【正文】 [M].科學(xué)出版社 ， 1983:1357 3 周高平，周直，陳遠(yuǎn)祥 . 基礎(chǔ)設(shè)施項目投資風(fēng)險模糊綜合評價模型 [J]. 重慶交通學(xué)院學(xué)報， 2020,36(12).107 110 4 方燕，章道云 . 風(fēng)險投資的模糊數(shù)學(xué)評價模型 [J]. 西華大學(xué)管理學(xué)院， 12期 .8084 5 任福田，劉小明，榮建 . 交通工程學(xué) [M]. 人民交通出版社， 2020:58101 6 Technol. Dev. Agency. Estimating Road Traffic Congestion using Vehicle Velocity[R].ITS Telemunications 7 裴 玉龍 ， 張亞平 .道路交通系統(tǒng)仿真 [M]. 人民交通出版社 ， 2020:108209 8 Jim Ledin 著 。結(jié)合 VISSIM 仿真軟件生成的數(shù)據(jù)以及江門市實時數(shù)據(jù)，用交通擁堵模糊評價模型進(jìn)行了交通擁堵狀態(tài)評價，結(jié)果表明，本文建立的交通擁堵狀態(tài)評價模型科學(xué)合理，較為準(zhǔn)確地評價了交通擁堵狀態(tài)，有較強(qiáng)的實用價值，可為交通管理等相關(guān)部門提供參考。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 23 圖 68 信號燈設(shè)置 仿真數(shù)據(jù) 設(shè)置完參 數(shù)，選擇菜單“ Simulation → Parameter”，彈出“ Simulation Parameter”界面，然后進(jìn)行仿真。期望車速已經(jīng)設(shè)置。 圖 62 車輛的加減速特性對話框 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 圖 63 車輛的加減速特性分布曲線 （ 3）車輛的幾何尺寸 車輛的車 長 直接影響車輛的跟車行為和超車行為，對 車輛 變換車道也有 一定的作用 。 VISSIM 采用的模型是生理 心理模型，該模型中駕駛員覺得與前車 的距離小于安全距離時后，駕駛員開始減速，但是后車無法判斷前車的車速，后車車速在一定時間內(nèi)是低于前車車速的，一直到前后車的距離達(dá)到一個安全距離時，后車駕駛員開始逐漸地加速，由此形成一個加減速的循環(huán)過程。 表 51 評價指標(biāo)權(quán)重向量表 指標(biāo) 行程速度 停車次數(shù) 行程時間 行程 延誤 負(fù)荷度 權(quán)重 0． 223 可得到權(quán)重向量 W={,}。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 第 5 章 交通擁堵模糊評價模型 交通擁堵評價指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)圖 交通擁堵評價指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)關(guān)系，如圖 51 所示，五個交通擁堵評價指標(biāo)分為速度相關(guān)因素、時間相關(guān)因素以及負(fù)荷度相關(guān)因素。其值的大小代表了不同的交通流運行狀態(tài)和服務(wù)五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 水平，其值越大，交通使用者提供的服務(wù)水平越差，反之，服務(wù)水平越好。 jk 表示路段上第 i 輛車總共停車數(shù)量 k。 路段停車次數(shù)是評價路段上車輛在交通最為擁 擠情況下的車輛反復(fù)啟動和停車的運行情況的參數(shù)，反映了車輛受交通擁堵影響時的運行情況。 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo) 依據(jù)路段評價的基本原則，在對現(xiàn)有擁堵指標(biāo)的學(xué)習(xí)和借鑒的基礎(chǔ)上，本文選取以下五個指標(biāo)：行程速度、行程延誤、停車次數(shù)、停車時間以及負(fù)荷度。 