深圳关内外交通拥堵的探究与治理

2013 高教社杯全国大学生数学建模竞赛承 诺 书我们仔细阅读了全国大学生数学建模竞赛章程和全国大学生数学建模竞赛参赛规则 （以下简称为“竞赛章程和参赛规则” ，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载） 。我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料） ，必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等） 。我们参赛选择的题号是（从 A/B/C/D 中选择一项填写）： 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)： （论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。）日期： 年 月 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2013 高教社杯全国大学生数学建模竞赛编 号 专 用 页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：深圳关内外交通拥堵探究与治理摘要:关内外的交通拥堵是困扰深圳城市发展的长期问题，其中各关口进出通道经常成为最拥堵的地方。本篇论文通过研究深圳道路交通拥挤的状况，来反映深圳交通环境。即针对道路拥挤的问题进行数学建模分析，讨论如何治理深圳交通拥堵这个难题。对于问题一，以梅林关为例，定义关口连接道路的拥堵指数。道路拥堵评价指标有很多，为了能使评价客观，全面和科学，我们采用单位时间每千米内单一车道上运行的车辆数来判断道路的拥堵指数。考虑到信息的不完备性，我们有选择地选取了数据较完善的几个关口来计算拥堵指数，将拥堵的强度划分为 5 个等级，分别为：畅通、基本畅通、缓行、轻度拥堵、拥堵。得到了各关口早晚高峰期的拥堵指数大小，并找出了道路拥堵的直接原因，通过进一步的讨论，最终得到造成拥堵的深层原因有三个：a.关口道路建设失去平衡; b.关口道路网的布局形式缺陷；c.经济增长伴随的车流量压力增大，道路建设又刺激了交通需求的增长，进而最终导致车流密度持续增加。最后，我们根据建立的模型参数，确定了进一步研究拥堵问题应侧重采集的数据。 对于问题二在不增加关内外通道情况下，考虑到不同产业对从业人员的吸引力程度不同，为了定量分析这些数据，本文建立了吸引力模型。通过考虑 GDP 总量中第一产业、第二产业、第三产业等因素对各分区吸引力的影响，对线性模型的基本假设进行后，得到了 123yrgxrgxrgx这一数学模型，从而将不同分区的不同产业与人数建立起联系，根据不同吸引力指数的大小，提出了缓解关口拥堵问题的解决方案。对于问题三，通过对前两个问题的分析，本文得到了关口拥堵的直接原因：车流量超过关口所能承受的容量；城市分区构架的不合理导致了车辆的分布不均匀。因此导致有些关口道路存在不同程度的拥堵，而另一些关口道路却处于畅通状态。鉴于只能在关内增加通道的限制，本文利用分流疏通的方法，通过年建设两条关内新通道以达到将拥堵路段的车流引到畅通路段的目的。增加通道的选址，将考虑到城市的分区，关口拥堵指数和关内外人口分布等因素。以上的拥堵指数模型和吸引力模型可以作为城市重要交通路线的监控运算模型，对处理交通问题具有实际的重要意义，也可以大大提高政府的工作效率，提高人民的满意度。 关键词： 交通拥堵指数 拥堵等级 吸引力模型 分流疏通一、问题重述交通拥堵是目前中国各大城市面临的共同难题，但拥堵的成因各不相同，因而需要在摸清规律的基础上有针对性地提出解决方案。由于历史的原因，深圳由关内关外两个区域组成。关外由宝安、龙岗两个行政区和光明新区、龙华新区、坪山新区、大鹏新区四个功能区组成；关内含罗湖、福田、南山、盐田四个行政区。关外与关内由自然山丘隔开，由于有相当的一部分人口在关外居住，在关内上班，导致在上下班高峰期各关口进出通道经常成为交通最拥堵的地方，尤其以布吉关、梅林关等处为甚，在高峰期发生道路交通事故更会严重影响到广大市民的工作和生活。