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基于系统动力学的城市交通拥堵治理问题分析

来源:华盛论文咨询网 发表时间:2018-12-03 09:15 隶属于:综合论文 浏览次数:

摘要 近年来,由于我国发展迅速,汽车逐渐进入人们的生活,为人们的日常出行带来了极大的方便,但也带来了交通拥堵等问题,这一现象逐渐向二、三线城市蔓延。交通拥堵这一问题导致

  摘要:近年来,由于我国发展迅速,汽车逐渐进入人们的生活,为人们的日常出行带来了极大的方便,但也带来了交通拥堵等问题,这一现象逐渐向二、三线城市蔓延。交通拥堵这一问题导致城市居民不能正常出行,城市物流不能如期送达,甚至引发了环境污染等社会问题。通过构建城市交通拥堵的系统动力学模型,分析了交通拥堵的成因,将目前主流的治堵政策引入该模型,分析了政策的有效性、实用性,从而使城市交通拥堵局面得以改善,这是社会发展的必然趋势,也是城市交通运输系统发展的必然要求。

  关键词:交通拥堵;城市道路;系统动力学;交通运输

  1城市交通拥堵现状

  1.1城市市区交通拥堵的基本现状

  近年来,随着经济的迅速发展,我国各大城市的市区面积逐渐扩大,城市居民日益增多,道路建设也在不断拓宽,车辆出行数量也日益增多,在繁华路段、固定的时间下形成了一些社会现状,我们可以划分出几个交通拥堵的时间段,包括上班期间、下班期间、周末与节假日等,这些时间段都成为了交通拥堵的高峰期。

  1.2城市交通拥堵的成因

  机动车数量逐渐增多,道路车流量也在不断增加。近年来,由于民众生活水平不断提高,城市私家车数量迅速增多,暴露了我国交通的弊端。道路建设在结构和功能上无法满足于交通需要,以下是造成交通拥堵这一问题的主要原因:①道路标识不完善,导致了出租车随地停车、掉头等,阻碍了道路的正常通行;②缺少快速、便捷的环城高速,使得更多的外来车辆被迫要经过城市中心区;③停车场建设滞后,大量车辆无成本、无秩序地停在路边;④一些较宽的道路没有设立天桥、地下通道等措施,导致道路车辆交通缓慢。

  1.3拥堵对社会经济的影响

  我国目前正处于道路运输的发展期,俗话说“要致富,先修路”,其实并不是没有道理。但近年来的交通拥堵为我国的运输行业造成了阻碍,导致货物延期等现象出现,不但阻碍了城市的经济发展,还对我国的经济造成了巨大的损失。由此可见,拥堵在为人们的日常生活带来不便的同时,还极大地阻碍了我国社会经济的发展。

  2城市交通拥堵的系统动力学模型

  2.1系统动力学的含义

  系统动力学,英文名称为SD-systemdynamics,最早由美国麻省理工学院福瑞斯特教授提出来的,提出时间为1958年。系统动力学最初被称为工业动态学,是指运用“凡系统必有结构,系统结构决定系统功能”的这一科学理念,通过分析系统内部组成重要因素互为因果的反馈特点,从系统内部结构来寻找问题发生的根源,而不是通过外部的干扰或者随机事件来证明系统行为的性质。

  2.2系统因果关系分析

  系统动力学因果关系具体表现为因果关系图相关的定义、因果链与反馈环、因果关系图这一系列,且采取了动态性复杂与基膜分析技术。同时,借助计算机的仿真技术来分析和研究系统,继而分析和研究了结构功能与动态行为之间的关系,从而找寻到解决交通拥堵的对策。因此,我们可以模拟城市交通拥堵这一现象,并分析一系列的因果关系,从而更好地为城市交通发展提供良策。

  2.3系统模型的建立

  系统模型的建立指标与交通拥挤程度成正比,该指标值越大,则意味着交通堵塞更加严重。因此,又被称为道路交通承载力,我们通常将其定义为:平均车速稳定时,路网所承担的每小时车辆周转量。因此,可建立城市车流量系统模块,这有利于我们更便捷地解决城市交通拥堵这一问题。

  3系统动力学仿真和分析

  3.1基于城市交通数据模型参数估计

  近年来,城市化进程不断加快,在城市中心地区和日常高峰区时段,道路交通拥堵现象极为严重,必须采取相应的措施缓解交通拥堵这一现象。因此,在对系统动力学模型进行仿真之前,我们需要把模型中的常数、状态变量的初始值、函数赋值来作为交通数据模型参数估计,从而更好地治理我国的城市交通拥堵。

  3.2基于城市模型数据检验

  我们通常以时间段的统计计数为标准,对城市的现行交通运行状态来进行比对、仿真模拟实验。通常我们通过系统动力学进行预测,使其各个测值误差均在5%以内,因此,模型的预测与真实情况相当,系统动力学仿真解决问题的成功率更高,这一方法可以对城市交通系统运行状态进行分析和预测。

  3.3居民出行方面的政策

  进入21世纪后,我国社会经济快速发展,各城市汽车保有量每年都呈现出2位数的增长,使原本就已失衡的城市交通供需矛盾更加尖锐,城市道路交通拥挤问题越来越突出。为了方便民众出行,应实行限行政策,同时,也可以鼓励民众乘公交车出行,从而使城市交通拥堵的状况有效缓解,可以运用系统动力学对这2种情况进行仿真,进而分析在限号和乘坐公交的成效。仿真结果表明,城市不应该对货运车辆实行全天限行,单纯地对货运车辆进行限行的作用有限,要合理安排车辆出行。

  3.4城市物流方面的政策

  城市交通系统由民众出行和城市物流2大部分构成。当今时代,科学技术不断发展,人们网购行为逐渐增多,城市经济生活离不开物流的正常运转,城市货运量与城市经济发展息息相关,与此同时,城市物流在交通系统中占有举足轻重的作用,同时,也在一定程度上影响着环境。借助政治手段控制城市交通出行的猛增,减少不必要的交通需求,实现有效缓解城市道路拥堵的目标。为了使城市物流运输健康、持续发展,可以实行货运通行政策和公共货车利用政策,规定载运货车在市区的行驶时间,对具体某一时间段的行驶期限进行明确。此外,也可以对市场零散货运车辆统一管理、统一服务、统一收费,从而缓解城市交通拥堵的局面。

  4结束语

  近年来,社会经济不断发展,人们购车行为和数量不断增多,私家车已走进千家万户,在一定程度上造成了城市交通拥堵和交通污染,从而使城市居民生活水平大打折扣,为了使这一问题得以有效解决,需要对城市交通运输数据进行检测分析,并实行限号政策和提倡乘坐公交政策,对物流运输进行统一管理,从而使城市交通拥堵状况得以有效缓解,生态环境质量不断提高。

  参考文献:

  [1]包金华.基于系统动力学的城市道路拥挤收费研究[D].锦州:辽宁工业大学,2016.

  [2]杨扬,杨小佳.基于系统动力学的城市货车限行问题研究[J].公路交通科技,2017,34(05):150-158.本文部分参考文献因著录项目不全被删除。

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