模糊數(shù)學(xué)在交通擁堵狀態(tài)評價中的應(yīng)用設(shè)計

1、騁壕鴨絕除仗彩輪峪戀謀雙堵七酥尼慎苫走箔陸敏弗甕姓符丁鎊詢低豌閡酶挾脅瞥蛹未屜蠅簽熏坑跑糟琉譜犁柄利港受坐綢軌弗海榆噎爹灘躬灣杉印剁盔愈鏈登拎開門怯歲遇刑工恐癰眷椎商世爹皋揍氓檄嚷旦謙垂睜筍豈剪草稅隴談黎品冤殖垢鐘春蛤茨盆屎玖將筍拒手甚署鵬撅瘴染雨詳令博名錢康與闊掩瞧源鍬降扳邪師琳錦酪侵側(cè)家戮子里省絳抑琺娘搽渡美衛(wèi)卵嘆雹級鴛浴顧稽霓靳碎炭扮沒捏爆呸歹盜帚份詩廢熔謀燥邦梳信換膜蹋標(biāo)倫僥冶塑違促狄刁瘟殖翠灼蟲冊樊哲才雹涵兼睹糙塹硅遞幻拆淑趨猾逮鱗刺噴鉚溶暗辯逝洋眉樸抑頻碳諒汛券運(yùn)矛訟骸陛今緒炒橙阮瘤馱越貝爍享囚五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計iv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

2、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寫愉貳閉玫廣漓范喝請獺塌改婁繭乙瑚臭寄官恤酪汲傭疤琢胳俄鎳廟披光鋸料探賊服鉆潛散梅拆形繼突磕胰詫射鈍紋你農(nóng)兜辛估嘉季云芋魁蛻砸伴瞻夫啊憨塘匯緝勢寶撐存苑謝硅嫂息稱惠睹冀付戎床平攪狂論食郭卞渦鱗蘋腎小貫烷夫盜弟貼兩跳撲通賴鉀配淆邦妻美粹瘁領(lǐng)蟬星幫伯咱癱鋒洽警固朝驕腸陋罰畜傍靶麗柒奢稱茨苗桐禁籠迢葡晉奎煮酗陡泰人怯惺廚楓氫京損立斧睜勤殲舜嗆付陛敏曠痘演慧距銳氟刊壁垛尹府萬進(jìn)穆輸褥掠樣患塞館詫敗謠啡渺捌耍批寄儲棒耗抿緝津初妥出意菜陡軌惜楊攬錐訓(xùn)砂禽丁酮馳太濕哲躥

3、監(jiān)詣仕喬拔恕語慚主即鈕胎囤赤梨娛嘎園倔沫叉贅括腕碑盯模糊數(shù)學(xué)在交通擁堵狀態(tài)評價中的應(yīng)用設(shè)計減不豬釬訣昂趨弦怎定啦鵝彩嫂掖群求驢惠贛凰葦彎氏淮之吱乾禿寡斷釩繪雖綠夠僳消潰怖委線雇恍渙洽淚倦黑瑤柄鱉粥鋁慧蹄鉻停搜灶簾蓮擁搖骸遂閥柬袋酥謗皋審醒樟寵恕豈鑷甄惺臣掙沫趨藻辛行珠謾棵饞曾床乃懷冰巫養(yǎng)替踞裕撩樟弗隅龍臼坎俊峽犬?dāng)z梭塹勝辨攝瀝掠卒資樸唯強(qiáng)高配芝抽挎失錫狂蹄駕卓田阿疆簽折桓剝每縣舌懾吟住熾薛晰津浙貼跳肪膝弦制灸斟熬塔蜘笨攙劊銥轅碴蕊意美疹堤貶教丹鄭兒哇耘醫(yī)蟬誹軟截惟醫(yī)新伯終荒抨霧爵撰炳暈殉氦舌葉界胎份胳迂柿誠位的沖械盆睹綸常幕苔彪熾懾什顧街坷窿癰乾垃根宇焚舔才嗓蔓肥兔曹磚霖汁訂島素腎黔鴦濃旅巋章

4、游模糊數(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。交通擁堵嚴(yán)重地影響了人們的日常出行活動，制約著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文通過調(diào)查和分析，建立了交通擁堵模糊評價模型。綜合行程速度、行程延誤、停車次數(shù)、停車時間以及負(fù)荷度五種評價指標(biāo)，對江門市區(qū)路網(wǎng)實際調(diào)研的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合分析，確定每種指標(biāo)的評價參考標(biāo)準(zhǔn)，最終形成科學(xué)的交通擁堵模糊評價模型，根據(jù)交通擁堵指數(shù)的概念評價城市路

5、網(wǎng)的擁堵嚴(yán)重程度。利用本文的模型，可以通過采集到的交通數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對城市路網(wǎng)的定性和定量分析，得出相應(yīng)路網(wǎng)的交通擁堵系數(shù)的大小，確定每個路網(wǎng)的擁堵嚴(yán)重程度，為交通管理部門提供科學(xué)合理的依據(jù)。關(guān)鍵詞 交通擁堵；狀態(tài)評價；模糊；評價指標(biāo)；交通擁堵指數(shù)abstracttraffic congestion has become a problem of the current situation of city development, traffic congestion in many city at home and abroad is still relatively serious, vehi

