針對小區周邊占道問題的研究

朱鵬　李薔　宓雪

摘 要：城市化的發展推動了交通問題的進一步解決，開放小區的決策將對道路通行產生巨大作用，在眾多評價指標體系中，車輛通行對周邊道路的影響最大，因此我們可以采用多種數學模型針對小區開放這一變化來詳細分析此變化對周邊道路有什么樣的影響，主要采用的模型有基于排隊論的道路交通阻抗模型，停車波模型，交通波理論模型，路段通行能力與自由流車速和堵塞密度模型。

關鍵詞：開放小區 交通波理論模型 路段通行能力與自由流車速和堵塞密度模型 停車波模型 道路交通阻抗的排隊論模型

中圖分類號：TU984.199 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（a）-0049-02

1 交通波理論模型

小區周邊道路往往會因為占道問題出現交通瓶頸，本文應用類似于流體波的交通波理論。

在道路上作出這樣的假設，有這樣兩個相鄰的區域，它們的交通流密度是不同的，這兩種不同的密度被垂直線S分割，這樣的S被稱為波振面，假設S的速度用符號W表示，一般情況下，箭頭x正方向運動的方向就是交通流的方向。

在這樣的情況下，交通流量顯然是守恒的，由此可知，在一定的車輛移動時間t內，車輛通過界面S的具體數量，可以用N進行如下表示：

2 路段通行能力與自由流車速和堵塞密度模型

由交通流理論可知，交通量（q）、速度（u）和密度（k）三參數之間的關系為：

q=ku （1）

其中，q為路段的車流量；k為路段車流密度；u為路段行車速度。

當小區開放后周邊因占道問題道路上的交通量逐漸增大，達到時，道路上的車輛將開始產生擁擠，此時所計算到的交通密度稱為最大密度，用Kj來表示，道路的交通堵塞密度可以由道路的基本信息計算得到[1]。而所對應的交通量就是路段通行能力。此時如果該路段的車輛仍不斷增加，將最終導致交通阻塞，從而使速度最后達到零，整個路段道路（車道）被車輛全部占據，我們稱此時道路上的交通密度為交通阻塞密度（又稱為最大密度）對應的交通量顯然為零。理論上通過該路段的時間為無限長。3 停車波模型

當小區周邊道路交通堵塞造成路段封閉斷流，車流就從高速度低密度狀態變成零速度高密度狀態，即停車狀態，形成集結波，這種集結波也可稱為停車波，停車波沿停車隊列的尾部向上游延伸的速度就是停車波的波速，根據交通波理論中波速的基本公式，代入，到式（1）中，容易得到擁堵前停車波的波速為

4 道路交通阻抗的排隊論模型

對一般交通網絡的路段，假定車流到達服從參數為的泊松分布，行駛時間服從參數為的負指數分布，路段車流的最大容量為，該路段的基本通行時間為，則車輛在該路段行駛的時間可分為兩部分：一部分是由于擁擠造成的延誤，另一部分是基本通行時間[2]。經推導可得到車輛經過該路段的平均時間公式：

5 模型分析

由模型求解可知小區周邊通道因占道問題交通擁堵的時間越長，車輛在行駛期間是否自由，也就是車輛行駛的暢通性較低，從而車道的通行能力越低，因此縮短交通接警時間，減少交通的受阻程度，有利于緩解堵塞程度，加快車輛速度，改善路口通行能力和通行速度。

解決方案如下。

小區周圍的城市的交通情況包括這樣幾個方面：一是交通管理方面，二是交通供給方面；三是交通需求方面。如果要穩定和維持一個城市十分有序的交通情況，交通供給與交通需求這兩個方面要保持在同一水平線上。但不論是哪一方面，都要結合該城市實際的、不斷變化的交通情況，從城市的里面找到原因，要以人為本，聽從廣大群眾的建議，并且能夠讓群眾滿意，于此同時，在交通設施、交通信號等各方面要不斷完善，做到最好。

在交通信號等方面，要配置配時，合理安排，讓出現交通延誤這種情況的概率降到最小，在進行實地調查的情況下，要根據不同時段不同路口的車流量，有針對性地采取相應措施，對每個路口盡可能地采取最適合的配時措施。

要根據不同交叉路口的車流流向，設置好合理有效的車道。要進行多次的實地調查，調查不同時間、不同地點、不同交叉路口的交通流量，才能夠最有效、最快速、最全面地了解不同交叉路口的相關信息和基本數據，并能夠在交通管理這一方面利用好這些數據，才能夠及時有效地對交叉路口的車行道進行提升和優化。

要科學有效的規劃交叉口，充分利用好相關的理論知識，根據相關理論，道路交叉口由道路的實際通行能力決定。相關的負責部門要對經常堵車的交叉口進行改造，增大車道的數量等，用來提高通行能力。

6 模型優缺點

優點如下。

適用于較多種類的車道占用情況，具有形式簡單，便于計算，應用面廣泛等優點。

考慮到題中涉及問題的特殊性，本文主要采用了交通波理論模型和排隊論理論，而不是傳統的統計模型，分析更有據，預測更精準。

缺點如下。

模型處理時雖然形式簡單，便于計算，但是道路交通問題并不具有普遍性，此模型得出的結論只能反映道路實際通行能力和道路服務水平的大致關。

由于缺少路況資料和數據，本文無法進行模型的檢驗，模型選取的準確性和精確性無法確保。

7 模型優化

在模型的優化與改進部分，如果有更加充足的數據，可以通過使用SPSS軟件對交通情況進行線性回歸分析。

8 結語

通過研究車道占用對小區周邊道路的影響，采取適當的有效方法和措施來提高所有的車輛在相關路段的通行能力，要盡可能地讓時間占有率變小，不會導致交通阻塞這一情況，同時也讓車輛排隊這種情況不會發生。

參考文獻

[1] 北京市市政設計研究院.城市道路設計規范[S].中華人民共和國建設部，1999.

[2] 陳曉明.混合交通條件信號交叉口通行能力研究[D].北京：北京交通大學，2009.endprint