目录
1问题背景..................................................................................................................................... 12问题分析..................................................................................................................................... 13模型假设..................................................................................................................................... 14模型建立与求解......................................................................................................................... 2
4.1评价指标........................................................................................................................... 24.2建立关于车辆通行的数学模型....................................................................................... 4
4.2.1建立小区模型和小区周边道路通行评价体系................................................... 44.2.2各指标权重的确定................................................................................................ 8
5应用模型研究海时代小区开放的影响................................................................................... 10
5.1小区的类型..................................................................................................................... 105.2与VISSIM 仿真作对比................................................................................................... 136模型评价................................................................................................................................... 14
6.1模型优点......................................................................................................................... 146.2模型缺点......................................................................................................................... 147总结........................................................................................................................................... 14
7.1课设工作......................................................................................................................... 147.2不足及展望..................................................................................................................... 157.3感受................................................................................................................................. 15参考文献................................................................................................................................. 16附录............................................................................................................................................... 17
1问题背景
2016年2月21日，国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，其中第十六条关于推广街区制，原则上不再建设封闭住宅小区，已建成的住宅小区和单位大院要逐步开放等意见，引起了广泛的关注和讨论。
除了开放小区可能引发的安保等问题外，议论的焦点之一是：开放小区能否达到优化路网结构，提高道路通行能力，改善交通状况的目的，以及改善效果如何。
观点一：封闭式小区破坏了城市路网结构，堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通阻塞。小区开放后，路网密度提高，道路面积增加，通行能力自然会有提升。
