基于排隊(duì)論模型的小區(qū)道路開放對城市通行影響的研究

趙明+王亞文

摘要：小區(qū)開放可以緩解城市交通擁堵的現(xiàn)象。為了研究小區(qū)開放對周邊道路通行的影響，文章通過交通流NS元胞自動機(jī)規(guī)則得到小區(qū)開放后的單車道實(shí)際和最大車流量，通過實(shí)測得到雙車道實(shí)際和最大車流量。通過單雙車道實(shí)際車流量之比得到小區(qū)開放前后道路通行強(qiáng)度之比。用雙車道的實(shí)際車流量、最大車流量和通行強(qiáng)度之比構(gòu)建出排隊(duì)論等待制模型，運(yùn)用Lingo分別求出小區(qū)開放前和開放后的延誤時間、排隊(duì)長度。可以得到小區(qū)開放能使周邊道路通行能力增強(qiáng)的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：元胞自動機(jī)；NS交通流規(guī)則；排隊(duì)論；等待制模型

1問題分析

小區(qū)開放后車輛通行的道路選擇增加，可以選擇行駛小區(qū)周邊的道路，也可以行駛小區(qū)內(nèi)的道路。一般而言，小區(qū)周邊的原始道路為多車道，行駛的車輛較多；而小區(qū)內(nèi)部的道路多為單車道，行駛的車輛較少。要模擬車輛通行情況，就要在多行道行車和單行道行車的基礎(chǔ)上進(jìn)行。然后，構(gòu)造最簡形式的小區(qū)平面圖，結(jié)合現(xiàn)有的車輛在單、雙車道的有關(guān)數(shù)據(jù)，模擬車輛在小區(qū)開放前后的行車情況。最后，利用排隊(duì)論建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出平均等待時間等，用以研究小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。

2元胞自動機(jī)模型

NS規(guī)則是最常用的交通流模型之一，該模型既簡單又能模擬出交通堵塞的特征，比如能夠展現(xiàn)出當(dāng)交通擁擠時，車輛的平均速度變慢的行為，更加切合實(shí)際。