基于時空分析的小區開放對道路影響的研究

陳 錦，魏萌然

（西北民族大學 經濟學院，甘肅 蘭州730030）

1 引言

隨著中國經濟的快速發展，城市規模不斷壯大，人口和汽車數量也日益增多，而城市空間和道路設施有限，致使城市交通問題日益突出。2016-02-21，國務院發布《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》，其中第十六條關于推廣街區制，原則上不再建設封閉住宅小區，已建成的住宅小區和單位大院要逐步開放等意見，引起了廣泛的關注和討論。封閉型小區內部道路系統呈現出內向型樹狀結構，多為斷頭路，破壞了城市道路網之間的聯系，降低了支路網的密度，使道路之間的可達性下降。

2 模型的建立與求解

2.1 第一個問題

2.1.1 模型的建立

根據道路入口速度v1與v2之間的差值與綠燈時間t之間的聯系求出車輛在綠燈時間內前進的距離L3之間的關系式如下：v=（v1－v2），L3=vt。

由車輛在綠燈時間內前進的距離L3與車輛長度與間距之和L4之間的關系求出t時間內流入k1輛車，得到關系式

定義k為比例系數，是道路中總長度L與單位時間內流入k1輛車的比值，如公式總長度L與k、（v1－v2）、t成正比，與L4成反比，得到關系式由于相等時間地區內，L4、t為定值，在同一段路況K為定值，得到L與速度（v1－v2）成正比。

2.1.2 模型的求解

根據截圖算出v1=25 和v2=13，為方便計算時間取1 個單位，查閱資料得到小汽車長度為4 m，大型客車的長度為10 m，車間距為1 m。m=690、n=230，則按權重來分，大型客車和小汽車各半權，得到L4=7.5。則求出為57.5。

在小區封閉時，長度為m，寬度為n。當只考慮一條路時，則總長度L1=m。在小區開放的時候，長度為m，寬度為n。橫向插入a條路，縱向插入b條路。得到小區開放后的總長與a和b之間的關系：

查閱資料以及根據實際，得到m、n間的關系：

將選取的封閉式小區內部的一條或者多條道路與外界的市政道路連接，供車輛或者行人使用。將封閉后的小區改造成開放式的小區，并選取同樣的監測時間08：30。可以看到紅色區域幾乎消失了，黃色區域也比之前減小了，綠色區域占據大部分區域。

由于將小區開放，加強了干道與干道、干道與次干道、次干道與次干道之間的聯系，并且開放了一些街區的次干道，使之能夠直接通到主干道上，極大地緩解了交通壓力，讓交通狀況能夠通暢、迅速。

2.2 第二個問題

為了確定不同時空內的車輛的凈流入量，選取地點為蘭州市城管區。采用高德地圖在開啟路況的情況下對24 h 路況每半小時進行截圖，根據查閱的資料可知路況的深紅色、紅色、黃色、綠色分別代表路況及其擁擠、路況擁擠、緩行、暢通。根據網上查閱的資料可知，及其擁擠、路況擁擠、緩行、暢通的速度分別為0～10 km/h、10～20 km/h、20～30 km/h、30～40 km/h。截取2016-09-11 從早到晚3 個不同時間點——08：00、12：00、17：00 的車輛路況分布圖。

根據數據得到2016-09-11 從早到晚3 個不同時間點——08：00、12：00、17：00 的坐標與速度分布圖，使用部分得到的數據，將其繪制于一個三維時空模型中，x和y軸構成了二維平面，模擬地理坐標位置，z軸模擬速度。

通過08：00 的模擬圖，可以得出，該小區車輛速度在社區開放后均有顯著提升：小區開放前的最高值由25 km/h提升到開放后的最高值65 km/h；開放前的最低值由5 km/h提升到13 km/h。由此可以說明，社區各道路車輛速度的明顯提升在一定程度上反映了道路通行量的增加，小區道路的開放提升了道路的通行能力。

通過12：00 的模擬圖，可以得出該小區車輛速度在社區開放后均有顯著提升：小區開放前的最高值由25 km/h 提升到開放后的最高值65 km/h；開放前的最低值由5 km/h提升到13 km/h。由此可以說明，社區各道路車輛速度的明顯提升在一定程度上反映了道路通行量的增加，小區道路開放提升了道路的通行能力。

通過17：00 的模擬圖，可以得出該小區車輛速度在社區開放后均有顯著提升：小區開放前的最高值由25 km/h 提升到開放后的最高值65 km/h；開放前的最低值由5 km/h 提升到13 km/h。由此可以說明，社區各道路車輛速度的明顯提升在一定程度上反映了道路通行量的增加，小區道路的開放提升了道路的通行能力。

根據8：00、12：00、17：00 各時間點顯示，該小區車輛速度在社區開放后均有顯著提升，由此可以說明，社區各道路車輛速度的明顯提升在一定程度上反映了道路通行量的增加，小區道路的開放提升了道路的通行能力。

根據路線圖，畫出圖1、圖2、圖3，由圖可以看出擁堵程度較高或較通暢的區域。

圖1 08：00 擁堵情況

圖2 12：00 擁堵情況

圖3 17：00 擁堵情況

由蘭州市交通狀況空間分布圖可知，顏色分布在一定程度上反映了道路通行量：萬博植物園為早晨08：00 車流量最高地段，當12：00 時，蘭州市區道路通行量最高是水車博覽園至白塔山公園路段，當17：00 時，蘭州交通最為堵路段上升為三地段，分別為水車博覽園至白塔山公園路段、蘭州東站附近、蘭州理工大學—甘肅陽光大酒店處。