【2018年必威体育精装版整理】“禁摩限电”效果综合建模分析.doc

论文题目： “禁摩限电”效果综合建模分析 参赛队员： “禁摩限电”效果综合建模分析 1 问题重述 随着社会、经济的发展，城市道路交通问题越来越复杂也越来越引入关注。 城市道路交通资源是有限的，各种交通工具，特别是机动车（包括摩托车、电动 三轮车等)，对安全和环境的影响必须得到控制，而人们出行的需求是不断增长 的，出行方式也是多种多样的，包括使用公共交通工具。因此，不加限制地满足 所有人的要求和愿望是不现实的，也是难以为继的，必须有所倡导、有所发展、 有所限制。不少城市采取的限牌、限号、收取局部区域拥堵费、淘汰污染超标车 辆及其他管理措施收到了较好的效果，也得到了公众的理解。 为了让一项政策，如“禁摩限电”，得到大多数人的支持，对它进行科学的、 不带意识形态的论证是必要的。请从深圳的交通资源总量（即道路通行能力）、 交通需求结构、各种交通工具的效率及对安全和环境的影响等因素和指标出发， 建立数学模型并进行定量分析，提出一个可行的方案。需要的数据资料在难以收 集到的情况下，可提出要求。 2 问题分析 为对“禁摩限电”措施进行科学合理论证，了解这项措施实施的背景及成效 是必要的。通过查阅论文和报导，我组得出深圳市“禁摩限电”措施的实施主要 基于大量电单车上路行驶造成严重的交通拥堵现象；2.近年因电动自行车、摩托 车引起的交通事故频发，导致超过三成致死事故，安全性低；3.深圳市电动自行 车数量庞大，报废电池污染严重，环境危害大。但这项政策的实施同时也带来了 一定的负面影响。 在这样的背景下，我们客观地展开对深圳市“禁摩限电”政策可行性的分析。 首先，通过分析在没有电单车的影响因子下，深圳市某区的道路通行能力， 接着引入变化因子，即在城市交通未规划单电车专用车道时，单电车对城市道路 通行能力的影响变化；提出增加专用车道后，城市道路通行能力的变化趋势，从 而得于如下三点考虑：1.深圳市道路通行能力一定，90%道路未设置非机动车道， 出道路通行能力与电单车及电单车专用车道之间的联系。 然后，我们选择从个人影响、环保影响、社会影响三大方面出发，进一步细 分，如从出行时长与效率，安全与环保等角度，划分出11 个影响因子，利用层 次分析法（AHP）来分析计算得到市民出行时对交通工具的最佳选择。 最后，参考我们的模型以及求解过程，提出我们对于“禁摩限电”政策合理 的看法和建议。 3 模型假设 3.1 单电车对道路通行能力的模型假设 （1）只考虑四轮及以上的机动车、电瓶车的交通流量； （2）不考虑司机对于交通拥挤程度的提前预知和改道； （3）车辆性能、驾驶员能力等外因对交通状况的影响相同； （4）车流量在一个较短的时间内可视作定值。 3.2 AHP 模型预估公众出行最佳方式 （1）假设所收集到的数据都真实可靠； （2）假设专家都具有权威性； （3）假设同一层的指标之间的关联度可以忽略； （4）其他未考虑到的因素忽略不计。 4 符号说明 符号说明解释 Ci 第i 时间段该截面的通行能力( pcu / h) Qi 第i 时间段通过该截面的当量车辆数( pcu) aij 与 对决策结果重要程度之比 i j x x CI 一致性指标 RI 平均随机一致性指标 CR 一致性比例 nk?1 ? 第 层 个指标对最高层指标的权重向量 1 1 ? ? k k n nkj p 第k层上n 个指标对 层的第j个指标的权重向量 k k -1 W 待定权重向量 w(ij ) 第 i层指标对于第i-1 层第 j个指标的权重向量 (i) k w 第i 层第k 个指标对于i-1 层第j 个指标的权重分量 CR* 组合一致性比例 5 模型建立与求解 5.1 单电车对道路通行能力影响的建模分析 5.1.1 道路通行能力定义 城市道路通行能力[1]指的是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单 4 位时间内通过某一断面的最大车辆数，可分为基本通行能力，实际通行能力和设 计通行能力。在交通事故发生后，对城市道路而言一般不会完全中断行车，至少 可保证一个方向的流畅，只是对正常通行条件产生影响，使得道路总体通行时空 减少、通行能力下降。 本文讨论的是深圳市某区内某下班时间段的通行能力的变化。为了得到单位 时间截面的最大车辆数，则要求该截面上游处于饱和车流量的状态，即截面上游 出现拥堵现象。因此结合广义的通行能力的定义，采用饱和车流量下通过截面的 当量车辆数概念。 通行能力计算公式如下： t C Qi i ? （5-1） 其中i C 表示第i 时间段该截面的通行能力( pcu / h)， i Q 表示第i 时间段通 过该截面的当量车辆数( pcu)，t 表示第i 个时间段(h)。 5.1.2 数据采集与处理 （1）采集地点。深圳市罗湖区某4 车道干线 （2）采集时间段。本文模拟深圳市某区的