为了解决这一长期困扰深圳发展的问题，政府在道路建设上投入了大量的资源。目前，主要关口道路的互联互通程度越来越高，直接增加了关口交通管控工作的复杂度。与此同时，大规模的基础设施建设也对交通信息采集设备的完好性和可靠性造成了不良影响，从而使关口交通管控和事故应急处理决策愈加困难。 因此，使用数学方法对不完整的交通信息进行建模分析，就成为定量分析关口交通特性及构成要素的重要手段。如果能在不断修正、调整的基础上取得较可靠的分析结果，将对制定有效、合理的交通管控及事故应对方案提供有益的帮助。本题附件给出了交警部门记录的各主要关口进出通道瓶颈断面代表时段的交通流量、对应车速数据和行车道数，对拥堵严重的梅林关还以样本抽取方法给出了部分与关口广场连接道路对应时段的相关参考数据。请根据这些数据以及收集到的深圳城市功能分区规划、以及实际城市发展等方面的相关资料分析讨论以下问题： 问题一：分析造成各关口拥堵的深层原因。以梅林关为例，考虑信息不完备的影响因素构建关口交通模型，分析造成关口区域高峰期拥堵的直接原因，对关口广场各连接道路进行分类或定出拥堵指数，根据你的模型参数，给出今后进一步研究关口广场拥堵问题所需交通数据的采集侧重内容建议。问题二：在不增加关内外通道的情况下，能否通过调整城市分区功能，改变关口区域功能架构以及改善交通管控措施来缓解梅林、布吉等关口的交通拥堵。问题三：如果可以增加关内通道，试问应选在哪些地方增加通道（不考虑建设成本）。二、问题分析2.1对问题一的分析交通拥阻是指交通需求（一定时间内想要通过某道路的车辆台数）超过某道路的交通容量（一定时间内该道路所能通过的最大车辆台数）时，超过部分交通滞留在道路上的交通现象。随着交通需求增加，当交通需求超过了行走路径上的交通容量最小地点（瓶颈）的交通容量时，来自上流的交通需求中超过的部分，即超过需求将无法通过瓶颈，在瓶颈处形成等待行列。交通拥堵是现代城市，尤其是大城市，不可避免的交通问题。对路网进行交通拥堵状态的评价是改善其运行质量的前提和依据。 考虑信息不完备的影响因素构建关口交通模型，分析关口高峰期交通拥堵的原因并且定义出拥堵指数。我们根据单位时间每千米内单一车道上的车辆数（假定每辆车的平均长度为 5 米）以及车速来描述交通拥堵指数 TCIlink(Traffic congestion Index)。公式如下： *10QvnTCIlikl其中： Qvnl单 位 时 间 内 的 车 流 量车 速车 道 数车 辆 平 均 长 度 ， 此 处 设 为 5米本文通过对交通拥堵指数的定义，对各个关口的各个时间段的拥堵指数进行计算，再结合附件所给出的有效数据（车速）对拥堵强度进行划分，总共分为 5 个等级，分别为：畅通、基本畅通、缓行、轻度拥堵、拥堵，表示如下： 0.2TCIlink:畅 通 （ .以 下 ）基 本 畅 通 （ 1）缓 行 （ ）轻 度 拥 堵 （ 3）拥 堵 （ .以 上 ）我们根据深圳市的交通概况,再结合实际情况的猜想，可以总结性地分析出造成各关口拥堵的直接原因可能有：（1）大都市人口和就业快速增长；（2）机动车辆使用增加，道路建设相对缓慢，导致有限的城市道路无法满足日益 增长的交通需求；（3）现行以功能分区为主的城市规划理念为拥堵埋下隐患；（4）人们生活水平日益提升，导致城市私人汽车的数量迅速增加；（5）现代人们的安全意识和公共交通的不完善；（6）人们对出行时间及路口的选择。利用附件 1 的数据，对同一关口多天不同时间的拥堵指数，不同关口一天内各个时间拥堵指数进行对比分析，建立数据处理及数据统计模型，同时建立起车道数目、车流量及拥堵指数间的数学关系。再根据实际的猜想，最终得出造成各关口拥堵的深层原因有：（1）经济增长伴随的车流量压力增大；（2）关口道路建设失去平衡，关口道路网的布局形式缺陷；（3）出行时间及路口选择存在冲突。