小區(qū)開放對道路通行的影響

朱立勛 李云川

摘要：本文針對2016年全國大學生數(shù)學建模競賽B題，運用層次分析、交通分配理論等方法給出了解決這個問題的思路，得到了小區(qū)道路通行能力的幾個指標，并針對不同區(qū)域給出了合理建議。文章最后通過交通分配作用對小區(qū)周圍交通量的調(diào)查給出了可行的幾種方法。

關鍵詞：封閉小區(qū)開放；交通影響分析；通行量；交通分配作用

對于問題中涉及的評價指標體系，新開發(fā)的小區(qū)對于道路通行能力的影響，一般來說影響肯定有好有壞，對于小區(qū)不同的路徑也有不同的影響，因為每條路對于目的地的不同人們的選擇也更具有選擇性，開發(fā)者理想是緩解交通壓力，可是實際上人們更傾向于選擇近的路程，從而有可能引發(fā)交通堵塞，起不到預期的效果，因此需要全方位的分析小區(qū)內(nèi)部因素，選取合適的指標來評價對周邊道路的影響。

一、開放小區(qū)對周邊道路交通的影響

對于此問題，需選取合適的評價指標體系，用以評價小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。我們從居住小區(qū)交通影響度開始分析，在本文中，交通影響度是衡量開放小區(qū)對其周邊道路通行可能產(chǎn)生影響程度的標準。小區(qū)開放對周邊道路交通的影響是多方面的，因此我們采取了多目標原則，對開放小區(qū)可能影響到周邊道路交通的各方面進行定性分析和定量計算，確定評價標準和評價方法，從而得到交通影響度的綜合評價。為了能夠準確的衡量開放小區(qū)對周邊道路交通的影響，我們選取交通可達性、交叉路口服務水平、干路通達指標、路網(wǎng)安全性四個評價指標來評價小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。

（一）交通可達性

在一定程度上反映了這個小區(qū)的結(jié)構、土地利用、規(guī)劃和基礎設施之間的相互聯(lián)系。而在居住小區(qū)內(nèi)部，為保證居民出行安全、降低交通對居住環(huán)境的負面影響，居住區(qū)交通規(guī)劃往往會采取各種流量限制、車速限制等物理措施，以限制其內(nèi)部少量過境交通。小區(qū)開放后，這些道路將保持較高的暢通性，并與小區(qū)周邊道路想通，使得居住區(qū)內(nèi)部道路和周邊道路交通整體上滿足交通可達性。

（二）交叉路口服務水平

交叉路口服務水平的高低直接影響小區(qū)的交通影響程度。交叉口的服務水平使用間隙分析法，在兩個相交的車流應用一個簡單的排隊模型。首先，確定支路上的車輛每小時能穿越主要道路車流的數(shù)量，然后根據(jù)交叉口實際通行能力及交通量確定交叉口車輛的平準延誤，由服務水平與延誤的對應關系確定交叉口的整體服務水平。

（三）路網(wǎng)安全性

路網(wǎng)安全性是路網(wǎng)交通狀態(tài)中的重要屬性，特指其導致的損失在可接受的水平。路網(wǎng)交通具有較強的關聯(lián)耦合性，其管理具有全局性。故將路網(wǎng)安全性作為評價指標能很好的從全局上掌握小區(qū)開放對周邊道路通行帶來的安全問題上的影響。

（四）干路通達指標

交通干路起到連接城市各主要部分的作用，是城市道路的骨架，也是車流量最大的道路，主要功能是交通運輸。將其作為評價指標，能清晰的看到小區(qū)開放對周邊道路帶來的緩解交通壓力和改善道路通行的作用。

依據(jù)仿真獲得的數(shù)據(jù)對居于市中心小區(qū)路網(wǎng)運行進行分析，從整個路網(wǎng)評價結(jié)果可以看出來：居于市中心的小區(qū)開放后，增加了總的行駛距離，但總行程時間和行程延誤減少，即路網(wǎng)內(nèi)的車輛行駛車速有所提高。可以得出小區(qū)開放后使城市交通具有較強的整體性，可以看出小區(qū)開放后平均出行時間下降，且出行延誤降低，變化尤為明顯，使得整個路網(wǎng)的效益提高。

通過對比小區(qū)開放前后交叉口的延誤和排隊長度，可以得出雖然部分交叉口延誤上升，但總的延誤時間是減小的。以上結(jié)果充分說明了居于市中心小區(qū)開放后，作為城市的一個重要支路，可以緩解城市主、次道路的交通壓力，提高整個路網(wǎng)的效率。

