基于模糊识别的城市交通拥堵预测方法研究(2)
3.3模糊识别模型建立 12
3.4 示例 14
第4章 城市交通拥堵态势预测模型 17
4.1 灰色预测理论 17
4.2 GM（1,1)模型 17
4.3 示例 19
第5章 实例分析 22
5.1 数据来源 22
5.2 拥堵识别 23
5.3 拥堵预测 24
结 论 30
致谢 30
参考文献 31
第1章 绪论
1.1 选题背景
目前世界上很多城市都存在各种交通问题，而这些问题中，交通拥挤时负面影响极大的一个问题，在城市早晚交通高峰时段表现的极为明显。交通拥挤的结果是降低了城市的机动性，增加了驾驶者的负担及车辆的费用，并且加剧了城市环境污染。据计算，美国的交通拥挤每年花费将近1000多亿美元，可见其危害性[1]。要解决城市的交通拥挤问题，通常要考虑增加交通供给与交通需求管理两方面。增加交通供给有两种方法，一种是拓宽改造旧路，提高现有道路等级;另一种是新建道路，完善道路网布局。这两种方法无疑有很大的局限性，国内外教训表明，新建道路往往会引起新的交通需求，而新的交通需求会产生更大的交通问题，单纯以增加交通供给作为解决交通问题的方法，是行不通的。交通需求管理是近年来世界各大城市解决交通问题的一大法宝，将解决城市交通问题的理念有单纯的提高供给，转为从交通需求的源头进行控制。其效果已经被很多城市有效的交通改善成果所证明[2]。近年来交通需求管理迅猛发展，正说明从交通需求角度考虑解决交通问题的思路已经得到业内人士的认同。
虽然目前我国的路网密度与发达国家相比仍有较大的差距，但是因为我国很多城市人口稠密，道路建设拆迁量巨大，土地资源有限，所以不可能像外国一些大城市一样，把20%-40%的土地用于扩展道路[3]。随着我国举办世博会、奥运会、青奥会等大型活动机会的增多，将会在短期内出现异常交通吸引，使交通产生与吸引形成较大规模的集聚，造成交通需求时空分布不平衡，加大了拥堵的可能性。而这些大型活动持续时间比较短，只是一的增加交通供给来满足短期的交通需求，就会造成巨大浪费，更不利于交通设施可持续发展。可行的办法是在尽可能不扰民的基础上，降低日常需求，并且在大型活动期间实行交通管理[4]。
交通拥堵会带来更高的交通运营成本，带来了城市大量内耗，是制约经济发展的主要因素，而且降低城市应有的辐射力和吸引力。研究建立起以社会、 和环境均衡发展为目标，以资源节约和社会总成本下降为最终目的，体现出“以人为本”的交通管理政策与措施，才是促进城市社会经济发展的需要，是全面实现可持续发展的需要。
1.2 研究目的和意义
人们物质生活四大要素是“衣、食、住、行”。在新时代环境，“衣、食、住”有钱可以买到质量，而“行”则不可以。随着越来越多汽车走进普通家庭，交通拥堵也在不断的加剧。2010年，中国的汽车销售总量超越美国，成为世界第一，这也带给了城市的道路交通极大的压力。交通事故、交通堵塞、环境污染等一系列问题正困扰着北、上、广这样的大规模城市，并且开始向中、小城市扩散。2010年美国的 《外交政策》 杂志评选出了世界5大最拥堵的城市，中国的北京、俄罗斯的莫斯科、墨西哥的墨西哥城、圣保罗的尼日利亚和巴西的拉各斯上榜，成为全球的“拥堵之都”。我国大多数城市都不同程度存在着交通拥堵现象，全国667个城市约有2/3的城市的主干道在交通高峰时段车速下降，出现拥堵现象。并且是城市越大交通道路交通问题越多，拥堵现象越严重。2009年上海中心城区早晚高峰平均运行车度为仅为23.30km/h和20.30km/h。北京市高峰时间主干道饱和度接近1.0，成都、上海、南京等城市均在0.8以上。北京市居民乘车上班平均耗时40-60分钟，天津、深圳、上海、广州等城市在40分钟以上[5]……国内大城市交通拥堵在空间与时间上已成蔓延之势，抗拥堵能力十分弱。许多地方曾多次出现因雨、雪、雾、冰等自然原因造成的交通瘫痪。在全球范围内，经济的迅猛发展一般都会导致道路交通堵塞，国外发达国家都有这类似的经历，这也是各国城市化都难以避免的发展阶段。美国洛杉矶在1937年就开始出现交通拥堵，在过去几十年中，交通拥堵使美国人浪费的时间、燃料以及由此带来的损失增长超过4倍；英国伦敦1990年创造了长达53km排队长度的记录；法国巴黎的曾出现过约4个星期的拥堵；巴西圣保罗2008年6月9 日创造了2660km的全球最长拥堵记录； 2009年莫斯科的汽车数量已经达到300万辆，平均每人每天平均拥堵时间达2.5个小时[6]。