小區(qū)開放對周邊道路的影響

吳涵

（安徽理工大學(xué)，安徽 淮南 232001）

小區(qū)開放對周邊道路的影響

吳涵

（安徽理工大學(xué)，安徽 淮南 232001）

本文應(yīng)用層次分析法，利用OD估計(jì)模型和道路分配模型，使用MATALB、AutoCAD、Excel等軟件，計(jì)算小區(qū)周邊道路的服務(wù)水平，研究小區(qū)開放對道路通行的影響，最后根據(jù)所得結(jié)果向城市交通管理部門提供相應(yīng)的合理化建議。

OD估計(jì)模型；MATALB；AutoCAD；通行能力

1 建立合適的評價(jià)體系指標(biāo)

經(jīng)調(diào)查小區(qū)開放前的道路服務(wù)水平根據(jù)道路的交通量與通行能力的比值V/C來衡量；而小區(qū)開放后道路服務(wù)水平的評價(jià)指標(biāo)［1］為：交通量與通行能力的比值V/C，小區(qū)與主干道交叉口平均延誤時(shí)間tL，行人安全A。建立好相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)后，假設(shè)研究一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的小區(qū)形狀規(guī)則（含有4個(gè)主干道和2條次干道，并且有4個(gè)內(nèi)道和主干道交叉路口），通過搜集數(shù)據(jù)利用層次分析法進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，得出車流量、道路類型、行駛速度這三個(gè)因素對道路的服務(wù)水平影響最大。再根據(jù)模糊數(shù)學(xué)模型和MATLAB分別計(jì)算出小區(qū)道路開放前后的道路服務(wù)水平，結(jié)果顯示：小區(qū)道路開放后的服務(wù)水平相比開放前增加了72.0%，其服務(wù)水平顯著提高。

2 建立車輛通行的數(shù)學(xué)模型

小區(qū)開放后最具有代表性的研究對象就是4個(gè)主干道與其他道路的交叉口處，為簡化問題僅以一個(gè)交叉口為研究對象，利用AUTOCAD以雙向4車道為例，畫出簡圖并標(biāo)出車流量的方向。規(guī)定：從小區(qū)內(nèi)部開上主干道的車輛和從主干道進(jìn)入小區(qū)的車輛只允許向右拐彎，這樣有利于車輛的快速通過和保證行人的安全。車輛通行的數(shù)學(xué)模型如圖1所示。

圖1 車輛通行的數(shù)學(xué)模型

下面通過OD矩陣［2］建立OD估計(jì)模型，進(jìn)一步分析小區(qū)開放對周邊道路通行的影響，并作出評價(jià)，其矩陣中OD點(diǎn)的交通量和OD間的路徑流量的守恒關(guān)系：

路段流量和路徑流量的關(guān)系滿足守恒條件：

即路段流量是總OD對總可行路徑流量分配到各不同路段上的流量總和，對（2）式稍作修改即可得出路段流量和OD矩陣的守恒關(guān)系：

OD模型求得的新的路段流量v和上一次迭代的路段流量VK構(gòu)造的可行方向?yàn)閂-VK。

設(shè)每天上下班和上下學(xué)的高峰期為時(shí)間段一，包括6:00-9:00、11：00-12:00、18:00-19:00，其余的為時(shí)間段二。由于行人的流量會(huì)影響小區(qū)周邊道路的車輛通行能力，所以需要分開考慮。在時(shí)間段一，小區(qū)道路與主干道交叉路口延長時(shí)間受到電動(dòng)車和行人的影響，開放小區(qū)路口會(huì)使交叉路口延長時(shí)間增加。在時(shí)間段二，由于車流量增多，排隊(duì)長度會(huì)增加，此時(shí)開放小區(qū)道路會(huì)使車流量在某一路段上降低，排隊(duì)長度降低，但根據(jù)速度及指標(biāo)權(quán)重可知其影響小于道路未開放前的。此時(shí)，建立OD模型與道路分配模型可以選出最優(yōu)道路，使開放小區(qū)道路對周圍道路的影響為有益的。

