基于小区开放对道路通行的影响的评价

康素梅

摘要：本文主要讨论了小区开放后对周边道路的影响，通过运用微观交通流仿真软件VISSIM、路网可靠度评价指标等数学模型，并运用了图表具体比对小区开放前后的道路车流量的大小和不同小区类型的道路开放前后车辆的行驶状况，并且本文以某地开放小区为例，结合实际情况来分析了开放小区前后对周围道路交通的影响，并得出了开放小区道路在一定程度上是可以增加路网密度并且缓解原道路交通压力的，做到了从数学角度出发向有关部门提出合理并具有科学依据的建议。

关键词：小区开放；可靠度；交通流；道路通行能力

一、问题分析

早期中国的机动化水平低下，道路车流量也较为低下。但在高速发展的今天，城市交通流量也已经随着国人眼光的放宽而随之增高。交通道路所要承受的压力也就日益增大，于是小区开放就成为了解决城市道路交通拥堵的可行方法之一。

小区道路开放必定会扩大城市公共交通网络的覆盖范围，并从而增强了市道路整体网络的性能。通过研究查询资料发现，小区开放后原本的交通系统会与新系统混合，车流量、道路能提供的通行能力等等都会影响道路的通行能力。通过对比，我们选择路网可靠度这一指标来评价小区开放后小区周边道路通行能力的变化。

小区道路的开放影响了城市整体道路交通网络，也必然能在一定范围内能解决交通拥堵问题。为研究小区开放对道路的影响，本文以某小区为案例分析，通过运用交通仿真计算机数学模型，在相同时间段内收集到的数据来分析不同类型小区开放前后人们不同交通出行方式下交通的运行状况和选取的小区周围主干道路路段的使用者的出行时间和行程延误以及车流量的对比，通过建立表格数据并做成折线图来直观明确分析小区开放前后交通的变化。

结合小区内部的道路结构，小区开放会使得道路整体的岔路分支增加，考虑到人们的出行安全问题必定会相应增加岔路口，则必定使得汽车通行时间增加。因此，我们将测定、收集并计算不同岔道口红绿灯的转换时间和单位时间内可通行时不同岔路口（一般小区内部车道主要以单行道或者双车道为主，）通过统计固定时间段的车辆通行数量，并建模分组比对讨论小区不同路口的车辆通行情况。由此得出应该开放哪些才能尽量减少主干道交通拥堵问题，哪些小区道路依旧保留给予业主使用，并以此为给相关部门的建议的重要依据。

二、模型的建立与求解

（一）问题一的模型建立与求解

评价指标的选择是对路网结构进行准确合理评价的基础。本文采用的基本原则是将路网看做是一个有机整体，在指标体系中建立一种应有的层次，并选取对路网研究对象具有一定代表性的研究的体系，尽可能准确的表现出反应研究对象特征。小区开放后的道路交通系统的运行状态在一定范围内基本就是取决于路网的供需条件。车流量、小区开放后对不同类型道路通行能力的影响、车主出行时间和行驶车速必然总会是不定的数据量。所以本文基于此城市小区道路系统运行状态概率型，来选择应用路网可靠度这一评价指标，用于探究小区开放对周边道路通行的影响。

1.路段运行可靠性的分析

路段运行可靠度通过对道路的使用者的主观感受分析，用以评价所驾行道路的使用情况。在本问题解决中用车速来评价道路通行状态，将路段运行可靠性定义为：通常条件下，在规定的时段内道路上车流运行速度在限制车速以上运行的概率。

2.交通流运行可靠度分析

在小区开放内部交通后其路网对道路的要求就与开放前有极大的差异。交通流理论是一个复杂的系统，通过比对开放前后车流流量、速度和密度之间关系，来探究并得出道路运行的数据。本文利用美国联邦高速公路管理局NG— SIM项目数据，对不同车距的情况下的交通流速度分别进行建模，由结果可得：当交通流密度较小时，速度大致服从对数正态分布；而交通流密度较大时，速度更接近于负指数分布。经过与实际数据的比对，该结果十分符合实际情况。