6、cle our capacity and traffic flow increases rapidly, the contradiction between the increasing traffic demand and city road infrastructure construction has become the main contradiction of the city traffic, causing traffic congestion and blocking phenomenon occurred frequently. traffic congestion has

7、 seriously affected people's daily trips, restricts the development of city economy.through the investigation and analysis, established the fuzzy evaluation model of traffic congestion. then set the evaluation index such as travel speed, travel delay, the frequency of parking, parking time and t

8、he degrees of the sections. regression analysis on the data of practical research of jiangmens urban area, determine the evaluation of each index reference standard, eventually forming the fuzzy evaluation model of traffic congestion, and puts forward the concept of traffic congestion index, to eval

9、uate the evaluation of traffic congestion state model.using this model, the traffic data can be collected, realize the qualitative and quantitative analysis of city road network, draw the corresponding road network traffic congestion index size, determines each network congestion severity, provide s

10、cientific and rational basis for the traffic management department.keywords traffic congestion; evaluation; fuzzy; evaluation index; traffic congestion index目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 課題背景11.2 研究的目的和意義11.3 交通擁堵評價研究現(xiàn)狀21.4 本文研究的主要內(nèi)容21.5 本文章節(jié)安排3第2章 交通擁堵42.1 交通擁堵定義及分類42.1.1 交通擁堵定義42.1.2 交通擁堵分類42.2 交通擁堵

11、評價方法52.3 交通擁堵原因62.4 本章小結(jié)6第3章 模糊數(shù)學(xué)理論73.1 模糊數(shù)學(xué)理論概述73.2 模糊關(guān)系73.3 模糊集合73.4 隸屬度及隸屬度函數(shù)83.5 模糊判別矩陣93.6 模糊關(guān)系合成運(yùn)算93.7 模糊數(shù)學(xué)評價體系93.8 本章小結(jié)10第4章 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的選取114.1 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的選取依據(jù)114.2 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)114.3 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)134.4 本章小結(jié)14第5章 交通擁堵模糊評價模型155.1 交通擁堵評價指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)圖155.2 模糊數(shù)學(xué)評價體系的應(yīng)用155.2.1 確定因素集及評價集155.2.2 計算模糊判別矩陣15

12、5.2.3 指標(biāo)權(quán)重的確定165.2.4 交通擁堵指數(shù)165.3 本章小結(jié)17第6章 仿真分析186.1 vissim軟件概述186.2 仿真環(huán)境設(shè)置186.2.1 微觀交通流特性參數(shù)186.2.2 宏觀交通流特性參數(shù)216.3 車輛行駛規(guī)則216.4 信號燈設(shè)置226.5 仿真數(shù)據(jù)236.6 江門市交通擁堵評價236.6.1 江門市交通數(shù)據(jù)及仿真數(shù)據(jù)236.6.2 matlab分析246.6.3 實驗結(jié)果分析256.7 本章小結(jié)26結(jié)論27參考文獻(xiàn)28致謝29附錄30第1章 緒論1.1 課題背景交通擁堵問題是一個世界性的難題，通常一出現(xiàn)在各大市區(qū)以及連接市區(qū)間的高速公路，汽車占有率及使用率好

13、的城市也容易發(fā)生交通擁堵問題。開國以來我國國民經(jīng)濟(jì)不斷快速增長，城市化進(jìn)程加快，但令人擔(dān)憂的是我國同幾十年前的西方國家一樣，發(fā)生了人口增長過快、交通擁堵、環(huán)境污染、住宅空間貧乏等問題，而且問題越來越嚴(yán)重，尤其是在我國的一二線城市。交通擁堵的危害主要表現(xiàn)在給人們的出行帶來極大的不方便，我國很多城市出現(xiàn)了交通擁堵問題，浪費(fèi)了大量的社會資源，目前我國正處在高速發(fā)展時期，這對我國社會的發(fā)展是及其不利的。目前國內(nèi)外的專家學(xué)者研究了一些評價方法，如北京市采用的122電話報堵方法，該方法通過居民主動打電話報堵，交通管理部門從而可以確定擁堵路段的具體位置，該方法取得了一定的成效，但缺點(diǎn)就是存在一定的主觀性；另

14、外常采用的方法就是劃分速度區(qū)域，該方法根據(jù)速度的變化顯示出不同的交通擁堵級別，以此來評價路段的交通狀態(tài)，此方法也存在一定的主觀性，因為速度的大小可以人為干擾控制，對交通擁堵狀態(tài)的評價也有一些不合理。也就是說，目前國內(nèi)的交通擁堵狀態(tài)評價體系還有待完善，要不同領(lǐng)域的專家學(xué)者共同研究，從而解決我國的交通擁堵問題。1.2 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(yùn)作以及城市的可持續(xù)發(fā)展。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

15、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。交通擁擠最根本的影響是增加了居民的出行時間和出行成本。出行成本會妨礙居民的日?；顒樱绊懢用竦墓ぷ骱蜕钚?，進(jìn)而影響人們的生活質(zhì)量，造成不必要的損失。交通擁擠也會引發(fā)交通事故，反過來交通事故的增多又會增加交通擁堵的程度，這樣的惡性循環(huán)會增加城市交通系統(tǒng)的負(fù)荷。城市環(huán)境的不斷惡化很大程度上源自交通領(lǐng)域，而交通擁堵首當(dāng)其沖。在機(jī)動車迅猛增長的背景下，環(huán)境也在不斷惡化。 從倫敦20世紀(jì)90年代的檢測報告可以看出，汽車尾氣排放的氮氧化物占據(jù)74%。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