3 定量比較各類型小區(qū)開放前后對道路通行的影響

小區(qū)按規(guī)模大小可分為大型、中型和小型社區(qū)［3］，為方便建模分析，僅以大型社區(qū)與中型社區(qū)為對象。小區(qū)內(nèi)的道路又可分為環(huán)形交叉口與普通交叉口，這兩種道路交叉口的交通量存在差距，而交叉口的差異可以回饋到小區(qū)的道路開放對交通的影響上來。通過對搜集數(shù)據(jù)的整理，可畫出相應(yīng)的車流量趨勢圖，如圖2所示。

圖2 各類型小區(qū)開放前后對道路通行影響的定量比較

4 小區(qū)開放建議

對于小區(qū)交通開放，以建設(shè)低碳城市交通為目的，同時(shí)為城市建設(shè)和發(fā)展，可向城市規(guī)劃和交通管理部門提出以下合理化建議［4］。

4.1 道路開放與設(shè)計(jì)方面

①利用交通微循環(huán)原理，將小區(qū)內(nèi)的端頭路相互連接起來，為行人和車輛提供更多有效的可選路徑，提高分流能力；②在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮在小區(qū)道路交叉口建設(shè)一個(gè)環(huán)形建筑（如花壇等），這樣可以使車輛在經(jīng)過交叉路口時(shí)排成環(huán)形隊(duì)列，可有效緩解擁擠問題，并且突破車輛只能右轉(zhuǎn)彎的局限。

4.2 交通組織方面

①限制機(jī)動(dòng)車的交通量，可在某一時(shí)間段限制重型卡車的通行量；②減少車輛停車次數(shù)，可提高道路通行率。

4.3 交通安全方面

①在小區(qū)內(nèi)鼓勵(lì)慢行交通，在一定程度上可保證行人安全；②設(shè)計(jì)小區(qū)間道路線形，可加入彎道和曲線，根據(jù)需要可在支路上設(shè)置路障，兩側(cè)鋪設(shè)人行道，施行人車分離；③設(shè)置限速標(biāo)志，規(guī)范自行車與電動(dòng)車的交通行為，指定其專用道路；④從交通設(shè)施入手，在小區(qū)出入口處設(shè)置減速帶和交通標(biāo)志牌。

4.4 居民安全方面

①在新形成的小區(qū)出入口處和內(nèi)部裝置監(jiān)控設(shè)備，并且安裝一些報(bào)警裝備；②在小區(qū)樓房或重要地方可以安裝密碼鎖。

小區(qū)道路的開放可以使住區(qū)與城市之間相互聯(lián)系，有利于社區(qū)與城市可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建城市交通網(wǎng)絡(luò)，提高交通運(yùn)營速度和通行能力，減少出行延誤時(shí)間，提高出行效率。

［1］祝付玲.城市道路交通擁堵評價(jià)指標(biāo)體系研究［D］.南京：東南大學(xué)，2006.

［2］蔣云.OD估計(jì)算法研究［D］.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2015.

［3］李向朋.城市交通擁堵對策——封閉型小區(qū)交通開放研究［D］.長沙：長沙理工大學(xué)，2014.

［4］王一飛，車偉光，陳賢，等.住宅小區(qū)對城市交通的互動(dòng)影響［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（3）：80-83.

The Influence of Community Opening on Surrounding Roads

Wu Han
（Anhui University of Science and Technology，Huainan Anhui 232001）

Analytic hierarchy process was applied in this paper,and the OD estimation model and road distribution model were used to calculate the community surrounding road service level with MATALB,AutoCAD,Excel and so on,in order to study the influence of the area open to traffic.Finally,according to the results,some corresponding rationalization proposal were provided to the urban traffic management department.

the OD estimation model；MATALB；AutoCAD；capacity

U491

A

1003-5168（2017）05-0106-02

2017-04-15

吳涵（1996-），女，本科在讀，研究方向：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)。