2016年数模国赛B优秀论文：小区开放道路通行影响（5篇）.pdfVIP

小区开放对道路通行的影响

摘要

随着时代、社会的发展，人口和车量的与日俱增跟道路通行能力的大小变化相违背，

同时，一系列道路交通问题也“呼之欲出”。“开放式小区”这一理论的提出将小区内部

的道路通行与外部相联系，进而缓解了市区道路交通压力。本文选取合适的指标建立数

学模型，将“开放式小区”对道路通行能力的影响进行深入研究。

针对问题一：首先以本题实际为中心，选取出能够评价道路体系的6个有效指标即

车流密度、车流速度、行程时间、延误时间、道路饱和度、交叉路口阻塞率；其次，对

选取出的6个指标进行评价；最后，根据以上选取的6个指标建立基于隶属度函数的模

糊数学评价模型，通过选取一个特定小区，收集其在不同时期不同交通道路情况下的6

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种指标统计数量（见表），用客观的熵权法确定指标权重，根据模型计算结果，即

BvMij(0.1845,0.1822,0.1966,0.2377,0.1991)可以得出小区内不同的道路设计对周

边道路通行能力有不同影响。

针对问题二：首先，建立基于“电路图”的车辆交通模型，将小区周边道路中车速、

密度等参数类比为电路图中的各种元件（见图2~3），通过科学的分析，得出小区开放后

道路车流量变大、行程时间变短的整体效果；其次，建立理论递推和0-1变量应用模型，

求出小区开放对周边道路通行的关系式（见式10）；最后，建立多目标规划模型（见式

12）对小区开放和规划进行了系统的研究。

针对问题三：在问题二模型的基础上，针对小区结构、周边道路结构及车流量（即

小区的位置）三个变量因素建立单变量分析模型，即分别研究三者单一变化时不同类型

小区对道路通行能力的影响，并利用CAD软件绘出10种小区类型图（见图5~14），并

通过查阅相关道路法及文献，客观设定各类型相关参数（见表5），定量求出各小区开放

前后周边道路的通行能力，并对其结果进行对比分析。

针对问题四：首先，以本地一开放小区为研究对象，利用Qvk这一基本关系主

线，致力于研究“禁摩”措施对小区车流流量Q的影响；其次，鉴于数据的真实有效性，

运用百度卫星地图进行数据收集，并根据vL/(tt)和道路折算系数分别求出车辆流

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vkGreenshields

速和车流密度，共得9组数据（见表7）；然后，建立交通流模型（见

17~19Q-v20，vm-（）

式），运用回归拟合求出关系式（见式）并以摩托车所占比重

为桥梁建立Q-的关系式，通过MATLAB软件画图（见图15~20），进一步分析“禁

m

摩”对小区道路通行能力的显著影响；最后，以本模型探究结果和全文模型研究指标为

例，为更好地推进小区开放化建设，向城市规划、和交通管理部门提出合理化的意见。

用熵权法客观地确定每个评价指标的权重是本文一大的特色，使的模糊综合评价模

型的建立更有说服力；全文各新旧模型的综合运用，令全文思路清晰，条理分明，充满

了创新性。最后，纵观全文，客观的评价了模型的优劣。综合考虑到模型具有的优化和

评价功能，可以将其推广到交规等政策评价方面，这对今后的道路通行和现实应用都具

有重要参考价值。

关键词：熵权值法模糊综合评价模型多目标规划模型理论递推模型交通流模型

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一、问题重述

1.1问题背景

今年2月份，国务院发布了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，

其中有关推广街区制的意见中提出：原则上不再建设封闭的住宅小区，建成的住宅小区

和单位大院要逐步开放，实现内部道路公共化。这引起了广