城市交通拥堵问题物流建模与仿真

参考文献
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50%以上的二次 事故是在一次事 件发生后10 min 内发生的。
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城市道路上，交 通事故和车辆抛 锚导致的交通拥 堵占全部拥堵的 20%。
就昆明而言，昆明的城市规模不断扩大，但昆明市 的路网规划却远远不能满足整个城市的车辆需求。一 个城市交通瘫痪的临界点是机动车通行时速8公里， 而昆明市城区目前的机动车通行时速是10公里，昆 明市的交通已经近乎瘫痪。 本组成员通过对昆明理工大学城市学院一侧的白龙 路的交通状况进行数据收集及建模仿真，希望能从中 了解一些城市为何堵车的缘由，以及思考一些解决之 法。
解决 方法
1）对白龙路进行改扩建工程。虽然改扩 建工程耗资巨大，用时较长，但能从根本 上解决这一问题，为城市交通拥堵的缓解 做出贡献。参见近日昆明才完工的环城路 改扩建工程，这个方法确实会取得明显效 果。 2）充分利用白龙路周边的道路分流交 通压力。在白龙路沿线有诸多宽度可容两 辆车并排通过的，交通能力未充分开发的 路，例如原来的小龙四方街，以及昆明理 工大学新迎校区后面的，通往席子营的路， 这些路因为平时车流量较少，已经沦为马 路停车场，对这里的交通进行重新规划， 让马路停车场重新变为马路，不失为一个 好办法。
结束语
解决交通拥堵问题是一个长久的问题，并不是我 们小组三个人，用了这么几个月的时间，做了些 简单的调研，以及简单的建模与仿真就能完全解 决的。我们的结论以及思考得出的解决方法也许 在别的专家学者看来如同小儿梦话，还是过于脱 离实际，但终究，这些成果也是我们小组对于昆 明市将来交通拥堵状况能得到有效缓解的一种希 冀。 希望今后昆明市的道路交通能进一步发展，让城 市道路交通拥堵问题不再困扰生活在昆明市的你 我他。
白龙路本身的供应能力远远低于需 要使用到这条道路的车辆数量。 目前昆明市所拥有的机动车数量实 在太多。 红绿灯的切换频率不符合交通道路 的实际情况，造成了车辆通过频率 较低，以及路口处不必要的拥堵。 本小组所研究的白龙路选段，其间 有一条铁路横穿，在每个晚高峰时 期会有一列火车准时通过，这加剧 了交通拥堵的状况。
改良现有 交通路网， 增大道路 交通容量
加强交通 管理
开始
目录
研究内容 使用方法 预期目标 建模与仿真 对仿真结果的讨论 解决方法
研究内容
本小组成员实际在白龙路上采集到的数据 为基础，使用Flexsim系统仿真软件6.0中文 版对所采集数据进行建模与仿真。 研究内容具体如下 对目前昆明市城市交通拥堵状况进行认识 对具体的城市交通道路拥堵状况进行调查 和分析，研究现在存在的问题； 对存在问题进行分析，结合自己所学内容 ，为解决问题提出自己思考得出的，可行 的解决方案。
白龙路交通拥堵状况建模与仿真
背景
近年来，随着社会经济的快速发展，国内的许多 城市尤其是大中城市的车流量与日俱增，引发了 越来越多的交通事故和道路拥堵，造成了巨大的 财产损失和人员伤亡，损害了公众利益。统计分 析表明，交通事件具有以下几个特征：
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20%～50%的交 通事故是由于受 到已发生交通事 件的影响而造成 的，这些随后发 生的事故被称为 二次事故。
解决 方法
