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城市交通运行状况综合评价研究 摘要 中国的大城市尤其是特大城市正面临日益严峻的交通拥挤问题。为解决城 市交通拥挤问题，需要从供和求两个方面来采取措施。不仅要求进一步加强基 础设施建设，而且要求最大限度地提高现有路网的利用效率。二者都需要对城 市交通运行状况进行检测和评价。 本文在讨论了国内外现有各种交通运行状况评价方法的基础上，根掘交通 流设施和道路空问分布形式的不同，建立了多种类、多层次的指标体系。利用 模糊数学对交通参数进行了量化，提出了易于被使用者接受，能体现人对交通 运行状态的感觉变化规律的评价集。运用该交通运行状态的模糊推理系统，可 以较为客观的对城市道路某一区域，以及城市区域之间，或同一区域不同时期 交通运行状况进行纵向和横向评估。最后，本文选取了北京市某一区域的实例 进行评价分析，验证了论文建立的评价体系的可行性和实用性。 关键词：交通运行状况交通拥挤指标体系模糊评价层次分析法 r e s e a r c ho nc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no fu r b a n t r a n s p o r t a t i o np e r f o r m a n c e a b s t r a c t t h ep r o b l e mo ft r a f f i cc o n g e s t i o nh a sb e c o m ea ni m p o r t a n ti s s u ew h i c ha f f e c t b i gc i t i e se s p e c i a l l yt h em e g a l o p o l i si nc h i n a i no r d e rt os o l v et h i sp r o b l e mw e n e e dt ot a k em e a s u r e si nb o t hs u p p l ya n dd e m a n da s p e c t s w h i c hn e e d sn o to n l yt o f u r t h e rs t r e n g t h e nt h ec o n s t r u c t i o no fi n f r a s t r u c t u r ef a c i l i t i e sb u ta l s ot om a x i m i z e t h ee f f i c i e n tu s eo fe x i s t i n gr o a dn e t w o r k b o t hn e e dt od e t e c ta n de v a l u a t et h e u r b a nt r a n s p o r t a t i o np e r f o r m a n c e i nt h i sp a p e r , a c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n c e sb e t w e e nt r a f f i cf l o wf a c i l i t i e sa n d s p a t i a ld i s t r i b u t i o n o fr o a d ，am u l t i t y p e s ，m u l t i h i e r a r c h i e se v a l u a t i o ni n d e x s y s t e m i se s t a b l i s h e dw h i c hi sb a s e do nt h e e x i s t i n g d o m e s t i ca n df o r e i g n t r a n s p o r t a t i o np e r f o r m a n c ee v a l u a t i o nm e t h o d o l o g y t h et r a f f i cp a r a m e t e r s a r e q u a n t i f i c a t e db yu s i n gf u z z ym a t h e m a t i c s ，a n dt h ee v a l u a t i o ns e t sa r ee s t a b l i s h e d w h i c hc a na c c e p t e db yu s e r s e a s i l y w h i l e r e f l e c t i n g t h eh u m a nf e e l i n go f t r a n s p o r t a t i o np e r f o