關(guān)于開放小區(qū)車輛通行模型的研究

陳興菊

摘 ?要：文章主要研究開放小區(qū)車輛的通行模型。通過層次分析法確定各影響因素的權(quán)重，建立道路的交通網(wǎng)絡(luò)圖，針對交通最大流問題建立優(yōu)化模型，并利用網(wǎng)絡(luò)流矩陣進(jìn)行求解。最終建立了由通行能力為主要參數(shù)的車輛通行數(shù)學(xué)模型。

關(guān)鍵詞：權(quán)重;最大流;通行能力;優(yōu)化;網(wǎng)絡(luò)流矩陣

中圖分類號：O225 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）13-0041-02

Abstract： This paper mainly studies the traffic model of vehicles in open residential areas. The weight of each influencing factor is determined by analytic hierarchy process （AHP）. The traffic network diagram of the road is established， and the optimization model is established for the maximum traffic flow problem， and the network flow matrix is used to solve the problem. Finally， the mathematical model of vehicle passage with capacity as the main parameter is established.

Keywords： weight; maximum flow; capacity; optimization; network flow matrix

引言

小區(qū)開放對周邊交通有著重要的影響作用，對不同類型小區(qū)，根據(jù)周邊道路結(jié)構(gòu)，對小區(qū)開放也會有不同建議。開放小區(qū)后，交通量增加，人流增加。在這樣的情況下，原本封閉式的小區(qū)破壞了城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的局面得以改變。一方面，路網(wǎng)密度提高，道路面積增加，周邊交通自然會有提升;另一方面，雖然可通行道路增多了，但相應(yīng)地小區(qū)周邊主路上進(jìn)出小區(qū)的交叉路口的車輛也會增多，也可能會影響主路的通行速度。因此需要建立車輛通行的模型進(jìn)行綜合考慮。

1 模型思路

分析對小區(qū)周邊道路的影響，可以轉(zhuǎn)化成對道路通行能力的量化，而道路通行的主要因素是道路條件、交通條件和交通外環(huán)境等。

首先，通過層次分析法對影響參數(shù)進(jìn)行兩兩比較來計(jì)算權(quán)重。根據(jù)它們的權(quán)重，來確定哪些因素可以忽略不計(jì)，哪些因素可以理想化，以及哪些因素需要進(jìn)一步討論。

其次，確定了需要進(jìn)一步討論的因素，再通過網(wǎng)絡(luò)流模型來求出小區(qū)開放前后對某一條經(jīng)過小區(qū)路線的影響，建立由通行能力為主要參數(shù)的車輛通行數(shù)學(xué)模型。

2 車輛通行模型

2.1 計(jì)算因素權(quán)重，確定取舍因素

根據(jù)層次分析法，首先確定權(quán)重量化值的含義：aij=1，表示Ai與Aj的權(quán)重相同;aij=3，表示Ai比Aj的權(quán)重稍大;aij=5，表示Ai比Aj的權(quán)重大;aij=7，表示Ai比Aj的權(quán)重明顯大;aij=9，表示Ai比Aj的權(quán)重絕對大;aij=2，4，6，8，表示Ai與Aj的權(quán)重相比介于兩相鄰判斷的中間值。

本文將車道數(shù)、車道寬度、行車視距、縱坡、路面狀況、沿線街道化、交通量大小、混合車種、行人、非機(jī)動車干擾、外環(huán)境按順序編號，即B1為車道數(shù)，……，B11為外環(huán)境。再將它們兩兩比較得到判斷矩陣B，其中，

通過MATLAB計(jì)算，計(jì)算得到因素權(quán)重表，見表1。

從表1可以看出，混合車種和外環(huán)境的權(quán)重都小于0.05，說明這兩個因素影響力很小，可以忽略不計(jì)。行車視距、縱坡、路面狀況、沿線街道化和非機(jī)動車干擾的權(quán)重是介于0.05-0.1之間，說明這些因素會產(chǎn)生影響，但是影響不大，所以為了不讓這些因素產(chǎn)生影響，可以將它們理想化，具體見下面的假設(shè)。而車道數(shù)、車道寬度、行人以及交通量大小的權(quán)重都超過了0.1，說明這四個因素的影響力較大，需要進(jìn)一步討論。但是因?yàn)榻煌看笮≡诓煌瑫r(shí)間段的影響不同，即高峰期和非高峰期數(shù)據(jù)差別較大，并且不能混為一談，所以也一并將它理想化。通過以上權(quán)重分析，現(xiàn)做如下假設(shè)：假設(shè)1：不考慮拐彎以及紅綠燈。假設(shè)2：道路平緩，無縱坡。假設(shè)3：路面狀況良好。假設(shè)4：路邊沒有街道化。假設(shè)5：路邊設(shè)有非機(jī)動車道。

2.2 利用網(wǎng)絡(luò)流模型計(jì)算最大車流輛

3 結(jié)束語

已建成小區(qū)應(yīng)根據(jù)不同類型和小區(qū)周邊情況，開放小區(qū)都需要合理的規(guī)劃，不能一概而論。需要利用建立的模型，采用對比法，定量比較小區(qū)開放前和開放后的周邊道路的最大流量，從而確定是否開放小區(qū)。今后，我們將部分小區(qū)做具體實(shí)例研究。

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