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一个城市中心区往往是它的政治中心、文化中心、商业中心等人口最为密集的地区，随着人口增长，经济发展，机动车保有量急剧增长 ，国内外许多的大中城市都出现了通行能力满足不了交通需求的状况继而造成交通拥堵。有调查数据显示上世纪90年代，上海、北京等特大城市中心区早晚高峰期间饱和度高达90%，全天饱和度超过70%，平均车速只有15km/h。这是全世界普遍面临的问题，它影响到一个城市的各个方面，生活质量、工作效率以及环境污染等问题。交通拥堵使得机动车频繁的加速减速速刹车，北京环科院的研究结果表明：小轿车的车速从20 km/h提高至50 km/h，其排放的一氧化碳、碳氢化合物可减少50％以上，这也就是空气污染的重要原因。拥堵对社会造成了极大的损失，影响到了社会的各个层面，解决拥堵问题可以给社会带来巨大的收益[7]。上世纪80年代，欧美、日本等国家采取用高新技术改造旧的管理方式和道路系统，其中的高速公路诱导系统就是利用广播、路牌提供出行者相关信息，诱导出行者自行选择合理的路线，避免进入正在拥堵的路段，从而加剧拥堵程度。国内研究交通拥堵问题的起步较晚，传统解决方法是修建新的道路，增加城市通行能力，实践表明这个方法的效果并不好，不能从根本上解决交通拥堵问题，并且城市的面积是有限的，可用空间只能是越来越少， 因此寻找新的方法是实现现代化城市可持续发展所必须面临的问题。
通过学习交通拥堵的原因以及预测的理论方法，提出适合城市不同等级不同时段道路的交通流预测方法，采集速度、流量、延误、占有率等相关交通参数，建立交通预测模型，对未来交通流作出较为准确的预测，为缓解交通拥堵压力采取合理分流措施快速应对高峰交通流，降低道路拥堵发生的概率，保障快捷高效的出行而提供参考依据。
1.3 国内外研究背景
1.3.1国外研究背景
1.3.2国内研究背景
第2章 交通拥堵相关理论
2.1 拥堵的定义及分类
当前我国各大城市普遍面临着城市道路交通拥堵问题，它的发展趋势是：从外国大城市，到国内的大城市，再到国内的中小城市。目前，对于交通拥堵的具体定义全世界尚无统一标准，美国《道路通行能力手册》在对城市主干道的服务水平的等级划分中，将车速为23 km/h以下的车流称为不稳定车流。
我国公安部于1995年8月发布的 《道路交通阻塞度及评价方法》 （GA 115-1995)，规定：堵塞是在道路上由于交通事故、车辆过度密集、违章行为、工程施工和自然等原因，从而导致车辆排队长度加长和延误增大的状态。它分为阻塞和严重阻塞。
对城市道路交通堵塞的评定指标如下：
（1）在受阻道路排队长度超过1000米的为堵塞，超过1500米的为严重堵塞。
（2）在无信号灯控制的交叉口（包括立交桥、环形交叉口）排队长度超过250米的为堵塞，超过400米的为严重阻塞。
（3）在有信号灯控制的交叉口，显示3次绿灯而未通过路口的为交通堵塞，显示5次绿灯未通过路口的为严重堵塞。
2.2 拥堵的成因及特征
城市道路交通拥堵是原发性、综合性的问题，是由很多原因造成的。道路容量严重不足、汽车保有量增速过快、交通管理技术水平低下、公共交通跟不上城市的规模扩张、缺乏整体的交通发展战略……都可以归结为拥堵的原因。它既包括现代化建设中遇到的新问题，也有历史遗留的原因，既有社会因素，也有技术原因，既有规划、建设等前置原因，也有执法、管理等后置原因。从文化、经济、历史、科技和地理等诸多方面进行反思。
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