r m a n c ec h a n g e s u s i n gt h i st r a n s p o r t a t i o np e r f o r m a n c ef u z z y r e a s o n i n gs y s t e m ，t h ev e r t i c a la n dh o r i z o n t a le v a l u a t i o nc a nb et a k e no b j e c t i v e l yi n ag i v e nu r b a nr e g i o n ，a sw e l la sd i f f e r e n tu r b a na r e a so rb e t w e e nd i f f e r e n tp e r i o d s o ft h es a m eu r b a nr e g i o n f i n a l l y ，w i t hac a s es t u d yo fac e r t a i na r e ai nb e i j i n g ，t h e r e s e a r c ho ft h i sp a p e ri sp r o v e dp r a c t i c a l k e yw o r d s ：t r a n s p o r t a t i o np e r f o r m a n c e ，r a f f l ec o n g e s t i o n ，i n d e xs y s t e m ，f u z z y e v a l u a t i o n ，t h ea n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s 圈l l 图l 一2 图2 一l 图2 2 图2 3 圈2 4 图3 一l 豳3 2 豳3 3 图3 4 圈3 5 髓4 一l 圈4 2 图4 3 圈4 4 图4 5 豳5 1 图5 2 插图清单 用户满意度评价曲线 城市道路交通运行状况综合评份过程阉一 不问等级道路的“通达”特性图 建立评价指标体系的思路 评价指标结构示意图一 城市道路交逶运行状况评捡指标体系续构图 快速路上车辆组成比例对比图 城市快速路基本鼹驳示意窝+ 快速路合流区示意图 快速路分流区示意图 间断流设施路段示意图 模糊变换框图 交通运行坟况指标与交通参数之闽关系瓣- - 权麓计算流程图- 层次分罄亍法豹邋阶屡次结构图 密度因索对评价集的隶属函数图 中荧衬西区位餐图 中关村西区路网图巧n玲姐嬲於卯”勰诣啦鹳船娩 表格清单 表1 一l 美国城市干道运行标准 表1 2 基于密度的高速公路基本路段服务水平标准 表1 3 信控交叉口服务水平划分标准 表1 4 日本道路服务水平规定 表1 5 阻塞度标准 表1 6 我国城市道路运行评价标准 表1 7 北京市政设计院建议的信号交叉口服务水平 表1 8 路段评价标准建议值 表1 9 交叉口评价标准建议值 表1 1 0 评价标准表 表2 1 大、中城市道路网规划指标- 表2 2 城市道路交通运行状况综合评价指标类别与内容 表3 1 北京市环路出入口统计表 表3 2 快速路基本路段速度指标分级表 表3 3 快速路基本路段交通密度指标分级表 表3 4 快速路基本路段v c 比指标分级表， 表3 5 基于流量的匝道一主线连接处服务水平标准 表3 6 基于密度的匝道一主线连接处服务水平标准 表3 7 快速路分、合流区速度指标分级表- 表3 8 快速路分、合流区交通密度指标分级表- 表3 9 快速路分、合流区v c 比指标分级表 表3 1 0 间断流设施路段速度指标分级表 表3 1 l 间断流设施路段饱和度v c 比指标分级表- 表3 1 2 间断流设施路段平均行车延误指标分级表一 表3 13 交叉口平均停车延误指标分级表 表3 1 4 交叉口平均饱和度指标分级表 表3 15 交叉口平均速度比指标分级表t 表4 1 层次分析法判断矩阵表 表4 2 判断矩阵标度及其含义 表4 3 平均随机一致性指标 表4 4 多层结构组合权重计算表 表4 5 主准则层b 相对于目标层a 的判断矩阵a b 表4 6 准则层c 相对于主准则层b l 的判断矩阵b l c 表4 7 准则层c 相对于主准则层b 2 的判断矩阵b 2 一c o 4 4惦每一培镥母加勉拍拍拍勰船船加”孔弛弛驺鸲钉轮铊钉舶帖 表4 8 指标层d 相对于准则层c l 和c 2 的判断矩阵 表4 9 指标层d 相对于准则层c 3 和c 4 的判断矩阵 表4 一1 0 指标层d 相对于分准则层c 5 的判断矩阵 表4 1 l 指标层d 相对于分准则层c 6 的判断矩阵 表4 1 2 层次总排序计算表 表5 1 中关村西区交通运行状况综合评价表 稻拍拍钉弱 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得盒魍里些盎堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签字：毛重墙签字日； j ：沙。