呂敏紅++++楊青++++李華

摘 要： 文章利用層次分析法建立小區(qū)周邊道路車輛通行的數學模型，研究小區(qū)開放后對周邊道路通行的影響，得到評價周邊道路通行情況的綜合評價指標模型，從而針對這兩種不同類型小區(qū)研究其開放前后對周圍道路通行的影響。

關鍵詞： 評價指標體系 層次分析法 綜合評價指標模型

1.道路通行情況評價指標體系

由于近年來城市化發(fā)展迅猛，現行的封閉式住宅小區(qū)破壞了城市路網結構，容易造成城市交通阻塞。為提高道路交通的通行能力，考慮是否需要將封閉式住宅小區(qū)轉化為開放型住宅小區(qū)迫在眉睫。對于道路交通情況的評價，可用車輛的密度、車輛的平均速度、車流量及行車延遲時間這四個指標表示。

車輛的平均速度反映了每輛車在單位時間內通過的路程，當交通十分擁擠時，平均速度幾乎為零，同時車輛密度最大，而車流量卻是最小的。平均速度越大，說明道路越暢通，交通壓力越小。車輛密度反映了某一時刻單位道路長度車的數量，即ρ=N/S，其中N為一天內通過整條道路車輛數的平均值，ρ為一天內平均車輛密度。

在正常情況下，車流量越大，ρ也會增大。但是當交通擁擠十分嚴重的時候，車會處于幾乎靜止狀態(tài)，車流量近似于零，而此時的車輛密度卻是最大值，因此該指標應該和車流量根據實際情況評價。車流量反映了單位時間內通過道路某一道路斷面的車輛數，即Q=ρV，其中Q為一天內平均車流量。當Q接近于零時，車輛的平均速度也接近于零，車輛密度最大，此時道路交通最擁堵；當Q增大時，道路上的車輛數會增大，車輛密度也會增大。

行車延遲時間反映了在小區(qū)和主干道交叉路口處對正常行車的影響，即橫穿主干道車輛所用的時間。因為車輛合流的時間較短，對道路交通的影響較小，所以可忽略不計。如果小區(qū)出入口所連接的主干道可穿越，故只需考慮左轉進出小區(qū)道路口車輛和直行進出小區(qū)道路口車輛，即：

其中t為行車延遲時間，P為道路寬度，V為車輛通過交叉路口的速度，m為左轉進出小區(qū)道路口車輛數，c為直行進出小區(qū)道路口車輛數。

如果小區(qū)出入口所連接的主干道不可穿越，則該出入口對主干道交通影響只有車輛合流的影響，因此可忽略不計，則整條道路上總的延遲時間為：

T=t+（L-L′）t（2）

其中T為整條道路上總的延遲時間，L為整條道路上小區(qū)出入口的個數，L′為不可穿越主干道的小區(qū)出入口的路口個數，t為小區(qū)開放前原有路口車輛的延遲時間，t為小區(qū)開放后出入口處車輛的延遲時間。道路十字路口紅燈時間反映了在車輛在進出入道路時等待時間。因為在開放前后紅、綠燈時間不變，對車輛的行車延遲時間沒有影響，所以不考慮。

2.綜合評價指標模型

本文首先用層次分析法[1]計算四個評價指標所占的權重，比較各個指標對道路交通的影響程度大小，按照尺度標準可以得到由車輛的密度、車輛的平均速度、車流量、行車延遲時間中任意兩個因素對周邊道路通行情況影響程度，得到任意兩個因素對周邊道路通行情況影響程度，進而得到判斷矩陣

A 1 2 1/2 31/2 1 1/3 1/2 2 3 1 41/3 2 1/4 1（3）

然后將判斷矩陣A的每一列向量歸一化：

得到權向量w=，進而得到各個指標的權重見下表。

表 各個指標的權重

再計算出最大特征根的近似值，求解得到λ=4.1575。因為判斷矩陣通常是不一致的，選擇λ的特征向量作為被比較指標的權向量，不一致程度應在容許的范圍內，故對判斷矩陣做一致性檢驗。

一致性指標：

CI=

其中k為指標的個數，經過計算得到CI=0.0525，隨即一致性指標RI=0.9

所以一致性比率為：

CR===0.0583<0.1

為了研究開放小區(qū)后對周邊道路交通的影響，構建一個綜合評價指標：

B=8α/29+7β/59+6γ/13+14σ/97

其中α表示小區(qū)開放前后周邊道路車流量的變化率，β表示小區(qū)開放前后周邊道路車輛密度的變化率，γ表示小區(qū)開放前后周邊道路車輛平均速度的變化率，σ表示小區(qū)開放前后周邊道路車輛行駛延遲時間的變化率，整理后得到：

3.實例

根據小區(qū)周圍道路位置的不同，分別對西安市兩個不同類型的小區(qū)進行研究，小區(qū)見圖1、圖2，分別求得小區(qū)開放前后綜合評價指數。

對于第一類小區(qū)，通過計算得到小區(qū)開放前的綜合評價指數B=0.5736，小區(qū)開放后的綜合評價指數B=0.5378，通過對比可以得到開放后的綜合評價指數小于開放前的，表明開放后小區(qū)道路后對周圍道路交通起疏導作用，所以該種類型的小區(qū)可以改為開放小區(qū)。

對于第二類小區(qū)，通過計算得到小區(qū)開放前的綜合評價指數B=0.4995，小區(qū)開放后的綜合評價指數B=0.5003，通過對比可以得到開放后的綜合評價指數大于開放前的，表明開放后小區(qū)對周圍道路的交通影響比較大，會使道路比開放前更擁擠，所以該種類型的小區(qū)不適合開放小區(qū)。

4.結語

本文利用層次分析法，得到評價周邊道路通行情況的綜合評價指標模型，針對兩種不同類型小區(qū)，研究其開放前后對周圍道路通行情況的影響。若為第一種類型小區(qū)則適合開放，因為開放后小區(qū)對周圍道路交通起疏導作用。若小區(qū)為第二種類型則不適合開放，因為這類小區(qū)開放后會使其周邊道路比開放前更加擁擠。所以小區(qū)的類型和周邊情況決定該小區(qū)是否適合開放。

參考文獻：

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通訊作者：呂敏紅