数学建模2016年国赛——基于小区开放对于周边交通的互动影响研究.doc

2016年国赛——小区开放对于周边交通的影响 摘要 国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中的第十六条关于推广街区制，原则上不再建设封闭小区等意见，在社会上引起了广泛关注，因此本文就小区开放对周边道路通行的影响进行了研究。 针对问题一，为了评价小区开放后对周边道路的影响，首先，按照评价指标体系的原则，我们确定了三个一级指标以及各自的二级指标，如下：小区周边路网的影响（二级指标为路段拥堵率小区进出口和道路连接形式小区进出口渠化方式高峰期公共交通的服务能力5-1-8。最后，为进一步增强指标的可用性，我们把指标量化，建立隶属函数，通过模糊评价对指标进行了深层处理，增强指标的说服力度。 针对问题二，为了建立车辆通行的交通模型，首先在指标体系量化的基础上，建立通行效率模型、延迟时间模型、道路饱和流量模型。然互根据城市道路状况，对其中的系数进行修正之后，最后分别求得小区开放后道路的通行效率、延迟时间和三种车道（直行车道、左转车道、右转车道）的饱和流量变化幅度，得到以下结果：小区开放后，通行效率上升15.5%，延迟时间下降0.8%，对应三种车道的饱和流量变化为上升5%、不变、上升2.5%，从而量化的表示了小区开放后对周边道路的影响程度，详见表小区进出口和道路连接形式小区进出口渠化方式T型路口，故增建T型路口的延迟时间模型，最后，结合问题二中建立的交通模型，对比分析各个类型的小区在开放前后延迟时间的变化幅度，综合饱和流量等指标，我们得到，小区在小区进出口道路连接形式进出口渠化方式小区进出口和道路连接形式小区进出口渠化方式AHP分析 模糊评价 通行效率模型 延迟时间模型 道路饱和流量模型一、问题重述 随着2016年2月21C实 实际的可通行效率 C可 可通行效率 T 延误时间 S0 道路基本饱和流量 Sg 修正后的道路饱和流量 G(g(S0)) 各个道路饱和流量的修正系数 rij 隶属函数 gt T型路口延迟时间 T增 小区开放后增加的延迟时间 m 小区进出口数量 表格1 其余符号详见各个式子下面的解释。 模型建立与求解 5.1 问题一 5.1.1 确定道路交通评价指标体系的原则 在建立有关交通的评价指标分析时，这些指标应该具备这样的特征和原则，才能保证指标体系的意义和价值： 定量指标优先于定性指标的原则[1] 我们选择的评价指标必须具备科学的理论基础，要客观、合理地反映开放小区对道路交通的影响。量化指标在评价时由于数据的有效性能具有说服力，但是在对于一些难以量化的内容时，这些指标不妨换为定性指标。 独立原则 我们在选取指标的时候，往往会选择若干个指标，这就要求我们选取的指标相互独立，一旦两个指标之间的关联较大，那么这两个指标反映的本质较为靠近，无异于加大了我们评价的工作量。特别是在交通中，往往两个交通指标之间的关系较为明显，比如，城市道路的车流量和车速，车速较大，车流量小。 动态原则 交通指标是在不断变化的，我们选择的指标必须有灵活的特点，随着交通状况的变化，对应不同的指标，要求这些指标变化灵活，迅速。 可操作原则 交通评价指标必须容易得到，在评价指标中，很多指标是不容易得到的，或者得到了不容易进行量化处理，因此我们必须选择容易得到的指标，从而提高评价的准确度和效率。 5.1.2 小区开放对影响道路交通的评价指标 小区开放后，城市的道路交通面积增大，交通密度增大，势必会对城市道路交通带来影响。小区的开放导致道路自身的建设和小区本身的设施都不能单独作为评价指标，因此，必须采用小区和道路两个方面的性能指标，根据我们查的大量文献资料，我们建立以下指标： 一级指标： 我们的把小区开放对周边道路的影响放在三个一级指标上。 对小区周边路网的影响。小区开放必然会导致小区周边的路网车流量、人流量增大，进一步导致周边路网的服务水平有所变化。 对小区进出口的影响。小区的进出口是连接小区内部道路的周边道路的唯一结点，也是小区居民的必经之路，开放小区会导致出行车流周边车流出现融合点和分离点，而这些点均在小区进出口位置。 对公共交通服务水平的影响。公共交通在城市居民的出行方式中比重很大，特别是大型公交车的需要日益增多，而公交车的拥堵必然会导致交通服务水平的下降。 二级指标： 对小区周边路网的影响的二级指标：路段拥堵率、司机行车时间。路段拥堵率指某特定路边，发生交通拥堵现象的概率，司机行车时间是指司机行完该路线的时间。 对小区进出口的影响：小区进出口和道路连接形式、小区进出口渠化方式。小区出口和周边道路的连接方式以及出口和入口的渠化方式影响了居民的安全，间接影响这小区周边道路的交通情况。 对公共交通服务水平的影响：高峰期公共交通工具的服务能力。交通工具中，最为重要的工具是公共交通工具，公共交通工具的服务能力在很大