其中以梅林关为例，利用附件 2 中的数据，通过分析各路口早晚高峰时段的交通拥堵指数，建立关口交通模型，发现其中出行时间及路口选择是造成该关口高峰期拥堵的最直接的原因，即真正影响交通拥挤直接因素是交通运行在个别路口上时间及空间上的过度集中，而车道数与车流量并不是造成拥堵的直接原因。并依据此原因，结合实际，给出对今后研究关口拥堵问题所需交通采集侧重内容的数据。2.2对问题二的分析对于如何缓解交通压力问题，不仅从道路方面分析研究交通拥挤问题，另外在不改变交通道路布局的情况下，还可以调整城市的功能分区，改变关口的区域功能构架，改善交通管控措施进行缓解关口交通压力，结合深圳道路网分布及深圳市规划，对深圳市的拥堵状况作出改善建议。这里建立城市功能规划模型，通过分析城市功能分区及附近交通状态的相关联系，得出可通过调整城市分区功能，增加公共交通建设，优化信息采集及提醒功能等方法优化交通拥堵状态的结论。2.3对问题三的分析对于问题三，通过对前两个问题的分析，得到了各个关口拥堵的直接原因：车流量超过关口所能承受的容量。城市分区构架的不合理导致了车辆的分布不均匀，从而导致了有些关口道路存在不同程度的拥堵，而另一些关口道路却处于畅通状态。我们考虑到题目要求只能在关内增加道路的限制，利用了分流疏通的方法，通过统计各个关口的出入关的车流量，判断出那些关口需要分流，再通过建设关内新通道以达到将拥堵路段的车流引到畅通路段的目的。增加通道的选址，将会考虑到城市的分区、关口的拥堵指数和关内外人口分布等原因。三、模型假设3.1模型的假设1）假设关口没有车辆出现故障及交通事故的发生；2）假设关口检验站不对车辆进行检查；3）假设一段路口上的多条车道上车流量较均匀，即没有所谓的内侧车道流量多，外侧车流量少；4）假设关口无红绿灯，无人行道；5)假设题目所给出的有效数据真实可靠，且忽略不完整的交通信息。四、符号分析与说明符号 符号含义Q 单位小时内的车流量V 车速Tcllink 交通拥堵指数N 车道数L 车辆的平均长度Y 从业人数g（x） GDP 总量R 吸引力系数5、模型的建立与求解5.1模型一的建立与求解5.1.1 建立交通拥堵指数模型交通拥堵指数：单位时间每千米内单一车道上运行的车辆数（假定每辆车的平均长度为 5 用米） 。符号用 Tcllink(Traffic Congestion Index) 表示， 其运算公式如下： *10QvnTCIlikl其中： Qvnl单 位 时 间 内 的 车 流 量车 速车 道 数车 辆 平 均 长 度 ， 此 处 设 为 5米TCIlink 是一个连续的变量，定义其取值范围是 。指标的大小代表了不同的01:交通运行状态和拥堵强度，值越大则评价时段内的道路运行状态越差，拥堵强度越大；反之，道路运行状态越好，拥堵强度越轻。本文通过查看深圳市各个关口的运行指数以及车速的关系，再计算各个关口的交通拥堵指数，用 MATLAB 把时间段与拥堵指数的图形作出来，将交通拥堵指数强度划分为 5 个等级，分别为：畅通、基本畅通、缓行、轻度拥堵、拥堵。表示如下：0.2TCIlink:畅 通 （ .5以 下 ）基 本 畅 通 （ 1）缓 行 （ ）轻 度 拥 堵 （ 3）拥 堵 （ .以 上 ）5.1.2模型一求解（1）分析时间对关口交通拥堵的影响我们根据附件 1 中所给出的数据，随机地抽取了其中两个关口（107 国道南头、单沙湾）在给出的数据的 7 天内各小时的交通拥堵指数变化情况，如图 1、图 2。 图 1图 2具体各时段车辆数、车速及交通拥堵指数数据，见题目所给的附件 1。通过分析图形可以看出，机动车流量变化趋势大致呈现“M”型，交通拥堵主要集中在每天 7 点左右和 18 点左右车流量比较多，其余时间较少。而 7 点左右和 18 左右点正是早高峰和晚高峰。由此可知造成高峰期关口拥堵的直接原因有：关外人员给道路带来了较大的车流量，超过了道路负荷极限。 （2）关口分布及车道数对交通拥堵指数的影响 同样根据附件 1 中的数据，我们任意选出其中两天多个关口的交通数据，分析其交通拥堵指数，得到的图形如图 3、图 4. 图 3图 4 通过分析图形可以看出，同一时间段不同关口的拥堵指数情况相差较大，尤其图中选出的几个关口中，107 国道南头关口的交通拥堵指数明显大于其他关口。