城市道路交通狀態(tài)評價指標體系

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1、第一章緒論1.1研究背景1.1.1問題的提出改革開放以來，隨著我國現(xiàn)代化、城市化進程的加速，交通擁擠問題也逐漸產(chǎn)生并日益嚴重。近20年，內(nèi)地民用汽車年平均增長率為13.3%，私人汽車年平均增長率高達23.7%。其中，北京作為人口超過2000萬人、機動車500萬輛的特大城市，交通擁堵已成為制約城市發(fā)展的主要問題，2010年10月的美國《外交政策》一書更是將北京列為世界五大擁堵城市之首。城市交通擁擠已嚴重阻礙中國城市經(jīng)濟及空間布局結(jié)構(gòu)的良性發(fā)展，在社會各個方面造成負面效應，具體表征為時間延誤、能源浪費、大氣污染及情緒影響等。這些負面效應使得社會外部成本增高，危害了人類的經(jīng)濟利益和健康安全，更不符

2、合建設(shè)和諧交通的目的。因此，從科學的角度對城市道路擁擠的根本原因進行深入分析顯得格外重要。這不是單純地統(tǒng)一增加道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、擴大路網(wǎng)規(guī)模來滿足不斷增長的交通需求量，而是通過擁擠識別確定城市不同道路的擁擠度來實施不同的解決措施。建立完善的、符合我國國情的交通擁擠識別體系并合理運用成為當務之急。1.1.2研究意義我國是一個人口眾多的發(fā)展中國家。自1991年以來，我國的經(jīng)濟發(fā)展速度持續(xù)超過10%，而持續(xù)的經(jīng)濟增長使得人民對交通的需求擴大。汽車產(chǎn)量增大，人民的購買力上升，人民的配車率提高，私人小汽車的數(shù)量快速增長,城市的交通需求與交通供給出現(xiàn)了不平衡狀況,導致了城市尤其是大城市嚴峻的交通擁擠問題

3、。因此，此次研究的目的就是通過分析交通指揮中心的固定檢測器采集和實地考察的交通數(shù)據(jù)，在交通擁擠識別體系下，計算出有效的道路實時動態(tài)交通信息，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)信息實時、準確地為管理者制定合理有效的交通擁擠疏導策略。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1擁擠識別研究現(xiàn)狀到目前為止，國內(nèi)外對很多學者研究開發(fā)了許多的ACI算法。加利福尼亞算法。通過比較鄰近檢測站之間的交通參數(shù)數(shù)據(jù)，對可能存在的突發(fā)交通事件進行判別，由此確定交通擁擠的發(fā)生。此算法于1965-1970年間，由加利福尼亞洲運輸部開發(fā)。McMaster算法。該算法由Persaudetal(1990)根據(jù)突變理論開發(fā)出來。它使用大量的擁擠和非擁擠交通狀

4、態(tài)下的流量-占有率歷史數(shù)據(jù)，開發(fā)一個流量-占有率分布關(guān)系模板，通過將觀測數(shù)據(jù)之間的關(guān)系與模板進行兩次比較，判斷是否發(fā)生了交通擁擠以及發(fā)生的是偶發(fā)性擁擠還是常發(fā)性擁擠。1974年Cook開發(fā)了一種雙指數(shù)平滑算法。這種方法通過將原有交通數(shù)據(jù)去除短期的交通干擾（如隨機波動、交通脈沖和壓縮波）后的處理數(shù)據(jù)與預定的閩值進行比較，判斷是否有擁擠發(fā)生。1982年Ahmad和cook提出了一種基于占有率時間序列分析方法的交通擁擠識別算法。在這種算法中，利用一個時間序列模型對一個檢測站點過去幾個時間間隔中占有率的變化趨勢進行擬合，并通過此模型預測出下一個時間間隔占有率的范圍，如果實測數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯的偏差或者偏離

5、預測平均值程度太大，此算法就會判定發(fā)生交通擁擠。1.2.2解決擁擠措施成功案例（1）國內(nèi)成功案例1998年廣州市進行了廣州市城市交通需求管理的研究。同時，也介紹了需求管理策略，這一策略的核心是利用需要與價格之間的敏感關(guān)系進行的調(diào)整擁擠程度的策略。自20世紀70年代以來,香港出臺了一系列措施,如車輛駕駛員發(fā)照制度、大幅度提高小汽車稅率、建立比較完善的交通影響評估制度以及1997年開始的電子道路收費系統(tǒng),最終使香港成為世界上用地緊張但交通最暢通的城市之一?？萍疾吭凇笆濉逼陂g確定的10個示范城市，包括北京、上海、杭州等，在示范工程建設(shè)過程中，幾乎都將交通綜合信息平臺的研究開發(fā)作為示范工程的重要組

6、成部分。目前各個城市都取得了一定的進展，部分城市開始進入實施階段，也先后提出了ITMS的發(fā)展規(guī)劃，并進行了不同程度的開發(fā)和研究。（2）國外解決交通擁擠的措施新加坡的擁車證和收費制度在新加坡買車之前，須向政府投標買一張“擁車證”，沒有擁車證不準注冊登記領(lǐng)取牌照，政府通過控制擁車證的數(shù)量和價格來控制車輛的數(shù)量。早在1975年，新加坡政府就對中央商務區(qū)實施使用收費制度，凡在7:30～18:30之間駛?cè)朐搮^(qū)的汽車都要購買執(zhí)照證，以減少中央商務區(qū)的交通流量，緩解交通壓力。美國的綜合交通需求管理政策通過車輛配額限制、車輛許可制度、車輛標準限制、經(jīng)濟調(diào)控限制等方法來控制車輛總需求量；通過交通管理限制、車輛

7、行駛限制、車輛停車限制、經(jīng)濟調(diào)控限制等方法來控制交通流量。荷蘭政府的ABC政策目的是通過合理的土地利用，促進出行者利用大運量公共交通工具，從而避免小汽車交通量的增加。日本的單向通行政策日本政府為了解決城市交通擁擠，早在20世紀60年代就引入了單向通行政策，并根據(jù)早晚高峰來變動道路中央分隔線，滿足交通量大的方向的通行。（3）存在的問題國內(nèi)對交通擁擠自動識別的研究比較晚，相關(guān)理論、方法和關(guān)鍵技術(shù)的研究進展緩慢，多