观点二：开放小区与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有关，不能一概而论。
观点三：小区开放后，虽然可通行道路增多了，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。
2问题分析
开放小区不是简单的去掉小区围墙，分流外部通行压力。若直接采用小区内部限速5km/h的道路分流，分流道路通行能力过低，并且干道与小区内部道路速度相差过大，直接相连有较大的安全隐患。
（a）可通过查阅相关资料列举出影响道路通行的指标，再结合实际情况进行分析，筛选出影响力较大的几个指标构建评价体系，评价小区开放对周边道路通行的影响。（b）选取单个指标评价交通体系本身具有很大的主观性，并且单个指标自身也有较大的局限性，选取的评价指标以及指标重要性程度直接影响评价的结果，为了评价指标尽可能的客观，可以采取问卷调查的方式获取多个样本，从而得到指标的权重。(c)针对某一小区进行研究，给出可行性方案。
3模型假设
(a)同一区域支路开通前后总车流量不变；(b)城市道路，小区道路平坦且为直线形；(c)车辆完全按交通规则行驶；(d)不考虑交通事故；(e)不考虑行人和非机动车辆；
(f)建设评价指标和交通体系的得分之间是线性关系；
(g)假设每个交叉口都有红绿灯；
4模型建立与求解
4.1评价指标
本题要求选取合适的评价指标体系，用以评价小区开放对周边道路通行的影响。通过查阅相关资料，我们了解到一些评价道路交通情况的指标，结合实际情况分析这些指标和道路通行之间的关系（如路网容量：因为研究路网容量可以明确某一地区的路网设置情况，明确路线的最优走向和技术等级，为开放小区道路提供依据，所以选取路网容量作为评价指标之一），筛选后得如下六个评价指标：(a)干道通行能力A
计算各个路段单方向的通行能力，如“由东向西的通行能力”、“由南向北的通行能力”，对每一路段的单方向通行能力求和即为主干道通行能力。
A i =∑a i ⨯α条⨯α交⨯α车道
a i i
—第i 条车道的通行能力；
—车道编号，从道路中心至道路边缘依次编号；
（1-1）
α条—车道折减系数；α交
—交叉口折减系数；
车道宽度折减系数。
α车道—
当道路上实际交通量小于其通行能力时，道路上行驶车辆处于自由行驶状态，车速较高，交通密度较小，车头时距分布规律符合负指数分布，车辆能实行超车；当道路上实际交通量接近或等于其通行能力时，道路上行驶的车辆用接近匀速的车速跟踪行驶，出现车队行驶现象，车头时距分布接近均数值；当道路上实际交通量超过其通行能力时，道路上行驶车辆密度增大，车速降低，出现交通拥挤和阻塞现象。(b)路网饱和度N
路网饱和度是指对该车流的实际交通流量与该车流的饱和通行能力的比值，计算公式如下：
N i =
n i
（1-2）1-2
其中，n i 表示某一路段的实际交通流量，M i 表示某一路段的理论通行能力。当N i 的值越接近于1，其饱和度越高，道路越拥挤；当N i 的值越接近于，其饱和度越
低，道路越通畅。(c)路网容量M
广义路网容量：在一定的交通状况下，单位时间内整个路网内所有的道路和交叉口所能容纳的最大车辆数，又称为路网的最大容纳能力；狭义路网容量：在一定的交通状态下，单位时间内通过路网关键断面（即路网的瓶颈断面）的最大车辆数，又称为路网的最大通行能力。
其计算公式为：
M =
P （1-3）
P 为路网时空资源，Q 单个车辆的平均时空消耗
当M 值越大，所能容纳的车辆越多，通行能力越强；当M 值越小，道路所能容纳的车辆越少，通行能力越弱。(d)路网密度ρ
路网密度等于某一计算区域内所有的道路的总长度与区域总面积之比，单位为千米每平方千米（km /km 2）。其计算公式为：
ρ=
∑X
=m
i
（1-4）
其中X i 表示交通影响范围内各路段的长度，S 表示区域总面积
路网密度越大，代表在研究区域内道路越密集，路网承载能力越强；路网密度越小，代表在研究区域内道路越稀疏，路网承载能力越弱；(e)红绿灯总延误时间T
本文采用交叉口总延误计算方法，分析延误时间对道路通行的影响，总延误时间等于每个路段平均延误时间之和，表达式为：
T =∑t i
i =1n
（1-5）
t i 为每个路段的延误时间
总的延误时间和道路通行之间是负相关，延误时间越长，对于交通通行能力的阻碍作用越强。
(f)交叉路口数量D
开放小区增加了交叉路口的数量，从而增强了分流能力，实际中，干路交叉路口越多，会使汇车时支路对干路的负影响增大，进而影响道路通行能力。
综上所述，本题主要通过道路通行能力，路段车流量饱和度，路网容量，路网密度，红绿灯延误时间以及交叉口数量六个指标，完成小区开放对周边道路通行影响的分析。
开放小区对小区周边交通最直接的贡献是增加道路数量，即增加路网密度。增加路网密度最终的目的是增加道路系统的分流能力，即承载车流的能力-路网容量。因此路网密度是描述小区开放后交通状况的直接指标，路网容量是描述小区开放后交通状况的核心指标。
一方面小区开放后的直接后果是增加交叉路口数量。若每个支路与干路的交叉路口都有交通信号灯，则增加交叉路口最直接的后果就是增加等待红灯的安全成本。另一方面交叉路口密度的增加增强支路车流对干路车流通行的负影响，即减小叉路口密度折减系数（折减系数越小道路通行能力越弱）。
交叉路口数量是描述开放小区对周边交通负影响的直接指标，干路总的红灯延迟时间安全成本和干路通行能力是描述开放小区对周交通负影响的核心指标。
车流量常作为描述某一地段交通状况的客观统计指标。统计车流量时，默认研究区域的路网结构，路网容量是不变的（否则统计不同容量道路的车流量是没有意义的），因此小区周边道路车流量对交通的影响实质是小区周边路网饱和度对交通的影响。4.2建立关于车辆通行的数学模型
4.2.1建立小区模型和小区周边道路通行评价体系
选取研究区域为长1200m ，宽1000m 的矩形，其中包括一个矩形的住宅小区，现将小区进行开放，为了方便计算，我们假设开放道路为小区中轴线所在位置。根据《中华人民共和国道路交通安全法》中道路限速规定，没有道路中心线的城市道路为每小时30公里，小区内部时速为5-10公里/小时，城市主干道限速一般为60公里/小时，因此，我们将开放后的小区支路行驶速度设为30公里/小时，其小区外部主干道的行驶速度设为50公里/小时进行计算，设其主干道为四车道，支路为双车道，研究区域的形状结构为图1所示：
图4-1小区结构研究模型
（a ）路网容量
根据式1-3可知路网容量与路网时空资源P 和单个车辆的平均时空消耗Q 有关，而
P =p ⨯1h
（2-1）（2-2）
Q=d ⋅t j
