朱鹏 李蔷 宓雪
摘 要：城市化的发展推动了交通问题的进一步解决，开放小区的决策将对道路通行产生巨大作用，在众多评价指标体系中，车辆通行对周边道路的影响最大，因此我们可以采用多种数学模型针对小区开放这一变化来详细分析此变化对周边道路有什么样的影响，主要采用的模型有基于排队论的道路交通阻抗模型，停车波模型，交通波理论模型，路段通行能力与自由流车速和堵塞密度模型。
关键词：开放小区 交通波理论模型 路段通行能力与自由流车速和堵塞密度模型 停车波模型 道路交通阻抗的排队论模型
中图分类号：TU984.199 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（a）-0049-02
1 交通波理论模型
小区周边道路往往会因为占道问题出现交通瓶颈，本文应用类似于流体波的交通波理论。
在道路上作出这样的假设，有这样两个相邻的区域，它们的交通流密度是不同的，这两种不同的密度被垂直线S分割，这样的S被称为波振面，假设S的速度用符号W表示，一般情况下，箭头x正方向运动的方向就是交通流的方向。
在这样的情况下，交通流量显然是守恒的，由此可知，在一定的车辆移动时间t内，车辆通过界面S的具体数量，可以用N进行如下表示：
2 路段通行能力与自由流车速和堵塞密度模型
由交通流理论可知，交通量（q）、速度（u）和密度（k）三参数之间的关系为：
q=ku （1）
其中，q为路段的车流量；k为路段车流密度；u为路段行车速度。
当小区开放后周边因占道问题道路上的交通量逐渐增大，达到时，道路上的车辆将开始产生拥挤，此时所计算到的交通密度称为最大密度，用Kj来表示，道路的交通堵塞密度可以由道路的基本信息计算得到[1]。而所对应的交通量就是路段通行能力。此时如果该路段的车辆仍不断增加，将最终导致交通阻塞，从而使速度最后达到零，整个路段道路（车道）被车辆全部占据，我们称此时道路上的交通密度为交通阻塞密度（又称为最大密度）对应的交通量显然为零。理论上通过该路段的时间为无限长。3 停车波模型
当小区周边道路交通堵塞造成路段封闭断流，车流就从高速度低密度状态变成零速度高密度状态，即停车状态，形成集结波，这种集结波也可称为停车波，停车波沿停车队列的尾部向上游延伸的速度就是停车波的波速，根据交通波理论中波速的基本公式，代入，到式（1）中，容易得到拥堵前停车波的波速为
4 道路交通阻抗的排队论模型
对一般交通网络的路段，假定车流到达服从参数为的泊松分布，行驶时间服从参数为的负指数分布，路段车流的最大容量为，该路段的基本通行时间为，则车辆在该路段行驶的时间可分为两部分：一部分是由于拥挤造成的延误，另一部分是基本通行时间[2]。经推导可得到车辆经过该路段的平均时间公式：
5 模型分析
由模型求解可知小区周边通道因占道问题交通拥堵的时间越长，车辆在行驶期间是否自由，也就是车辆行驶的畅通性较低，从而车道的通行能力越低，因此缩短交通接警时间，减少交通的受阻程度，有利于缓解堵塞程度，加快车辆速度，改善路口通行能力和通行速度。
解决方案如下。
小区周围的城市的交通情况包括这样几个方面：一是交通管理方面，二是交通供给方面；三是交通需求方面。如果要稳定和维持一个城市十分有序的交通情况，交通供给与交通需求这两个方面要保持在同一水平线上。但不论是哪一方面，都要结合该城市实际的、不断变化的交通情况，从城市的里面找到原因，要以人为本，听从广大群众的建议，并且能够让群众满意，于此同时，在交通设施、交通信号等各方面要不断完善，做到最好。
在交通信号等方面，要配置配时，合理安排，让出现交通延误这种情况的概率降到最小，在进行实地调查的情况下，要根据不同时段不同路口的车流量，有针对性地采取相应措施，对每个路口尽可能地采取最适合的配时措施。
要根据不同交叉路口的车流流向，设置好合理有效的車道。要进行多次的实地调查，调查不同时间、不同地点、不同交叉路口的交通流量，才能够最有效、最快速、最全面地了解不同交叉路口的相关信息和基本数据，并能够在交通管理这一方面利用好这些数据，才能够及时有效地对交叉路口的车行道进行提升和优化。
要科学有效的规划交叉口，充分利用好相关的理论知识，根据相关理论，道路交叉口由道路的实际通行能力决定。相关的负责部门要对经常堵车的交叉口进行改造，增大车道的数量等，用来提高通行能力。
6 模型优缺点
优点如下。
适用于较多种类的车道占用情况，具有形式简单，便于计算，应用面广泛等优点。
考虑到题中涉及问题的特殊性，本文主要采用了交通波理论模型和排队论理论，而不是传统的统计模型，分析更有据，预测更精准。
缺点如下。
模型处理时虽然形式简单，便于计算，但是道路交通问题并不具有普遍性，此模型得出的结论只能反映道路实际通行能力和道路服务水平的大致关。
由于缺少路况资料和数据，本文无法进行模型的检验，模型选取的准确性和精确性无法确保。
7 模型优化
在模型的优化与改进部分，如果有更加充足的数据，可以通过使用SPSS软件对交通情况进行线性回归分析。
8 结语
通过研究车道占用对小区周边道路的影响，采取适当的有效方法和措施来提高所有的车辆在相关路段的通行能力，要尽可能地让时间占有率变小，不会导致交通阻塞这一情况，同时也让车辆排队这种情况不会发生。
参考文献
[1]北京市市政设计研究院.城市道路设计规范[S].中华人民共和国建设部，1999.
[2]陈晓明.混合交通条件信号交叉口通行能力研究[D].北京：北京交通大学，2009.endprint