補(bǔ)：模糊集合 A 的補(bǔ)隸屬函數(shù) A? 對所有 uU? 被逐點定義為 AA1)u??＝ － （ 合成運算建立在基本運算的基礎(chǔ)之上，就是先取小后取大的運算。 模糊矩陣的定義： 當(dāng) { 1 , 2 , , }, { 1 , 2 , , }iiX x i m Y y i n? ? ? ?｜ ｜是有限集合時，則 X Y 的模糊關(guān)系 R 可以用下列 m n 階矩陣來表示： 11 11nm mnrrRrr???????KM O ML （ 33） 其中 ( , )ij R i jr x y?? 。這種方法較直觀地反映了模糊概念中的隸屬程度 ， 但 缺點是 計 算量相當(dāng)大。 隸屬度函數(shù)是 研究 模糊控制 的理論基礎(chǔ) ， 常見的隸屬度函數(shù)有三角形、菱形等，構(gòu)造科學(xué)合理的隸屬度函數(shù)是研究模糊 控制的前提，否則模糊控制精度不高，達(dá)不到設(shè)計要求 。人們的思維中還有著許多模糊的概念，如 饑餓 、 極大 、 寒冷 、 早晨 等，這些概念所描述的對象屬性不能簡單地用 “ 是 ” 或 “ 否 ” 來回答，模糊集合就是指具有某個模糊概念五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 所描述的屬性的對象的全體。 模糊關(guān)系 模糊關(guān)系的定義從普通集合 A 到普通集合 B 的一個模糊關(guān)系 R 是指：以笛卡爾積 A B = {(a,b)|a∈ A， b∈ B}為論域的一個模糊子集 R 記作 R： A ? B，或 R∈ ?（ A B ）， 其隸屬函 數(shù)為 ?R(a,b)，稱為 (a,b)具有模糊關(guān)系 R 的程度，表示如下。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 第 3 章 模糊數(shù)學(xué)理論 模糊數(shù)學(xué)理論概述 模糊數(shù)學(xué)是以不確定性的事物為研究對象的一門科學(xué)，模糊集合的理論將具有模糊性的對象加以確切化，從而使研究確定性對象的數(shù)學(xué)與不確定性對象的數(shù)學(xué)溝通起來。 交通擁堵原因 從 2020 年到現(xiàn)在，我國每年用在公共交通的投資金額不斷增加，累計超過 2 萬億人民幣，但是交通擁堵問題任然沒有得到基本改善，相反，交通擁堵問題逐步發(fā)展到我國的部分中小城市。雖然在嚴(yán)格意義上所得到的結(jié)果不屬于交通擁堵程度 ，但可以通過比較 獲取時間范圍內(nèi)的交通擁堵程度以及變化趨勢。 各種交通擁堵狀態(tài)下對應(yīng)的路況和出行情況如表 22。第六章進(jìn)行 VISSIM 仿真研究及實例研究，評價仿真生成的數(shù)據(jù)及江門市實時數(shù)據(jù)。 國 外 的研究對我國交通擁堵問題的緩解有現(xiàn)實指導(dǎo)意義，國外的交通管理部門和研究機(jī)構(gòu)研究交通問題比較早，尤其是美國、日本、歐洲等國家，美國最早開展交通擁堵狀態(tài)評價研究，建立了相當(dāng)完善的交通擁堵評價體系，歐洲和日本起步也較早，一些研究成功也得到世界范圍內(nèi)的借鑒與引用，此外其他國家也有一些值得學(xué)習(xí)的評價標(biāo)準(zhǔn)，對我國交通問題的研究具有深刻的指導(dǎo)意義，尤其是美國的暢通性研究報告交通擁堵評價等系統(tǒng)。交通擁擠導(dǎo)致車輛只能在低速狀態(tài)行駛， 低俗行駛又會引發(fā) 頻繁 的 停車和啟動 ，這樣不僅增加了 能源消耗， 同時 也 引發(fā)了噪聲污染，更重要的是造成空氣污染 。 研究的目的和意義 在我國城市交通擁堵正成為一個普遍的社會現(xiàn)象， 主要原因是由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市的機(jī)動車保有量不斷增長， 在大城市 交 通擁堵問題越來越明顯 ，交通擁堵問題己經(jīng) 影響到 城市 機(jī)能的正常運作以及 城市 的 可持續(xù)發(fā)展 。 evaluation。