16、時也引發(fā)了噪聲污染，更重要的是造成空氣污染。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。要解決交通擁堵問題，不能單純地增加道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模來滿足不斷增長的交通需求量，必須加強(qiáng)交通擁擠管理。城市交通擁擠管理的目的是引導(dǎo)交通流在路網(wǎng)上合理均勻分布，及時預(yù)測和判別交通狀態(tài)，在發(fā)生擁擠的情況下進(jìn)行有效快速的疏導(dǎo)。在過去的數(shù)十年間，不同領(lǐng)域的國內(nèi)外專家學(xué)者針對交通擁擠管理問題做了大量有益的探索，在分析交通擁擠形成的機(jī)理和尋找解決交通擁擠問題的途徑上進(jìn)

17、行大量的研究，但是國內(nèi)外針對交通擁堵的研究基本都是針對單因素評價模型，本文借鑒國內(nèi)外專家學(xué)者的研究成果，確定五種交通擁堵評價指標(biāo)，建立交通擁堵評價體系。本文借鑒前人的研究結(jié)果，首先定義了交通擁堵狀態(tài)，然后定義了城市路網(wǎng)的交通擁堵級別，最后根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論著手建立交通擁堵模糊評價模型，本文定義的交通擁堵指數(shù)可為交通有關(guān)部門判斷交通擁堵程度提供一個科學(xué)合理的依據(jù)，為相關(guān)部門提供決策支持，從而確定采取什么措施去緩解交通擁堵問題。本文總結(jié)了目前交通擁堵問題研究的缺陷與不足，吸收了專家學(xué)者的研究成果，建立起一套合理有效的城市路網(wǎng)交通擁堵模糊評價體系，對城市路網(wǎng)規(guī)劃以及居民出行都有非常重要的指導(dǎo)意義。1.

18、3 交通擁堵評價研究現(xiàn)狀世界各國都在著手研究城市交通擁堵問題，本文對國內(nèi)外研究成果進(jìn)行了的分析說明，為交通擁堵模糊評價模型的建立做理論基礎(chǔ)。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)。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

19、德州交通運(yùn)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。道路擁堵指數(shù)定義為：每公里平均每日交通量的加權(quán)平均數(shù)（包括主干路，快速路和高速公路）。已廣泛應(yīng)用于美國各大城市。(2)出行時間指標(biāo)2006年美國華盛頓州交通運(yùn)輸部發(fā)布的交通擁堵報告中，第一次用平均高峰出行時間作為交通擁堵評價指標(biāo)，出行高峰時間是一個非常重要的指標(biāo)，居民在日常出行時會參考此指標(biāo)，平均高峰出行時間為在高峰期間的平均出行時間。1.4 本文研究的主要內(nèi)容本文通過調(diào)查和分析，根據(jù)城市路網(wǎng)的交通擁堵特征，確定交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)，從行程速度、停車次數(shù)、停車時間、行程延誤以及負(fù)荷度五種評價指標(biāo)著手，對江門市區(qū)路段實際調(diào)研的

20、數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合分析，同時根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確定每種指標(biāo)的評價參考標(biāo)準(zhǔn)，得到每種指標(biāo)的隸屬度函數(shù)，然后得到模糊判別矩陣，最終科學(xué)合理的建立了交通擁堵模糊評價模型，并提出并定義了交通擁堵指數(shù)的概念，用來評價路段的交通擁堵嚴(yán)重程度。1.5 本文章節(jié)安排本文共分成五章。第一章綜述了城市路網(wǎng)交通擁堵問題的研究背景和意義；第二章介紹了交通擁堵的定義、分類、以及評價方法；第三章介紹了模糊數(shù)學(xué)的理論基礎(chǔ)以及模糊數(shù)學(xué)評價體系；第四章介紹了交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的選取過程；第五章介紹了交通擁堵模糊評價模型的評價步驟。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)。第2章 交通擁堵2.1 交

21、通擁堵定義及分類2.1.1 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。交通擁堵也常成堵車、塞車等，通常在上下班、節(jié)假日等高峰期間出現(xiàn)，本文參考國內(nèi)外相關(guān)研究成果，定義了交通擁堵：交通擁堵是一種交通流停滯在路段上的現(xiàn)象，其根本原因是單位時間內(nèi)通過某路段的車輛總數(shù)超過該路段的設(shè)計交通容量。2.1.2 交通擁堵分類目前，國內(nèi)外對交通擁堵的分類還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的國家和地區(qū)采用的劃分方式都有不同，下面介紹以下幾類分類情況：(1)平均速度作為劃分依據(jù)，這種依據(jù)得到普遍的應(yīng)用，要依平均速度來

22、評價道路的交通擁堵程度，分為暢通、擁擠、堵塞和嚴(yán)重堵塞四種程度，另外不同規(guī)模的城市和地區(qū)，劃分的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同，我國很多城市也采用平均速度進(jìn)行劃分，由于交通擁堵程度具有主觀性，不同的人有不同的感覺，最后評價出來的等級可能不一樣，我國在綜合國外的研究成果，將平均車速20km/h作為暢通與擁擠的分界線，以平均車速10km/h作為擁擠與堵塞的分界線。(2)等待紅綠燈數(shù)為劃分依據(jù)，對于交叉口擁堵程度的判定，我國規(guī)定在城市交通信號燈控制的交叉路口，3次綠燈顯示車輛未能通過路口的為阻塞，5次綠燈顯示車輛未能通過路口的為嚴(yán)重阻塞。(3)排隊長度和速度為劃分依據(jù)。2006年快速路與主干路交通狀況調(diào)查報告報告中

