小區(qū)開放對道路通行影響分析

高露函+高雪婷

摘 要：主要研究了小區(qū)開放對道路通行的影響，通過建立小區(qū)與道路之間的聯(lián)系，從擁擠程度和通行時間（即宏觀和微觀）兩個方面建立了評價指標體系。選取兩個車輛通行模型，并在原有基礎上進行改進，建立了交通網(wǎng)絡車流動態(tài)變化模型和動態(tài)行程時間模型，使之更符合我國當前交通現(xiàn)狀。據(jù)此，將小區(qū)開放抽象簡化為原本交通道路狀況的改變，而不將小區(qū)內(nèi)部樓房布局等作為考慮重點。最后，結合不同類型小區(qū)的分析結果給出了建議，但是考慮的因素有限，且將道路小區(qū)結構理想化處理，人文等方面的因素還需進一步考慮。

關鍵詞：小區(qū)開放；擁擠程度；行車時間；交通網(wǎng)絡車流動態(tài)變化模型

中圖分類號：F27

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.31.028

1 問題背景

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市交通問題日益突出。有人認為封閉式小區(qū)破壞了城市路網(wǎng)結構，容易造成交通阻塞。2016年初，國務院發(fā)布相關文件，開放小區(qū)是否能達到優(yōu)化路網(wǎng)結構的效果成為了議論的焦點。本文選擇合適的評價體系并建立車輛通行的數(shù)學模型，以得出是否應該開放小區(qū)這一問題的結論。

2 建立評價體系

為了評價小區(qū)開放對周邊道路通行的影響，我們從眾多評價指標中選取了兩個：擁堵程度和行程時間。其中，擁堵級別評價的為小區(qū)開放前后道路的順暢情況，行程時間評價的為某一具體車輛對象在小區(qū)開放前后通行的便利程度。該評價體系從宏觀和微觀兩個方面評價了小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。

2.1 擁堵程度T（t）

以一個交通路口和與之相關聯(lián)的道路組成的局域交通網(wǎng)絡作為研究對象，用T（t）衡量道路的擁堵程度，即：

T（t）=SD（1）

式中，S為道路i所有下行道路的剩余空間；D為道路i及其下行道路對下行道路的車流供應量。根據(jù)這一供求關系，我們可以得出道路i在t時能夠流出的車流量與計劃流出量的關系，可以用Ti（t）的具體數(shù)值用來判斷道路i的擁堵程度。

2.2 行程時間

在實際情況中，道路上的車輛行程時間與道路狀況相關?；趯δＰ偷暮喕疚闹豢紤]車輛在經(jīng)過紅綠燈路口時的行程時間問題。動態(tài)行程時間模型將行程時間分為路段行駛時間和延誤時間，即：

4 實際情況分析

本文將小區(qū)結構抽象化，并將小區(qū)結構與道路結構相結合，基于不同結構的開放小區(qū)對道路系統(tǒng)下行道、車道的影響的不同，考慮了以下三種交通結構。

4.1 開放小區(qū)增加了車道數(shù)

下面是我們在高德地圖上抽象出的第一個結構（U形），小區(qū)A結構如圖2所示，簡化的模型如圖3所示。

4.1.1 運用模型一進行分析

小區(qū)開放相當于車道數(shù)量的增加，將各個參數(shù)代入公式（5）得到小區(qū)開放前的Ti（t）的數(shù)值為0.72，路擁堵程度為：中度擁堵。小區(qū)開放后的Ti（t）的數(shù)值為0.54，道路擁堵程度為：非常擁堵。

4.1.2 運用模型二進行分析

運用模型二進行計算，將各個參數(shù)代入公式（2），得到開放前Ti（t）的數(shù)值為88.00，小區(qū)開放后Ti（t）的數(shù)值為95.25，比較小區(qū)開放前后Ti（t）的大小，小區(qū)開放后，車輛路段行程時間更長了。

綜合兩個模型的結果，小區(qū)內(nèi)道路是U形的不適合開放。

4.2 開放小區(qū)增加了下行道數(shù)

運用高德地圖選取小區(qū)B（一字形）進行分析，如圖4所示，簡化的模型如圖5所示。

4.2.1 運用模型一進行分析

小區(qū)的開放相當于下行道路數(shù)量的增加，將各個參數(shù)代入公式（5）得到小區(qū)開放前的Ti（t）的數(shù)值為072，道路擁堵程度為：中度擁堵。小區(qū)開放后的Ti（t）的數(shù)值為1.00，道路擁堵程度為：暢通。

4.2.2 運用模型二進行分析

將各個參數(shù)代入公式（2），得到開放前Ti（t）的數(shù)值為90.82，小區(qū)開放后Ti（t）的數(shù)值為88.47，比較小區(qū)開放前后Ti（t）的大小。小區(qū)開放后，車輛路段行程時間更短了。

綜合兩個模型的結果，小區(qū)內(nèi)道路是一字形的適合開放。

4.3 開放小區(qū)同時增加了車道數(shù)與下行道數(shù)

運用高德地圖選取小區(qū)C（折線形）進行分析，并將其衛(wèi)星地圖簡化為線形圖，以反映該小區(qū)內(nèi)部道路與外部道路的關系，如圖6所示，簡化的模型如圖7所示。

4.3.1 運用模型一進行分析

小區(qū)的開放相當于車道數(shù)量和下行道路數(shù)量的增加，將各個參數(shù)代入公式（5）得到小區(qū)開放前的Ti（t）的數(shù)值為0.59，道路擁堵程度為：非常擁堵。小區(qū)開放后的Ti（t）的數(shù)值為0.76，道路擁堵程度為：中度擁堵。

4.3.2 運用模型二進行分析

這種結構相當于增加了2個彎道，將各個參數(shù)代入公式（2），得到開放前Ti（t）的數(shù)值為102.81，小區(qū)開放后Ti（t）的數(shù)值為90.76，比較小區(qū)開放前后Ti（t）的大小，發(fā)現(xiàn)小區(qū)開放后，車輛路段行程時間更短了。

綜合兩個模型的結果，小區(qū)內(nèi)道路是一字形的適合開放。

參考文獻

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