基于dea的城市道路交通擁堵評(píng)價(jià)

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1、基于DEA的城市道路交通擁堵評(píng)價(jià)10交通信息與安全2011年第3期第29卷總16l期基于DEA的城市道路交通擁堵評(píng)價(jià)*蔣金亮宋瑞李晉劉杰(北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院北京100044)摘要為了更好地分析和解決城市道路交通擁堵問(wèn)題,以主干道為研究對(duì)象,將城市道路擁堵?tīng)顟B(tài)分為堵塞,擁堵,較擁堵,較暢通,暢通5個(gè)等級(jí),從交叉VI擁堵和路段擁堵2個(gè)方面篩選了衡量道路交通擁堵的評(píng)價(jià)指標(biāo),利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)建立了城市交通擁擠評(píng)價(jià)模型.以濟(jì)南市北園大街主干道為例進(jìn)行交通擁堵評(píng)價(jià),得到該道路的擁堵?tīng)顟B(tài)以及產(chǎn)生擁堵的主要原因.結(jié)果表明數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法在進(jìn)行多指標(biāo)評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)中具有很強(qiáng)的抗干擾性,評(píng)價(jià)結(jié)果

2、更客觀.關(guān)鍵詞交通擁堵;數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA);評(píng)價(jià)指標(biāo)中囤分類(lèi)號(hào):U491.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADoI:10.3963/j.ISSN1674—4861.2011.03.003O引言近年來(lái),隨著人口的增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的推進(jìn),在我國(guó)許多大,中城市出現(xiàn)了嚴(yán)重的交通擁擠及堵塞現(xiàn)象,加上城市車(chē)輛數(shù)急劇增長(zhǎng),車(chē)輛與路面的矛盾越來(lái)越突出,嚴(yán)重影響了城市居民生活水平的提高和城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展L1].而城市交通問(wèn)題上的關(guān)鍵是交通擁堵的問(wèn)題,尤其在大城市,交通擁擠堵塞導(dǎo)致時(shí)間浪費(fèi),運(yùn)營(yíng)成本上升,交通費(fèi)用增加,空氣和噪聲污染加劇等,給城市居民工作,生活帶來(lái)了諸多不便,增加了巨大的社會(huì)成本,嚴(yán)重影響著

3、城市的可持續(xù)發(fā)展.國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究,研究表明從交通出行者的角度來(lái)看,城市道路交通擁堵主要是對(duì)時(shí)問(wèn)和空間的感覺(jué),即車(chē)輛在城市道路交叉口或路段上的移動(dòng)心].目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)城市道路交通擁堵?tīng)顟B(tài)的評(píng)價(jià)尚無(wú)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)和量化標(biāo)準(zhǔn).在評(píng)價(jià)指標(biāo)方面,上海城市綜合交通規(guī)劃研究所利用"道路交通指數(shù)"來(lái)綜合評(píng)價(jià)申城的交通運(yùn)行質(zhì)量,東南大學(xué)利用"交通網(wǎng)絡(luò)可靠度"來(lái)評(píng)價(jià)交通路網(wǎng)E3];王力引用了"擁堵系數(shù)","停車(chē)時(shí)間比例","加速度噪聲"和"平均速度梯度"對(duì)道路交通狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià);此外,運(yùn)行速度也常常單獨(dú)被用于評(píng)價(jià)城市道路交通擁堵l_5].這些指標(biāo)在一定意義上能較好的反映道路的擁堵?tīng)顟B(tài),但是指

4、標(biāo)過(guò)于復(fù)雜,不便測(cè)量或量化.在評(píng)價(jià)方法方面,劉夢(mèng)涵采用累計(jì)Iogistic回歸法建立了道路交通擁堵強(qiáng)度評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了道路擁堵評(píng)價(jià)[6],該模型較為準(zhǔn)確的反映了人們所感受到的擁堵嚴(yán)重程度;其他常用的擁堵評(píng)價(jià)模型有模糊評(píng)價(jià)l7],等,這些評(píng)價(jià)一方面能從多個(gè)指標(biāo)綜合對(duì)交通運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的描述,也能大致分析出交通擁堵問(wèn)題的原因,但在指標(biāo)量化方面均采用專(zhuān)家打分或者經(jīng)驗(yàn)取值等,缺乏客觀性和普遍適用性.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(dataenvelopmentanaly—sis,DEA)在處理多輸出多輸入的有效性評(píng)價(jià)方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而且并不直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合,因此決策單元的最優(yōu)效率指標(biāo)與投入指標(biāo)值及產(chǎn)出指標(biāo)

5、值的量綱選取無(wú)關(guān),應(yīng)用DEA建模時(shí)無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行量綱,量化處理,無(wú)需任何權(quán)重假設(shè),而以決策單元的實(shí)際輸人輸出數(shù)據(jù)求得最優(yōu)權(quán)重,具有很強(qiáng)的客觀性,可以為交通管理部門(mén)提供及時(shí)準(zhǔn)確的道路交通參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù),以便制定出正確,合理的交通管理措施.1擁堵度分類(lèi)及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選取1.1擁堵度分類(lèi)根據(jù)交通流的分布特性并參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)收稿日期:201011-19修回日期:2011-04—20*中國(guó)高?；究蒲袠I(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):20o9JBM042)資助第一作者簡(jiǎn)介:蔣金亮(1987),碩士生.研究方向:城市交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理.E—mail:10l21011@bjtu.edu.crl基于DEA的城市

6、道路交通擁堵評(píng)價(jià)——蔣金亮宋瑞李晉劉杰準(zhǔn),將城市道路擁堵度分為5個(gè)等級(jí),即堵塞,擁堵,較擁堵,較暢通,暢通.交通擁堵度由2個(gè)極限狀態(tài),3個(gè)中間狀態(tài)組成,這樣的分類(lèi)有利于人們對(duì)不同擁堵度對(duì)應(yīng)的狀態(tài)有較清楚的界定.①堵塞,車(chē)輛速度極低,幾乎不能前行,交通負(fù)荷比大于1,始終有車(chē)輛排隊(duì);②擁堵,車(chē)輛速度較低,飽和度較高,有一定的車(chē)輛排隊(duì),有較大的延誤,但延誤勉強(qiáng)能接受;③較擁堵,車(chē)輛運(yùn)行速度較低,排隊(duì)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,有一定的延誤,車(chē)流開(kāi)始出現(xiàn)不穩(wěn)定;④較暢通,車(chē)輛運(yùn)行受外界干擾較小,基本無(wú)排隊(duì)現(xiàn)象,車(chē)流比較穩(wěn)定;⑤暢通,一種理想狀態(tài),車(chē)流自由行駛,不受外界干擾,無(wú)排隊(duì)現(xiàn)象出現(xiàn).1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選取

7、城市道路主要由路段和交叉口2部分組成,文中即從這2方面對(duì)城市道路交通擁堵進(jìn)行分析,篩選出交叉口(路段)飽和度,交叉口平均速度比,密度等因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo),見(jiàn)圖1.圖1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1Evaluationindexessystem1)交又口飽和度(V/C).交叉口實(shí)際交通量與通行能力C的比值,反映了交叉口總體的負(fù)荷程度,當(dāng)飽和度接近或超過(guò)1時(shí),交叉口即處于堵塞狀態(tài).2)交叉口平均速度比.車(chē)輛通過(guò)交叉口處的行駛速度和上游