城市道路通行能力分析

馬也

摘 要：通過數據處理研究車道同一橫斷面因交通事故被占用不同車道對道路實際通行能力的不同影響，其次用層次分析法（AHP）及最大當量排隊長度模型（MEQL）找到事故發生的路段車輛排隊長度與事故橫斷面實際通行能力、事故持續時間和路段上游車流量間的關系，并估計通過給定排隊長度所用時間。

關鍵詞：層次分析法；最大當量排隊長度模型；道路通行能力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.211

0 引言

隨著現代生活水平的不斷提高，機動車慢慢的成為人們生活中不可或缺的一部分。越來越多的機動車勢必會造成城市道路通行能力的變化，也使得城市道路通行能力的研究變得重要起來。

城市的人口密度高，尤其在上下班的交通峰時段，道路上的行人十分擁擠。加之城市的各種車輛與日俱增，道路網絡布局不合理，違章建筑和占道擺攤設點，駕駛員及行人的交通法規意識淡薄，運行無規律，爭道搶行，任意停車，妨礙其他車輛行駛等問題都影響著城市道路通行能力。總結看來，上述現象均為車道被占用。

研究車道被占用對城市道路通行能力的影響，可從交通事故造成的車道被占用下手。采集交通事故發生前，事故處理階段，事故車輛撤離后的上下游車流量，車輛排隊的長度，排隊的時間，車流量密度等數據。之后分析一個交通事故發生至撤離期間，事故所處橫斷面的實際通行能力的變化過程，比如可通過根據事故所處橫斷面通過的車流量看出該事故的實際通行能力的變化。在此結論的基礎上，可以深入談論交通事故所占車道的不同的對實際通行能力的影響和差異，主要通過對比兩起占有不同車道的交通事故的橫斷面通行能力。

1 層次分析法的建立及求解

事故所影響路段車輛排隊長度與其對應的因素集：

，其中，：事故橫斷面實際通行能力，：事故持續時間，：路段上游車流量。

現針對目標與各影響因素的關系，進行分層，確定目標層與準則層。

通過經驗判斷三個影響因素的相對重要程度，根據判斷矩陣元素標度方法表將三類因素對車輛排隊長度造成影響構成成對比較矩陣：

由上式可以看出，路段排隊長度與橫斷面實際通行能力、事故持續時間、路段上游車流量成線性關系，且路段上游車流量對事故路段的排隊長度的影響最大，橫斷面實際通行能力影響力度其次，事故的持續時間對排隊長度的影響最小。

2 最大當量排隊長度（MEQL）模型

了進一步的描述車輛排隊長度分別與道路橫斷面實際通行能力、事故持續時間、上游車流量的關系，在層次分析法的基礎上，引入最大當量排隊長度模型。可對某道路上游車流量進行統計。

最大當量排隊長隊模型的原始模型為：

根據采樣周期事故發生處橫斷面與上游之間的車輛數保持不變，可將采樣瞬間兩斷面間的車輛當量數、上游進入路段車輛當量數和下游走出路段車輛當量數表示成如下式子：

3 結論

層次分析法把研究對象作為一個系統，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進行決策，成為繼機理分析、統計分析之后發展起來的系統分析的重要工具。系統的思想在于不割斷各個因素對結果的影響，而層次分析法中每一層的權重設置最后都會直接或間接影響到結果，而且在每個層次中的每個因素對結果的影響程度都是量化的，非常清晰、明確。這種方法尤其可用于對無結構特性的系統評價以及多目標、多準則、多時期等的系統評價。

最大當量排隊長度模型，用控制變量建立出了說明排隊長度與各影響因素之間的線性化關系，分析起來方便明了清晰，告別冗雜的多維或多元、多次函數的復雜運算，將現實問題合理的轉化為交通類數學模型，并在模型的建立過程包含符合實際的其他物理模型，是很多交通物理模型的改進優化，并對數據進行驗證時符合度很高，在做估算上有很大的應用空間。

參考文獻：

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