6 年 爿) 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒目b 王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被布阅或借阅。本人授权盒 g b 王些友堂可以将学何论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：皂礓哜 导师签名 签字日期：沙喵年f 月 1 日签字日期 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 貉以 电话 邮编 年r 月刁日 | 致谢 论文完成之际，我首先要感谢我敬爱的导师一一张代胜教授。张老师深厚 的学术功底、严谨的治学态度和虚怀若谷的学术作风使学生受益终生! 求学路 上，张老师不仅在学术上毫无保留地将知识教授给我，使我受益匪浅；当我在 遇到迷茫和困顿时，导师的鼓励和鞭策也给我提供了无穷的动力和勇气，激励 我不断前进。衷心感谢导师在我的研究生学习、工作和生活上给予的莫大的关 心和帮助! 感谢清华大学交通研究所的杨新苗老师。在清华大学交通研究所实习的半 年多时间旱，杨老师对我论文的选题、修改和定稿都给予了精心的指导。杨老 师对科学研究兢兢业业、一丝不苟的敬业精神是我学习的榜样。 感谢张卫华老师在我学习期间给予的无微不至的关心和帮助! 张老师深厚 的专业理论使学生受益匪浅! 感谢陈朝阳副校长、张树强院长、石琴副教授、温千宏老师给予我的多方 面的关怀和帮助! 感谢李华香、李增辉、陈宗好、高扬、初长宝、覃运梅、郑月楠、黄志鹏、 李庆欢、欧阳奋生、肖悦、肖海平、顾福勇等同学对我在学习和生活上的帮助! 最后感谢我的家人和朋友，他们以浓浓的亲情理解我、支持我，在我前进 时勉励我，在我停止不前时引导我。 向所有关心爱护我的人们表示衷心谢意! 作者：王亚晴 2 0 0 6 年4 月 第一章绪论 1 1 论文提出的背景和意义 1 1 1 研究背景 由于城市化和工业化的高速发展，使得城市中车和路的矛盾日益突出，中 国的大部分城市将会面临比其它国家更为严重的交通拥挤。以北京市为例，2 0 0 3 年下半年以来，截至1 0 月份，北京汽车社会保有量达到2 0 5 万辆；2 0 0 4 年2 月底 达到2 1 2 万辆。北京市汽车发展的历程，第一个1 0 0 万辆用了4 0 年，第二个1 0 0 万辆仅仅用了6 5 年，汽车发展之迅猛，出人预料。因而，北京市城市道路交通 负荷r 趋严重。据统计，1 9 9 9 年，北京市区4 0 0 多处主要干道交叉口中，高峰小 时机动车流量超过1 万辆以上的路口有5 5 个，5 千至1 万辆的有5 1 个，严重拥挤堵 塞的路口和路段达9 9 处。市中心道路网高峰期间的平均负荷度超过0 9 ，1 1 条主 要干道的平均车速降至每小时1 2 公里，有近1 5 的路口和路段呈现瘫痪状态l i j 。 2 0 0 3 年，北京市8 0 9 0 的道路交通处于饱和或超饱和的状态下运行，交通拥 堵也就不足为奇了。 交通拥挤的直接危害是使交通延误增大，行车速度降低，带来时间损失。 交通拥挤造成了巨大的经济问题。有人曾经测算过，每天上下班时间，北京城 每一个重要的交通干线都拥堵不堪，每辆车仅刹车所耗燃料费单程就高达十几 元，2 0 0 万辆汽车路上行驶，仅此一项燃料费消耗就超过3 0 0 0 万元。北京一年堵 车造成的直接经济损失大概是6 0 亿元【2 | 。著名经济学家茅于轼表示，“不仅是北 京，大城市无一不堵车，而且现在蔓延到了中等城市，这个问题不解决必然造 成国民经济巨大的浪费。” 城市道路交通拥堵，困扰着各项活动的正常进行，影响城市活力的发挥。 交通拥挤使交通事故数量增多，而交通事故的增多又使交通阻塞加剧，形成恶 性循环。阻塞造成车辆的频繁启动、停止、加速，加大了废气和噪声的污染， 降低了环境质量。交通拥挤也有许多间接危害，例如城市中一心区商业为避丌交 通拥挤而向郊区转移，形成了市中心的萧条化。交通阻塞使人烦躁不安，不但 容易诱发事故，而且影响工作效率和人的健康。交通拥挤问题已成为政府主管 部门、业内人事、广大群众共同关心的话题。 为解决城市交通的拥挤问题，需要从供求两个方面来采取措施。不仅要求 进一步加强基础设施的建设，而且要求最大限度地提高现有路网的利用效率。 二者同时都需要对城市交通运行状况进行检测和评价。 利用采集到的数据信息对某一时间段的道路网交通状况做出较客观的评估 得出易于被使用者接受、利用的直观信息，不仅有利于交通管理部门针对已经 出现或即将出现的拥堵情况进行交通分配、诱导和挖制，避免和疏导交通拥堵； 慝时也可以为慰芎亍者提供有意义的参考，协助道路使用者在合遥的曩寸闻选择最 佳路径，最快地戮达1 7 i 的地，避免时间和金钱的浪赞，提高路网稠用率。