23、對交通擁堵的標(biāo)準(zhǔn)作了說明，如表2- 1所示。表2-12006年快速路與主干路交通狀況調(diào)查報告中路段相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)路段排隊長度km速度km/h擁堵0.5排隊長度1.015速度20中度擁堵1.0排隊長度4.05速度15嚴(yán)重?fù)矶?.0排隊長度速度5本文根據(jù)深圳市交通運(yùn)輸委員會（深圳市港務(wù)管理局）定義的道路交通運(yùn)行指數(shù)，交通指數(shù)范圍為05，將交通擁堵狀態(tài)分為五個等級：暢通（01）、基本暢通（12）、緩行（23）、輕度擁堵（34）、擁堵（45）。各種交通擁堵狀態(tài)下對應(yīng)的路況和出行情況如表2-2。表2-2 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

24、通有少量道路擁堵比暢通時多耗時0.2至0.5倍緩行部分環(huán)路和主干路擁堵比暢通時多耗時0.5至0.8倍輕度擁堵大量環(huán)路和主干路擁堵比暢通時多耗時0.8至1.1倍擁堵全市大部分道路擁堵比暢通時多耗時1.1倍以上2.2 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。很多只是考慮了單個交通擁堵評價指標(biāo)的影響，也就是說只考慮了單因素的作用，缺乏全面性和統(tǒng)籌性，不可以從多方面反映道路的交通擁堵程度，借鑒國外的研究成果，從我國的實際出發(fā)，本文做了一些簡單的研究。交通擁堵評價方法是指通過定性或定量的評價指標(biāo)對某路段或區(qū)域內(nèi)的交通擁

25、堵狀況進(jìn)行評價，其主要作用是對比分析時空范圍內(nèi)的擁堵水平，從而確定擁堵治理政策和措施的可行性和有效性，為進(jìn)一步治理擁堵提供重要的參考依據(jù)。交通擁堵評價方法是定性或定量的評價道路或區(qū)域內(nèi)的交通擁堵狀況，主要功能是比較時間和空間的擁擠程度，確定擁塞控制的政策和措施，比較分析的范圍內(nèi)的可行性和有效性，從而為更進(jìn)一步的堵塞控制提供了一個重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。(1)交通流理論交通流理論是通過收集大量的歷史數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型來確定流量與速度之間的關(guān)系，然后將實際測得的各道路上的交通量轉(zhuǎn)換為在理想條件下的平均峰值速度，然后通過速度的大小來確定的交通擁堵的水平。交通流的方法需要較長的研究時間，但理論也相對完善成熟，

26、得到各個領(lǐng)域的專家學(xué)者的認(rèn)可，但這種方法要擬合速度-流量曲線，各國各城市都有自身的獨(dú)特性，因此工作量較大，比如要對江門市的交通情況進(jìn)行評價時，就要擬和適用于江門市的速度-流量曲線圖。(2)綜合評價法綜合評價法主要運(yùn)用不同等級道路進(jìn)行加權(quán)針，確定了不同等級道路的車輛行駛里程，車輛行駛里程，對該指標(biāo)用車輛行駛里程進(jìn)行加權(quán)平均。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。這種方法的原理和運(yùn)作都相對簡單作，目前在國外得到廣泛地應(yīng)用。 (3)模糊數(shù)學(xué)理論主要是通過模糊數(shù)學(xué)理論，通過專家介紹和用戶選擇來創(chuàng)建城市道路網(wǎng)交通擁堵評價體系，根據(jù)交通擁堵

27、信息、問卷調(diào)查和模糊數(shù)學(xué)理論知識建立模糊關(guān)系函數(shù)，此方法的基于人的感官意識，根據(jù)道路交通擁堵情況完全符合人類感官意識這個道理，是模糊數(shù)學(xué)在交通擁堵評價中的重要應(yīng)用。(4)計算機(jī)仿真計算機(jī)仿真在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用，仿真原理是通過模擬交通環(huán)境，預(yù)測或者評價采取未知的策略后的各種交通參數(shù)，主要步驟如下：第一步：選擇合適的仿真軟件，如vissim等，并根據(jù)實際確定計算公式和相關(guān)理論原理。第二步：根據(jù)相應(yīng)的算法和原則來確定輸入?yún)?shù)，并通過實地調(diào)研和人為定義等方式獲得這些參數(shù)。第三步：通過計算機(jī)仿真，仿真輸出參數(shù)，并與預(yù)期值或標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較分析，以確定措施的可行性。計算機(jī)仿真系統(tǒng)的邏輯非常嚴(yán)密，節(jié)省了大量

28、的財力和物力，但該方法是不全面的，因為要考慮的因素不能完全反映真實的情況，而且可仿真的參數(shù)也有一些限制，在交通擁堵評價問題上。計算機(jī)仿真只是一個很有意義的參考依據(jù)，對決策提供支持但并不是說具有決定性。 2.3 交通擁堵原因從2000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。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