从这两图中还能看出：在同一时间不同道路上的车流量不同，拥堵程度也不同。所以造成高峰期拥堵的直接原因还有：城市布局、功能分区造成城市交通时间上、空间上的不均衡，即交通运行在个别路口上时间及空间上的过度集中。综上两点，可以推断造成各个关口的深层原因：（1）关口道路建设失去平衡；（2）关口道路网的布局形式缺陷。（3）经济增长伴随的车流量压力增大，道路建设又刺激了交通需求的增长，进而最终导致车流密度持续增加。5.1.3模型的分析（1）关口交通拥堵指数模型参数的分析通过对关口附近道路的各个时间段交通拥堵指数以及车流量和车速的研究可以发现，关口拥堵指数最大的时刻发生在人们上下班时间，并且车流量是十分的大，所以可以大概的得出造成关口交通拥堵的最直接的原因是：1).机动车数量过大，尤其是私家车的数量在人们生活水平提高较高的前提下增长数量较大；2).又由于大多数人住在关外而在关内上班，当人们下班的时候从车流量折线图上可以看出车流量很大，所以交通拥堵指数也很大；又由于梅林关关口进关通道为 11 条，其中 3 条公交车专用道（含 2 条进站车道） ，出关通道 6 条，其中 1 条 公交专用道。所以得出的结论是：出关通道太少，以及公共交通路线太少，直接导致了关口的交通拥挤。 3).通过 2）的分析也可以得出城市布局规划也十分地不合理，由于大多数人住在关外而在关内上班，这说明居民区和工业区的规划不是很人性化，这在很大程度上也加剧了城市的交通拥堵问题。（2）关口交通数据采集的侧重点分析通过对关口交通拥堵指数模型的建立，得出了深圳市交通拥堵的深层原因和直接原因。对这些原因的分析我们给出以下建议：1).加强对私家车数量增长的数据的采集。人们生活水平的提高导致人们的购买力也相应的提高，所以私家车的数量迅速增加，给交通运输带来了很大的压力，所以应当加强对私家车数量增长的数据的采集。2).增加对车流量以及车速的采集次数与采集区域的广度，车流量以及车速是进行交通拥堵指数模型分析的重点，如果能得到更加准确的和大量的关于它们的有效数据，那么得到的模型参数会更加的准确，这样就能根据这些参数提出相应的解决措施与方法。3).不同程度地去采集成品油价格的相关数据。油是整个交通系统的动力所在，如果成品油的价格增长过快、过高就会造成交通拥挤的短暂性地减缓，然而经过一段时间后，交通拥挤问题会又凸显出来。4).调查公共交通的客运输量，进一步研究公共交通在城市交通系统的作用，制定相应的措施。5).早晚拥堵时段的数据对研究车流量高峰很重要，应当作为重点数据采集的采集重点。5.2模型二的建立与求解5.2.1吸引力模型的建立我们从所要解决的问题和对问题所作的假设出发，我们对问题二建立了吸引力模型，为了便于读者更容易接受，我们在这里举了一个顾客去商店购买商品的例子。考虑了商店与顾客之间的互动。该模型认为顾客选择商店主要基于两个指标：商店的吸引力和商店的可达性。前者主要通过停车方便、价格等因素来衡量；后者则根据距离、交通等因素衡量。模型假设在同等吸引力情况下，顾客优先选择可达性更好的商店；同样，可达性相同时，顾客优选选择吸引力高的商店。吸引力模型的原理：吸引力模型是考虑到 GDP 总量中第一产业、第二产业、第三产业等因素对分区内从业人员数量的作用，可以认为更高的 GDP 能吸引更多的从业人员，进而就有更多的车流量通过该分区，也是对线性模型的基本假设进行修正后得到的。表 1.关内各区的三个产业 GDP注：（单位：亿元）从深圳市统计局 2012 年国民经济和社会发展统计公报中可得不同分区的 GDP 经济总量及组成比例有差别，通过查阅论文，建立城市吸引力指数，指数越大。表明该区域吸引的早晚高峰车流越多。吸引力指数作用体现在对区域人口数量的影响上，每生产一亿元 GDP 需要的劳动力为人数 y 是不一样的，所以可以将 y 表示为 GDP 总量的函数：123 (1)rgxrxrgx本地生产总值 第一产业 第二产业 第三产业全市 12950.08 5.56 5737.64 7206.88福田区 2374.24 0.79 186.49 2186.96罗湖区 1359.05 0.10 107.20 1251.75盐田区 365.63 0.02 74.98 290.62南山区 2829.62 0.97 1667.94 1160.71 120 (2)yrg2 (3)01yr3 (4)201yrg表 2. 