深圳关内外交通拥堵探究与治理文档格式.docx
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根据所建立的模型，提出今后进一步研究关口广场拥堵问题所需交通数据的采集侧重内容建议。
2、在不增加关内外通道数量的情况下，提出通过调整城市分区功能、改变关口区域功能架构以及改善交通管控措施等，来缓解梅林、布吉等关口的交通拥堵；
3、在不考虑建设成本情况下，若增加关内通道，应增加在何处。
二、问题分析
2.1问题一分析：
针对造成交通拥堵的深层原因，根据geogle地图详细了解深圳地形及交通道路情况，由收集到的资料，结合深圳的城市发展情况，分析出主要的深层原因。
在信息不完备的情况下，先对缺失信息数据进行处理，建立相关数学模型。
然后再对严重拥堵的梅林关的交通数据和情况进行详细分析，建立交通模型，将梅林关的交通道路分类，求出相关要道的交通拥堵指数。
交通拥堵指数是根据道路通行情况，一些城市设置的综合反映道路网畅通或拥堵的概念性指数值，把拥堵情况数字化。
对梅林关各条交通道路的拥堵指数进行研究，结合道路信息和资料，利用附件2中的数据，通过分析各路口早晚高峰期时段的交通拥堵指数，建立关口交通模型，得出造成关口广场区域高峰期拥堵的直接原因。
结合已求得的数据信息以及拥堵信息，针对直接原因，将能进一步研究关口广场拥堵问题所需交通数据的采集侧重内容找出，提出相关建议。
2.2问题二分析：
不增加关内外通道数量的情况下，通过调整城市分区功能、改变关口区域功能架构以及改善交通管控措施等来缓解梅林、布吉等关口的交通拥堵的情况。
需要先对深圳各区的人口密度进行分分析，人口流动量是造成交通问题的直观因素，在此基础上，收集深圳市关内外各区的人口数量，土地面的，以及人口密度等数据，分析人口密度较大的区域，了解地区造成人口出入关的情况和造成交通拥堵的相关情况。
要分析造成人口出入关口流动的主要因素，再结合关内福田区、罗湖区、南山区、盐田区四大区的发展情况来分析。
在第一问第二问的研究下，再总体对改善交通管控施提出合理性建议。
2.3问题三分析：
在不需要考虑建设成本情况下，若增加关内通道，首先需要对交通拥堵情况较为严重的关口区域进行分析，分析出主要的结合Geogle地图对关口的通道以及道路情况详细分析，结合实际地理情况找出最适增加通道的地点。
三、模型假设
假设一：
附件一、二所获数据可靠
假设二：
假设关口没有车辆出现故障及交通事故发生
假设三：
关口检查站不对车辆进行检查
假设四：
不考虑汽车启动时间，假设交通信号灯在由红灯转为绿灯的瞬间，汽车立即具有一定的速度，且在相当一段时间内保持匀速直线运动
四、符号说明
1、
——预测年总交通量中的小型车小时交通量，车次／h；
2、
——小型车的平均行驶速度km／h；
3、
——中型车的平均行驶速度km／h；
4、
——道路合平均行驶速度km／h；
5、
——分别是小、中、大型车占道路的百分数；
6、
——单位小时内的车流量；
7、
——车速；
8、
——车道数；
9、
——车辆平均长度，此处取为5米；
10、
——常系数，此处取为10
11、
表示为GDP总量
五、模型的建立与求解
5.1模型一建立与求解
5.1.1造成交通拥堵的深层原因
图一：
深圳geogle卫星地图
1、由深圳geogle卫星地图地形原因是造成交通拥堵的客观原因。
深圳地形多山，关内和关外之间有山丘隔开，仅在梅林关和布吉关等少数几个地点有缺口，出于交通建设成本的考虑，道路都汇聚于这几个关口，形成中间紧缩两边发散的格局。
结合地图说明这必然造成进出关内外的交通流量都汇聚于这几个关口，不可避免的造成交通拥堵。
2、由于历史原因，政府对关内、关外的政策问题，关内作为特区最先发展起来，而关外发展较为落后，因此关口处的发展较为矛盾，并由此产生许多规划方面的问题，关内率先开发而关外之后，导致现在关内外开发不平衡以及功能不协调，在关外形成相对集中的居住区而关内形成相对集中的经济区，很多居民住在关外却不得不到关内上班而经常往返于关内外，导致交通流量在上下班高峰期急剧上升关内外城市分区过于明显，大多数人们都在关内上班，在关外居住，即关外跟侧重于居民区，关内更侧重于商业区，导致在上下班时期往来的居民比多使得交通流量增大，阻碍了交通的顺畅。
其次是城市开发和结构布局的原因。
3、关口处道路的设计过于复杂，不利于交通管控。