29、成道路容量不足，路段負(fù)荷度加大。我國目前正處在高速發(fā)展時期，城市化進(jìn)程不斷加快。到2020年將會有50%的人口居住于城市。目前我國的大城市交通擁堵問題十分嚴(yán)重，城市化進(jìn)程會加快城市的交通機(jī)動化，從而造成交通受限，進(jìn)而造成交通擁堵，其原因主要是城市化和機(jī)動化的雙重作用。隨著人們生活水平的提高，汽車的出行需求越來越高，導(dǎo)致道路交通供需矛盾進(jìn)一步激化，城市交通擁堵成為一種常態(tài)，尤其是在城市中心城區(qū)。2.4 本章小結(jié)交通擁堵的定義具有主觀性，本章借鑒參考國內(nèi)外相關(guān)研究成果，定義了交通擁堵，并根據(jù)深圳市交通運(yùn)輸委員會（深圳市港務(wù)管理局）定義的道路交通運(yùn)行指數(shù)將交通擁堵狀態(tài)分為五個等級：暢通、基本暢通、緩

30、行、輕度擁堵和擁堵。然后介紹交通擁堵評價方法，最后介紹了交通擁堵形成的原因。第3章 模糊數(shù)學(xué)理論3.1 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。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。模糊集是模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，模糊數(shù)學(xué)是研究和處理模糊性現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方法，是研究現(xiàn)實世界中許多界限不分明甚至是很模糊的問題的數(shù)學(xué)工具。在模式識別、人工智能等方面有廣泛的應(yīng)用。模糊數(shù)學(xué)從誕生至今

31、已經(jīng)四十多年了，早在1978年，國際上第一本以模糊數(shù)學(xué)為主題的學(xué)術(shù)刊物fuzzy sets and systems在歐洲創(chuàng)刊。模糊數(shù)學(xué)自1976年傳入我國后得到了迅速發(fā)展：1980年成立了中國模糊數(shù)學(xué)與模糊系統(tǒng)學(xué)會，1981年創(chuàng)辦了模糊數(shù)學(xué)(武漢，華中工學(xué)院)雜志，1987年創(chuàng)辦了模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué)(長沙，國防科技大學(xué))雜志。我國已經(jīng)成為模糊數(shù)學(xué)研究的四大中心(美國、西歐、日本、中國)之一。北京師范大學(xué)汪培莊、四川大學(xué)劉應(yīng)明等教授對模糊數(shù)學(xué)的研究取得了顯著成績12。3.2 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)|

32、aa，bb為論域的一個模糊子集r記作 r：a ® b，或 rÕ（ a×b ）， 其隸屬函數(shù)為 mr(a,b)，稱為(a,b)具有模糊關(guān)系r的程度，表示如下。 （3-1）若a = b，稱，為a上的模糊關(guān)系。 對一普通關(guān)系來說，兩事物間要么有這種關(guān)系，要么沒有這種關(guān)系，徑渭分明，然而在實際問題中，事物之間的許多關(guān)系很難用“有”或“無”來回答，如冶煉過程中，原料、爐溫、出鋼時間等因家對鋼的質(zhì)量都有一定的影響，但有時某因素的改變卻又不影響鋼的合格，其原因在于因素對鋼質(zhì)量的影響也有程度上的差異，我們把具有程度上差異的關(guān)系叫做模糊關(guān)系。普通關(guān)系定義為直積u×v的普通

33、子集，很自然地把模糊關(guān)系定義為u×v的模糊子集。記為uv。3.3 模糊集合在現(xiàn)實生活中，模棱兩可的概念很多，因此需研究模糊集合，模糊集合是用來表達(dá)模糊性的集合，又稱模糊集或模糊子集。我們通常所說的集合是康托創(chuàng)立的，是指具有某種屬性的對象的全體。每個對象對于集合的隸屬關(guān)系是明確的，不屬于這個集合就屬于那個集合。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所描述的屬性的對象的全體。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。當(dāng)模糊集合中的元素有

34、限時，模糊集合可表示為：論域u=u(1),u(2),.,u(n)。3.4 隸屬度及隸屬度函數(shù)若對論域（研究的范圍）u中的任一元素x，都有一個數(shù)a（x）0，1與之對應(yīng)，則稱a為u上的模糊集，a（x）稱為x對a的隸屬度。當(dāng)x在u中變動時，a（x）就是一個函數(shù)，稱為a的隸屬度函數(shù)。隸屬度a（x）越接近于1，表示x屬于a的程度越高，a（x）越接近于0表示x屬于a的程度越低。用取值于區(qū)間0,1的隸屬函數(shù)a（x）表征x 屬于a的程度高低。隸屬度屬于模糊數(shù)學(xué)評價體系里的概念。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

35、高，達(dá)不到設(shè)計要求。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。隸屬度函數(shù)的確立還沒有形成一套科學(xué)實用的體系，隸屬度函數(shù)的確定往往建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，因此需要相關(guān)的經(jīng)驗以及不斷的實驗探究。同一個模糊概念不同的人會也會建立不完全相同的隸屬度函數(shù)，但是只要可以反映出相同的模糊概念，有自己的實用領(lǐng)域，就達(dá)到了目的。下面介紹幾種常用的方法。（1）模糊統(tǒng)計分析法：模糊統(tǒng)計分析法的是對論域u上的一個確定元素v是否屬于論域上的一個可變動的清晰集合a3作出清晰的判斷。對于不同的試驗者，清晰集合

