城市交通方案的优化设计
摘要 本文通过对城市交通拥堵的成因分析，建立了城市交通绩效评价的指标体系，
并运用模糊层次分析法的数学模型和各指标分级定位评价的方法对兰州市一条典型的交通路线BRT的运行状况进行评价与优化。 文中将各二级指标分段制成分级表，相应地给出评价指数，并将所有指数综合起来，依据“优、良、中、差”的评价标准，找出城市交通存在的不足，并针对这些不足提出合理的建议与对策。
关键字 城市交通 绩效评价 层次分析法 分级定位 BRT
一 问题重述
随着城镇化进程的不断加快和汽车工业的快速发展，近年来我国机动车拥有量大幅度增加，尽管政府每年都投入大量资金进行包括道路建设在内的城市基础设施的建设，但是道路建设的速度远远落后于汽车拥有量的增长速度。长期以往，城市交通不堪重负，交通拥堵越来越严重，这种状况已经严重影响到城市的人居环境，也成为制约城市可持续发展的重要瓶颈，自然也就成了大中型城市亟待解决的共同难题。为了治堵，各地政府在进一步加大基础设施投资的同时，越来越多地采用限行、限购、限牌等行政手段限制交通流量来缓解交通压力，这些行政手段在一定程度上的确有限地缓解了交通拥堵，但只能治标，不能治本，当然无法从根本上解决交通拥堵的问题。应该注意到，城市道路的建设速度远远落后于汽车拥有量的增长速度是我国大多数城市面临的一个刚性约束，而且这一约束在未来很长的时间内难以彻底改变。因此，优化城市交通规划和道路交通标线，提高交通效率，就成了缓解交通拥堵的关键所在。
请以兰州市道路交通为研究样本，通过互联网、政府部门、研究院所、新闻媒体等一切可能的渠道广泛收集兰州市道路交通的相关数据，解决下列问题：
（1）通过对交通拥堵的成因分析，进一步健全城市交通绩效评价的指标体系，建立城市交通规划和道路交通标线的优化模型。
（2）基于以上的优化模型，选定兰州市一个典型的交通线路，制定一个详细的具有可操作性的交通优化方案，并运用以上的评价指标体系评价这个优化方案。 （3）给有关部门写一封不超过800字的信，推荐你们的方案。
二、问题分析
长期以来，城市交通拥堵越来越严重，根本原因在于城市道路的建设速度远远落后于汽车拥有量的增长速度，并且政府把大量资金和人力都投入到了城市道路基础设施的建设，而忽略了科学地管理。因此，政府需要根据道路功能、结构，科学地组织、协调和疏导交通流，平衡道路交通流量，充分发挥城市交通网的综合效能，并使道路的通行能力与交通流量基本相协调，从而在整体上缓解道路交通需求矛盾，尽可能创造道路——交通——管理者三者相互协调的局面。供需不平衡是产生交通问题的根本原因。城市空间、土地资源的有限性表明：随着城市的不断发展，单纯依靠交通设施建设提高交通供给的方法对解决城市道路交通问题的效果越来越差，甚至产生事与愿违的效果，发达国家的交通发展历程已经说明了这点。而科学的交通管理能促使交通设施的充分合理利用，增加交通有效供给，合理诱导交通需求结构，促进人、车、路、环境的协调发展。从城市交通建设实践及和谐发展观的角度看：只有在增加建设的同时，不断加大管理的力度，才能治理好城市交通这个大系统，而后者正是现阶段我国城市交通系统的薄弱点，城市交通发展必须尽快从传统的以设施供应为主转向交通系统管理为主上来，未来城市交通问题的解决将主要依赖科学的交通管理。
三、模型假设
（1）假设所有的分级表都符合实际.
（2）假设我们收集的所有数据都准确无误.
（3）假设我们制定的“优、良、中、差”的评价标准与实际完全吻合.