由geogle地图，在道路交叉口处，尤其是梅观路穿关而过，在梅林关口两侧形成“关口广场”，关内、外广场有进关通道11条，出关通道6条，还设有立交桥等，这大大增加了交通管控的难度，从而在大大降低了管理的效率，车流量、车速等指标也就大幅度下降，具体表现为交通堵塞。
图二：
梅林关geogle地图
4、交通布局本身的不合理也是重要原因。
深圳市在战略规划是建立在南北轴线上的，总体交通流量也是南北方向的，而深圳市在道路规划设计上却主要是以几条南北向的主干道为主进行东西方向的发散与连接，这与其城市功能区的布局显然是不相协调的。
此外，过境车辆没有合理分流。
从地图上发现，梅关高速是一条过境通道，也直接从梅林关穿关而过，考虑到深圳南部就是香港，过境车辆必然较多，直接增加了交通压力。
5、城市密集开发，导致交通用于交通方面的土地过少，深圳的发展是飞速的，但为了进一步发展，政府将原来的空地用于建设楼房等，从而导致深圳市的人口增加，而交通方面的设施却没有本质性的改进，城市人口大量增加与交通道路没有显著改善的矛盾使得交通拥堵状态频现。
5.1.2计算车速的模型
由于大规模的基础设施建设也对交通信息采集设备的完好性和可靠性造成了不良影响，阻碍了相关交通信息的收集，导致信息缺失，增加了关口交通管控和事故应急处理决策的困难。
因此，使用数学方法对不完整的交通信息进行建模分析，就成为定量分析关口交通特性及构成要素的重要手段。
如果能在不断修正、调整的基础上取得较可靠的分析结果，将对制定有效、合理的交通管控及事故应对方案提供有益的帮助。
根据《中华人民共和国行业标准路建设项目环境影响评价规范（试行）》（JTJ005-96）中提供的车速计算公式，如下：
1、小型车的平均行驶速度计算公式：
——预测年总交通量中的小型车小时交通量，车次／h。
2、中型车的平均行驶速度计算公式：
——中型车的平均行驶速度km／h；
——预测年后总交通量中的中型车小时交通量，车次/h。
3、大型车的按中型车的80%计算，即：
——大型车的平均行驶速度km／h。
4、道路合平均行驶速度：
a、b、c——分别是小、中、大型车占道路的百分数。
根据以上公式，现将附件二中，梅林关的各条道路的缺失的数据进行补充。
附件二中，梅林关中各条道路早晚高峰期车流量（辆/h）已给出，缺失的数据是部分道路的早晚高峰期车速。
结合道路实际情况，查阅相关资料，定出小、中、大型车各所占道路百分数分别为60%、30%、10%。
通以上模型计算出缺失的道路车速。
得出下列表一：
表一：
附件二中梅林关缺失的车速数据
路段或路口名称
断面及方向
车道数
断面经纬度坐标
20130402早高峰流量（辆/h）
车速
20130402晚高峰流量（辆/h）
梅观高速
G94（梅观高速）华为跨线桥北行-南-战略
4
22.659047,114.054329
2546
60.9537
1365
67.56045
G94（梅观高速）华为跨线桥南行-北-战略
879
72.65276
2075
63.04713
新区大道
新区大道民宝南战略
22.615813,114.023473
654
76.288
640
76.56109
新区大道民宝北战略
22.618349,114.02122
436
81.57113
533
78.90942
5.1.3梅林关相关交通拥堵情况及交通拥堵指数
随着交通需求增加，当交通需求超过了行走路径上的交通容量最小地点（瓶颈）的交通容量时，来自上流的交通需求中超过的部分，即超过需求将无法通过瓶颈，在瓶颈处形成等待行列。
交通拥堵是现代城市，尤其是大城市，不可避免的交通问题。
对路网进行交通拥堵状态的评价是改善其运行质量的前提和依据。
交通拥堵指数TCI（TrafficCongestionIndex）交通拥堵指数是根据道路通行情况，一些城市设置的综合反映道路网畅通或拥堵的概念性指数值，它相当于把拥堵情况数字化。
根据附表一，附表二中数据，构建关于梅林关各车道的交通拥堵指数TCI
Q——单位小时内的车流量;
v——车速;
n——车道数；
l——车辆平均长度，此处取为5米;
k——常系数，此处取为10
对附件二中梅林关个道路的早晚高峰期的数据信息进行处理，并将所得数据进行指数划分：
分为：
1非常畅通0.75以下
2畅通0.75至1.5
TCIlink=3轻微拥堵1.5至2.5
4中度拥堵2.5至4
5严重拥堵4以上
5.2.4分析梅林关交通拥堵的直接原因
