張卓 李晗 崔雨萌 韓雪冬

摘要：為了更好地解決道路交通擁堵問題，以擁堵道路為研究對(duì)象，將城市道路的擁堵狀況用人工智能進(jìn)行處理，給出所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，再利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析建立城市交通擁堵模型。以吉林市吉林大街交通擁堵問題為例，得到該路段的解決方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）;交通擁堵;人工智能（AI）

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)城市道路交通擁堵狀態(tài)的評(píng)價(jià)尚無統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)和量化標(biāo)準(zhǔn)。上海城市綜合交通規(guī)劃研究所利用“道路交通指數(shù)”來綜合評(píng)價(jià)申城的交通運(yùn)行質(zhì)量，王力引用了“擁堵系數(shù)”“停車時(shí)間比例”“加速度噪市”和“平均速度梯度”對(duì)道路交通狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià);此外，運(yùn)行速度也常常單獨(dú)被用于評(píng)價(jià)城市道路交通擁堵。因此，建立一種科學(xué)、合理的解決交通擁堵問題的方法非常必要。

DEA在處理多輸出多輸入的有效性評(píng)價(jià)方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，決策單元的最優(yōu)效率指標(biāo)與投入指標(biāo)值及產(chǎn)出指標(biāo)值的量綱選取無關(guān)，應(yīng)用時(shí)無需處理數(shù)據(jù)量綱及權(quán)重假設(shè)，具有很強(qiáng)的客觀性，可以為交通管理部門提供及時(shí)準(zhǔn)確的道路交通參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，以便制定出正確、合理的交通管理措施。

一、吉林市擁堵成因分析

結(jié)合城市發(fā)展、周邊土地利用等情況，分析造成擁堵的主要原因。

第一，城市公共交通方式單一。目前，吉林市擁有的公共交通方式只有公交車、出租車和公共自行車，大容量的軌道交通、BRT均未發(fā)展。公交線網(wǎng)覆蓋率較低，市區(qū)邊緣的許多地方?jīng)]有公交站點(diǎn)，郊區(qū)市民需要駕駛私家車進(jìn)城，增加了中心城區(qū)內(nèi)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量。

第二，吉林市發(fā)展采取單中心、攤大餅的擴(kuò)張模式，主要行政區(qū)、商務(wù)區(qū)及部分教學(xué)區(qū)、文化旅游區(qū)都集中在中心城區(qū)，客流的產(chǎn)生點(diǎn)與吸引點(diǎn)都集中在市區(qū)，導(dǎo)致城市內(nèi)部大量的OD交流，而道路通行能力又相對(duì)有限，交通擁堵不可避免。

第三，城市公交發(fā)展相對(duì)滯后，導(dǎo)致居民出行主要選擇小汽車，公共交通受到私家車的挑戰(zhàn)，使交通出行結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的不合理性。

二、交通擁堵的解決方案

交通擁堵是一種車多擁擠且車速緩慢的現(xiàn)象，通常在假日或上下班高峰等時(shí)刻出現(xiàn)。此情形常出現(xiàn)于世界上個(gè)大都市區(qū)、連接兩都市間的各大高速公路，及汽車使用率高的地區(qū)。

1.在城市的交通中，交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展是十分必要的，信號(hào)的設(shè)計(jì)能夠有效地保障道路的通行。正常信號(hào)燈無法提示人們本條道路的通行情況，因此，需要在正常的交通信號(hào)燈處再安裝一處交通信息指示燈，包括前方路段暢通、前方路段師擠、前方路段交通事故三個(gè)指示，這三個(gè)指示燈安裝在交叉路口，能給駕駛員充分的準(zhǔn)備時(shí)間，選擇其他道路，有效避免擁堵。

2.行人搶路，不遵守信號(hào)燈等交通違規(guī)行為，給右轉(zhuǎn)車輛，特別是公交車帶來困難。需要設(shè)定一條紅燈禁行線，要非常明顯，行人一眼就能看出，紅燈的時(shí)候，行人不允許在規(guī)定的線外停留。

3.設(shè)立專用的公共交通通道，其他車輛一律不允許占用，保證了公共交通的暢通，會(huì)有效地減少私家車的使用。為了保證緊急情況下道路暢通，設(shè)立救護(hù)車、救火車、應(yīng)急車輛的專用車道考感到使用頻率，平時(shí)的時(shí)候所有車輛可以占用此車道，但是當(dāng)有緊急情況發(fā)生，專用車道啟用信號(hào)燈亮起、凡是占用救護(hù)車車道的車量，立即避讓。公共交通設(shè)施簡(jiǎn)陋、擁擠、條件差也是人們不肯選擇公共交通的原因之一，可通過增加車次，改善車輛內(nèi)部設(shè)施環(huán)境的方式改善。

4.道路建設(shè)要本著立足當(dāng)下，謀劃長(zhǎng)遠(yuǎn)的原則，建設(shè)地下，地上、空中三位一體的道路交通體系即地下通道、地上道路、立交橋互為補(bǔ)充，做到行人車輛分類分道，改變現(xiàn)有的交通格局。

三、結(jié)論

經(jīng)過具代表性的路口的調(diào)查可知：吉林市區(qū)人對(duì)紅燈的忍耐時(shí)間在50～70秒左右，超過這個(gè)時(shí)間段，就開始出現(xiàn)明顯的闖紅燈現(xiàn)象。對(duì)應(yīng)不同類型的道路，建議交通指示燈的配時(shí)應(yīng)該調(diào)整為：

（1）事故高發(fā)路段在高峰時(shí)段行人紅燈時(shí)間為90秒，優(yōu)先使車輛先行;在非高峰時(shí)段行人紅燈時(shí)間為50秒，優(yōu)先行人通行。

（2）人口密集路段在高峰時(shí)段行人紅燈時(shí)間為60秒，在非高峰時(shí)段行人紅燈時(shí)間為45秒。

（3）城市郊區(qū)路段在高峰時(shí)段行人紅燈時(shí)間為45秒，在非高峰時(shí)段行人紅燈時(shí)間為45秒。

這樣調(diào)整可降低車輛的行駛速度，也可保證行人安全。根據(jù)交叉路口處駕駛員的行為調(diào)查顯示，如果在交通信號(hào)燈變?yōu)榧t燈后2秒再改變行人的信號(hào)燈，可以有效地減少事故發(fā)生的概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜啟源，謝金星.數(shù)學(xué)建模[M].北京：高等教育出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介：

張卓，崔雨萌，韓雪冬，吉林省吉林市，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè);

李晗，吉林省吉林市，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院數(shù)學(xué)系。