而本 文所讨论的城市道路交通运行状况的评价就是基于这样一种目的而提出来的。 。1 。2 研究意义 综合来看，城市交通运行状况评价主要有以下崽义： ( 1 ) 有利于交通管理者做出交通运行管理决策 交通运行管理的主要霸的是在掌握潞段帮交叉口在每个对段交通获 晁依患 的基础上，运用交通信号控制、现场交通指挥和交通诱导等手段对道路交通流 进行管理，降低道路的拥挤程度和拥挤持续时间，提高现有道路的利用效率和 安全性。 ( 2 ) 有翻于交通管理者做出交通管理规划决策 交通管理规划的主要目的是在对路网较长时间交通运行状况分析的綦础 上，对频繁产生拥挤的路段和交叉口制定相应的管理规划。例如在交叉口是否 需要设嚣信号控制设旌或者楚秀需要特殊渠化、耱魏路段是否瀑要设置特定豹 标志标线、特定区域与时段是否需要控制车辆进入等等。 交通管理规划所需要的主要是较长时间的、全路网的、相对静态的交通状 况信息，可运用统计分析、数据挖掘、模糊判断等方法，对实时交通状态信息 进行分析处理，找出其中的规律性，作为制订区域路阚交通警瑗规划方案的依 据。 ( 3 ) 有利于交通规划人员做出合联的路网规划决策 如采区域道路网络中醵交通拥揍严莛，常觏管瑗手段无法缓躲交通矛詹时， 路网规划和道路改扩建在所难免。 路网规划的主要目的是通过对路网改扩建的方式消除路网中长期存在的瓶 颈路段或危险路段，缓解交通拥挤，满足交通需求。常采用的措施包括改变路 嗣不合理布两、增大菜一区域的路网密度以及消除路黼中不舍理线形设诗等。 路网规划中所需要的道路交通状况信息也主要是长期的、相对静态的宏观 信息。 ( 4 ) 有利于交通参与者做出正确的出行决策 在对各个路段、交叉翻等做出科学、量化的评价盾，通过交通广播、电搅、 电话、互联网、车载导航装鬻、路边可变信息板等交通诱导方式，向交通参与 者提供实时的交通流信息。 从主褒上，交逶参与蠹可睚在出行蘸依据交通诱导信惠确定出行的露阔、 方式和路线，也可以在出行中依据交通诱导信息对出行方式和出行路线进行重 新选择，以期达到躲避拥挤、缩短出行时间的目的。从客观上讲，交通参与者 的这些决策结聚使得交通流豹时空分布更加合理，能够提高现有道路的利用效 窭。 1 2 国内外的研究情况 交通拥挤阅题始终困扰着人们，许多国家都针对各自的道路交通情况对交 通拥挤的评价做了相关的研究工作。然而到目前为止，各国尚无统一的交通遥 行状态或交通拥挤的量化定义和评价标准。 1 2 1 国外的研究概况 国外对道路交通运行状况的评价多以道路交通暇务水平( l e v e lo f s e r v i c e ， l o s ) 来衡量。道路服务水平就是道路为驾驶员、乘客所提供的使用等级标准。 其服务质量范围可以从自由运行、高速、舒适、方便完全满意的最高水平到拥 挤，受阻的难以忍受的最低水平。一般根据本国的道路交通的具体条件分为3 6 个服务等级。 ( 1 ) 美圈 美国的交通工程手册中对城市干道远行状况以平均行程速度、车流量与通 行能力的比值、相应的负荷系数3 个指标来确定服务水平等级。美国的l o s 分为 a f 六个等级。交通拥挤一般与e 、f 等级有关冽。 表卜1 美国城市干道运行标准 服务水平均行程速度 车流量通行相应曲负荷 运行情况 - w - m p h k m h能力v c 系数 a自由流3 1 )4 bo 6 0 o o b 稳定流 2 54 00 7 00 1 c稳定渡2 03 20 ，8 00 。3 d接近不稳定流 1 5 2 40 9 0 0 7 e 不稳定流 1 52 41 0 01 0 f 束缚的或阻塞的交遗流 6 0 0 8 0 此外，美国的许多州也针怼各自豹交通精况，制定了相应的评价标准，主 要有： 德克萨斯交通学会：定义行驶时闯指标t t i ( t r a v e lt i m el n d e x ) 对交遥运行状况 进行描述。行驶时间指标表示实际行驶时阈与自由淡( f r e ef l o w ) 行驶对闻的 比值f 5 】： t t l ：生 巧 其中，；表示在自由流条件下的行驶时间，瓦表示实际行驶时间。它憋自 由流行驶时间定义为基准，当脚的数值超过某一个数值的时候，认为发生了 交通拥挤。由予城市规模的不同，以及不同城市对予交通拥挤的可接受程度， 掰有不弼豹阂值。 华盛顿大城市理事会：以出行者可接受的出行时间和延误为依据，提出了“用 户满意度” 6 1 来评价路网状态。他织归纳了系列携曲线寒反映固定出行距离 或出行时间与出行者的满意程度的关系，从而评价交通系统的服务质量( 见圈 卜1 ) 。“用户满意度”为交通管理人员提供了一个评价出行状惫的定景指标。 童 羹 篓 茹： 搿 掣 鬻 嚣 坌4扫j 21 31 82 0 出行扼离( 荚熙) 涟：l 英里= l 菇i 盐黑 图卜l 用户满意度评价曲线 芝加焉运输龆 7 】：鼹逶路交邋拥挤黔定义为3 0 或璺大的5 分镑车邀占有率对 应的交通状态。 ( 2 ) 英国 s l 英国的运输与道路实验寨( t r r l ) 对交通拥挤的评价开发了两种算法： 基于占有率 在骞占有率情况下，当一个捡测器的占有率持续两秒为1 0 0 ，那么判断 有拥挤发生。 基于平均车速 稠用模式匹配技术，找出距离大约为5 0 0 米的两个检测站间行驶车辆到达 模式的时间延迟来估计车辆的区间平均车速，如果实际检测到的车速有一个明 显的下降，剜翔断有拥挤发生。 ( 3 ) 日本 9 1 日本对交通状况的评价如是基于暇务承平来餐量。规定以车流量与通行能 力的比值( v c ) 来划分道路服务水平，即规划等级标准。从v c 值看，日本规 划等级的1 、2 、3 级相当于美国服务水平的c 、d 、e 级。 辨卸”辩酚柏曲e 袭1 - 4 日本道路服务水平规定 服务水平车流量通行能力( v c ) 相当于美国服务水平 ( 规划等级)郊嚣 城镇地区 l 0 7 50 8 0c 20 8 50 9 0d 31 o o 1 0 0e 在评价城市道路交通时，除平均行程速度外，还有路口的延误时间和阻塞 程度。日本警察厅以交叉口的排队长度作为阻塞度的标准。 表卜5 飘塞度标准 搀队长度 阻塞度 ( 嫩) 0 3 0 0 以下 l3 0 0 5 0 0 2 5 0 0 i 0 0 0 3 i 0 0 0 以上 嚣本的遂潞公团对城市快速路的交逶拥挤定义为：良时速4 0 k m h 潋- f 低速 行驶或反复停车，启动的车列连续l k m 以上并持续1 5 分钟以上的交通状态。 ( 4 ) 德圜i 1 以服务水平作为衡量邀路交通状况的标准。依据交通密度将快速于道服务 水平的标准划分为五个区；i 区k 为0 l o 辆k i n = i i 区k 为l o 2 0 辆k m ； i i i 区k 为2 0 ：3 0 辆k m 。i v 区k 为3 0 4 0 辆k m ，v 区k 大于4 0 辆k m 。交 通密度在i l i i 区范围内，车流稳定，超出此范围则车流不稳，车辆行驶开始 穗置镪约。 1 2 2 国内的研究概况 由于国内交通问题研究起步比较晚，所以对城市交遥运行状况评价的磷究 还不成熟，所采用的评价指标基本和国外的类似。捆关的行业标准主要有公安 部制定的以下几个标准： 我国公安秘2 0 0 2 年公布的城市交透管理评价指标体系中觏定 ”，j l | 城 市主干道上机动车平均行程速度来描述其道路交通运行状况； 1 畅通：城市主干道上机动车的平均行程速度不低于3 0 k m h ： 2 轻度拥挤：城市主干路上机动车乎均行程速度低于3 0 k m h ，但高于 2 0 k m h ： 6 3 拥挤：城市主干道上机动车的平均行程速度低子2 0 k m h ，但高于 1 0 k m h ； 4 严重拥揍：城市主子道上机动车的平均行程速度低予1 0 k m h 。 中华人瓮共和国公共安全行业标准一道翳交通阻塞魔及评价方法 ( g a l l 5 1 9 9 5 ) 中规定 1 l 】： 1 。城市道路信号控制交叉1 ：3 阻塞度评定指标为：车辆行至信号灯控制交叉 曰，3 次绿灯显示未逶过路翻的为疆塞，5 次绿灯显示泰通过路目的为严重阻塞e 2 城市道路路段阻塞度评定指标为：车辆在车行道上受阻排队长度超过 1 0 0 0 m 的为阻塞；排队长度超过1 5 0 0 m 的为严重阻塞。 参照美、| 三 的服务水平标准，结合我国情况，我国也建立了城市道路运行 评价标准l l “。 表卜6 我国城市道路运行评价标准 路段 信号化交叉路口 i 评价等级 区间遮度( k m h ) 延误时间( s e c ) v c 城区干路快速路j ：e 常运行黼蜂时 12 04 0o 8 1 8 0 3 6 0 4 1 0 1 o 对比美国鹣标准，我国括准中的l 级摆当于美国标准中a ，b 两级：4 级相 当于美国标准的e ，f 两级；2 级和3 级则分别相当于美国标准的c 级和d 级。 关于城市道路及交叉口交通运行状况的评价方法，国内的许多高校及研究 机构也进行了些相关研究。 北京市市政设诗骚究院黠交叉曰豹交遂运行状况豹译级也是建立在鼹务水 平的基础上。建议将信号交叉口的服务水平分为四级i i3 1 ，除了延误之外，还考 虑了排队长度，损失时间与驾驶员感受等，具体的蒋级划分见衷1 7 。 表l 一7 乾京市市政设计院建议的信号交叉簖服务水平 服务水平ii ii i i 交叉口交通负荷系数暑 0 60 6 0 8 o 8 1 o 1 0 车辆通过路口平均损失时间 3 03 0 4 04 0 5 05 0 红灯平均阻车长度 5 010 015 0l5 0 乘客与驾驶员在路口的感受舒适通畅接近饱和常呈混乱阻塞 注】此处的受荷系数实际是拯饱和度。 西南交通大学的高世廉、晏启鹏等人以成都、重庆为背景，对城市出入e l 道路服务水平的划分进行了研究【】，通过计算机模拟的方法，得到了行车自由 度( 以超车率来表征) 与负荷系数、车流代表车速的关系，并以此为基础分析了 出入口道路的车辆运行特征。 