城市交通拥堵主要原因分析及改革建议

　　下面文章主要对于城市交通拥堵问题展开研究，首先分析了城市交通拥堵的主要原因，收集了主城区街道和城市车辆保有量数据，然后基于道路长度、车道数、车辆数、汽车活跃概率值等指标建立了评价交通拥堵度的初等数学模型以及拥堵判断标准，并用乐山市实际交通数据进行了计算。从结果中可以看到乐山市主城区交通状况总体良好，略有拥堵，核心街区比较拥堵，文章中还提出了相关的改良建议。

　　关键词：交通拥堵,数学建模,数据拟合

　　1问题的提出

　　城市交通拥堵问题是我国在城市建设发展过程中遇到的普遍问题，它直接关系到城市现代化建设和国民生活的改善，而交通拥堵的原因主要包括城市交通供需不平衡，城市公共交通发展相对滞后，绿色出行方式日益萎缩，汽车使用率增加等等。根据调查到的数据可观察得出近几年随着我国人口的不断增长，我国私家车保有量不断增加，私家车占有率也同比不断增加。

　　因而在道路面积和交通自我调控能力一定的情况下，城市建设进程跟不上城市扩展速度，城市交通拥堵问题不断加剧。文章通过对搜集到的城市道路交通数据进行分析，对部分规定道路的单位时间车流量进行统计，并评价道路的拥堵情况，为出行人员或交通管理者提供一些可预测的方法。

　　2问题分析

　　城市交通拥堵问题是制约城市发展进程的问题之一，由于城市的建设目标不一致、城市道路拥堵地点不一致、交通拥堵的时间不一致等等差异，使得城市交通的通行能力也有较大差异。对于拥堵程度的分析需要结合实际，判断究竟在哪种情况的交通状态是交通拥堵，哪种交通状态属于交通流畅。各个国家的交通管理部门提出了不同的标准和计算方法，文章首先依据国家一般标准[1]，利用车辆距离给出拥堵度的量化标准，同时基于道路长度、车道数、人口数量、车辆数量及活跃程度，通过建立数学模型，结合收集数据对城市街道的拥堵情况进行量化分析。

　　3数据的统计分析

　　通过高德地图中的比例尺，定义不同的点坐标去计算乐山市中区的道路长度和街道数。统计整理，得到乐山市中区主城区的道路长度，可以看出2012-2016年乐山市中区的私家车总量呈上升趋势。

　　4模型基本假设①假设在建立交通拥堵模型中忽略天气等自然因素的影响。②假设道路密度均匀。③假设忽略车与车之间的影响。④由于机动车行驶目的地不同，假设其行驶的方向是随机且概率相等的。⑤假定驶入道路的车流量等于驶出道路的车流量。⑥假定只考虑城市内部的交通情况，暂不考虑城市之间的交通。⑦假定道路行驶过程无追尾类似的交通问题。⑧假设驾驶人员的反应时间均为1s。⑨假设动摩擦系数均为0.45。

　　5符号设定

　　6模型的建立与求解

　　6.1机动车保有量预测模型的建立与求解

　　影响私家车车辆数的因素有经济因素、城市GDP增长指数、城市发展进程快慢等等，根据乐山统计局提供的关于乐山市中区2012-2016年的私家车保有量，运用MATLAB预测2018年-2021年乐山市中区私家车保有量，为下面评价未来四年乐山市中区主城区和核心街区的交通拥堵状态做好数据储备。

　　关于时间与私家车的拟合，通过上述拟合，可以得到乐山市主城区私家车保有量的变化趋势，分析乐山市主城区未来四年的私家车数量的增长程度，对未来四年乐山市主城区的交通状况进行科学合理的评价，进而为管理部门提出合理建议。

　　7结论及建议

　　根据乐山市相关部门公布数据显示，乐山市中区的道路总长度以低于30%的速度在增长，但机动车保有量却每年以18.6%的速度在增加，使得乐山市主城区的城市道路交通更加拥挤。通过模型建立与求解，得到乐山市主城区总体交通良好、核心街道交通拥堵的结论。

　　基于上述对乐山市主城区的道路分析以及实地调查，乐山市主城区道路建设还存在信号灯设置不足，导致直行车辆与转弯车辆交叉行驶;公共交通基础设施投资不足，使得绝大多数市民开车出行等等。

　　建议乐山市形成科学化的交通管理系统;增加公共交通基础设施的投资力度,对一些拥堵街区设置单项通行或修建地下通道等设施;适度减少绿化占有面积，扩大机动车行驶道路;加大城市化建设，进行功能分区分散人流、车流。最主要的是倡导绿色出行，通过实现对交通的科学高效管理缓解交通拥堵状况。

　　参考文献：

　　[1]冯挚.城市交通管理学[Z].北京：北京群众出版社，1997.

　　[2]李柏年.模糊数学及其应用[M].合肥：合肥工业大学出版社，2007：11-26.

　　[3]杜栋，庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[M].北京:清华大学出版社，2005：10-32.

　　[4]祝付玲.城市道路交通拥堵评价指标体系研究[D].江苏：东南大学，2006.

　　[5]郑淑鉴，杨敬锋.国内外交通拥堵评价指标计算方法研究[A].广州：广州市公共交通数据管理中心，2014：57-60.

　　[6]陈婧.城市交通拥堵治理中的几个悖论[D].浙江：浙江工业大学政治与公共管理学院，2012.

　　交通方向期刊推荐：《城市公共交通》(月刊)创刊于1989年，是中国土木工程学会、北京市公共交通总公司暨城市公共交通专业分会主办及编辑出版的、公开发行的综合指导性学术期刊。它服务于全国公交企事业单位及市府主管部门、国内大专院校及相关科研院所。