朱鵬　李薔　宓雪

摘 要：城市化的發(fā)展推動了交通問題的進(jìn)一步解決，開放小區(qū)的決策將對道路通行產(chǎn)生巨大作用，在眾多評價指標(biāo)體系中，車輛通行對周邊道路的影響最大，因此我們可以采用多種數(shù)學(xué)模型針對小區(qū)開放這一變化來詳細(xì)分析此變化對周邊道路有什么樣的影響，主要采用的模型有基于排隊(duì)論的道路交通阻抗模型，停車波模型，交通波理論模型，路段通行能力與自由流車速和堵塞密度模型。

關(guān)鍵詞：開放小區(qū) 交通波理論模型 路段通行能力與自由流車速和堵塞密度模型 停車波模型 道路交通阻抗的排隊(duì)論模型

中圖分類號：TU984.199 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（a）-0049-02

1 交通波理論模型

小區(qū)周邊道路往往會因?yàn)檎嫉绬栴}出現(xiàn)交通瓶頸，本文應(yīng)用類似于流體波的交通波理論。

在道路上作出這樣的假設(shè)，有這樣兩個相鄰的區(qū)域，它們的交通流密度是不同的，這兩種不同的密度被垂直線S分割，這樣的S被稱為波振面，假設(shè)S的速度用符號W表示，一般情況下，箭頭x正方向運(yùn)動的方向就是交通流的方向。

在這樣的情況下，交通流量顯然是守恒的，由此可知，在一定的車輛移動時間t內(nèi)，車輛通過界面S的具體數(shù)量，可以用N進(jìn)行如下表示：

2 路段通行能力與自由流車速和堵塞密度模型

由交通流理論可知，交通量（q）、速度（u）和密度（k）三參數(shù)之間的關(guān)系為：

q=ku （1）

其中，q為路段的車流量；k為路段車流密度；u為路段行車速度。

當(dāng)小區(qū)開放后周邊因占道問題道路上的交通量逐漸增大，達(dá)到時，道路上的車輛將開始產(chǎn)生擁擠，此時所計(jì)算到的交通密度稱為最大密度，用Kj來表示，道路的交通堵塞密度可以由道路的基本信息計(jì)算得到[1]。而所對應(yīng)的交通量就是路段通行能力。此時如果該路段的車輛仍不斷增加，將最終導(dǎo)致交通阻塞，從而使速度最后達(dá)到零，整個路段道路（車道）被車輛全部占據(jù)，我們稱此時道路上的交通密度為交通阻塞密度（又稱為最大密度）對應(yīng)的交通量顯然為零。理論上通過該路段的時間為無限長。3 停車波模型

當(dāng)小區(qū)周邊道路交通堵塞造成路段封閉斷流，車流就從高速度低密度狀態(tài)變成零速度高密度狀態(tài)，即停車狀態(tài)，形成集結(jié)波，這種集結(jié)波也可稱為停車波，停車波沿停車隊(duì)列的尾部向上游延伸的速度就是停車波的波速，根據(jù)交通波理論中波速的基本公式，代入，到式（1）中，容易得到擁堵前停車波的波速為

4 道路交通阻抗的排隊(duì)論模型

對一般交通網(wǎng)絡(luò)的路段，假定車流到達(dá)服從參數(shù)為的泊松分布，行駛時間服從參數(shù)為的負(fù)指數(shù)分布，路段車流的最大容量為，該路段的基本通行時間為，則車輛在該路段行駛的時間可分為兩部分：一部分是由于擁擠造成的延誤，另一部分是基本通行時間[2]。經(jīng)推導(dǎo)可得到車輛經(jīng)過該路段的平均時間公式：

5 模型分析

由模型求解可知小區(qū)周邊通道因占道問題交通擁堵的時間越長，車輛在行駛期間是否自由，也就是車輛行駛的暢通性較低，從而車道的通行能力越低，因此縮短交通接警時間，減少交通的受阻程度，有利于緩解堵塞程度，加快車輛速度，改善路口通行能力和通行速度。

解決方案如下。

小區(qū)周圍的城市的交通情況包括這樣幾個方面：一是交通管理方面，二是交通供給方面；三是交通需求方面。如果要穩(wěn)定和維持一個城市十分有序的交通情況，交通供給與交通需求這兩個方面要保持在同一水平線上。但不論是哪一方面，都要結(jié)合該城市實(shí)際的、不斷變化的交通情況，從城市的里面找到原因，要以人為本，聽從廣大群眾的建議，并且能夠讓群眾滿意，于此同時，在交通設(shè)施、交通信號等各方面要不斷完善，做到最好。

在交通信號等方面，要配置配時，合理安排，讓出現(xiàn)交通延誤這種情況的概率降到最小，在進(jìn)行實(shí)地調(diào)查的情況下，要根據(jù)不同時段不同路口的車流量，有針對性地采取相應(yīng)措施，對每個路口盡可能地采取最適合的配時措施。

要根據(jù)不同交叉路口的車流流向，設(shè)置好合理有效的車道。要進(jìn)行多次的實(shí)地調(diào)查，調(diào)查不同時間、不同地點(diǎn)、不同交叉路口的交通流量，才能夠最有效、最快速、最全面地了解不同交叉路口的相關(guān)信息和基本數(shù)據(jù)，并能夠在交通管理這一方面利用好這些數(shù)據(jù)，才能夠及時有效地對交叉路口的車行道進(jìn)行提升和優(yōu)化。

要科學(xué)有效的規(guī)劃交叉口，充分利用好相關(guān)的理論知識，根據(jù)相關(guān)理論，道路交叉口由道路的實(shí)際通行能力決定。相關(guān)的負(fù)責(zé)部門要對經(jīng)常堵車的交叉口進(jìn)行改造，增大車道的數(shù)量等，用來提高通行能力。

6 模型優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)如下。

適用于較多種類的車道占用情況，具有形式簡單，便于計(jì)算，應(yīng)用面廣泛等優(yōu)點(diǎn)。

考慮到題中涉及問題的特殊性，本文主要采用了交通波理論模型和排隊(duì)論理論，而不是傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)模型，分析更有據(jù)，預(yù)測更精準(zhǔn)。

缺點(diǎn)如下。

模型處理時雖然形式簡單，便于計(jì)算，但是道路交通問題并不具有普遍性，此模型得出的結(jié)論只能反映道路實(shí)際通行能力和道路服務(wù)水平的大致關(guān)。

由于缺少路況資料和數(shù)據(jù)，本文無法進(jìn)行模型的檢驗(yàn)，模型選取的準(zhǔn)確性和精確性無法確保。

7 模型優(yōu)化

在模型的優(yōu)化與改進(jìn)部分，如果有更加充足的數(shù)據(jù)，可以通過使用SPSS軟件對交通情況進(jìn)行線性回歸分析。

8 結(jié)語

通過研究車道占用對小區(qū)周邊道路的影響，采取適當(dāng)?shù)挠行Х椒ê痛胧﹣硖岣咚械能囕v在相關(guān)路段的通行能力，要盡可能地讓時間占有率變小，不會導(dǎo)致交通阻塞這一情況，同時也讓車輛排隊(duì)這種情況不會發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 北京市市政設(shè)計(jì)研究院.城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中華人民共和國建設(shè)部，1999.

[2] 陳曉明.混合交通條件信號交叉口通行能力研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2009.endprint