四、模型建立及问题求解
问题1
城
市 交通
绩 效评
价 指标
体 系
道路网密度 人均道路面积 机动车道宽度 道路通行条件指数 单行道设置率 路段平均饱和度 占用道路施工作业交通组织 交通管理设施规范设置率 交通指挥系统完善状况 交通信号协调控制率 交通科学组织管理指数 信号相位设置率 交通事故快速处理率 牌号尾号限制策略 公共汽车万人拥有量 公共交通覆盖率 公共交通分担率 绿色交通发展指数 公共交通专用车道设置率 公共交通服务质量 经济杠杆策略 高峰时段主干道平均车速 高峰期交叉路口阻塞率 交通诱导设施设置状况 道路通行安全指数 学校附近交通安全服务保障 一年内特大交通事故起数 市民交通法规和交通安全知识普及率
以下为各个二级指标的分级表
道路通行条件指数
1.道路网密度 单位km/km 评价标准 ≥9.5 [8.0,9.5) 指数 5 4 2
[6.5,8.0) 3 [5.0,6.5) 2 [1.0,5.0) 1 2.人均道路面积 单位m2/人 评价标准 [11.0,16.0] [8.0,11.0) [6.0,8.0) [4.0,6.0) [0.0,4.0) 指数 5 4 3 2 1 3.机动车道宽度 单位m 评价标准 [14,16] [12,14) [10,12) [8,10) [6,8) 指数 5 4 3 2 1 4.单行道设置率 单位 % 评价标准 ≥50 [40,50) [30,40) [20,30) [0,20) 指数 5 4 3 2 1 5.路段平均饱和度 单位 % 评价标准 [0,20] [20,40) [40,60) [60,80) [80,100) 指数 5 4 3 2 1 6.占用道路施工作业交通组织 主要评价内容：
（1）占路施工作业控制施工设置合理，修建临时便道
（2）施工作业控制区周边道路设置施工预告标志、绕行标志和其他临时指路标志，引导车辆通行
（3）施工作业区周围设置连续封闭的围板、路栏或锥形交通路标等设施 （4）施工围栏上设置高亮度施工警告灯并在傍晚及雨雪雾天气是开启 （5）加强施工监督疏导，在施工现场设置交通引导员
（6）占用道路范围较大、时间较长的施工作业，在施工前制定交通组织设计方案 评价标准 指数 满足六项 5 满足五项 满足四项 4 3 交通科学组织管理指数 满足三项 2 三项以下 1 1.交通管理设施规范设置率 主要评价内容：
（1）交通标志的规范设置率在95%以上 （2）交通标线的规范施化率在95%以上 （3）交通信号灯的规范设置率在85%以上 （4）行人过街设施的规范设置率在80%以上 （5）中央隔离设施的设置率在80%以上 评价标准 满足5项 满足四项 满足三项 满足两项 满足一项 指数 5 4 3 2 1 2.交通指挥系统完善状况 主要评价内容：
（1）具有区域或线协调信号控制功能
（2）利用交通监视系统定期巡视路况，及时发现交通事故和违法行为 （3）建立交通流和交通事件采集系统且有效发挥功能 （4）具有交通信息发布功能
（5）建立具有局部指挥调度控制和诱导功能的勤务指挥室 评价标准 满足五项 满足四项 指数 5 4 3.交通信号协调控制率 单位% 满足三项 3 满足两项 2 少于两项 1 评价标准 ≥70 [60,70) [50,60) 指数 5 4 3 4.信号相位设置率 单位 % 评价标准 ≥80 [70,80） [60,70） 指数 5 4 3 5.交通事故快速处理率 单位 % 评价标准 ≥90 [80,90） [70,80） 指数 5 4 3 6.牌号尾号限制策略实施率 单位% 评价标准 ≥80 [70,80) [60,70） 指数 5 4 3 绿色交通发展指数 1.公共汽车万人拥有量 单位辆/万人 评价标准 ≥12 [10,12) [8,10) 指数 5 4 3 2.公共交通覆盖率 单位% 评价标准 ≥55 [50,55) [45,50) 指数 5 4 3 3.公共交通分担率 单位% 评价标准 ≥36 [29,36) [21,29) 指数 5 4 3 4.公共交通专用车道设置率 单位% 评价标准 ≥20 [16,20) [12,16) 指数 5 4 3 5.公共交通服务质量 主要评价内容：
（1）公共交通车辆高峰平均运行速度在16km/h以上 （2）公共交通车辆的准点率在80%以上
（3）公共交通车辆安全运行间隔里程在100万公里以上 （4）实施合理的公交票价体系
（5）建立公交综合查询和信息服务系统 （6）建立智能公共交通车辆运营调度系统
评价标准 满足六项 满足五项 满足四项 指数 5 4 3 6.经济杠杆策略实施率 单位% 评价标准 ≥90 [85,90） [80,85） 指数 5 4 3 道路通行安全指数
1.高峰时段主干道平均车速 单位 km/h 评价标准 ≥28 [ 25,28 ) [22,25 ) 指数 5 4 3 [40,50) 2 [50,60） 2 [60,70） 2 [50,60） 2 [0,40） 1 [0,50） 1 [0,60） 1 [0,50) 1 [7,8) 2 [35,45) 2 [14,21) 2 [8,12) 2 ＜7 1 ＜35 1 [0,14） 1 [0,8） 1 满足三项 2 [75,80） 2 少于三项 1 ＜75 1 [ 19,22 ) 2 [ 0,19 ) 1