2012 年深圳市三个产业从业人数及总量统一表GDP 分类 第一产业 第二产业 第三产业人数 y/(人) 2658 1394451 1240033 总量/(亿元) 5.56 5737.64 7206.88吸引力系数 r 478 243 172利用表 2 中的数据和（2） 、 （3） 、 （4）式得出的系数并利用（1）式，就可以得出深圳市关内各分区吸引力的大小如下表 3.表 3.深圳市关内吸引力统计表分区 福田区 罗湖区 南山区 盐田区第一产业 0.79 0.1 0.97 0.02第二产业 186.49 107.2 1667.94 74.98第三产业 2186.96 1251.75 1160.71 290.62吸引人数 y/万 42.2 24.1 60.5 6.8 图 5 深圳市关内分区生产总值5.2.2问题二的解决1.从功能分区解决从表 1 可以看出，南山区具有最高的吸引力，而盐田区却有最小的吸引力，这说明各个分区的功能是有密切关系的。南山区中的第二产业占了很大的比重，由于该区独特的地理位置：离珠江进，港口大，对外贸易进出方便，该区吸引了大量从事第二产业的人。福田区位于深圳市特区中部，是深圳市行政中心的所在地，其中第三产业总值在关内最高。位于东部的罗湖区生产总值也侧重于第三产业，可见罗湖区的功能重在第三产业。但最靠近东部的盐田区的经济发展则远远落后与其他三区。由于西部的南山区具有独特的地理位置，并且是重要的工业集中地，所以应侧重发展该区的第二产业，积极鼓励第二产业的开发，从而吸引中部通过梅林关的车辆从107 国道、广深高速、沙河路和白芒路、福龙隧道等处入关，这样可以缓解梅林关的压力。中部的福田区由于聚集了大量从事第三产业的群体，导致该区早、晚高峰通过梅林关的车辆多，因此该区应该削减第三产业的继续发展，可以增加东部罗湖区和盐田区的第三产业生产总值，增加这两个区的第三产业比重，可以有效地吸引从梅林关到福田区的车流，去东部的车流可以从清坪快速路入关，进而缓解布吉关的交通压力。2.从改变关口区域功能解决位于布吉关口的清水河是深圳市最大的物流中心，其中的清水河国际汽车物流产业园是深圳市最大的汽车物流中心，因此，清水河物流中心每天都会有大量的车辆出入，从而导致布吉关口因有大量车辆通行并造成高峰期的拥堵。于是，可以把清水河的物流产业适当地移到东部的盐田区和西部的南山区，利用东部快捷的交通以及西部南山区发达的工业，可以减少物流的成本，并可以有效的缓解布吉关口的布吉路、清水河联检站的交通压力。3.从改善交通管控措施上解决从关外到关内必须要通过梅林关和布吉关等关口才能入关，为了缓解梅林关和布吉关的交通压力，本文列出一下措施：首先，政府可以适当提高梅林关和布吉关的通关收费并减少其它关口的收费，利用价格调控作用，让一部分本来可以从梅林、布吉关出入关的车辆，绕道从其它收费低的关口入关。其次，位于布吉关口的清水河每天都有大量的车辆出入，因此交警部门通过建立一些规定等，限制或减少清水河物流公司的车辆在早晚高峰时禁止出行。并且，要建立和健全交通监控设施。通过监控各个关口每个车道的通行状态，并通过路边摄像头等监控措施来监控道路上的交通违规事件，及时将各个路段的拥堵信息发布在公众平台上，可以减少因违规行驶造成的拥堵，并还可以让在行驶中的车辆能及时寻找合适的道路出入关口。对特别拥堵的路段可以将信息通过 GPS 等移动通讯方式发给行驶中的出租车、大货车和私家车主。另外，还应该提高城市道路突发状况的快速处理能力，当城市的某条道路上遇到车祸等一些突发事件，如果交通警察能够及时、快速地到达现场进行处理，将事故拖延的时间降到最低，进而就可以减少交通拥堵的时间。