重庆市城市道路改扩建技术课题组的肖乾金等人运用系统工程的理论和方 法，综合分析研究，把城市道路评价标准分为路段评价标准和交叉口评价标准 两个方面 ”l 。并分别用五个和六个不同属性的指标，采用五分制的打分方法， 提出了一套服务水平的标准。在此基础上推荐了各个指标的相对权重。用加权 平均的方法确定道路或交叉口的综合服务水平。 其部分指标的评价标准建议值及权重建议值如下表： 表1 8路段评价标准建议值 。卜 12345 指哪准 饱和度( p ) 口0 9 0 8 p o 9 0 7 口( 0 8 o 6 p o 7 d 0 6 行程速度( v ) v 1515 v 2 02 0 v 2 52 5 v 3 5v 3 5 ( k m h ) 表卜9 交叉口评价标准建议值 芝12345 指棘标准、 饱和度( p ) 口0 9 o 8 p o 9 o 7 口 o 8 0 6 p 0 7 d 0 6 效率指标 v o 2c c 0 3 50 3 5 c o 50 5 c e 3 03 0 e 15e l5 ( s v ) 同济大学的晏克非，提出的对交通枢纽的综合评价方法跟上面的方法有一 些类似”2 1 。不同之处在于他提出的评价指标均可进行量化处理，还有就是采用 了百分制的打分方法不同于上面的五分制。其部分指标的评价标准列表如下表； 表1 - 1 0 评纷标准表 、 分数 分项指八 5 0 分蛆下 5 0 6 0 6 0 6 9 7 0 7 98 0 8 99 0 1 0 0 速度比值cc 0 40 4 c 0 50 5 c o 60 6 c o 6 50 6 5 c 0 7c 0 7 5 负菇系数dd 0 90 。8 5 d o 9 0 7 d ( o 8 s0 6 d o 。7 50 5 d o 6d 1 81 s e 1 8 j 2 e 1 51 0 2 0 00 4 0 50 8 1 2 12 1 43 4 道路网密度城 2 0 0o 3 o 40 8 1 21 2 1 43 4 ( k m k m 2 )市 中等城市 1 0 1 。2l 。2 1 43 4 道路中机动 人 2 0 06 86 84 63 4 城 车车道条数 2 0 04 64 64 62 市 ( 条) 中等城帮 4 2 42 大 2 0 04 0 4 54 5 5 54 0 5 0l5 3 0 道路宽度 城 2 0 03 5 一4 04 0 5 0 3 0 4 5 15 2 0 ( m )市 中等城市3 5 4 53 0 4 0l5 2 0 快速路和主干邀是道路的主干，由快速路、主干道、次干道所组成的道路 系统叫做于道网，干道网是城市总平蕊图的骨架与几何艺术图形。在干道上行 驶的汽车，通常占整个城市全部行驶车辆的8 0 。 通过性 ：叠 ；：；毒运瓣：j 快速路 干路 寨敌邋貉 地方邋黯 图2 1 不同等级道路的“通达”特性图 其中，各类城市道路的可达性和通过毪由巨2 - 1 所示，从图中可知从快速 路到地方道路，道路的可达性要求越来越高，但其通过性功能却越来越低。 2 2 2 指标体系的构建思路 在对城市道路功能的分类有全面了解的蒸础上，本文建立的城市道路交通 运行状况评价指标体系主要是从两个方面考虑：一是根据城市道路交通流的特 征；二是根据城市道路的空间分布形式。以”f 分剐阐述。 ( 1 ) 根据城市道路交通流的特征 交通流的概念 凡是在道路上通行的车辆和行人都具有类似气体和液体那样的流动特性， 如交通量、速度和密度性质。因此，将在道路上通行的车流和人流称为交通流u 交通流必须箕备两个条件：一是在道路上，二是在递行中。 交通流的分类 按交通流中的交通组成分为车流、人流以及混合交通流。 按交通设施对交通流的影响分为连续流和间断流。 按交通流的交汇流向分为交叉、合流、分流和交织流。 按交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的感受可分为自由流、 稳定流、不稳定流和强制流。 连续流和闻断流d o 交通流按交通设施对交通流的影响可以分为非间断交通流( 或称连续交通 流) 和间断交通流。 其中连续交通流指的是：没有像交通信号那样在交通流外部引起交通流中 断的固定元素的影响。如高速公路基本路段、交织区、匝道和匝道连接点以及 抉速路系统，多车邋公路和双车道公路等路段的交通流。交通流状况主要是车 辆与车辆之间以及车辆与道路线形、道路环境之间互相影响的结果。 间断交通流指的是：有引起交通滚周期性阕断的固定因素的影响，如设置 交通信号和不设置交通信号的交叉口、信号区间路段不长的城市干道等处的车 流。弓l 起交通间断的固定因素有交通信号、停车标志和其他类型的管制设施。 无论交通量大小，这些设施都会引起交通周期牲停止或车速撮著减慢。 根据城市道路交通流特征的不同，城市道路系统可以分为连续流设施和间 断流设施。