关于开放小区车辆通行模型的研究
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摘 要：文章主要研究开放小区车辆的通行模型。通过层次分析法确定各影响因素的权重，建立道路的交通网络图，针对交通最大流问题建立优化模型，并利用网络流矩阵进行求解。最终建立了由通行能力为主要参数的车辆通行数学模型。
关键词：权重;最大流;通行能力;优化;网络流矩阵
中图分类号：O225 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）13-0041-02
Abstract： This paper mainly studies the traffic model of vehicles in open residential areas. The weight of each influencing factor is determined by analytic hierarchy process （AHP）. The traffic network diagram of the road is established， and the optimization model is established for the maximum traffic flow problem， and the network flow matrix is used to solve the problem. Finally， the mathematical model of vehicle passage with capacity as the main parameter is established.
Keywords： weight; maximum flow; capacity; optimization; network flow matrix
引言
小区开放对周边交通有着重要的影响作用，对不同类型小区，根据周边道路结构，对小区开放也会有不同建议。开放小区后，交通量增加，人流增加。在这样的情况下，原本封闭式的小区破坏了城市路网结构的局面得以改变。一方面，路网密度提高，道路面积增加，周边交通自然会有提升;另一方面，虽然可通行道路增多了，但相应地小区周边主路上进出小区的交叉路口的车辆也会增多，也可能会影响主路的通行速度。因此需要建立车辆通行的模型进行综合考虑。
1 模型思路
分析对小区周边道路的影响，可以转化成对道路通行能力的量化，而道路通行的主要因素是道路条件、交通条件和交通外环境等。
首先，通过层次分析法对影响参数进行两两比较来计算权重。根据它们的权重，来确定哪些因素可以忽略不计，哪些因素可以理想化，以及哪些因素需要进一步讨论。
其次，确定了需要进一步讨论的因素，再通过网络流模型来求出小区开放前后对某一条经过小区路线的影响，建立由通行能力为主要参数的车辆通行数学模型。
2 车辆通行模型
2.1 计算因素权重，确定取舍因素
根据层次分析法，首先确定权重量化值的含义：aij=1，表示Ai与Aj的权重相同;aij=3，表示Ai比Aj的权重稍大;aij=5，表示Ai比Aj的权重大;aij=7，表示Ai比Aj的权重明显大;aij=9，表示Ai比Aj的权重绝对大;aij=2，4，6，8，表示Ai与Aj的权重相比介于两相邻判断的中间值。
本文将车道数、车道宽度、行车视距、纵坡、路面状况、沿线街道化、交通量大小、混合车种、行人、非机动车干扰、外环境按顺序编号，即B1为车道数，……，B11为外环境。再将它们两两比较得到判断矩阵B，其中，
通过MATLAB计算，计算得到因素权重表，见表1。
从表1可以看出，混合车种和外环境的权重都小于0.05，说明这两个因素影响力很小，可以忽略不计。行车视距、纵坡、路面状况、沿线街道化和非机动车干扰的权重是介于0.05-0.1之间，说明这些因素会产生影响，但是影响不大，所以为了不让这些因素产生影响，可以将它们理想化，具体见下面的假设。而车道数、车道宽度、行人以及交通量大小的权重都超过了0.1，说明这四个因素的影响力较大，需要进一步讨论。但是因为交通量大小在不同时间段的影响不同，即高峰期和非高峰期数据差别较大，并且不能混为一谈，所以也一并将它理想化。通过以上权重分析，现做如下假设：假设1：不考虑拐弯以及红绿灯。假设2：道路平缓，无纵坡。假設3：路面状况良好。假设4：路边没有街道化。假设5：路边设有非机动车道。
2.2 利用网络流模型计算最大车流辆
3 结束语
已建成小区应根据不同类型和小区周边情况，开放小区都需要合理的规划，不能一概而论。需要利用建立的模型，采用对比法，定量比较小区开放前和开放后的周边道路的最大流量，从而确定是否开放小区。今后，我们将部分小区做具体实例研究。
参考文献：
[1]李冬梅，李文权.道路通行能力的计算方法[J].河南大学学报（自然科学版），2002，32（2）：24-27.
[2]李向明.城市交通拥堵对策——封闭小区型交通开放研究[D].长沙理工大学，2014.
[3]杨小宝，张宁.道路通行能力中车道数因素的数学分析[J].武汉理工大学学报，2008，32（4）：603-606.
[4]胡章立，贺平，羊明.城市道路车道宽度对通行能力的影响分析[J].城市道桥与防洪，2012（1）：1-2.
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