下面文章主要對于城市交通擁堵問題展開研究，首先分析了城市交通擁堵的主要原因，收集了主城區街道和城市車輛保有量數據，然后基于道路長度、車道數、車輛數、汽車活躍概率值等指標建立了評價交通擁堵度的初等數學模型以及擁堵判斷標準，并用樂山市實際交通數據進行了計算。從結果中可以看到樂山市主城區交通狀況總體良好，略有擁堵，核心街區比較擁堵，文章中還提出了相關的改良建議。
關鍵詞：交通擁堵,數學建模,數據擬合
1問題的提出
城市交通擁堵問題是我國在城市建設發展過程中遇到的普遍問題，它直接關系到城市現代化建設和國民生活的改善，而交通擁堵的原因主要包括城市交通供需不平衡，城市公共交通發展相對滯后，綠色出行方式日益萎縮，汽車使用率增加等等。根據調查到的數據可觀察得出近幾年隨著我國人口的不斷增長，我國私家車保有量不斷增加，私家車占有率也同比不斷增加。
因而在道路面積和交通自我調控能力一定的情況下，城市建設進程跟不上城市擴展速度，城市交通擁堵問題不斷加劇。文章通過對搜集到的城市道路交通數據進行分析，對部分規定道路的單位時間車流量進行統計，并評價道路的擁堵情況，為出行人員或交通管理者提供一些可預測的方法。
2問題分析
城市交通擁堵問題是制約城市發展進程的問題之一，由于城市的建設目標不一致、城市道路擁堵地點不一致、交通擁堵的時間不一致等等差異，使得城市交通的通行能力也有較大差異。對于擁堵程度的分析需要結合實際，判斷究竟在哪種情況的交通狀態是交通擁堵，哪種交通狀態屬于交通流暢。各個國家的交通管理部門提出了不同的標準和計算方法，文章首先依據國家一般標準[1]，利用車輛距離給出擁堵度的量化標準，同時基于道路長度、車道數、人口數量、車輛數量及活躍程度，通過建立數學模型，結合收集數據對城市街道的擁堵情況進行量化分析。
3數據的統計分析
通過高德地圖中的比例尺，定義不同的點坐標去計算樂山市中區的道路長度和街道數。統計整理，得到樂山市中區主城區的道路長度，可以看出2012-2016年樂山市中區的私家車總量呈上升趨勢。
4模型基本假設①假設在建立交通擁堵模型中忽略天氣等自然因素的影響。②假設道路密度均勻。③假設忽略車與車之間的影響。④由于機動車行駛目的地不同，假設其行駛的方向是隨機且概率相等的。⑤假定駛入道路的車流量等于駛出道路的車流量。⑥假定只考慮城市內部的交通情況，暫不考慮城市之間的交通。⑦假定道路行駛過程無追尾類似的交通問題。⑧假設駕駛人員的反應時間均為1s。⑨假設動摩擦系數均為0.45。
5符號設定
6模型的建立與求解
6.1機動車保有量預測模型的建立與求解
影響私家車車輛數的因素有經濟因素、城市GDP增長指數、城市發展進程快慢等等，根據樂山統計局提供的關于樂山市中區2012-2016年的私家車保有量，運用MATLAB預測2018年-2021年樂山市中區私家車保有量，為下面評價未來四年樂山市中區主城區和核心街區的交通擁堵狀態做好數據儲備。
關于時間與私家車的擬合，通過上述擬合，可以得到樂山市主城區私家車保有量的變化趨勢，分析樂山市主城區未來四年的私家車數量的增長程度，對未來四年樂山市主城區的交通狀況進行科學合理的評價，進而為管理部門提出合理建議。
7結論及建議
根據樂山市相關部門公布數據顯示，樂山市中區的道路總長度以低于30%的速度在增長，但機動車保有量卻每年以18.6%的速度在增加，使得樂山市主城區的城市道路交通更加擁擠。通過模型建立與求解，得到樂山市主城區總體交通良好、核心街道交通擁堵的結論。
基于上述對樂山市主城區的道路分析以及實地調查，樂山市主城區道路建設還存在信號燈設置不足，導致直行車輛與轉彎車輛交叉行駛;公共交通基礎設施投資不足，使得絕大多數市民開車出行等等。
建議樂山市形成科學化的交通管理系統;增加公共交通基礎設施的投資力度,對一些擁堵街區設置單項通行或修建地下通道等設施;適度減少綠化占有面積，擴大機動車行駛道路;加大城市化建設，進行功能分區分散人流、車流。最主要的是倡導綠色出行，通過實現對交通的科學高效管理緩解交通擁堵狀況。
參考文獻：
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交通方向期刊推薦：《城市公共交通》(月刊)創刊于1989年，是中國土木工程學會、北京市公共交通總公司暨城市公共交通專業分會主辦及編輯出版的、公開發行的綜合指導性學術期刊。它服務于全國公交企事業單位及市府主管部門、國內大專院校及相關科研院所。
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