（二）问题二模型的建立与求解

根据道路建设类型、道路管理能力和道路服务水平的不同，可将道路通行能力分为以下三大块：基本通行能力、可能通行能力、实际通行能力。可能通行能力是以基本能力为基础，并考虑实际的道路类型和交通状况，确定其修正基本数据，再用修正的数据乘上面所说的基本通行能力，就可的到实际道路通行能力值。

Braess悖论是20世纪60年代由数学家Dietrich Braess提出的，其意义在于人们在选择自己出行最优路线时，可能会在原有的道路上额外增加新的道路，此种行为实际上不但没有减少出行时间，反而降低了整个路网的通行能力。

（三）问题三的模型建立与求解

交通仿真是20世纪60年代以来，采用计算机数学模型来反映复杂道路交通现象的交通分析的一种方法。从研究方向上来看，道路交通仿真是对交通流时间和空间变化进行复盘的模拟技术。而其中应用较广的软件就是由德国一家公司开发的微观交通流仿真软件系统VISSIM。该软件系统可结合小区周边道路类型、红绿灯转换时间、车辆种类等来分析路网承受能力问题，是有力的分析工具。

小区交通的开放是以增加路网密集度、提高道路的承受车流量的能力、改善交通拥堵状况为目的，对小区以及周围交通进行强有力的改善。本文中利用了交通仿真模拟的方案评价功能，对不同类型小区交通开放前后路网的道路车流量进行对比，依据仿真结果与现状的对比来研究小区开放后对道路通行的影响。

三、结果分析

从两种类型小区周边道路通行结果可以看出来，出行者总的行驶距离增加了，但总行程时间和行程延误降低了，即路网内的车辆行驶车速有所提高。从而以上结果验证了无论是方格型小区还是环形小区，小区开放确实可以缓解周边主、干道路的交通压力，提高小区周边道路通行能力。

四、问题四的解决

根据前三个问题的研究结果，向城市规划和交通管理部门提出以下合理化的建议：（一）开放小区道路此种计划应以改变大规模的封闭式小区为主，以小规模封闭式小区为辅。规模较小的小区以单行道与双车道为主，而大型小区以多车道为主，单行道为辅，将小区内部干道与外部交通路线结合，可以承担更多车流量，以此来从某种程度上解决主干道因车流过多而导致的拥堵问题。而小规模的封闭式小区多以的单行道和双车道为主，可适当开放，因为即使全部开放，对城市的整个道路网络影响并不显著，收效甚微，甚至会因为道路的狭窄引起局部交通堵塞。（二）重视小区内部的支路，将其有效利用。如果缺乏完备的支路体系，混行交通，不合理的微观布局将难以改变，路网升级也会面临巨大的困难，付出惨痛的代价。因此，城市规划时，应在支路方向多建设开放式小区，而不单一的布置在沿街，将小区建设在纵深方向，一方面可以减少直接通向主干道的人流和车流，另一方面也可以带动支路内的环境建设和改造。总体上改变目前建筑主要在主干道两侧蔓延的态势。

自由发展的大马路难以缓解堵塞，建设开放式小区时候将内部支路与外部道路有机结合成为网状结构，总体来说，开放小区使得道路网络可靠度提高，能承担一部分车流量，增加出行路线，达到人流和车流的分散和疏通。道路增加后也可以促进小区居民的步行，从而减少机动车出行的频率。

【参考文献】

[1]李向鹏.城市交通拥堵对策——封闭型小区交通开放研究[D].长沙理工大学，2014.

[2]裴玉龙，丁千峰.开放式结构居住小区的发展研究[C].中国城市交通规划学术委员会年会暨学术研讨会，2005.

[3]彭燕.开放式结构居住小区的发展研究[D].重庆大学，2008.