城市快速路属于连续流设施，在快速路上行驶的车辆不受外部固定 元素( 如交通信号、停车标志等) 的影响；城市主干路、次干路、支路属于间 断流设施。出于道路上大量交叉口的存在( 这些交叉口多为信号控制交叉口) ， 对通过的车辆在时间上进行了分离，使得道路上的车流不能连续进行，因而具 有明显的脉冲特性。由于连续流设施和间断流设施的交通流特性差别很大，所 戳在对两种交通流设施的交通状况送行评价时，应该根据其交通流特铤的不同， 分别制定评价指标。 ( 2 ) 攒据城赘道路的空润分布形式 根据城市道路的空间分布形式，主要为点、线、面三种。点的形式是指一 个或多个交叉口的交通运行状况：线的形式是指间断流设施的某一个路段或者 快遮路某一路段上的交通运行状况；而面的形式是指城市路网的交通送行状况。 因为城市路网是由点和线组成的，所以首先将间断流设施的路段、交叉口及快 速路的交通运行状况作为识翊对象，判叛褥掰快速路、闯甑流设施的潞段和交 叉口的交通运行状况，在定鬃分析了这些微观的点、线的状况后，综合考虑得 出宏观的研究区域( 丽) 内的路网交通运行状况。具体的指橼体系的建立思路 见图2 2 。 道 潞 交 通 运 行 状 态 索蕊 搬观 箍 点 _ 线 线 线 路璃 间断流设施交叉秘 闻断撬设施路段 ( 连续溅设施) 快遥路基零路毂 ( 连续流设施) 快速踌分、台藏隧 图2 - 2 建立评价指标体系的思路 通过对城市道路窳间分布形式进行点、线、面的划分，从宏观和微观两方 厦对交通系统进行评价，即有利于管理者从全局的角度上对城市路网交通拥挠 状况有一个熬体的认识，从而在决策时兼顾备拥挤点、线的实时状况，也有助 于规划管理者掌握局部的交通运行状况，从而相应的采用交通信号控制系统的 点控、线控、面控等控制技术，合理的利焉擦割手段。这将对交通管瑗者进行 多目标决策具有十分重要的意义。在此基础上，规划管理者选择适当的管理组 织接施，力求傲到把握整体，控制局潞。 2 3 评价指标体系的设计原则 道路交通状态包括宏观路网交通运行状态与微观路段和交叉口的交通运行 状态两个方两，其中路弼的宏溉交逯运行状态取决于每个路段与交叉船的交通 状。为了满足交通管理者进彳亍交逶运行管理决策、交通管理规划决策、鼯网援 划决策和交通参与者出行决策的需要，在设计道路交通状态指标体系时应该遵 循以f 原爱0 ； ( 1 ) 科学性原则 指标体系应建立在科学的基础上，各指标以及涉及到的各种交通参数的概 念、符号、公式的表达应力求准确无误，达到概念明确、测定方法标准、计算 方法规范的要求。能够真实准确反映城市交通运行状况的现状和程度。 科学性缀则的第二个体现是合理化，即指标的选取应该合理，避免重复或 遗漏。 ( 2 ) 系统整体憔原则 评价指标体系作为一个有机整体，各指标之间需相互独立，又相互联系， 并应具备结构清晰、层次分明、指标定义清楚、计算方法简单等特点。所建的 指标体系瘦其有层次性，从宏观到微观层层深入，形成一个评价系统，从不同侧 面反映城市交通状况的特征，同时反映系统的动态变化。 ( 3 ) 实用性原则 实用性原则是指所设计的指标体系要具有良好的适用性、可行性和可操作 性。首先，评价指标体系要繁简适中，计算评价方法简便易行，即指标体系不 可设计的太繁琐，在保证评价结果的客观性、全面性的条件下，指标体系应尽 可能简化。其次，数据要易于获取。无论是定性评价指标还是定量评价指标， 其信息来源渠道必须可靠，并且易于取得，否刘评价工作难以进行或代价太大。 其次，整体操作要规范，各项评价指标及其相应的计算方法、各项数据都要标 准化、规范化。 ( 4 ) 可比性原则 指标的设置必须抓住评价对象的菇性部分，使具有可比性。可比性主要包 括指标之闻的纵向比较和横翔比较。所谓纵淘比较是指同一对象不同时期的比 较，可用于同一地区不同时期交通状况的比较。横向比较是指不同对象之间的 指标比较，可用于弱一时期不同地区交通运行状况的比较。 ( 5 ) 动态导向性原则 城市交通是一个复杂的系统，交通拥挤的过程是一个动态过程，其评价标准 也应该是相对、发展的。每一具体指标要能够体现静态与动态的统一，具有时闻 和空间变化的敏感性，可对某一时间段的道路网交通状况做出较客观的评估，方 便交通管理部门针对邑经出现或即将出现的拥堵情况做出及时正确的巯导策 略，同时也可以为出行者提供有意义的参考，使他们选择适合的出行路线，避 免时间和金钱的浪费。 2 4 评价指标体系结构的类型 评价指标选取的原则是以尽可能少的指标，反映最主要和最全面的信息。 评价指标体系的结构分为三种类型：一元结构、线性结构和塔式结构。 圆圈 圈一 雷隳 ( a ) 一元结构( b ) 线形结构( c ) 塔式评价指标体系结构 图2 3评价指标结构示意图 一元结构就是单指标评价；线性结构指一系列指标，指标之间为平行或顺 序关系；塔式结构为多影响因素评价，即将评价目标按照逻辑分类向下展开为 若干子目标，再将各子目标展开成分目标，依此类推，直到可定量或可定性分 析为止。 