小区开放对道路通行的影响

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 小区开放对道路通行的影响 摘 要：伴随着城市化进程的不 断加速，城市中日益完善的交通网络， 既方便了人们的外出之余，也为出行时 的选择道路提供了更为广阔的空间。然 而，过度密集的交通网络有时也会对车 辆的通行产生干扰，造成道路的拥堵， 大大降低了交通网络的实际使用效率。 基于上述背景，考虑评价指标应反映小 区开放前后道路结构的变化、路程的变 化等，建立有关小区道路通行的评价指 标，用于评价小区开放对周边道路通行 的影响。并运用道路交通仿真模型 sumo 平台，写入参数构建道路交通模 拟模型，就是否应该开放小区道路为话 题，展开探讨开放小区前后对于区域道 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 路通行能力的影响。 中国论文网 /8/view-12926995.htm 关键词：sumo 平台；模拟仿真； 道路交通规划 一、模型假设与约定 1.不考虑道路故障及车辆无法正 常行驶等非正常因素对小区周边道路通 行的影响。 2.约定模拟车辆通行的时间选择 在高峰期。 3.假定小区内部为单行车道。 二、符号说明及名词定义 T 全部车辆通过该区域的总时间 全部 车辆通过该区域的平均时间 N 车辆总数 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 第 i 辆车通过该区域的时间 第 i 辆车通过该区域的平均速度 第 i 辆车行驶的区域总路程 区域 内所有车辆行驶过程中的最大路程 区域 内所有车辆行驶过程中的最小路程 区域 内所有车辆行驶过程中的最大速度 区域 内所有车辆行驶过程中的最小速度 G 小区道路的复杂程度 小区道路的入口数 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 小区道路的出口数 其中 i 可以取 1、2、3N（i 为大于 0 的整数） 三、建立合适的指标评价体系 指标一：时间成本 t 即区域内驶过车辆的平均时间。 选择该变量作为评判影响程度的指标， 是考虑到真实的车辆行驶过程中，人们 对于出行效率的追求。渴望能够通过开 通小区，增加道路，以缓解车辆阻塞过 程所耗用的时间价值。 指标二：通行能力指标 即车辆总数与全部车辆通过该区 域的总时间之比。选择该变量，是能够 从更加直观的角度判断道路的真实运载 能力。 指标三：区域内驶过车辆的平均 路程 S 选择该变量作为评判影响程度的 指标，结合了小区开通后，对于车辆在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 指定区域内行驶路径长度的改变。即人 们可以通过选择不同的出行路径，以改 变总的行驶车程。从节省车辆出行耗油 量的角度看，平均路程有很大的利用价 值。 指标四：区域内驶过车辆的平均 速度 V 车辆的通行速度，一直以来都是 评判行驶路况拥堵状况的传统参照指标。 通过区域内驶过车辆的平均速度，人们 可以从宏观的视角比较小区开通前后， 对道路通行的实际影响。 指标五：区域内驶过车辆的最大/ 小通行速度比 Dv 区域内驶过车辆的最大/最小通行 速度比，即为该区域内所有车辆行驶过 程中的最大速度与最小速度之比。通过 研究速度差异，比较不同比值下，相应 的道路情况。 指标六：区域内驶过车辆的小区 对主要道路的分流能力 Ds 区域内驶过车辆的小区对主要道 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 路的分流能力，即为该区域内所有车辆 行驶过程中的最长路程与最短路程之比。 指标七：小区道路的复杂程度 G 小区道路的复杂程度 G，即为道 路入口数与道路出口数比值。 四、建立小区的开放对周边道路 通行影响的模型 4.1 时间成本的模型建立 在模型建立的过程中，定义时间 成本的概念，等于区域内驶过车辆的平 均时间。利用每辆车通过该区域的时间 之和加总，除以车辆总额 N，得到区域 内驶过车辆的平均时间： 路程指标的模型建立 首先，计算出在区域内行驶车辆 的总路程 ，然后除以车辆的总数 额 N，得到关于平均路程的函数模型： 该指标用以描述车辆在该区域路 段的路程成本。 4.4 平均速度指标的模型建立 首先，计算出在区域内行驶车辆 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的总平均速度 ，然后除以车辆的 总数额 N，得到关于平均速度的函数模 型： 该指标可以近似的表示车辆在该 区域道路的行驶速度，其值越大，则表 示车辆在该区域能够达到更高的行驶速 度，即该区域的道路越通畅。 4.5 速度差异的模型建立 利用区域内所有车辆行驶过程中 的最大速度与最小速度之比。得到的比 值即为速度差异。 该指标是一个恒大于 1 的数，当 其数值越接近于 1 时，表示该区域道路 的路况复杂程度越低，反之即证明路况 越为复杂。 