三、模型假设及符号定义与说明
3.1 模型假设
（1）假设汽车在单位数小时内的运动可以看做是匀速运动； （2）假设关口没有车辆出现故障及交通事故发生；
（3）假设一段路上的多条道上车流量较平均，即没有所谓内侧道车流量多，外侧车流量少；
（4）假设各变量因素之间的间接影响不考虑； （5）假设各在网上查找或实测数据的误差不考虑；
（6）假设车流量、车速等数据采集过程中不受天气状况的影响； （7）假设各交通基础设施是正常工作的；
（8）假设所有路段都是城市主干道，满足主干道指数评价标准； （9）假设交通信号灯对数据的影响忽略。
3.2符号定义及说明
符号 符号含义 符号 符号含义
评价因素集
实际出行时间
评判集 可接受出行时间
实际车速 平均延误时间
V 自由流车速 n 车道数
实际车流量
饱和度
可通行能力 G 引力常数
B 距离摩擦系数 D 实际距离
区域
拥堵指数
区域
i和j的时间距离
i的“质量” 区域j的“质量”
4
深圳市第一产业的GDP 深圳市第三产业的GDP
深圳市第二产业的GDP
区域i与区域j之间的相互吸引力
r 为产业GDP与产业从业人员的相关系数
四、模型的建立与求解
4.1模型一
4.1.1模型一的建立
由于描述影响交通拥堵 指数的主要有平均行程速度、车流量、车道数、平均延误时间、饱和度等几种因素，形成因素集
,所以首先利用主
成分分析法找出直接影响交通指数的因素，然后利用模糊数学模型综合判断，从而得到交通拥堵指数。
建立模型一的流程图
5
确立的模型拥堵指数的影响因素
（1）路段不同时段平均行程速度评判标准
为了确定路段不同时段平均行程速度的评判标准，根据车速调查相关理论和交通流参数之间
的关系可得出主干道平均行程速度的评判标准（见表1）。
表1 平均行程速度评判标准单位：km/h
服务等级 行程速度 非常顺畅 顺畅 （45，+∞） （35,45） 缓慢 （25,35） 拥堵 （15,25） 严重拥堵 （0,15） （2）路段单位里程平均延误时间评判标准
由于单位里程平均延误取决于路段平均行程速度和自由流速度，定义路段单位里程平均延误的时间实际出行时间：
，计算公式为： ；
；
可接受出行时间 ；
依据平均行程速度评判标准的划分，确定不同的单位里程平均行程延误所对应的拥堵级别，
服务等级 延误时间 非常顺畅 （-∞,0） 顺畅 (0,50) 缓慢 (50,100) 拥堵 (100,150) 严重拥堵 (150, +∞) （3）路段饱和度评判标准
主要参考美国《道路通行能力手册》[5]、《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）[6]，以及相关科研院所的研究结论，确定路段饱和度评判标准（见表3）
6
表3 路段饱和度评判标准
服务等级 饱和度 非常顺畅 （0,0.4） 顺畅 缓慢 拥堵 严重拥堵 （0.4,0.6） （0.6,0.7） （0.7,0.8） （0.8，+∞） 饱和度计算公式：S=M/C；
（4）车流量：附件数据中已经给出；
（5）车道数：附件数据中已经给出，反映道路的通行能力。
表4高速公路设计通行能力
2) 确定评价指标权重向量 a）给定初始的样本矩阵
?，对原始数据进行标准化处理，
得到数据矩阵 。
c）统计的特征根和相应的特征值,将特征根按大小顺序排列，
则第k个主成分的方差贡献率为 ，
前k个主成分的累计贡献率为。
d）选择m个主成分，实际中通常所取得累计贡献率85%以上，即
;
e）前m个主成分对总体方差的贡献矩阵前m个主成分上的贡献矩阵矩阵为：
7
，同时得到各指标在
?，则各指标对总体方差的贡献率
?????? ?
W中各元素的值即为相应指标的权重。根据以上权重确定方法，计算平均延误时间，饱和度、车道数和车流量四个指标为主成分指标，车速对交通拥堵指数的影响可以忽略，它们的权重向量为：
(3) 确定指标隶属度
在确定指标隶属度时，对于越大越优指标，采用升半梯形法，对于越小越优指标，采用降半梯形法。其中车道数属于越大越优指标，其他三个评价指标属于越小越优指标。
越大越优隶属度函数为：
??
越小越优隶属度函数为：
?
(4) 模糊综合评价
通过以上分析， 确定的模糊评价矩阵为：
??????? ??
在模糊评价矩阵构建的基础上， 对所得矩阵和权重向量做合成运算，最终得到：
?
式中，
得到梅林关各连接道路的拥堵指数：
8