根据附件二中，对梅林关各道路的车流量，车速等交通情况和数据，做出下表：
梅林关各道路的交通数据表
路段
20130402早高峰流量（辆/小时）
早高峰车
速（km/h）
早高峰交通拥堵指数
晚高峰流量（辆/小时）
晚高峰车速（km/h）
晚高峰交通拥堵指数
梅观公路普滨加油站南行-北-战略
7
4810
8
4.29464285714286（严重拥堵）
5790
12
3.44642857142857（严重拥堵）
梅观公路南行-市区方向
3931
7.5
6.55166666666667（严重拥堵）
4104
49
1.04693877551020（畅通）
梅观公路南坪立交桥下北行-南-战略
5
3370
63
0.534920634920635（畅通）
4034
48
0.840416666666667（畅通）
南坪快速路1.3公里东行-西-战略
3671
46
0.997554347826087（畅通）
4094
54
0.947685185185185（畅通）
南坪快速路1.3公里西行-东-战略
4825
43
1.40261627906977（轻微拥堵）
3987
55
0.906136363636364（畅通）
61
0．52212
（畅通）
67.6
0．25255
（非常畅通）
72.7
0．15123
0．4114
76.3
0．10716
76.6
0．10449
81.6
0．06681
79
0．08443
分析表一中数据可发现，在梅关公路南行—市区方向路口处，早高峰流量为3931辆/h，而晚高峰期有4104辆/h，但早高峰期车速只能达到7.5km/h，相对于车流量更大的晚高峰期的49km/h，有较大差距。
这说明车流量并不是判断交通拥堵的唯一标准，而车速也不能完全客观的评价，因此我们在之前定义的交通拥堵指数TCIlink就可以来判断交通的拥堵情况。
综合上述度数据，看出梅观路在早晚高峰时段出现严重拥堵，平常时段能畅通行驶；
梅观高速和南坪快速全天都比较畅通。
将梅关公路上各个关口的早晚高峰期流量及车速，以及最终传化得到的TCIlink数据进行比对，可发现，各关口流量基本相同，但车速差距很大。
利用上述交通工具自身的障碍性进行分析，并结合实际加以推论，得出关口处某一时间节点上的超出可通行程度的集中通行，造成了此后持续的交通拥堵，降低了车辆通行的效率，使交通工具转化为了交通自身障碍。
由此可知从宏观上分析，造成梅林关拥堵的直接原因是：
由于大量不同道路车流汇聚于同一路口，并且远远超出其道路设计的理论通行能力。
从而造成梅观高速的利用不充分并出现较为严重的堵车现象。
5.2缓解梅林、布吉等关口的交通拥堵的相关措施
5.2.1关口内外各区域的城市情况分析
1979年建立的“深圳经济特区”就是所谓深圳的“关内”，“关外”就是属于深圳市管辖而不属于深圳经济特区的区域，所以也称“特区内”、“特区外”。
“关内”包括罗湖区、福田区、南山区、盐田区，“关外”包括宝安区、龙岗区。
有地方立法权的深圳市人大通过的所有涉及深圳经济特区的地方性立法都只适用于“关内”，因此最大的区别在法理意义上，很多地方性法律法规关内外是执行不同标准的。
也因为如此，关内外发展还是有一定差距的，从城市的建成区面貌、市政管理、繁华程度、消费水平、收入水平、房地产价格、治安状况等方面来看，关内都明显好于、高于关外。
另外，由于关内基本完成产业转移，劳动密集型企业多在关外，而关内集中发展高科技产业和商业贸易。
根据《深圳市2012年统计年鉴》查找到的资料，整理出下表二：
深圳市各区人口数据
区域
土地面积（平方公里）
人口数量（万人）
人口密度（人/平方公里）
福田区
78.66
132.52
16848
罗湖区
78.75
93.1
11822
盐田区
74.64
21.1
2887
南山区
186.58
109.66
5895
宝安区
567.72
406.14
754
光明新区
155.44
18.69
3133
龙岗区
682.85
203.91
2986
坪山新区
167
3128
1873
大鹏新区
302
13.3
440
龙华新区
175.58
137.9
7854
从上表中的深圳市人口数量显示可以知道，人口密度较大的地区，车流量也就相对较大，从而早晚高峰也就难免会堵车。
造成城市拥堵，所以人口密度是交通拥堵的一个重要影响因素。
