城市交通流估计背景简介

简介: 在城镇化演变进程中,汽车数量增加交通拥堵的问题越来越严峻,交通流量数据预测是交通管理和调控过程中尤为重要的环节,涉及到能否精准得到短时交通流量预测数据。

     近十年来,随着社会经济的发展,交通运输量得到迅猛增加。其中,除了经济发展所需要的物流运输的增长外,交通出行増多也是交通运输増长的重要一部分。并且,随着城市发展和城市居民收入水平的提高,城市居民对更好的出行方式和出行体验有了更高要求。因此,城市汽车的保有量也在不断攀升,根据国家统计局发布的《2019年国民经济和社会发展统计公报》数据显示,截至2019年底,国内14个省机动车保有量超过1000万辆,66个城市汽车保有量超过百万辆,此外,北京、上海、成都、武汉、重庆、深圳、苏州、郑州、天津、西安、东莞等11个城市汽车保有量超300万辆。人们生活水平提升也增加了居民的出行次数,除去通勤出行,人们休闲购物的次数也有所增加,大多数城市在2000年以后的出行次数就已经超过了2次/天,少数城市甚至超过了3次/天。除了在数量上人们的交通需求增加了之外,城市居民对交通质量的要求也在曰益提高,希望城市交通出行可以更加舒适、方便和快捷。然而城市交通的建设发展并没有满足人们需求的增长,2000-2015年,中国城市市辖区道路面积由246393万平方米增至550789万平方米(年均増长10.30%),而同期城市民用汽车拥有量的年均增长率则高达20.87%。城市中每年大量车辆的增加,人们出行数量的增加给城市交通产生了巨大压力。因此,城市特别是大中型城市都面临着交通拥堵这一问题,交通拥堵严重影响了城市居民的生活质量,使得出行时间成本和能源消耗都大大增加,造成了很大的经济损失和环境污染,尤其在面临天气变化时城市正常交通功能影响巨大。可以看出,城市交通建设远没有跟上居民出行的变化,加大城市交通建设可以提升城市交通系统的运载能力,但建设需要较长的时间,那么在进一步进行城市交通建设的同时,依赖一系列的管理措施提升现有的交通系统运行利用效率,是一个有效的可以较快实现的解决方案。这一方案就需要掌握城市交通的全面、多维度、系统的运行数据,以对现有的交通状态进行分析和优化决策,这其中的关键技术即为智能交通系统技术ITS技术。      

     以ITS技术为主要技术来解决城市交通问题已经成为广泛的共识,“十四五”加快建设交通强国的国家重大需求。2019年9月国务院发布了《交通强国建设纲要》首次将智能交通系统发展过程中的主要内容与新一代基础设施建设、智能化载运工具、人性化的服务系统等建设结合到一起。可以看出,ITS可以应用在城市交通中的多个方面,然而,技术的实施离不开交通状况基础数据的支撑。在交通数据中,交通流参数是最为基础和重要的数据,交通流是指汽车在道路上连续行驶形成的车流,在不受横向交叉影响的路段上,呈现出物理学上的流体特征。交通流参数是对其流体特征在时间上和空间上进行具体的测量与量化。交通流参数中最主要的三个参数是交通流体量、交通流密度、交通流速度,这三个参数可以表征交通流的基本特征。交通流参数可以表征交通现有状况,对其进行分析、统计和预测可实现:对交通拥堵进行识别、对交通未来状况进行预测、对异常交通状况进行识别。因此交通流参数的估计是ITS技术的核心环节,是必备的基础数据输入。

     综上所述,随着城市交通压力的日益加剧,以ITS技术为核心的相关领域的热点和难点问题越来越被重视。以这些技术研宄来提高城市交通运输利用率和对公众的交通服务水平,提高交通设施建设之间的协同能力已成为城市道路交通最为紧迫的战略性任务之一,而交通流估计技术是促进这些方面发展的重要支撑之一。

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