小区开放对道路通行的影响

朱立勋 李云川

摘要：本文针对2016年全国大学生数学建模竞赛B题，运用层次分析、交通分配理论等方法给出了解决这个问题的思路，得到了小区道路通行能力的几个指标，并针对不同区域给出了合理建议。文章最后通过交通分配作用对小区周围交通量的调查给出了可行的几种方法。

关键词：封闭小区开放；交通影响分析；通行量；交通分配作用

对于问题中涉及的评价指标体系，新开发的小区对于道路通行能力的影响，一般来说影响肯定有好有坏，对于小区不同的路径也有不同的影响，因为每条路对于目的地的不同人们的选择也更具有选择性，开发者理想是缓解交通压力，可是实际上人们更倾向于选择近的路程，从而有可能引发交通堵塞，起不到预期的效果，因此需要全方位的分析小区内部因素，选取合适的指标来评价对周边道路的影响。

一、开放小区对周边道路交通的影响

对于此问题，需选取合适的评价指标体系，用以评价小区开放对周边道路通行的影响。我们从居住小区交通影响度开始分析，在本文中，交通影响度是衡量开放小区对其周边道路通行可能产生影响程度的标准。小区开放对周边道路交通的影响是多方面的，因此我们采取了多目标原则，对开放小区可能影响到周边道路交通的各方面进行定性分析和定量计算，确定评价标准和评价方法，从而得到交通影响度的综合评价。为了能够准确的衡量开放小区对周边道路交通的影响，我们选取交通可达性、交叉路口服务水平、干路通达指标、路网安全性四个评价指标来评价小区开放对周边道路通行的影响。

（一）交通可达性

在一定程度上反映了这个小区的结构、土地利用、规划和基础设施之间的相互联系。而在居住小区内部，为保证居民出行安全、降低交通对居住环境的负面影响，居住区交通规划往往会采取各种流量限制、车速限制等物理措施，以限制其内部少量过境交通。小区开放后，这些道路将保持较高的畅通性，并与小区周边道路想通，使得居住区内部道路和周边道路交通整体上满足交通可达性。

（二）交叉路口服务水平

交叉路口服务水平的高低直接影响小区的交通影响程度。交叉口的服务水平使用间隙分析法，在两个相交的车流应用一个简单的排队模型。首先，确定支路上的车辆每小时能穿越主要道路车流的数量，然后根据交叉口实际通行能力及交通量确定交叉口车辆的平准延误，由服务水平与延误的对应关系确定交叉口的整体服务水平。

（三）路网安全性

路网安全性是路网交通状态中的重要属性，特指其导致的损失在可接受的水平。路网交通具有较强的关联耦合性，其管理具有全局性。故将路网安全性作为评价指标能很好的从全局上掌握小区开放对周边道路通行带来的安全问题上的影响。

（四）干路通达指标

交通干路起到连接城市各主要部分的作用，是城市道路的骨架，也是车流量最大的道路，主要功能是交通运输。将其作为评价指标，能清晰的看到小区开放对周边道路带来的缓解交通压力和改善道路通行的作用。

依据仿真获得的数据对居于市中心小区路网运行进行分析，从整个路网评价结果可以看出来：居于市中心的小区开放后，增加了总的行驶距离，但总行程时间和行程延误减少，即路网内的车辆行驶车速有所提高。可以得出小区开放后使城市交通具有较强的整体性，可以看出小区开放后平均出行时间下降，且出行延误降低，变化尤为明显，使得整个路网的效益提高。

通过对比小区开放前后交叉口的延误和排队长度，可以得出虽然部分交叉口延误上升，但总的延误时间是减小的。以上结果充分说明了居于市中心小区开放后，作为城市的一个重要支路，可以缓解城市主、次道路的交通压力，提高整个路网的效率。

居于郊区的小区开放后，增加了总的行驶距离，但总行程时间和行程延误减少，但没有明显的飞跃，即路网内的车辆行驶车速有所提高，但车辆行驶速度提高不明显。可以看出小区开放后平均出行时间下降，且出行延误降低。通过对比小区开放前后交叉口的延误和排队长度，可以得出总的延误时间减小。以上结果说明了居于郊区小区开放后，缓解了郊区周围主、次道路的交通压力，提高整个路网的效率。

二、小区周围交通量的调查

城市交通调查的目的是找出交通显现的特征性趋向，城市交通调查的目的是找出交通现象的特征性趋向，在道路系统中选定地点或路段，收集和掌握车辆、行人运行情况的实际数据。通过搜集交通量资料，可获得交通量在时间、空间上的变化和分布规律，为交通规划、道路建设、交通控制与管理、工程、分析等提供必要的基拙数据。论文中交通调查，主要针对小区周围道路系统现状调查，选择范围必须大于交通开放的对象。通过研究封闭型小区交通开放来缓解城市交通压力，所选对象一般位于市中也或交通压力较大地段，其周边出行较为频繁。交通量现状调查不仅包括机动车，还应对短距离出行现状进行调查。短距离出行是指由于出行距离短可通过选择步行、自行车、电动车等交通方式来实现。调查地点一般选择在交叉口、路段、小区出入口处同时进行调查。调査时间一般选择在进出高峰时段，根据需要确定是否进行非高峰时段交通调查调查。方法采用人工法、摄像法、自动计数法等，非机动车调查方法主要采用人工计数法。

小区周围道路网分析道路网分析主要为获得在小区周围交通运输状况，包括交叉口延误时间、排队长度、运营速度、行程延误时间等，进一步判断主干道与主干道、次干道与主干道、次干道与次干道之间联系，同时可作为封闭型小区对城市交通影响评价的依据。

三、交通分配作用

交通分配是把通过调查获得各种出行方式的通行量，根据道路网现状的描述，按照一定规则且符合实际地，分配到路网中的各条道路上，由此获得路网中各路段、交叉口交通量数据。交通分配的作用主要有三个方面：

（一）评价现状道路网项目和路网规划方案的优劣性

交通分配是判断道路网现状和规划网络是否合理的主要依据，通过把通行量分配到现状路网、规划路网，可获得二者路段流量、饱和度、行程时间等，用于分析它们的交通负荷，由此可检查规划路网的不足之处。

（二）标定分配模型参数

根据交通分配到各个路段上的通行量，调查获得的平均斤程速度，利用线性回归分析法获得分配的参数，通过与调查的数据对比，还可检验模型参数的准确度。

（三）检验路网现状存在的矛盾与不足

在现状路网上分配未来通行量，可推出将來可能出现交通拥堵的关键路段、交叉口，检验路网现状是否合理、是巧能满足未来城市交通需求。依据此分配结果和评价结果，判断是否对城市路网进行优化、护建等。

通过交通分配获得新建道路后各个路段上的流量，及利用分配到的流量和调查数据求出模型参数，更加合理的评价交通巧放效果。

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