也可看出关内福田区和罗湖区人口密度明显大于其他区。
在分析完各区人口密度后，结合分析各区的GDP数值，综合研究各区的功能构架与交通现状的相关情况。
利用吸引力模型来分析各区GDP对人口流动的吸引力带来的交通问题，方便清晰地了解各区功能划分，更有利于如何重新规划城市分区，以及关口区域功能结构的改造。
深圳市2012年国民经济和社会发展统计公报
本地生产总值（GDP）
第一产业
第二产业
第三产业
全市
12950.08
福田区
2374.24
0.79
186.49
2186.96
1359.05
0.10
107.20
1251.75
2829.62
0.97
1667.94
1160.71
365.63
0.02
74.98
290.62
宝安区（不含光明、龙华新区）
2995.49
0.95
1672.53
1322.01
龙岗区（不含坪山、大鹏新区）
2176.82
0.86
1418.58
757.46
504.13
1.03
361.54
141.56
345.10
0.83
248.47
95.80
通过上表可看出关内福田区、罗湖区、南山区、盐田区的GDP普遍高于关外各区，
在此，主要针对关内四大区进行吸引力的分析。
吸引力模型的原理：
吸引力模型是考虑到GDP总量中第一产业，第二产业，第三产业等因素对分区内从业人员数量的作用，可以认为更高的GDP能吸引更多的从业人员，进而就有更多的车流量通过该分区，也是对线性模型的基本假设进行修正后得到的。
吸引力作用体现在对区域人口数量的影响上，每产生一亿元GDP需要的劳动力人数y是不一样的，所以可以将y表示为GDP总量的函数：
2012年深圳市三个产业从业人数及总量统计表
GDP分类
人数
/人
2658
1394451
1240033
总量/亿元
5.56
5737.64
7206.88
系数
462
234
172
根据上面各式子，结合已知各产业系数，计算出福田区，罗湖区，南山区，盐田区的吸引力统计表，如表：
深圳市关内分区吸引力统计表
分区
0.1
107.2
吸引力
42
24
59
6
南山区具有最高的吸引力，福田区次之而盐田区却有最小的吸引力。
这与各个分区的功能是有密切关系的。
南山区中的第二产业占了很大比重，由于该区独特的地理位置，该区吸引了大量从事第二产业的人。
福田区位于深圳特区中部，是深圳市行政中心的所在地，其中第三产业生产总值在关内是最高的，位于东部的罗湖区生产总值也侧重于第三产业，可见罗湖区的功能重在第三产业。
但最靠东的盐田区的经济发展远远落后于其它的三个区。
由于东部的盐田区具有独特的地理位置，主要是第三产业的发展，从而吸引中部通过梅林关入关的车辆入关，这样可有效缓解梅林关的压力。
5.2.3整城市分区功能，改变区域功能构架
深圳区域分布图
罗湖、福田、南山三个区为单一中心。
较为集中，车流量较大，给周边交通带来了较大的压力。
为了使城市交通更为便利，我们要在城市总体上改变单一中心的布局结构，建设多中心、分散组团的城市结构，逐步完善城市功能，减少跨区域性的交通生成量，缩短出行距离，使交通均匀分布。
各个行政区应该完善自己的配套设施，以减少不必要的跨区出行。
商业区和工业区之间因为没有太多的人员流动，而商业区与居住区、工业区与居住区之间的人员流动因为上下班人数更多的缘故而更加频繁。
因此，对于工业区来说，居住区对其吸引力明显大于商业区对其吸引力。
对目标函数分析得，当城市功能分区越来与模糊，即每个功能分区的土地面积减小且相互融合时，交通成本可以得到降低。
比如：
在光明新区建立本地区商贸中心，从而减少光明新区因为购物而到往罗湖区的车流。
5.2.4改善交通管控施
1．上班时间调控法：
通过数据一我们得知交通流在全天分配不均，主要集中在上下班时间中早晚
两个高峰，因此我们可以通过错开上下班时间的方法来调控车流：
采取错时上班
每批错开15~20分钟不等。
同样针对早晚高峰的道路拥挤的这一情况，可采取限时通行的方法：
在早晚
高峰期时段禁止载运货车入关，将运力全部运用在早晚上班的人群。
2．大力优先公共交通系统
鼓励乘坐公共交通系统，能够大大减少交通运行总量。
有计划发展公共交通
地铁、轻轨、城际铁路来缓解公路的压力。
如图所示我们可以清晰地看出连接关
内外的轨道交通较少。
而在连接关内外的通道
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