最后，还应该在关口道路的易发拥堵路段以及十字路口等处，设立交通亭和布设更多的交警和交通协管员等，通过交警和协管员的指挥作用，来更好地指挥、管理和引导交通流。 5.3模型三的建立与求解 5.3.1建立分流模型通过对前两个问题的分析，我们得到了关口拥堵的直接原因：车流量超过关口所能承受的容量。城市分区构架的不合理导致了车辆的分配不均匀，从而导致了有些道路存在不同程度的拥堵，而另一些关口道路却处于畅通状态。鉴于只能在关内增加通道的限制，我们利用分流疏通的方法，通过建设关内新通道以达到将拥堵道路段的车流引到畅通道路段的目的。把深圳市关内分为东、中、西三个地区，对各个地区的 1 月 7 号到 1 月 13 号各道路早、晚高峰期出入关的车流量进行统计，统计如下： 表 4.东部出入关的统计表早高峰车流量 晚高峰车流量 高峰车流量合计清坪快速清水河联检站出口北行-南-战略1014 1807 2821清坪快速清水河联检站入口南行-北-战略1226 951 2177保洁路清水河检查站出-南-战略 641 1189 1830西环路清水河检查站入-北-战略 421 337 758布吉路-深惠路南向北行驶 1001 1027 2028深惠路-布吉路北向南行驶 736 836 1572丹沙路沙湾检查站入-北-战略 784 915 1699沙湾路沙湾检查站出-南-战略 282 434 716车流量合计 6105 7496 13601表 5.中部出入关统计表早高峰车流量 晚高峰车流量 高峰车流量合计福龙路隧道北行(香环立交) 4326 5551 9877福龙路隧道南行(香环立交) 4161 4220 8381梅观公路南坪立交桥下北行-南-战略 2697 3341 6038梅观公路普滨加油站南行-北-战略 5227 4527 9754车流量合计 16411 17639 34050 表 6.西部出入关统计表 早高峰车流量 晚高峰车流量 高峰车流量合计107 国道(广深公路）南头检查站南行-北-战略4770 4329 9099深南大道南头检查站出-南-战略 4074 4093 8167G4(广深高速)(2260km+969m)南行-北-战略2453 3524 5977广深高速同乐检查站出-东-战略 2047 1909 3956沙河西路白芒关检查站出-南-战略 1084 941 2025松白路白芒检查站入-北-战略 1101 1085 2186车流量合计 15529 15881 314105.3.2模型的求解从表 4、表 5、表 6 可以看出东、中、西三个地区的车流量之间存在这巨大的差别，而造成这种现象的主要原因就是关内车道连通率不高，位于中部的车流只能通过梅林关和布吉关等关口出入关，结合对第二题的分析，我们提出可以在关内修建两条路，如下图 6 所示：图 6 第一条路修建在北环路和南坪快速路之间，西起 107 国道，向东依次连接广深高速公路、福龙隧道、梅观路、209 省道、清水河检查站和布吉关。优点有以下两点：a.可以增加关内道路的车通率，使得行驶道路多样化。原来从关口到关内市区只能走南北路，如果要走其它关口道路那么只能在市区里面选路，并且还导致大部分车辆没有余地去选择出关关口，通过修建此路可以将市区内几个主要交通线路连为一体。此路线西部可以连接深圳宝安国际机场、南山区工业园，东部可连接福田区行政中心和梅林关、布吉关等关口，大大增加了车辆出入关口的道路选择。b.缓解了北环路等市区道路的通行压力。由于北环路非常靠近深圳市中心，只能疏导位于福田区和罗湖区的部分车流。原来从梅林关入关后只能走梅观路到市区，然后就只能走北环路到南山区或罗湖区，这样就大大增加了梅林关口、梅观路和北环路的交通压力，此路修建后，可以缓解北环路的交通压力。第二条路可以修建在深圳市东南部地区，此路起点在福田区的广深高速起点，东部可连接到沿河北路、丹平快速和 360 省道的交叉口，并且在罗湖区内可以高架桥为连接方式连接各道路与之联系。此路优点有以下三个：a.缓解福田区和罗湖区市区内的交通压力，起到疏散区域交通的作用。由于大量车流通过梅林关进入关内，使得梅林关附近区域早晚高峰时的交通量非常大，修建了这条路后，福田区内交通线路更加优化，布局更加合理，因而能有效缓解和疏散区域交通压力。