在多因素综合评价时多采用塔式结构，如最常用的层次分析法采用的就是 塔式结构，将评价目标按照逻辑分类向下展开为若干子目标、再将各子目标分 别向下展开成分目标，依次类推，直到可定量或可定性分析( 指标层) 为止，选 取的指标直接与目标相关，具有层次性，并可随着目标的增多而扩充。 2 5 评价指标体系的内容及结构的选取方法 城市道路交通运行状况的评价涉及面广、内容多，评价指标选取时考虑的 影响因素也多。为了科学全面的对城市路网交通做出评价，在构建城市道路交 通运行评价指标体系的方法和原则指导下，本文以城市道路交通的特性为基础， 根据指标体系结构，结合研究现状和已有研究成果，提出了如表2 2 所示的多层 次、多种类的城市交通运行状况的评价指标体系，相应的评价指标体系结构图 见图2 - 4 。 采用层次分析方法建立评价指标体系结构模型。该指标体系由目标层、准 则层( 主准则层和分准则层) 和指标层四个层次1 7 个指标组成。通过该指标体 系可以对城市路网、路段、交叉口、快速路的交通运行状况做出评价。 表2 2 城市遂路交通运褥状况综合评价指标类别与内容 目标层主准则层 分准则层指标层 ( a ) ( b )( c )( d ) 快速路基本路段平均速度( d 1 ) 快速路基本路段( c t ) 快速路基本踺段车流密度( d 2 ) 城连续流设施快速路基本路段饱和度v i c ( d 3 ) 市 交通运行状快速路分、合流区平均速度( d d ) 路 况( b 1 )快速路台、分流区快速路分、台漉区车流密度( d 5 ) 网 ( c ，) 快速路分、台流区交通饱和度v c ( d 6 ) 交 主干路路段平均速度( d ，) 通 主干路路段( c 3 )主干路路段交通饱和度v c ( d 8 ) 运 主干路平均行车延误( d 。) 行 敬干路路段平均速度( d l o ) 状 间断流设施 次干路路段( c 。)次干路路段交通饱和度v c ( d 1 】) 况 交通运行状 次干路平均行车延误( d 1 2 ) ( a ) 况( b ，) 支路路段平均速度( d l3 ) 支路路段( c5 ) 支路路段交通饱和度v c ( d 】4 ) 交叉口平均停车延误( d ，5 ) 交叉口( c 6 ) 交叉f = ：】平均饱和度( d 1 6 ) 交叉口平均速度比( d ”) ( 1 ) 目标层( a ) ： 为最终需要得到宏观的城市道路交通运行状况，它是由路网内的连续流设 施交通运行状况和间断流设施交通运行状况共同决定的。 ( 2 ) 准则层( b c ) ： 准则层由主准则层和分准则层构成。在主准则层中，依据路网内交通流设 旌的不同，将主准则层划分为两部分：连续漉设旋交通运行状况b 和间断流设 施交通运行状况b ，。 为了能够全面地评价路网( 面) 内的各点、线的交通运行状况，在主准则 层的基础上又分别建立了分准则层的评价指标。第三层分准则层，将连续流设 施交通运行状况分为快速路蒸本路段和快速路分、合流影响区的交通运行状况。 将间颧流设旅交通运行状况划分为主千路路段、次于路路段、支路路段和平面 交叉口的交通运行状况。 ( 3 ) 指标层( d ) ： 为一系列交通流参数指标。这些交通参数相结合，可以准确客观的描述准 则层中各种指标的评价结果。其具体指标值的确定将在第三章中详细阐述。 图2 - 4 城市道路交邋运行状况评价指标体系继构幽 该碧繇钵系传瑗了麓嚣鳃磷懿或莱，篾熊够客甏这交浚宠溪路舞懿交逶运 行状态，又能够体现微溉路段和交叉日的交通逡行状惫，能够对城市遵路交遂 潺行状况 乍众丽、系统的评价。 2 + 6 本耄小结 本章程全面了解城市道路功能的分类，理清邋路功能的綦础上，遵德道路 交通状态攒褥蟀系躲设诗原戴，建立了多秘类、多层次的据标髂系。该搬标体 系的鞫建愚路主要是黎予以下两个方面考豫：一怒根撵城市邀路交通流虢特征； = 是根据城市邀路的空间分布形式。在道路交通聪行状态评价指标体系中，把 道路的交邋运 子状态指标体系分为兰个层次：第一层次( 指标层) 为交通参数 密凑，第二篷次( 壤爨簇) 为连续浚没藏交逶运费浚悫豢撂辩溜凝滚浚麓交逶 运行状态指标，第三层次( 目标层) 为路嘲交通运行状态指标。该指标体系既 熊够客观地反映宏观路网的交通运行状态，又能够体现微观路段和交叉阴的交 通运行状态，憨够辩城帮道路交通遐行状况作全瑟、系统、窖蕊的谔俊。 2 l 第三章评价指标的分析与指标值的确定 根据第二章所建立的综合评价指标体系结构图，为了客观的评价城市道路 交遴运行状况，本睾对指标层里豹各个交道参数指标作了其体的界定和分级工 作。本章主要研究的内容有： ( 1 ) 对连续流设施和间断流设施的交通特性分别进行了分析： ( 2 ) 根据两种交通设掩的交通流特性的不嗣，对两种交通设旋的评价指标 进行了筛选，使之更能体现不同交通设施的交通运行状况，做出客观的评价； ( 3