關(guān)于開放小區(qū)解決交通擁堵問題指標(biāo)參數(shù)的探討

陳興菊 鮑紫惠 肖亮 張玉林

【摘 要】本文通過分析影響道路交通的因素，確立相關(guān)指標(biāo)，比如從單位時(shí)間內(nèi)通過的車輛數(shù)量、密度、速度方面建立通行能力、交流量的指標(biāo).并采用模糊評(píng)判法反映道路擁擠程度，利用擁擠程度來刻畫通行情況，進(jìn)而比較開放小區(qū)前后的擁擠度，根據(jù)前后變化來評(píng)判開放對(duì)周邊道路通行的影響。為進(jìn)一步建立由通行能力為主要參數(shù)的車輛通行數(shù)學(xué)模型做準(zhǔn)備。

【關(guān)鍵詞】開放小區(qū)；道路交通；交通流

中圖分類號(hào)：TP30 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）28-0007-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.28.003

【Abstract】By analyzing the factors that affect road traffic，this paper establishes relevant indicators.For example， from the number of vehicles passing per unit time，density，speed to establish capacity，exchange rate indicators.Fuzzy evaluation method is used to reflect the degree of road congestion，and the degree of congestion is used to describe the traffic situation.In order to further establish the mathematical model of vehicle traffic with main traffic parameters as main parameters.

【Key words】Open community；Traffic system；Traffic flow

為了優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，緩解交通擁堵問題，改善交通狀況等國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》，其中的第十六條關(guān)于推廣街區(qū)制，原則上不再建設(shè)封閉住宅小區(qū)，已建成的住宅小區(qū)和單位大院要逐步開放，引起了廣泛關(guān)注。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。本文主要分析開放小區(qū)對(duì)周邊交通的影響，并建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。

1 問題分析

本文主要研究開放小區(qū)對(duì)道路通行的影響問題，建立車輛通行的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步通過對(duì)兩個(gè)不同類型小區(qū)周邊通行情況的定量分析，比較開放小區(qū)前后對(duì)道路通行的影響，從而提出關(guān)于小區(qū)開放的合理化建議.首先問題要求建立合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，用以評(píng)價(jià)小區(qū)開放對(duì)周邊交通的影響.然后選擇通行能力來建立車輛通行的數(shù)學(xué)模型，用車道寬度，車道數(shù)等作為參數(shù).其次在建立的數(shù)學(xué)模型上，將實(shí)際數(shù)據(jù)帶入模型中，比較兩種類型的小區(qū)開放前后的最大流量，以此檢驗(yàn)小區(qū)開放后的效果.最后，則是在前三點(diǎn)的共同基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出合理的小區(qū)開放建議.

通過分析，道路交通主要受道路條件、交通條件和交通外部環(huán)境的影響.而本文小區(qū)開放主要引起道路條件的變化，進(jìn)而影響車流量、車行速度、密度，所以可以選擇由這些參數(shù)構(gòu)成的通行能力和交通流確定為研究的指標(biāo).這些指標(biāo)也都可以直接用擁擠程度刻畫，兩者雖有交集但各有優(yōu)缺點(diǎn).實(shí)際中將兩個(gè)模型結(jié)合研究，能更客觀、合理的評(píng)價(jià)道路通行的影響.

指標(biāo)是通過分析道路通行受影響的因素，根據(jù)題意選取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，而評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇必須遵循一定的規(guī)則：整體完整性，客觀性，可操作性，可比性等原則.根據(jù)道路通行受道路條件、交通條件的影響，小區(qū)開放改變了道路條件，進(jìn)而直接影響車流量、車行速度、密度，故可從單位時(shí)間內(nèi)通過的車輛數(shù)量、密度、速度方面建立指標(biāo)，建立的指標(biāo)為通行能力、交流量.基于指標(biāo)選擇的規(guī)則，同時(shí)選取路段平均行程速度、單位里程平均延誤和路段飽和度三個(gè)指標(biāo)，作為擁擠程度的評(píng)判指標(biāo)，即非常暢通、暢通、緩慢、擁堵和嚴(yán)重?fù)矶挛鍌€(gè)級(jí)別來劃分擁堵程度.

為敘述方便，本文做以下符號(hào)說明。令C*表示運(yùn)通能力，Q表示交通流量，V表示交通流速度，K表示交通流密度，aij表示實(shí)際車流量，cij表示最大車流量。

2 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

為了從不同角度反應(yīng)小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響，利用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)不同路網(wǎng)結(jié)構(gòu)下的通行擁擠程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而分析出小區(qū)開放對(duì)道路通行的具體影響.

2.1 指標(biāo)1：通行能力

3 模糊綜合評(píng)判模型

綜合考慮本文采取模糊數(shù)學(xué)模型來對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析和求解，列出非常順暢、順暢、緩慢、擁堵和嚴(yán)重?fù)矶挛鍌€(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來綜合評(píng)價(jià).確定出其隸屬度函數(shù)r（x），通過已確定的模糊評(píng)價(jià)矩陣R得出擁擠度系數(shù)B.建立模糊評(píng)判模型表示出道路的擁擠情況，用擁擠情況反應(yīng)道路通行狀況.

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)（三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)）

3.1.1 路段不同時(shí)段平均行程速度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

為了確定路段不同時(shí)段平均行程速度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)車速調(diào)查相關(guān)理論和交通流參數(shù)之間的關(guān)系可得出平均行程速度的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)如下：當(dāng)平均行駛速度大于45km/h，道路為非常順暢；當(dāng)速度在35-45km/h，道路為順暢；當(dāng)速度在25-35km/h，時(shí)，道路為緩慢；當(dāng)速度在15-25km/h，道路為擁堵；當(dāng)速度小于15km/h時(shí)，道路為嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

3.1.2 路段單位里程平均延誤評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

3.1.3 路段飽和度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

主要參考美國(guó)《道路通行能力手冊(cè)》、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，以及相關(guān)科研院所的研究結(jié)論，確定路段飽和度評(píng)判標(biāo)如下：當(dāng)飽和度小于0.4時(shí)，道路為非常順暢；當(dāng)飽和度為0.4-06時(shí)，道路為順暢；當(dāng)飽和度為0.6-07時(shí)，道路為緩慢；當(dāng)飽和度為0.7-0.8時(shí)，道路為擁堵；當(dāng)飽和度大于0.8時(shí)，道路為嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

3.2 建立模型

3.4 結(jié)果檢驗(yàn)與分析

時(shí)間占有率體現(xiàn)交通可間接反映交通流的運(yùn)行狀態(tài).在交通流在處于順暢的條件下，若交通量較小，車輛運(yùn)行速度較高，則單位時(shí)間內(nèi)通過檢測(cè)器的車輛數(shù)較小，導(dǎo)致時(shí)間捉拿有了較低.若交通量增加，則單位時(shí)間內(nèi)通過檢測(cè)器的車輛數(shù)增加，時(shí)間占有率增加.在交通處于擁擠條件下，則通過檢測(cè)器的交通量可能會(huì)降低，但是由于車速的明顯下降時(shí)間占有率則會(huì)處于較高的水平.

采用不同時(shí)段平均行程速度、單位里程平均延誤、路段飽和度三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，能較好刻畫小區(qū)開放對(duì)周邊道路同行的影響.

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