3）废除并改修穿过白龙路的这条老铁路。 现在昆明仍有这样一条横穿昆明市内的铁 路，本身便是一种不合理的交通配置，这 或多或少都将对铁路周边的交通情况产生 负面的影响。 4）昆明市也应当仿照西方欧美国家的 例子，对昆明市的车辆进行源头上的控制。 城市道路的供应量毕竟有限，而可以扩大 道路供应量的土地也是有限的，不可能无 休止的修路扩大供应量。利用控制车辆上 车牌，加重个人购买多辆车的上税，这些 方法都能在一定程度上控制每天新增车辆 上路的增长速度，而西方国家的先例，证 明这种方法对于改善道路交通拥堵是十分 有效的。
国内外研究现状
最初主要从交通的供 给方面着手，改良现 有交通路网，增大道 路交通容量，例如完 善道路网络体系，加 宽道路，消除瓶颈等 措施，以满足交通需 求。但由于交通基础 设施建设工期长，耗 资巨大，而且在修建 道路过程中很可能加 剧的道路交通拥挤状 况，这种方法现在已 较少被采用。
之后大多数的交通工 作都将重点从修建道 路，转向了加强交通 管理。交通管理对于 改善交通拥挤状况是 主动而且见效迅速的 手段。在现有的资源 条件下，提高城市交 通管理水平，合理发 挥现有道路设施的作 用，挖掘路网潜力， 能够以较少的成本有 效的缓解交通拥挤局 面，这个方法目前运 用较为广泛。
2012年11月20日，每分钟能通过平均63辆汽车； 2012年11月27日，每分钟能通过平均59辆汽车； 2012年12月4日，每分钟能通过平均65辆汽车。
建模 仿真
以2012年11月20日所采集的数据，即 当日白龙路车辆通过量为每分钟平均63 辆举例。 以此为依据，本小组成员对道路情况使 用Flexsim系统仿真软件6.0中文版设计 了一个道路建模仿真模型。
建模 仿真
数据 采集
仿真 结论
数据 采集
在连续三个星期的星期二（2012年11月20日， 2012年11月27日，2012年12月4日）的晚高峰 时间段，对红绿灯的变换周期，相同时间内车辆 通过的辆数，平均车辆的通过速度进行了数据采 集。
新迎路与白龙路交叉口的红绿灯变换周期，在晚高 峰时期基本相同，大约是40秒进行一次红绿灯的切 换。环城东路与白龙路交叉口的红绿灯变换周期， 在晚高峰时期也基本相同，大约是40秒进行一次红 绿灯的切换。车辆在该段白龙路的行驶速度大约是 10km/h，处于昆明目前市中心车辆行驶速度的平均 值。
使Βιβλιοθήκη Baidu方法
1 比较分析法 城市交通拥堵问题对于所有发达国家和发 展中国家来说都是普遍存在的。本小组将 通过比较国内外的一些解决方法，获取必 要的参照和借鉴。 2 系统分析法 城市交通是一个多要素，多层次的系统。 城市交通拥堵问题研究必然涉及到多角度 ，多因素，需用系统分析的方法来解决。
3 定性分析法 定性分析是指从交通供需的相互关系和相 互影响中研究其本质联系，寻找解决的方 法。 4例证法 运用实例验证本组提出的方法与对策的科 学性，实用性。
其中来车的发车量根据采集的数据可进行调整。 两个交叉口均设置了每40秒释放一次货物，也就是模拟红绿灯每 40秒一次切换的周期。 输送带模拟的是白龙路四车道中，方向由新迎路交叉口向环城东 路交叉口的两条车道，为模拟实际平均车速大约为10km/h，将输送 带速度设置为10km/h，即2.78m/s，为保证行车安全，还设置了2m 的间隔值。
仿真 结论
经过仿真我们得到了
仿真结果表明，在实际的 白龙路交通中，大量的车 辆会滞留于道路两侧，等 待红绿灯的切换，时间一 长，道路马上就会因过长 的排队而拥堵。
换言之，这次仿真结果 确实证明，现在的白龙 路交通情况十分糟糕， 非常拥挤。
出现白 龙路交 通拥堵 这样一 个状况 有以下 几个原 因：
预期目标
1）完成本次物流系统建模与仿真大作业， 从中学习到真正的知识，进而提高自己。 2）学会使用Flexsim系统仿真软件6.0版本 ，并对相应功能熟练操作。 3）根据本小组的研究结果，得出一些切实 可行的解决交通拥堵的方案，能供昆明路 政部门在对昆明道路交通进行优化设计时 作为参考。
研究流程