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小区开放对周边道路车辆通行的影响
摘要
建设封闭住宅小区,已建成的住宅小区和单位大院要逐步开放。而封闭小区逐步开放,
将对道路通行带来一系列影响。通过谷歌定位搜索,文章选取北京市某全封闭、半开放、
全开放 3 类小区相应地主、次干路和支路分别进行研究,确立路网密度、交叉口间距平均
值、非直线系数、网络环通指数和连接度、路网饱和度、安全性 6 项组成小区开放对周边
道路通行影响的评价体系。封闭小区开放后,周边道路的通行状况在空间和时间上均是离
散的,文章从道路车辆的密度、流量和平均速度 3 个方面考虑,建立宏观交通流动力学模
型。运用 Matlab 进行仿真模拟。经检验,当封闭小区开放时,拥堵状况会得到缓解。
关键词:谷歌定位;元胞自动机;NS 模型;Matlab;仿真模拟
一:问题重述
1.1 引言
交通状况恶化成为城市中日益凸显的问题,因此,建设开放型小区并逐步开放已建成的
住宅小区被提上议程。利用小区内部道路来疏散周边道路的交通是否真的可以改善周边道
路
的车辆通行状况?一方面,承担“毛细血管”功能的小区内部道路分担了部分车流,车辆可
选择的道路增多,客观上可以提高周边道路的通行能力;另一方面,小区开放后会导致进
出
小区的车辆增多,因此会增加小区出入口处的交通复杂度,增加主路车辆的排队时间,从
而
影响周边道路的通行速度。所以,研究开放小区对周边道路通行的影响不能一概而论,应
从
小区面积、地理位置、内外部道路状况出发,分类型、有针对地进行建模分析,从而为科
学
决策提供合情合理的定量依据。
1.2 问题的提出
为了更好的研究不同情况下开放小区对周边道路通行的影响,本文依次提出了以下问
题:
(1)选取合适的评价指标体系,来评价小区开放如何影响周边道路通行。
(2)为研究小区开放如何影响周边道路通行,建立关于车辆通行的数学模型。
(3)小区开放后对周边道路的影响与许多变量有关,例如小区的结构以及周边道路的结
构
和车流量。选取或构建不同类型的小区,应用建立的模型来定量比较各种条件下小区开放
对
周边道路通行的影响。
(4)根据以上研究结果,从交通通行的角度出发,就小区开放的问题向交通管理和城市
规
划部门提出合理化的建议。
二:问题分析
交通在城市的可持续发展中起着关键性的作用,老式封闭小区阻碍城市交通体系
的发展,因此,研究小区开放对城市道路通行的影响具有重要意义。
问题一的分析
评价指标的选择是正确评价小区开放对周边道路影响的基础,所以在选择评价指标时要尽
可能系统全面地反映出道路通行的实际情况,并尽量使计算方法简单。文章从路网密、交
叉口间距平均值、非直线系数、网络环通指数和连接度,路网饱和度,安全性这 6 个方面
综合研究小区开放对周边道路通行的影响。小区周边道路分为主干路、次干路、支路和居
住区内的道路。
三:问题假设
3.1 假设小区周围交通状况处于理想状态,没有交通意外事故的发生。
3.2 假设开放小区后,其内部交通不会发生堵塞。
3.3 假设车辆驶入公路时对于车道的选择是随机的。
3.4 假设小区周围公路均为双向四车道的主干道,小区内开放通道为次主干道
3.5 假设本为所研究行驶车辆为机动车,且机动车的平均车长和安全车距保持不变;
3.6 不考虑天气、意外事故、节假日对道路车流量的影响;
3.7 假设查询的车辆平均速度与道路级别均符合国家标准。
四:符号的说明
Vi——实际交通量;
——表示阻碍系数;
Ci——设计最大车流量
t0为连续车流车头最小安全时距(m);
v 为汽车的平均行驶速度(km/h);
l0为连续车流车头最小安全距离(m);
Li为小区及其周边的主干路、次干路、支路的单车道有效长度;
α 1i为主干路、次干路、支路的综合利用系数
d(i,j)为第i交叉口与第j交叉口相邻的进口道处的车辆平均延误水平;
T 为信号灯周期长度,即所有信号灯灯色显示一遍所需要的时间;
x 为进口道的绿信比,x=g/T;
g 为有效绿灯时间,即一个周期内在某一方向上允许车辆通过的时间;
λ 为饱和度,λ=Q/(xS);Q为进口道交通流量
五:模型的建立
5.1 问题一
5.1.1 指标的确立
(1)路网密度:交通与发展的骨架,城市范围内由不同功能、等级、区位的道路,以一
定的密度和适当的形式组成网路体系结构。利用谷歌定位搜索对北京市应全封闭、半开放、
全开放 3 种类型的小区的代表进行研究,考虑不同开放程度的小区对主干路、次干路和支
路通行情况的影响。代入公式中,利用 Excel 可求得各类小区不同级道路的路网密度。通
常情况下,同一城市道路网密度越大,交通联系越方便,但密度过大不仅会导致交叉路口
过多,影
响道路通行能力和车辆行驶速度,而且需加大城市道路建设的投资;道路密度越小,车辆
就需绕道行驶,这便会增加居民出行时间,导致道路交通拥挤。封闭小区、半开放小区、
全开放小区的开放程度依次增大,路网密度相应地增加,居民出行也愈加方便快捷。路网
密度在体现小区周边道路网建设水平的同时,也能反映小区周边路网布局是否合理,故可
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喏諾诺雅丫
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