4.6 小区对主要道路的分流能力 的模型建立 利用区域内所有车辆行驶过程中 的最长路程与最短路程之比。得到的比 值即为小区对主要道路的分流能力。 4.7 小区道路复杂程度的模型建立 利用小区道路入口数，与小区道 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 路的出口数的比值，构造小区道路复杂 程度如下： 当 G 的值越大，说明小区道路复 杂程度越高。 五、研究不同类型小区开放前后 对道路通行的影响 首先需要明确，对不同类型小区 的分辨标准。也就是可以从小区内部道 路的数量情况、繁简程度，或者是否允 许双向通行等多种角度去分析，得到划 分小区类型的方式。然后，按照分 辨标准划分出的每一种小区类型，视为 可能影响最终通行结果的因素，逐一进 行考虑、比较。本文选取了其中的三个 评价指标，进行道路通行模拟测试。 为更好地模拟车辆行驶过程中的 真实道路情况，借助 sumo 交通仿真软 件，生成场景设计出的小区周围交通网 络模型图如图 1 所示： 图 1 中，O 点处为小区所处位置， D 处设置了交通安全信号灯。 结合交通网络模型图，本文一共 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 设定了八种不同的道路开放场景。 场景 1：OA、OC、OE 路段不允 许通车，其余道路正常通行。且通行方 向为由 P 端口指向 Q 端口。 场景 2：OA、OC、OE 路段不允 许通车，其余道路正常通行。且通行方 向为由 Q 端口指向 P 端口。 场景 3：OC 路段不允许通车， 其余道路正常通行。且通行方向为由 P 端口指向 Q 端口。 场景 4：OC 路段不允许通车， 其余道路正常通行。且通行方向为由 Q 端口指向 P 端口。 场景 5：每个路段的道路均正常 通行。且横向道路上的通行方向为由 P 端口指向 Q 端口，纵向道路 OC 上，通 行方向为由 C 端口指向 O 端口。 场景 6：每个路段的道路均正常 通行。且横向道路上的通行方向为由 Q 端口指向 P 端口，纵向道路 OC 上，通 行方向为由 C 端口指向 O 端口。 场景 7：每个路段的道路均正常 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 通行。且横向道路上的通行方向为由 P 端口指向 Q 端口，纵向道路 OC 上，通 行方向为由 O 端口指向 C 端口。 场景 8：每个路段的道路均正常 通行。且横向道路上的通行方向为由 Q 端口指向 P 端口，纵向道路 OC 上，通 行方向为由 O 端口指向 C 端口。 5.1 时间成本评价指标分析 如表 1 所示，车辆间隔时间会影 响车辆通过该路程的时间成本，车辆时 间间隔越小，时间成本越大。再由 sumo 交通软件模拟得到的数据做定量 分析，车辆时间间隔越小，造成道路拥 堵的情况越严重。此外，场景 5 时间成 本比场景 6 大，通过对数据的对比分析， 发现在左转弯处开放出口多入口即复杂 度小的小区，与理想状态下通过该区域 车辆的时间成本比较，不仅不能减缓主 干道的交通拥堵情况，还加剧了主干道 的拥挤。再将场景 7 与场景 8 的数据进 行比较，在右转弯处开放单入口多出口 即复杂度大的小区，可以增大主干道的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 车辆通行能力以及减少该路段的时间成 本。 5.2 单位道路通行量评价指标分 析 如表 2 所示，当车辆发车间隔为 5s 和 7s 时，各种场景的通行能力相同， 表明在该车辆发车间隔下，各种场景都 未发生拥堵情况，即单位道路通行量仅 与车辆发车间隔有关。 当车辆发车间隔为 1s 和 3s 时， 各种场景相对于车辆发车间隔为 5s 和 7s 时有明显的变化趋势，观察发现，场 景 5 和场景 6 的单位道路通行量显著低 于其他场景下的道路通行能力。观察这 两种场景图可以发现，其开放小区的入 口数均大于出口数，开放此类小区会造 成道路的拥堵。同时可观察到场景 8 的 道路通行能力均处于较大值，分析其场 景图可知其开放小区的出口数大于入口 数，若开放此类小区可以提高区域道路 通行能力。 5.3 小区对主要道路的分流能力 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 评价指标分析 如表 3 表 4 所示，当不同场景下 的小区对主要道路的分流能力相等时， 不能简单的判断该不同场景对道路通行 能力的影响相同，所以综合小区对主要 道路的分流能力与复杂度可以得知场景 7 和场景 8 两种小区类型开放对缓解道 路拥堵有促进作用。 六、关于小区开放的合理化建议 其一，根据定义的道路复杂度 G，进行的探讨分析。当其取值越大时， 即小区对主要道路的复杂度越高。在这 种情况下，开放小区反而会造成拥堵。 所以，建议只有当路况复杂系数较小时， 即入口数小于出口数的小区，提倡开放。 其二，运用 sumo 软件，从数据 中可以发现在小区对主要道路的分流能 力较大时的场景，建议城