智能交通在解决交通拥堵方面的应用

硕士研究生试卷（课程论文）（2015 至2016 学年度第 2 学期）

题目智能交通系统在交通拥堵中的应用研究姓名李潘

专业管理科学与工程

任课教师张克宏

智能交通在交通拥堵中的应用研究

李潘

摘要：兰州市的交通拥堵问题日益严重，严重影响了社会经济的发展和人们的生活质量，治理交通拥堵迫在眉睫。兰州市是典型的西北河谷型城市，城市发展受到地理环境限制尤为明显，甚至有居民戏称为“堵城”，并认为兰州的“压车时代”已经来临。城市拥堵问题带来了大量的负面影响，如降低了经济发展效率、改变了城市居民的生活秩序、破坏了城市生态环境等。本文分析了兰州市交通拥堵的成因以及传统治堵措施的局限性，进而提出了智能交通系统的概念，并阐述了其在解决交通拥堵方面发挥的重大作用。随着信息技术的发展，利用智能交通技术解决交通拥堵已是大势所趋。

关键字：智能交通系统；交通拥堵；交通事故；以智缓堵

Application Research for ITS in Traffic Congestion Control

Li Pan

Abstract:The problem of traffic congestion in Lanzhou becomes increasingly serious, and it has seriously affected the development of social economy and the quality of people's life. Traffic congestion control is extremely urgent. Lanzhou, a typical valley city, the geographical environment has many obvious restricts on transportation, which are known as the lack of transportation land, the non-rationality of transportation network system, the construction lag of transport facilities, and the trailing of traffic management system and so on. The paper analyzes the factors causing traffic congestion and the limitations of traditional measures to control traffic congestion, and then, puts forward and discusses the great role ITS playing in solving traffic congestion problems. With the development of information technology, using ITS to solve traffic problems becomes a general trend.

Keywords：ITS,traffic congestion,traffic accident,traffic congestion control by ITS

1 引言

从“堵车”到“堵城”，兰州市交通问题日益凸显。兰州市主城区由于受河谷型狭长带状城市布局特点的影响，随着城市的快速发展，近年来城市交通系统承担着巨大的压力，交通供需矛盾日益突出，交通拥堵已由城市蜂腰地带逐步扩散至主城区整个道路网，拥堵时段也由高峰小时向平峰时段蔓延，交通拥堵问题已经成为制约兰州市城市发展的一个非常重要的因素，严重影响到了社会经济的发展和人们的生活质量，缓解兰州市交通拥堵迫在眉睫。

1.1交通拥堵的对策研究

高明华（2009）从合理减少交通发生、尽量提高交通效率两个原则出发，采取有效对策，调节城市交通量[1]。梁立东（2009）认为国内城市旧城中心区的交通疏解可采取设立交通限速区，合理分流、疏导穿越交通，减少停车供给，引入大运量快速公共交通，设置区内公交环线与慢行优先网络等模式和策略[2]。姜洋（2011）从系统动力学视角搭建中国城市交通拥堵的形成机制模型，建议从城市规划的高度对交通需求“疏、堵”并置，将基础设施投资天平倾向改善公交慢行出行环境，坚持公交导向型开发土地政策，提高机动车出行成本，促进城市交通支持城镇化健康发展[3]。何玉宏（2011）从制度层面、政策设计层面与观念层面提出了治理城市交通拥堵的若干路径[4]。宋朝丽（2012）以郑州为例，从城市规划、旧城区改造、支路扩展等方面提出改善交通拥堵情况的对策[5]。丁宏祥（2012）提出解决汽车产业快速发展与城市交通拥堵问题是一个系统的工程。要解决好这两者的矛盾，需要处理好汽车产业发展与城市交通的关系、公共交通与私人交通的关系、动态交通与静态交通的关系和保有量快速增长与城市交通设施不足的关系等[6]。杨向前（2012）认为城市交通拥堵问题首先是一个社会问题，更是一个民生问题，交通拥堵问题的解决应实现从“以车为本”向“以人为本”的转变，核心是公平分配路权和公共服务资源均等化[7]。总结以上学者观点，关于城市交通拥堵的措施集中于交通效率提升（交通方式、交通设施、交通管理）、交通需求管理（疏导、分散、转移）、交通制度改革（交通管制、制度设计）等。西方城市交通拥堵治理模式主要包括增加供给模式、需求管理模式和制度完善模式。

1.2 兰州交通拥堵相关研究

河谷型城市交通问题可能比同等条件平原型城市出现的早，而且较为严重，且其主要问题是城市交通网络系统往往要适应地形所造成特殊城市空间形态和交通需求，以及

主要处理的是城市主要发展方向的交通矛盾和过境交通与城市内部交通没有从根本上分离的问题[8]。因此学者围绕河谷型城市交通的主要矛盾和问题，从不同角度提出了解决策略和措施。孙有信（2007）以河谷型城市过境交通调查为基础，认为河谷型城市过境交通规划应从修建过境道路、做好出入口道路规划、限时限车型通行、修建立交、发展大容量公共交通、合理布设城市桥梁等措施着手[9]。李鸿飞（2008）结合对兰州城区的地形特征和空间布局的分析，从城市规划角度，认为兰州城市交通规划应突出和强化轴线建设；注重城市标志和重要地带优化美化工作；结合城区原有特色，注重各区独有的区域景观建设；尽快建立城市停车系统[10]。杨志团（2010）着重分析兰州市的特殊基础条件，认为兰州市轨道交通规划：不能套用其它城市轨道交通规划的传统指标来权衡兰州市的轨道交通规划；将市域线纳入城市轨道交通范畴，考虑多种交通方式一体化的规划；加强环境、土地利用的分析；研究建设方案和外部环境条件及实施保障措施[11]。杨学金（2012）研究认为河谷型城市由于受地形地貌条件的制约，道路资源紧缺，河谷型城市轨道交通选线需重点考虑主客流走廊、避免单边客流现象、跨河客流需求、天然冲沟的影响等因素[12]。张志斌（2012）在综分析兰州市公交主要问题基础上提出了优化路网结构、发展大容量公共交通，合理规划站点，积极开发水上交通，不断提升管理水平等措施[13]。

1.3 智能交通系统

智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，简称 ITS）[14]智能交通系统是将先进的信息技术、传感器技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通的运输、服务控制和车辆制造等方面，加强车辆、道路、管理者三者之间的联系，从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统，最终使交通运输服务和管理智能化，使路网上的交通流运行处于最佳状态。在 ITS 的基本内容中，国际上公认的智能交通系统的服务领域主要有先进的交通信息服务系统（ATIS）、先进的交通管理系统（ATMS）、先进的公共交通系统（APTS）、先进的车辆控制系统（AVCS）、货运管理系统（CVO）、电子收费系统（ETC）和紧急救援系统（EMS）7 个方面。智能交通系统可提高交通管理水平和路网通行能力，增强交通安全，并可减少交通对环境的影响，在城市交通运输中具有重要的地位和作用，是未来交通系统发展的趋势。

2 兰州市交通拥堵的成因

2.1机动车辆增幅过快