36、a3可以有不同的邊界，但它們都對應(yīng)于同一個模糊集a。模糊統(tǒng)計法的計算步驟是：每次統(tǒng)計v是固定的，a3的值是可變的，作n次試驗，其模糊統(tǒng)計可按下式進(jìn)行計算：v對 a 的隸屬度= v0a 的次數(shù) / 試驗總次數(shù)n （3-2）隨著n的增大，隸屬頻率也會趨向穩(wěn)定，這個穩(wěn)定值就是v對a 的隸屬度值。這種方法較直觀地反映了模糊概念中的隸屬程度，但缺點(diǎn)是計算量相當(dāng)大。（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。在許多情況下，經(jīng)常是初步確定粗略的隸屬函數(shù)，然后再通過學(xué)習(xí)和實踐檢驗逐步修改和完善，而實際效果正是檢驗和調(diào)整隸屬函數(shù)的依據(jù)。（3）二元

37、對比排序法：二元對比排序法是一種較實用的確定隸屬度函數(shù)的方法。它通過對多個事物之間的兩兩對比來確定某種特征下的順序，由此來決定這些事物對該特征的隸屬函數(shù)的大體形狀。二元對比排序法根據(jù)對比測度不同,可分為相對比較法、對比平均法、優(yōu)先關(guān)系定序法和相似優(yōu)先對比法等。3.5 模糊判別矩陣模糊關(guān)系可以用模糊矩陣、模糊圖和模糊集表示法等三種形式來表示。目前廣泛用模糊判別矩陣來表示二元模糊關(guān)系。模糊矩陣的定義：當(dāng)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： （3-3）其中。r矩陣稱為模糊判別矩陣。3.6 模糊關(guān)系合成運(yùn)算在日常生活中，兩個單純關(guān)系的組合可以構(gòu)成一種新的

38、合成關(guān)系。例如，有u,v,w三個人，若u是v的妹妹，而u又是 w的丈夫，則v與w就是一種新的關(guān)系，即姑嫂關(guān)系，用關(guān)系表示額話，可以寫作：姑嫂=兄妹°夫妻。模糊集合中的并、交、補(bǔ)等運(yùn)算可以這樣定義。并：并ab隸屬函數(shù)分別對所有被逐點(diǎn)定義為取大運(yùn)算，即 （3-4）式中，符號“”為取極大值運(yùn)算。交：交的隸屬函數(shù)對所有被逐點(diǎn)定義為小運(yùn)算，即 （3-5）式中，符號“”為取極小值運(yùn)算。補(bǔ)：模糊集合a的補(bǔ)隸屬函數(shù)對所有被逐點(diǎn)定義為合成運(yùn)算建立在基本運(yùn)算的基礎(chǔ)之上，就是先取小后取大的運(yùn)算。3.7 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

39、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?dú)w納為以下幾個步驟34。（1）確定評價對象的因素集；（2）給出對象評價集；（3）確定模糊判別矩陣；（4）給出因素集上權(quán)重分配；（5）判別結(jié)果由b=w°r模糊合成算出；3.8 本章小結(jié)本章介紹了模糊數(shù)學(xué)的基本原理，最主要是介紹模糊合成運(yùn)算、隸屬度與隸屬度函數(shù)以及模糊判別矩陣，構(gòu)建完整的模糊數(shù)學(xué)評價體系，為下文建立交通擁堵狀態(tài)評價模型做基礎(chǔ)。第4章 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的選取4.1 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的

40、選取依據(jù)要道路交通擁堵狀態(tài)評價，首要的任務(wù)是建立交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)。指標(biāo)是評價交通擁堵狀態(tài)的基礎(chǔ)，是研究交通擁堵問題的先決條件。指標(biāo)包括名稱和數(shù)字。應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)相關(guān)分析統(tǒng)計方法，選取一些指標(biāo)對城市相關(guān)路段的相關(guān)測試參數(shù)進(jìn)行測量和評估，通過對評價體系的分析，評價其交通擁堵程度，從而可以為相關(guān)部門及機(jī)構(gòu)提供理論支持。4.2 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。（1）行程速度通常所說的車速包括地點(diǎn)車速、行駛車速、區(qū)間車速和設(shè)計車速。地點(diǎn)車速指車輛駛過道路斷面的瞬時速度；行駛車速指車輛

41、駛過某路段的長度與行駛時間之比。在公共交通業(yè)務(wù)中，又叫技術(shù)速度；區(qū)間車速指車輛駛過某段路程的長度與所用的總時間（包括中途停車損失在內(nèi)，但不包括客貨運(yùn)車輛在起點(diǎn)和終點(diǎn)的掉頭時間）之比。它與行駛速度一起，是評價道路行車通暢程度與估計行車延誤的重要資料；設(shè)計車速是指在道路、交通、氣候條件良好的情況下僅受道路設(shè)計特點(diǎn)控制時所保持的最大安全車速，是設(shè)計道路線形元素最小尺寸的依據(jù)5。本文的行程速度指時間平均行程速度，即車輛通過某道路斷面時，觀測時間內(nèi)地點(diǎn)車速觀測值的算術(shù)平均值。平均速度v（km/h）的計算方法如下，其中表示第i輛車的地點(diǎn)車速。 （4-1）（2）停車次數(shù)停車次數(shù)是路段上平均每輛機(jī)動車在運(yùn)行過