b.与第一条形成环绕深圳市关内的大环路，这两条路将深圳市关内包围起来，形成了环区公路，有机的将关内交通线路连接起来，大大地方便了关内出行选择道路，并且形成环路网有利于使深圳市中心与各分区、郊区、市区外围相邻各区之间的交通联系。c.增加靠近香港和海边沿岸部分的出关道路选择性。广深高速靠近深圳市最南边，并且从福田区市中心穿过，而这条路只能通向西边。通过修建该路后，延伸了，扩大了广深高速的东向通行能力。可以有效地缓解西区交通压力，还可以扩大东边罗湖区的通行能力，起到了很好的分流作用。六、模型的评价6.1模型的评价对于本文所用的分析拥堵原因定义出拥堵指数的方法以及调整功能区的方式、增加关内道路的地点选取都不是唯一的。还有其他的方法同样可以对该模型进行分析和预测。由于有些数据信息的获取比较困难，如交通事故的发生、交通拥堵时的车辆状态、不同时段不同地点的道路状态等。因此，为了简化模型，在建立模型的时候做了一系列理想化假设，这使得论文说描述的情况与实际情况有一定的差距，这些措施不一定能解决实际困难。但可以作为以后治理交通拥堵的方法的参考。另外，由于时间有限，文中所用的部分数据来自网络，比较复杂，未能明确给出。如果可以获得更加详细的数据，其结果就会更加准确，更加贴近实际。下面我们对所做的模型作出优缺点评价： 优点：a.模型一中，通过重新定义了交通拥堵指数来分析交通拥堵的直接原因和深层原因，成功的得出了拥堵情况下，车速与拥堵指数的对应关系，避免了车流量这一主观量对结论的影响。 b.模型二，巧妙地将 GDP 与从业人数联系起来，采用了数理统计的方法，制定出了吸引力指数，为改变城市功能分区，调整产业结构做出合理的解释。c.本文不仅充分利用了附件所给出的有效数据，更是综合了大量相关的、有用的、可靠的数据，是本文的科学性大大地增加了，考虑面更加广泛。缺点：a.模型一是把交通拥堵的状态简化之最简形式加以分析，数据上存在一定误差。该分析方法是建立在大量数据参考的基础上的，当数据不足时，该模型误差较大。b.为了简化模型，在建立模型的时候建立了一些假设，这使得论文描述的情况与实际情况有一定的误差。七、模型的推广7.1模型的推广交通拥堵指数模型可以作为城市重要交通路线的监控运算模型，通过简单、易操作的测量速度的方法，便可以简单、明了、迅速地判断其拥堵状况。根据实际情况，迅速的制定出解决方案，例如，将车流引导入畅通的车道。这样能大大提高政府的工作效率，提高人民的满意度。吸引力指数模型，不仅可以判断不同城市分区对于人口的吸引强弱，更可以将其推广至判断一个发达城市、沿海地区对于落后地区的人口吸引力强弱，从而方便国家做出宏观调控，例如,调节农民工返乡潮、返工潮，都能成为有效、可靠的统计方法。 八、参考文献1卓金武，Matlab 在数学建模中的应用；北京市海淀区学院路 37 号，北京航空航天大学出版社，2011 年。2Holly Moore,MATLAB 实用教程（第二版） ，北京市海淀区万寿路 173 号，北京天宇星印刷厂，2012 年。3市统计局，深圳市 2012 年统计年鉴，/xxgk/tjsj/tjnj/201304/t20130424_2130913.htm ，2013-04-244深圳市港务管理局 /5百度地图 / 九、附件附件一：1 月 7号各路段的路况x=0:1:23;y1=0.04577565 0.031717124 0.024693685 0.019834133 0.0200519180.022037866 0.060202852 0.152855238 0.204019898 0.1436727430.164182088 0.129171181 0.131918204 0.159955449 0.1878273880.146720148 0.174303387 0.181629666 0.162575878 0.1607895480.139137484 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