能力计算公式如下：tCQii=（5-1）其中iC表示第i时间段该截面的通行能力(pcu/h)，iQ表示第i时间段通过该截面的当量车辆数(pcu)，t表示第i个时间段(h)。5.1.2数据采集与

8、处理（1）采集地点。深圳市罗湖区某4车道干线（2）采集时间段。本文模拟深圳市某区的高峰期时间段18:00-19:00。由于通行能力是在饱和车流量的条件下计算的，因此，在每次取数过程中，以1min中为时间单位选取时间间隔，表示如下图5-1：图5-1（3）数据采集方法。经查阅相关文献，在1min的时间单位内当车辆进入研究截面时，分别记录每种车型（标准车型、大车型）的车辆数，得到原始数据见附件5.1.（4