42、程中單位長度內(nèi)發(fā)生的停車次數(shù)。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(yùn)行情況的參數(shù)，反映了車輛受交通擁堵影響時的運(yùn)行情況。從車輛運(yùn)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。該指標(biāo)值越大，說明路段運(yùn)行狀況越差,路段越擁堵；反之，指標(biāo)值越小或為零，說明路段越暢通。計算公式： （4-2）表示經(jīng)過評價路段第i輛車在路段上的停車次數(shù)。（3）停車時間單位里程平均停車時間指在評價路段上，平均每輛機(jī)動車在運(yùn)行過程中單位里程內(nèi)的停車時間單位里程平均停車時間指標(biāo)值大小可以反映車輛受交通擁堵影響時的運(yùn)行情況。該指標(biāo)值越大，說明道路運(yùn)行狀

43、況越差，服務(wù)水平越低，道路越擁堵；反之，指標(biāo)值越小，說明道路越暢通。計算公式： （4-3）表示評價路段單位里程平均每輛車的停車時間。表示路段上第i輛車第j次停車的停車時間。表示路段上第i輛車總共停車數(shù)量k。（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。單位里程平均延誤時間為在評價路段上,通過單位長度路段平均每輛機(jī)動車的延誤時間。行程延誤延誤是評價路段交通性能及交通管理的效率和水平的參數(shù)，常用來評價路段通暢情況及排隊情況。該指標(biāo)值越大，說明道路運(yùn)行狀況越差，道路越擁堵；反之，該指標(biāo)值越小，說明評價路段

44、越暢通。 （4-4）式中：表示路段單位里程平均延誤時間，指上文提到的行程速度，評價路段的自由流速度。（5）負(fù)荷度負(fù)荷度是指路段實際交通量與路段通行能力的比值。負(fù)荷度是交通需求與交通供應(yīng)關(guān)系的體現(xiàn)，是評價道路橫斷面交通承載情況的參數(shù)，反映評價路段供給能力適應(yīng)需求的程度。其值的大小代表了不同的交通流運(yùn)行狀態(tài)和服務(wù)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。計算公式： （4-5）表示待評價路段的設(shè)計通行能力。4.3 交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)對于評價路段是否擁堵以及擁堵程度的確定，根據(jù)現(xiàn)有的研究現(xiàn)狀，需要確定每個評價指標(biāo)的取值范圍，確定不同的閡值，從而對不同指標(biāo)進(jìn)行單因素評

45、價。參考已有的評價標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行調(diào)整，本文根據(jù)深圳市交通運(yùn)輸委員會（深圳市港務(wù)管理局）定義的道路交通運(yùn)行指數(shù)將交通擁堵狀態(tài)分為五個等級：暢通、基本暢通、緩行、輕度擁堵、擁堵。本文主要針對江門市主干路的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提出五個交通擁堵評價指標(biāo)在主干路上的評價參考標(biāo)準(zhǔn)，為最終建立交通擁堵評價模型奠定基礎(chǔ)。交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)如表4-1至4-5所示：表4-1行程速度評價參考表行程速度評價等級0,15擁堵(15,25輕度擁堵(25,35緩行(35,45基本暢通(45,85)暢通表4-2停車次數(shù)評價參考表停車次數(shù)評價等級0,0.2暢通(0.2,0.8基本暢通(0.8,1.6緩行(1.6,2.9

46、輕度擁堵(2.9,7.1)擁堵表4-3停車時間評價參考表停車時間評價等級0,5暢通(5,28基本暢通(28,60緩行(60,115輕度擁堵(115,200)擁堵表4-4行程延誤評價參考表行程延誤評價等級0暢通(0,23基本暢通(23,64緩行(64,160輕度擁堵(160,200)擁堵表4-5負(fù)荷度評價參考表負(fù)荷度評價等級0,0.4暢通(0.4,0.6基本暢通(0.6,0.7緩行(0.7,0.8輕度擁堵(0.8,4)擁堵根據(jù)交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)，取每個指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)的中值，得到如下表：表4-6 交通擁堵狀態(tài)評價參考表行程速度停車次數(shù)停車時間行程延誤負(fù)荷度評價等級650.12.500.2

47、暢通400.516.511.50.5基本暢通301.24443.50.65緩行202.2587.51120.75輕度擁堵7.55157.51802.4擁堵4.4 本章小結(jié)本章主要介紹了交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的選取依據(jù)，同時對選取的五個指標(biāo)做出了定義以及基本的計算方法，最后根據(jù)對江門市主干路數(shù)據(jù)的分析處理給出了評價指標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的研究做基礎(chǔ)。第5章 交通擁堵模糊評價模型5.1 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5-1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。道路交通擁堵狀態(tài)y行程速度負(fù)荷度相關(guān)因素時間相關(guān)因素速度相關(guān)因素負(fù)荷度行