居于郊區(qū)的小區(qū)開放后，增加了總的行駛距離，但總行程時間和行程延誤減少，但沒有明顯的飛躍，即路網(wǎng)內(nèi)的車輛行駛車速有所提高，但車輛行駛速度提高不明顯?？梢钥闯鲂^(qū)開放后平均出行時間下降，且出行延誤降低。通過對比小區(qū)開放前后交叉口的延誤和排隊長度，可以得出總的延誤時間減小。以上結(jié)果說明了居于郊區(qū)小區(qū)開放后，緩解了郊區(qū)周圍主、次道路的交通壓力，提高整個路網(wǎng)的效率。

二、小區(qū)周圍交通量的調(diào)查

城市交通調(diào)查的目的是找出交通顯現(xiàn)的特征性趨向，城市交通調(diào)查的目的是找出交通現(xiàn)象的特征性趨向，在道路系統(tǒng)中選定地點或路段，收集和掌握車輛、行人運行情況的實際數(shù)據(jù)。通過搜集交通量資料，可獲得交通量在時間、空間上的變化和分布規(guī)律，為交通規(guī)劃、道路建設、交通控制與管理、工程、分析等提供必要的基拙數(shù)據(jù)。論文中交通調(diào)查，主要針對小區(qū)周圍道路系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查，選擇范圍必須大于交通開放的對象。通過研究封閉型小區(qū)交通開放來緩解城市交通壓力，所選對象一般位于市中也或交通壓力較大地段，其周邊出行較為頻繁。交通量現(xiàn)狀調(diào)查不僅包括機動車，還應對短距離出行現(xiàn)狀進行調(diào)查。短距離出行是指由于出行距離短可通過選擇步行、自行車、電動車等交通方式來實現(xiàn)。調(diào)查地點一般選擇在交叉口、路段、小區(qū)出入口處同時進行調(diào)查。調(diào)査時間一般選擇在進出高峰時段，根據(jù)需要確定是否進行非高峰時段交通調(diào)查調(diào)查。方法采用人工法、攝像法、自動計數(shù)法等，非機動車調(diào)查方法主要采用人工計數(shù)法。

小區(qū)周圍道路網(wǎng)分析道路網(wǎng)分析主要為獲得在小區(qū)周圍交通運輸狀況，包括交叉口延誤時間、排隊長度、運營速度、行程延誤時間等，進一步判斷主干道與主干道、次干道與主干道、次干道與次干道之間聯(lián)系，同時可作為封閉型小區(qū)對城市交通影響評價的依據(jù)。

三、交通分配作用

交通分配是把通過調(diào)查獲得各種出行方式的通行量，根據(jù)道路網(wǎng)現(xiàn)狀的描述，按照一定規(guī)則且符合實際地，分配到路網(wǎng)中的各條道路上，由此獲得路網(wǎng)中各路段、交叉口交通量數(shù)據(jù)。交通分配的作用主要有三個方面：

（一）評價現(xiàn)狀道路網(wǎng)項目和路網(wǎng)規(guī)劃方案的優(yōu)劣性

交通分配是判斷道路網(wǎng)現(xiàn)狀和規(guī)劃網(wǎng)絡是否合理的主要依據(jù)，通過把通行量分配到現(xiàn)狀路網(wǎng)、規(guī)劃路網(wǎng)，可獲得二者路段流量、飽和度、行程時間等，用于分析它們的交通負荷，由此可檢查規(guī)劃路網(wǎng)的不足之處。

（二）標定分配模型參數(shù)

根據(jù)交通分配到各個路段上的通行量，調(diào)查獲得的平均斤程速度，利用線性回歸分析法獲得分配的參數(shù)，通過與調(diào)查的數(shù)據(jù)對比，還可檢驗模型參數(shù)的準確度。

（三）檢驗路網(wǎng)現(xiàn)狀存在的矛盾與不足

在現(xiàn)狀路網(wǎng)上分配未來通行量，可推出將來可能出現(xiàn)交通擁堵的關鍵路段、交叉口，檢驗路網(wǎng)現(xiàn)狀是否合理、是巧能滿足未來城市交通需求。依據(jù)此分配結(jié)果和評價結(jié)果，判斷是否對城市路網(wǎng)進行優(yōu)化、護建等。

通過交通分配獲得新建道路后各個路段上的流量，及利用分配到的流量和調(diào)查數(shù)據(jù)求出模型參數(shù)，更加合理的評價交通巧放效果。

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