蔣雪

摘 要：針對(duì)小區(qū)開放對(duì)其周邊道路通行能力的影響問(wèn)題，選取路段通行能力以及可靠度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)分別建立道路通行能力模型和路網(wǎng)可靠度的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)模型研究小區(qū)開放前后對(duì)周邊道路的通行能力的影響；對(duì)調(diào)研的典型開放型小區(qū)，運(yùn)用仿真分析方法比較了小區(qū)開放前后對(duì)周圍道路通行能力的影響。

關(guān)鍵詞：小區(qū)開放；道路通行能力；路網(wǎng)可靠度；仿真分析

中圖分類號(hào)：F27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.03.041

1 問(wèn)題研究

經(jīng)過(guò)多方考慮綜合分析，本文選取路段通行能力以及路網(wǎng)可靠度作為指標(biāo)。路段通行能力以及可靠度相互驗(yàn)證，理應(yīng)呈正相關(guān)指數(shù)。給出實(shí)際模型通過(guò)實(shí)際路況的計(jì)算來(lái)探究小區(qū)開放對(duì)道路交通帶來(lái)的影響。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及預(yù)處理

由圖1可知，其中A為流入方向1和2的總車流量；A1為經(jīng)過(guò)小區(qū)路口后流入方向1的車流量；A2為流入小區(qū)路口的車流量；B為流入方向3和4的總車流量；B1為經(jīng)過(guò)小區(qū)路口左轉(zhuǎn)后流入方向3的車流量；B2為經(jīng)過(guò)小區(qū)路口左轉(zhuǎn)流入的車流量。

3.2 路網(wǎng)可靠度的數(shù)學(xué)模型

路網(wǎng)可靠度是指在正常和非正常流量波動(dòng)的條件下，車輛能夠在給定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)目的地的概率。根據(jù)實(shí)際情況的路況，給出了改進(jìn)的模型。

經(jīng)過(guò)一次實(shí)地調(diào)研，選取一個(gè)簡(jiǎn)單的開放小區(qū)作為調(diào)研地點(diǎn)，平面圖形見圖1。

在計(jì)算每個(gè)車流方向的目標(biāo)函數(shù)時(shí)只需把對(duì)應(yīng)計(jì)算公式帶入目標(biāo)函數(shù)即可。考慮到開放小區(qū)的類型不同，實(shí)際路段也不同，但是基于本文中的數(shù)學(xué)模型，當(dāng)小區(qū)道路增加時(shí)，只需令r代表不同的路段進(jìn)行計(jì)算即可。小區(qū)開放道路主要目的是提高周邊道路的通行能力，所以目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算時(shí)主要針對(duì)周邊干道進(jìn)行計(jì)算。

4 對(duì)調(diào)查小區(qū)進(jìn)行模型求解

4.1 通行能力模型

利用實(shí)地調(diào)研得到的參數(shù)帶入數(shù)學(xué)模型，得到該區(qū)域的實(shí)際通行能力，同時(shí)結(jié)合實(shí)地調(diào)研的開放式小區(qū)的實(shí)際通行能力進(jìn)行比較。如表4所示。

上述數(shù)據(jù)可以看出本文調(diào)研區(qū)域的小區(qū)開放后實(shí)際通行能力模型求得的值與調(diào)查值兩者的差比約為0.121，比值較小，證實(shí)了模型的可靠性。

4.2 路網(wǎng)可靠度的模型求解

利用實(shí)地調(diào)研得到的參數(shù)帶入數(shù)學(xué)模型求解得到各時(shí)間點(diǎn)各道路上的車輛總數(shù)與實(shí)地計(jì)數(shù)所得到的各時(shí)間點(diǎn)各道路上的車輛總數(shù)相比較驗(yàn)證模型。

表5是實(shí)際調(diào)研地點(diǎn)各道路各方向上的臨界容量，也就是路段方向可容納的最大車輛數(shù)，即當(dāng)實(shí)際車輛容量大于臨界容量時(shí)發(fā)生交通堵塞，反之認(rèn)為不發(fā)生交通堵塞。

通過(guò)模型可計(jì)算出調(diào)研地點(diǎn)各路段各方向上實(shí)際車輛容量與臨界車輛容量的差值，得到理論差值數(shù)據(jù)與觀測(cè)差值。兩者差值的正負(fù)性主要來(lái)判定是否存在堵塞。

表6數(shù)據(jù)可以看出理論路網(wǎng)可靠度與觀測(cè)路網(wǎng)可靠度相差不大，驗(yàn)證了本文模型的準(zhǔn)確度。并進(jìn)一步說(shuō)明了開放小區(qū)路段的可靠度較好，緩解了交通壓力。

通過(guò)對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)的預(yù)處理得到各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際值，通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算小區(qū)未開放情況下兩項(xiàng)指標(biāo)的理論值，得到如表7所示的值。

利用兩項(xiàng)指標(biāo)的增長(zhǎng)百分比可以直觀的看出各項(xiàng)指標(biāo)都有一定程度的提高，并且通行能力的提高伴隨著路網(wǎng)可靠度的增加，兩者數(shù)值的增加表示小區(qū)的開放對(duì)道路壓力有著一定的緩解作用。

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