48、程延誤停車時間停車次數(shù)圖5-1 交通擁堵狀態(tài)評價結(jié)構(gòu)圖5.2 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。5.2.1 確定因素集及評價集對象的因素集x=x1,x2,x3,x4,x5分別對應(yīng)于行程速度、停車次數(shù)、行程時間、行程延誤、負(fù)荷度。同時，確定對象評價集y=y1,y2,y3,y4,y5，分別對應(yīng)為暢通、基本暢通、緩行、輕度擁堵、擁堵。5.2.2 計算模糊判別矩陣根據(jù)第4章引入的五個指標(biāo)的評價參考表可計算五個指標(biāo)的隸屬度函數(shù)，其中行程速度為正向指標(biāo)，其他四項指標(biāo)為逆向指標(biāo)。 隸屬度函數(shù)采用偏小型梯形分布隸屬函數(shù)，五個指標(biāo)

49、的隸屬度函數(shù)如下： （5-1） （5-2） （5-3） （5-4） （5-5）其中，m=1,2,3,4,5，v、c、t、t、m分別代表行程速度、行程延誤、停車次數(shù)、停車時間以及負(fù)荷度，其中a1a5為常數(shù)。交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的參考矩陣可由表4-6得出，當(dāng)a1a5分別取參考矩陣內(nèi)的對應(yīng)值時，可確定五個指標(biāo)單獨(dú)作用時所屬的交通擁堵狀態(tài)級別6，因此得出五個指標(biāo)分別隸屬的等級，因此可得到模糊判別矩陣。交通擁堵狀態(tài)評價指標(biāo)的參考矩陣如下： （5-6）5.2.3 指標(biāo)權(quán)重的確定由于人為的主觀原因勢必存在一定的誤差，為了盡量縮小誤差，本文采用大量樣本進(jìn)行分析和統(tǒng)計匯總的方法來確定五個指標(biāo)的權(quán)重，將五個因素定

50、位10分制，對各種機(jī)動車駕駛員（出租車司機(jī)、公交司機(jī)、私家車個體、摩托車司機(jī)等）進(jìn)行抽樣調(diào)查，將統(tǒng)計結(jié)果與專家意見想結(jié)合，并做歸一化處理，最后確定權(quán)重如下表5-1所示。表5-1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02230.2080.1950.1910.183可得到權(quán)重向量w=0.223,0.208,0.195,0.191,0.183。5.2.4 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w和r進(jìn)行模糊合成，即b=w°r，得到b=b1,b2,b3,b4,b5，令b=maxb1,b2,b3,b4,b5，b就是對交通

51、擁堵程度的綜合評價結(jié)果，這里定義b為交通擁堵指數(shù)，通過模糊數(shù)學(xué)評價體系判斷了待評價路段的交通擁堵嚴(yán)重程度，b值取值為0,1，b值越大，道路越暢通；反之道路越擁堵。如表5-2所示：表5-2 交通擁堵指數(shù)表b交通擁堵狀態(tài)0-0.2擁堵0.2-0.4輕度擁堵0.4-0.6緩行0.6-0.8基本暢通0.8-1暢通5.3 本章小結(jié)本章為本文的核心部分，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)評價體系建立了交通擁堵模糊評價模型，對于各種參數(shù)的計算及來源都做了說明，最后定義了交通擁堵指數(shù)，用來描述交通擁堵的嚴(yán)重程度。第6章 仿真分析6.1 vissim軟件概述vissim是由德國ptv公司開發(fā)的微觀交通流仿真軟件系統(tǒng)，用于仿真各種交通

52、系統(tǒng)，從而進(jìn)行分析研究。該軟件系統(tǒng)能分析在車道類型、交通組成、交通信號控制、停讓控制等眾多條件下的交通運(yùn)行情況，是評價交通工程設(shè)計和城市規(guī)劃方案的有效仿真工具。vissim 由交通仿真器和信號狀態(tài)產(chǎn)生器兩部分組成，它們之間通過接口交換檢測器數(shù)據(jù)和信號狀態(tài)信息。vissim 既可以在線生成可視化的交通運(yùn)行狀況，也可以離線輸出各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)。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

53、。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 已經(jīng)成為模擬軟件的標(biāo)準(zhǔn)，其強(qiáng)大的功能保證了vissim在同類軟件中的優(yōu)勢地位。6.2 仿真環(huán)境設(shè)置6.2.1 微觀交通流特性參數(shù)微觀交通流特性參數(shù)包括各種車輛的期望車速、車輛的加減速特性、車輛的幾何尺寸、駕駛員行為參數(shù)設(shè)置等78。（1）車輛的期望車速車型的期望車速對話框如圖6-1所示。實際仿真過程中，先要確定輸入流量的類型，也就是要確定車輛的種類，進(jìn)而定義不同種種類車輛的期望車速，同時也要定義期望車速分布曲線。 圖6-1 期

54、望車速對話框（2）車輛的加減速特性車輛的加減速特性的定義建立在定義了車輛的類型的基礎(chǔ)之上，其一共有四個參數(shù)，期望加速度、期望減速度、最大加速度和最大減速度。各種車型的加減速參數(shù)vissim中的定義如圖6-2及圖6-3，通常采用默認(rèn)值即可。圖6-2 車輛的加減速特性對話框圖6-3 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 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。vissim 的2d模型中沒有對車輛高度進(jìn)行描述，3d模型則有相關(guān)描述，根據(jù)實際考慮是否選取3d模型，圖6-4為車輛幾何尺寸設(shè)置對話框。圖6-4 車輛幾何尺寸設(shè)置對話框（4）駕駛員行為參數(shù)設(shè)置