淺談數(shù)學(xué)模型在交通領(lǐng)域的應(yīng)用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

小學(xué)時(shí),學(xué)校和家之間只有幾百米距離,每天都是牽著爸爸媽媽的手上下學(xué);初中時(shí),學(xué)校和家之間有幾站路的距離,那時(shí)沒(méi)有地鐵,時(shí)常是爸爸開(kāi)車(chē)接送或自己坐公交車(chē);到了高中,城市建設(shè)了地鐵,有了網(wǎng)約車(chē),有了共享單車(chē),可選擇的出行方式也越來(lái)越多。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,汽車(chē)進(jìn)入家庭已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì),交通擁堵現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,城市擁堵成為一道“風(fēng)景線(xiàn)”。看著川流不息的車(chē)流,就會(huì)思考這樣一個(gè)問(wèn)題:怎樣回家才能更省時(shí)、更準(zhǔn)時(shí)、更經(jīng)濟(jì)、更舒適呢?這就是交通領(lǐng)域的交通出行行為選擇問(wèn)題。

隨著城市化進(jìn)程的全面加速,國(guó)內(nèi)大城市的交通狀況面臨著前所未有的挑戰(zhàn),為了更好地解決由于交通出行選擇而引發(fā)的一系列交通問(wèn)題,需要定量的研究大城市居民的交通選擇行為,通過(guò)分析影響居民出行方式選擇的各種因素,建立數(shù)學(xué)模型,從而綜合把握和剖析其規(guī)律,為城市交通部門(mén)制定合理的交通政策措施、調(diào)整交通結(jié)構(gòu),為實(shí)現(xiàn)資源的合理配置提供科學(xué)合理的定量化依據(jù)。

目前,出行方式選擇行為的分析方法有兩種:集計(jì)模型和非集計(jì)模型。集計(jì)模型的理論基于統(tǒng)計(jì)學(xué),它把交通小區(qū)作為分析的單元,通過(guò)對(duì)區(qū)域里的個(gè)體或者家庭發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷,根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查反饋的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,最后求出選取模型的估計(jì)值。非集計(jì)模型的理論基礎(chǔ)是隨機(jī)效用理論,它將消費(fèi)者效用最大理論和概率論相結(jié)合,以個(gè)人為單位對(duì)調(diào)查的數(shù)據(jù)直接建立模型。

國(guó)外對(duì)出行行為的研究較早,最初是研究集計(jì)模型,隨著人們生活方式的轉(zhuǎn)變,人們的生活觀(guān)念也隨之發(fā)生變化,影響出行者出行行為的因素也變得越來(lái)越復(fù)雜,而集計(jì)模型不能描述單個(gè)出行者的出行行為,因此非集計(jì)模型得以發(fā)展。由于非集計(jì)模型所表現(xiàn)的是各個(gè)出行者在不同的交通方式之間作出的選擇行為,因此它更符合現(xiàn)實(shí)狀況,也更能準(zhǔn)確地表達(dá)出行者的出行規(guī)律。國(guó)內(nèi)對(duì)于效用函數(shù)在出行行為方面的研究主要是通過(guò)非集計(jì)模型的效用分析,解決出行選擇問(wèn)題。東南大學(xué)的王樹(shù)盛等建立了Mixed Logit模型,可以在任何精度上趨近于任何一種隨機(jī)效用模型;清華大學(xué)的焦朋朋等以新交通方式的分擔(dān)率預(yù)測(cè)模型為研究對(duì)象,提出基于實(shí)際選擇調(diào)查和基于意向選擇調(diào)查組合數(shù)據(jù)的非集計(jì)模型;同濟(jì)大學(xué)的王正等通過(guò)方式效用相關(guān)參數(shù)的描述以及出行者選擇行為的效用解釋?zhuān)⒘藦V義的G-Logit交通方式劃分預(yù)測(cè)模型;重慶交通大學(xué)的馮明兵采用基于隨即效用理論的非集計(jì)模型,選取家庭平均收入、是否擁有小汽車(chē)、家庭規(guī)模作為特征變量,建立出行生成模型,這些數(shù)學(xué)模型各具特點(diǎn)。

數(shù)學(xué)模型(Mathematical Model)是近些年發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科,是數(shù)學(xué)理論與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的一門(mén)科學(xué)。數(shù)學(xué)模型在交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為城市交通部門(mén)制定合理的交通政策措施、調(diào)整交通結(jié)構(gòu),為實(shí)現(xiàn)資源的合理配置提供了科學(xué)合理的定量化依據(jù)。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),隨著科學(xué)與科技的發(fā)展,城市的規(guī)劃與設(shè)計(jì)將更加科學(xué)合理,將使我們的城市交通更加通暢和高效!更省時(shí)、更準(zhǔn)時(shí)、更經(jīng)濟(jì)、更舒適的出行將會(huì)實(shí)現(xiàn)!

景元泉

作者單位:西安市第八十三中學(xué)


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1125510.html

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