胡遠(yuǎn)林 戢予 楊倩飛 周靜 重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院/重慶國際半導(dǎo)體學(xué)院

基于MATLAB的小區(qū)開放對道路通行影響的研究

胡遠(yuǎn)林 戢予 楊倩飛 周靜 重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院/重慶國際半導(dǎo)體學(xué)院

本文選取小區(qū)周圍某一條經(jīng)常擁堵的道路為研究對象，在此道路上的某一個交通擁堵點(diǎn)可作為小區(qū)開放后的一條支路口，而小區(qū)開放前并該無支路口，然后建立車輛通行微分方程模型來衡量車輛在道路上的動態(tài)變化過程，最后通過MATLAB軟件仿真得出小區(qū)開放后有利于緩解交通壓力的影響。

小區(qū)開放 微分方程模型 MATLAB

1 概述

小區(qū)周圍的道路在車輛高峰時期很可能會造成交通堵塞，本文選取其中的一條道路進(jìn)行分析。在選取的道路上找到一個擁堵點(diǎn)，若小區(qū)開放后，該擁堵點(diǎn)變成一條通向小區(qū)的單行道支路。在擁堵點(diǎn)附近肯定有一部分車處于擁堵狀態(tài)，后面不擁堵的車又陸陸續(xù)續(xù)駛來，不斷進(jìn)入擁堵狀態(tài)。與此同時，前面擁堵的車也會脫離擁堵狀態(tài)，駛向前方。本文建立了微分方程模型來動態(tài)描述整個車輛通行的過程，并以此研究小區(qū)開放對道路通行的影響。

2 微分方程模型的建立

小區(qū)開放前、后的某一條主干路道路模型如圖1、圖2所示：

圖1 小區(qū)開放前道路模型圖

圖2 小區(qū)開放后道路模型圖

1）單位時間內(nèi)未進(jìn)入擁堵狀態(tài)車輛數(shù)的減少滿足：

2）單位時間內(nèi)擁堵車輛的增加滿足：

3）單位時間內(nèi)脫離擁堵狀態(tài)的車輛的增加滿足：

4）單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)彎進(jìn)入小區(qū)車輛數(shù)的增加：

3 仿真結(jié)果

表1 不同類型小區(qū)的值表

表1 不同類型小區(qū)的值表

小區(qū)類型 類型1類型2類型3類型4類型5類型6類型7類型8類型9 3 3 2 2 2 4 2 3 3 N 4 4 5 3 4 5 3 4 5 0 . 0 2 9 5 0 . 0 2 9 5 0 . 0 2 6 8 0 . 0 5 7 0 0 . 0 3 7 9 0 . 0 1 7 9 0 . 0 5 7 0 0 . 0 2 9 5 0 . 0 2 1 9

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

4 總結(jié)

5 相關(guān)代碼

[1]馬小鳳.開放型住區(qū)實(shí)證研究[D].華中科技大學(xué),2013

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

[3]趙靜，但琦，嚴(yán)尚安等.數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)(第三版)[M].高等教育出版社，2007，（07）