城市道路交通拥堵判定模型初探

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1、城市道路交通拥堵判定模型初探杜文伏①摘要本论文在探讨国内外交通拥堵判定研究的基础上，首先结合我国城市交通拥堵的特点，根据不同的城市道路交通流特性和道路空间分布形式，采用系统工程的方法与类比分析法，对交通流三参数进行量化，然后在对交通拥堵特性进行分析的基础上，结合排队论、交通流理论和数理模型的方法，构建了相应的交通拥堵预测模型和模糊综合评判模型。初步研究结论表明，本论文的模型能够对城市道路某一区域以及城市区域之间，或同～区域不同时期的交通拥堵状况作较为全面、系统、客观的预测，为解决城市交通拥堵问题、改善交通环境提供了一定的理论基础。关键词交通拥堵；模糊综合评判；交通拥堵

2、预测；交通拥堵判定1引言目前，我国大中城市交通拥堵现象越来越严重，已经影响居民出行及社会经济的发展，特别是像北京、上海、深圳等大城市，交通拥堵问题已成为这些城市的“城市病”。如何解决城市交通拥堵问题已经越来越受到人们的重视。随着城市化进程的加快和交通量的急剧增长，交通拥堵和交通事故等问题日趋严重。为了更好地解决城市交通拥堵问题，不仅要求引导人们科学的出行，而且要求加强基础设施建设，并最大限度地提高现有路网的利用率。这些都需要积累历史数据，对现状和未来交通拥堵状况进行预测和判定，以提供足够的信息进行交通预测、诱导和控制，使驾驶员在合适的时间，选择最佳路径，最快地到达目的

3、地，提高路网利用率。交通的H的在于对人和物进行高效、快速、简便的移动，但无论是V／C比，还是对车辆运行速度或道路密度的评价都不能体现交通的高效性，那么基于这种概念的交通拥堵缓解策略也就不能真正解决拥堵问题。因此，对城市交通拥堵的正确预测和判定有着重要的现实意义。交通拥堵的预测和判定，是正确审视交通拥堵的前提性工作。正确再现道路的实时交通情况，可以为交通管理部门提供准确的道路交通数据，以方便进行管理和调度，使交通系统运行效率达到最大。恰当地给出交通拥堵的判定指标，还可以为出行者提供有意义的参考，使他们选择适合的出行路线，避免时间和金钱的浪费。对交通拥堵进行正确判定及研究

4、，所产生的巨大的、长期的、潜在的社会效益和经济效益是不可估量的。①杜文伏(1982·)，女，北京建筑工程学院在读硕士，研究方向为交通运输规划与管理，E—mail：ad204@163．tom。332交通拥堵判定的研究现状交通拥堵问题始终困扰着人们，许多国家都针对各自的道路交通情况对交通拥堵的判定做了相关的研究工作。然而到目前为止，各国尚无统一的交通拥堵判定标准。对于信号交叉口的判定，美国《通行能力手册》中给出了基于延误的判定方法，英国运输研究实验室(TRL)对交通拥堵的评价给出了基于占有率和基于平均车速的两种算法，日本对交通拥堵的判定也是基于服务水平来衡量的。对于城市道

5、路交通拥堵的判定，国内的许多高校和研究机构也进行了一些相关的研究。北京市政设计院对交叉口拥堵的评价也是建立在服务水平的基础上的；西南交通大学的高世廉、晏启鹏等人以成都、重庆为背景，对城市出入口道路服务水平的划分进行了研究，通过计算机模拟的方法，得到了行车自由度(以超车率来表征)与负荷系数、车流代表车速的关系，并以此为基础分析了出入口道路的车辆运行特征。重庆市城市道路改扩建技术课题组的肖乾金等人运用系统工程的理论和方法，综合分析研究，把城市道路评价标准分为路段评价标准和交叉El评价标准两个方面。并分别用五个和六个不同属性的指标，采用五分制的打分方法，提出了一套服务水平的

6、标准。上述对城市道路交通拥堵判定的指标多限于饱和度、行驶速度、路网容量、车道占用率等非概率测度参数，而交通现象是～个随机现象，应用这些指标不能有效地说明交通问题，并且它们也不利于城市道路的系统优化分析、可靠性分析以及单元重要性分析。同时，大部分指标是针对路段单元的，用其来判断道路交叉口的畅通性不合适，而在实际的城市道路系统中，平面交叉和不完全立体交叉往往是车辆拥堵的主要部位。而且，利用已有的交通拥堵判定指标和方法，不能描述和评价未来路网的运营期望状态并预测交通拥堵发生的可能性，这都会为路网规划、管理带来一定的困难。现有的交通拥堵的判定，大多是通过比较某一个交通参数与一

7、个阈值的关系，当参数处于某一个阈值区域的时候，我们便认为此时的交通处于某一种状态。然而在实际判定的具体操作上，在理论的具体应用范围上，这些方法还有很多需要补充和完善的地方。本文在借鉴前人的研究成果基础上，将定性分析与定量计算、横向比较与纵向分析相结合，采用系统科学的观点和方法、类比法、层次分析法、数理模型的方法，以排队论和交通流理论为基础，对城市道路交通拥堵做出合理的预测，并根据预测情况对城市道路交通拥堵状况做出综合判定。3交通拥堵预测模型及判定理论3．1交通拥堵判定指标的选取对于判定指标的选取，分为连续流和间断流两部分来确定。对于连续流设施如城市快