五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 I 模糊數(shù)學(xué)在交通擁堵狀態(tài)評價中的應(yīng)用 摘 要 交通擁堵已成為困擾當(dāng)前 城市發(fā)展 的難題 ，目前國內(nèi)外很多城市交通擁堵狀況仍舊比較嚴(yán)重， 我國的機(jī)動車擁有量及道路交通流量急劇增加，日益增長的交通需求與城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之間的矛盾已成為目前城市交通的主要矛盾，由此導(dǎo)致交通擁擠和堵塞現(xiàn)象頻頻發(fā)生 。 fuzzy。 交通擁堵 會 影響到到 社會 的 功能， 會給我 國 經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來負(fù)面影響，嚴(yán)重時還可能阻礙城市的發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致 城市 的 生存環(huán)境 不斷 惡化 。 分析 英國 SYSTRA 公司對發(fā)達(dá)國家大城市交通狀況 可知 ， 交通擁堵造成的經(jīng)濟(jì)損失 約占國民生產(chǎn)總值的 2%，同時交通擁堵引發(fā)的噪聲、大氣污染等又會造成額外的損失，可見，解決交通擁堵問題刻不容緩。 國外在交通擁堵問題上的研究本文做了以下說明： (1) 道路擁堵指數(shù) 1994 年德 州交通運輸協(xié)會 定義了道路 交通擁堵 指數(shù)這個概念來評價城市道路擁堵水平。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 交通擁堵 交通擁堵定義及分類 交通擁堵定義 交通擁堵的定義有很多種，由于其 具有 主觀性，不同國家或地區(qū)對其的定義不一樣，目前交通擁堵的定義尚無統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各個國家的研究進(jìn)展也不一。 表 22 交通擁堵狀態(tài) 下路況和出行情況表 交通擁堵程度 對應(yīng) 路況 出行耗時 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 暢通 基本沒有道路擁堵 可以按道路限速標(biāo)準(zhǔn)行駛 基本暢通 有少量道路擁堵 比暢通時多耗時 至 倍 緩行 部分環(huán)路 和 主干路擁堵 比暢通時多耗時 至 倍 輕度擁堵 大量環(huán)路 和 主干路擁堵 比暢通時多耗時 至 倍 擁堵 全市大部分道路擁堵 比暢通時多耗時 倍以上 交通擁堵評價方法 我國交通擁堵評價方法的研究起步比較晚，目前還處在不斷摸索階段，現(xiàn)有的很多評價方法都比較簡單，存在一定的局限性。這種方法的原理和運作都 相對簡單作，目前在 國外得到 廣泛地應(yīng)用。交通擁堵的主要原因通常認(rèn)可的有三種，其一是經(jīng)濟(jì)增長背景下汽車保有量和使用率的增加，其二是機(jī)動車駕駛員以及居民 不遵守交通規(guī)則，造成非常不必要的擁堵，其三是道路的規(guī)劃與設(shè)計存在缺陷，不能滿足日益發(fā)展的交通量需求，造成道路容量不足，路段負(fù)荷度加大。在模糊數(shù)學(xué)中，目前己有 模糊拓?fù)鋵W(xué)、模糊群論、模糊圖論、模糊概率、模糊語言學(xué)、模糊邏輯學(xué)等分支，顯示了強(qiáng)大的生命力和滲透力，使數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展。 : [0,1]R AB? ?? ( , ) ( , )Aa b a b?? （ 31） 若 A = B，稱 : [0,1]R AA? ?? ， 1 2 1 2( , ) ( , )Aa a a a?? 為 A 上的模糊關(guān)系。 由于概念本身界限有些不分明，存在一定的主觀性， 因而對象對集合的隸屬關(guān)系也 不是很明確 。隸屬度函數(shù)的確定過程 帶有一定的客觀性，不同的人研究不同問題可能選取不同的隸屬度函數(shù)，但不同的人對模糊理論的理解可能千差萬別，因此隸屬度函數(shù)也存在一定的主觀性。 （ 2） 專家經(jīng)驗法： 專家經(jīng)驗法是根據(jù)專家的實際經(jīng)驗給出模糊信息的處理算式或相應(yīng)權(quán)系數(shù)值來確定隸屬函數(shù)的一種方法。 R 矩陣稱為模糊判別矩陣。 模糊數(shù)學(xué)評價體系 在模糊評判中，利用模糊數(shù)學(xué)相關(guān)原理，對評價因素評價時，先制定各個評價因素以及各評價因素指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)，對單因素進(jìn)行評價后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評價，由于很多的評價因素在優(yōu)劣之間是漸變的，具有模糊性，因此采用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行評價，可以獲得科學(xué)的評價結(jié)果，模糊數(shù)學(xué)評價模型的建立主要歸納為以下幾個步驟 [3][4]。 （ 1）行程速度 通常所說的 車速包括地點車速、行駛車速、區(qū)間車速和設(shè)計車速。從車輛運行過程中，利用停車頻率的大小來評價路段擁堵情況的輕重，從另外一個角度分析了路段的擁堵情況。 （ 4）行程延誤 延誤時間是指車輛在評價路段行駛過程中，由于受到駕駛員無法控制的情況（主要來自其它車輛的干擾或交通控制設(shè)施等阻礙），所損失的時間。計算公式： /39。 圖 51 交通擁堵狀態(tài)評價結(jié)構(gòu)圖 模糊數(shù)學(xué)評價體系的應(yīng)用 本文第 3 章介紹了模糊數(shù)學(xué)理論，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)評價體系的實現(xiàn)步驟，本文建立了交通擁堵模糊評價模型。 交通擁堵指數(shù) 由于確定了模糊判別矩陣 R 以及權(quán)重向量 W，根據(jù)第二章介紹的模糊數(shù)學(xué)理論，可將五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 W 和 R 進(jìn)行模糊合成，即 B=W176。 VISSIM 進(jìn)入中國已經(jīng)有 10 多年的時間了，在教學(xué)實驗和工程應(yīng)用過程中逐步獲得了業(yè)內(nèi)同行的認(rèn)可與好評， VISSIM 是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的微觀交通仿真系統(tǒng)。VISSIM 的 2D 模型中 對車輛的幾何尺寸的描述 主要 包括長度 、 寬度 以及前后軸距等 。 輸入流量，進(jìn)入流量對話框后，選擇輸入流量的車種組成、流量和時間間隔。 江門市交通擁 堵 評價 江門市交通數(shù)據(jù)及仿真數(shù)據(jù) 根據(jù)交通管理部門觀測的實際路況的交通數(shù)據(jù)，本文選取江門市蓬江區(qū)西區(qū)工業(yè)園、西環(huán)路、龍灣路及環(huán)市二路為待評價路段，如圖 69，其交通數(shù)據(jù)如表 61 所示： 圖 69 江門市蓬江區(qū)待評估路段 表 61 江門市觀測數(shù)據(jù) 路段 V C T停 車 T延 誤 M 交通擁堵狀態(tài) 西區(qū)工業(yè)園→西環(huán)路 47 輕度擁堵 西環(huán)路→龍灣路 19 緩行 龍灣路→環(huán)市二路 150 暢通 環(huán)市二路→西區(qū)工業(yè)園 67 輕度擁堵 根據(jù) VISSIM 仿真軟件得到仿真數(shù)據(jù)表如表 62. 表 62 VISSIM 仿真數(shù)據(jù) V C T停 車 T延 誤 M 交通擁堵狀態(tài) 暢通 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 擁堵 140 緩行 87 輕度擁堵 MATLAB 分析 本文使用 MALAB 軟件計算最終的交通擁堵指數(shù)，首先編寫好五個交通擁堵評價狀態(tài)指標(biāo)的隸屬度函數(shù)，保存為 、 、 、 、 文件，然后編寫 文件，其作用是計算出模糊判別矩陣，最后編寫模糊合成運算的 M 文件 [9]。 由于模糊理論本身的局限性以及交