小区开放对道路通行影响的研究.doc

小区开放对道路通行影响的研究 摘要 经济的快速发展使人们的生活水平得到很大的提高，私家车的数量也越来越 多，加之我国人口基数大，由此给交通运行带来了极大的压力。而封闭式小区的建立，由于其降低了小区周边路网密度和可达性，所以在一定程度上加剧了小区周边道路通行的压力。针对小区开放对周边道路通行能力的影响以及对比不同类型小区开放前后对道路通行状况的影响等问题，运用数学模型和软件进行研究分 析，进而得出一些可行性结论和建议。 针对问题一，根据相关性原则，选取路网密度C1 、交通构成方式C2 、安全 问题C3 、交通负荷量C4 道路交叉口拥挤度C5 作为准则层，以小区 辅车道数目、路面面积、小区周边道路结构、小区结构和车流量五个因素为子准 则层，从而构建小区开放对周边道路通行影响的评价指标体系。 针对问题二，首先将小区开放影响周边道路通行的因素进行分层处理，并且 基于层次分析法，运用数学软件 MATLAB 进行程序运行，得到各级别指标的相关 数据，进而分析比较得出小区开放对周边道路通行的影响的主要因素是道路交叉 口拥挤度。 针对问题三，我们从车流量和实际通行时间两个方面考虑，进而建立 Braess 悖论原始模型，来分析、判断增加新路段后小区开放对周边道路通行的影响。具 体通过构建“日”字型、“米”字型和“井”字型三种类型的小区，借助 MATLAB 和 SPSS 软件，计算得出延误系数 bn 的值，并判断 Braess 悖论现象是否出现，以 此来比较不同类型的小区开放前后对道路通行的影响。 由以上问题得出，小区开放对周边道路通行的影响可能是积极的也可能是消 极的，这主要取决于小区结构类型和小区开放的路段数量。因此，从交通通行角 度，针对小区开放问题，我们要全面分析，理性决策，最大程度地发挥其优点方 面，尽量降低其对周边道路交通的拥挤度。 关键词： Braess 悖论 层次分析模型 MATLAB SPSS 图3.1小区开放对周围道路交通影响的评价指标体系 四．模型假设及符号说明 4.1符号说明（针对问题二） A：小区开放影响周边道路通行的原因评价指标集合； ：小区开放影响周边道路通行原因的评价指标集合内的一级单因素指标； ：为一级单因素指标i集合内的二级单因素评价指标； ：一级因素评价指标i下的二级因素评价指标的判断矩阵； ：一级因素评价指标的判断矩阵； ：一级因素评价指标的权重向量； ：一级因素评价指标i下的二级因素评价指标的权重向量； ：矩阵的一致性指标； ：矩阵的平均随机一致指标； 、、：残缺数据； ：修正矩阵； ：矩阵的特征值； 4.2模型假设与符号说明（针对问题三） 4.21模型假设 1.只有一个出发点S和一个目的地D，出发点和目的地之间有一定的车流量，如 下图4.1所示： D S 图4.1 2.任意两个点之间没有重复的路段。 3.除出发地和目的地外，其余各路段车辆流入量等于车辆流出量。 ，且，，成立 4.在出发点，车辆流出量等于车辆总流出量Q；在目的地，车辆流入量等于车辆总流入量Q： 5.对任何一条路径，车流量通过的时间为。 6.度量目标为： 4.22符号说明 S 出发点 D 目的地 车流量 a 在每条道路不拥挤情况下花费的时间为其自由通行时间 b 在特定路段上，每增加单位流量而增加的出行时间，称为延误系数 P 从出发点到目的地的所有流量不为0的路段的集合 车辆在路段的流入量 车辆在路段的流出量 Q 车辆总流出量，车辆总流入量 车辆通过路网所花费的总时间 车辆在路段上的行驶时间 车辆在路段上的自由通行时间 每增加单位车流量所增加的出行时间 全部流量通过网络时所花费的总时间 五．模型建立 5.1层次分析模型[3]（针对问题二） 为减少算法的复杂程度，将上图中的三层指标结构简化为两层，只建立具有准则层和子准则层这两层的层次分析模型。 表5.1层次分析模型 目标层 准则层 子准则层 小区开放对周边道路交通的影响 路网密度 小区辅车道数目 路面面积 小区周边道路结构 小区结构 车流量 交通构成方式 小区辅车道数目 路面面积 小区周边道路结构 小区结构 安全问题 路面面积 小区结构 车流量 交通负荷量 小区辅车道数目 路面面积 小区周边道路结构 小区结构 车流量 道路交叉口拥挤度 小区辅车道数目 路面面积 小区周边道路结构