道路交通擁堵數(shù)學(xué)建模[1](編輯修改稿)
2025-05-01 04:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大鵬區(qū)人口商業(yè)活動(dòng)少所以車(chē)流量也少。由于坪山區(qū)有大量未開(kāi)發(fā)可利用土地，從而可在平山建設(shè)保障房可以緩減龍華區(qū)居民區(qū)用地緊張，這樣隨著人口的轉(zhuǎn)移可緩減梅林關(guān)口每天交通擁堵。 問(wèn)題三的分析，我們則綜合在互聯(lián)網(wǎng)查閱得到的當(dāng)?shù)貙?shí)際情況以及運(yùn)用數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行了解答。三、符號(hào)說(shuō)明符號(hào)符號(hào)說(shuō)明評(píng)價(jià)因素集 五種服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判集各指標(biāo)所占權(quán)重交通狀態(tài)變量集交通擁堵指數(shù)車(chē)流速度路段占有率車(chē)流密度四、模型的假設(shè)假設(shè)一：排除交通事故發(fā)生、自然災(zāi)害、惡劣天氣、阻塞發(fā)生時(shí)車(chē)輛狀態(tài)等的影響；假設(shè)二：汽車(chē)的大小形狀性能相同，忽略其他影響不大的交通工具影響建立模型只考慮單車(chē)道假設(shè)三：每日擁堵情況都集中在早高峰和晚高峰且早晚高峰時(shí)間長(zhǎng)度相等。假設(shè)四：僅考慮成都私家車(chē)機(jī)動(dòng)車(chē)輛，忽略其他影響不大的交通工具的影響；五、模型的建立與求解 問(wèn)題一模型的建立與求解 問(wèn)題分析根據(jù)題設(shè)的要求，我們選取梅林關(guān)口廣場(chǎng)為研究對(duì)象，其片區(qū)包括龍板大道南段和梅林關(guān)口兩側(cè)道路，圖如下：（其中上面紅圈所示為：關(guān)外廣場(chǎng)，下面圈示為：關(guān)內(nèi)廣場(chǎng)藍(lán)色標(biāo)記處為：路口車(chē)速、車(chē)流量數(shù)據(jù)獲取檢測(cè)站即 附件1,2數(shù)據(jù)） 問(wèn)題評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照道路擁堵程度的不同劃分為五個(gè)級(jí)別，分別為非常暢通、暢通、緩慢、擁堵和嚴(yán)重?fù)矶?。通過(guò)浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)的回歸擬合分析，并參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，分別確定三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的閾值。（1）路段不同時(shí)段平均行程速度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為了確定路段不同時(shí)段平均行程速度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)車(chē)速調(diào)查相關(guān)理論[1]和交通流參數(shù)之間的關(guān)系可得出主干道平均行程速度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。服務(wù)等級(jí)非常順暢順暢緩慢擁堵嚴(yán)重?fù)矶轮鞲傻溃?5,45）（25,35）（15,25）（0,15）表1 平均行程速度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)單位：（2）車(chē)流量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)由于車(chē)流量取決于路段平均行程速度和自由流速度，為使評(píng)價(jià)結(jié)果具有一致性，利用浮動(dòng)車(chē)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行平均行程速度回歸擬合分析。主干道的回歸擬合方程如下：Bk=^+ （程序見(jiàn)附件） （上圖反映了車(chē)流量與擁堵系數(shù)的數(shù)量關(guān)系。）依據(jù)平均行程速度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的劃分，確定不同的車(chē)流量擁堵級(jí)別，具體結(jié)果如表2所示。表2 單位里程平均延誤評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)單位： 輛/h服務(wù)等級(jí)非常順暢順暢緩慢擁堵嚴(yán)重?fù)矶轮鞲傻?000（4000,5000）（3000,4000）（2000,3500）500（3）路段飽和度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)主要參考美國(guó)《道路通行能力手冊(cè)》[3]、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）[4]，以及相關(guān)科研院所的研究結(jié)論，確定路段飽和度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表3）表3 路段飽和度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)等級(jí)非常順暢順暢緩慢擁堵嚴(yán)重?fù)矶轮鞲傻? 模型的建立(1) 確定評(píng)價(jià)因素集與評(píng)語(yǔ)集根據(jù)以上評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和擁堵級(jí)別的劃分，確定評(píng)價(jià)因素集為分別對(duì)應(yīng)于平均行程速度、車(chē)流量和飽和度。同時(shí)，確定評(píng)判集分別對(duì)應(yīng)于非常順暢、順暢、緩慢、擁堵和嚴(yán)重?fù)矶挛宸N評(píng)價(jià)等級(jí)。(2) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量a）給定初始的樣本矩陣，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到數(shù)據(jù)矩陣。c）統(tǒng)計(jì)的特征根和相應(yīng)的特征向量，將特征根按大小順序排列，則第個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為,前個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為。d）選擇個(gè)主成分，際中通常所取得累計(jì)貢85%以上，即。e）前個(gè)主成分對(duì)總體方差的貢獻(xiàn)矩陣，同時(shí)得到各指標(biāo)在前個(gè)主成分上的貢獻(xiàn)矩陣，則各指標(biāo)對(duì)總體方差的貢獻(xiàn)率矩陣為：W中各元素的值即為相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)以上權(quán)重確定方法，計(jì)算路段平均行程速度、單位里程平均延誤和飽和度三個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量為：(3) 確定指標(biāo)隸屬度在確定指標(biāo)隸屬度時(shí)，對(duì)于越大越優(yōu)指標(biāo)，采用升半梯形法，對(duì)于越小越優(yōu)指標(biāo)，采用降半梯形法。其中路段平均行程速度屬于越大越優(yōu)指標(biāo)，其他兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)屬于越小越優(yōu)指標(biāo)。越大越優(yōu)隸屬度函數(shù)為：越小越
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