其中p 为总的有效车道长度，计算公式=车道长度⨯有效利用系数⨯交叉口利用系数，d 为车辆平均车头间距，t j 为车辆平均出行时间，查下表2-1，表2-2[1]可知交叉口利用系数=0.72、有效利用系数=0.85
表2-1不同类别道路有效长度利用系数
道路类别
道路有效长度利用系数快速路1主干路0.85次干路0.8支路0.7
表2-2交叉路口折减系数
车速
交叉口之间m 的距离（m ）
1000.450.370.310.270.230.200.18
2000.620.540.480.420.380.340.30
3000.710.640.580.520.480.430.39
4000.760.700.650.600.550.500.46
5000.800.750.700.650.600.560.52
6000.830.780.730.690.640.600.56
7000.850.810.760.720.680.640.60
8000.870.830.790.750.710.670.63
9000.880.840.810.770.730.690.66
10000.890.860.820.790.750.720.68
11000.900.870.830.800.770.740.70
12000.910.880.850.820.780.750.72
v (km /h ) v (m /s )
[1**********]550
5.566.948.339.7211.1112.5013.88
将主干道和开放后的支路长度代入式2-1中，得
支路开通前总的有效车道长度2⨯1200⨯0.85⨯0.72=1468.8m 、
2⨯1000⨯0.85⨯0.68=1156m ，共2624.8m ；
支路开通后有效车道长度1000⨯0.82⨯0.7=574m 、4⨯600⨯0.85⨯0.56=1142.4m 、
2⨯1000⨯0.85⨯0.68=1156m ，共2872.4m ；
城区内造成道路拥堵的主要车辆为小轿车，且选取小轿车在计算时不需要转换pcu （标准车当量数），所以选取B 级私家车（轴距2.7m 以上，车长4.6m~4.9m）为研究对象，其经典车型为Audi A4，车身长度为4.76m ，在动摩擦因数为0.75的平直公路上，司机反应时间0.3s ，则车速50km/h的安全距离为17.29m ，30km/h的安全距离为7.22m ，设研究区域车辆平均通行时间为2min 且支路开通后时间变化不显著。则：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh将2-1和2-2的计算结果代入式1-3中，可得：支路开通前路网容量2624.8mh/0.735mh=3571.16puc/h
支路开通后路网容量574mh/0.399mh+（1142.4+1156）mh/0.735mh=4565.67puc/h分析结果可知，支路开通后路网容量显著增加，是原来的1.28倍。（b ）干道通行能力
根据式1-1可知，干道的通行能力为所有单个车道通行能力之和，而一条车道的通行能力=理论通行能力*车道折减系数*车道通行能力折减系数*交叉口折减系数，我们选取道路宽度为3.5m 进行计算，根据表2-3、表2-4、表2-5可得
表2-3一条道路理论通行能力
速度km/h通行能力puc/h
201380
301550
401640
501690
601730
[2]
表2-4从车道中心线依次向路边的车道折减系数
第一条车道1.00
第二条车道0.80~0.89
第三条车道0.65~0.78表2-5
车道宽度b（m）
3.503.25
第四条车道0.50~0.65
第五条车道0.40~0.52
车道通行能力折减系数
车道宽度b（m）
3.002.75
通行能力折减系数α车道
0.850.77
通行能力折减系数α车道
1.000.94
支路开通前干路通行能力：
1690⨯1⨯1⨯0.72=1216pcu/h、1690⨯0.85⨯1⨯0.72=1034.28pcu /h，共计2250.28pcu/h
支路开通后干路通行能力1690⨯1⨯1⨯0.56+1690⨯0.85⨯1⨯0.56=1750.84pcu /h分析所得结果可知，支路开通后干路通行能力明显下降，为原来的78%。（c）路网饱和度
在式1-3中已计算出开通前路网容量为3516pcu/h，开通后路网容量为4583.22pcu/h，设支路开通前路网饱和度为0.8且支路开通前后路网实际容量变化不显著，则支路开通后路网饱和度=（支路开通前路网饱和度*支路开通前路网容量）/支路开通后路网容量
(0.8⨯3571.16) ÷4583.22=0.62
在此基础上，我们根据饱和度对道路服务水平进行分级，如表2-6
表2-6
级别A B C D E F
路网饱和度=1.0
情形
畅行车流，基本无延误稳定车流，有少量延误稳定车流，有一定延误
接近不稳定车流，有较大延误，司机还能忍受不稳定车流，交通拥堵，延误很大，司机无法忍受强制车流，交通严重堵塞，车辆时开时停
美国道路服务水平分类
根据上述计算结果和表2-6可得，增大路网容量以后，路网饱和度降低为原来的77.5%，服务水平由D 级升至C 级，道路通行更为畅通。（d ）主干道总延误时间T
根据式1-5可知，主干道总延误时间为主干道所有路口平均延误总和，而对于每一条路口的延误时间，计算公式如下：
t =
0. 5T 周(1-
t g g
（2-4）
1-[min(1, n ) ⋅
周
t —路口平均延误时间
T 周—信号周期长度（本题设为120s ）t g
—有效绿灯时间（本题设为50s ）
n —路段饱和度
由式1-5和式2-4联立求得：
50）支路打通前主干道总的延误时间=2⨯=105s 1-（0. 8⨯0. 5⨯120（1-
50
=141. 6s 支路打通后主干道总的延误时间=3⨯
1-（0. 65⨯）
0. 5⨯120（1-
支路打通后，由于路口数量增多，主干延误时间增加到原来的1.35倍。（e ）交叉路口数量
支路开通前为2个，支路开通后为3个（f ）路网密度
将开通前和开通后的道路长度分别代入式1-4中，得：
（1200+1000）⨯2
支路开通前路网密度==0. 0037
⨯(1200+1000)⨯2+1000=0. 0045
支路开通后路网密度=
⨯可知增加支路后，路网密度为原来的1.22倍。4.2.2各指标权重的确定
交通状况的好坏是生活中的直观感受，与诸多交通评价指标相关。若选取某个具体的交通评价指标来描述交通状况的好坏，且不说在人为选取指标的过程中有较大的主观性，单个具体指标在评价交通体系时也有自身的片面性。例如选取红绿灯排队长度作为评价交通状况的指标，仅仅重视道路的通行能力而忽视路网的容量；由于不同个体目的地不同，道路选择方式不同所以等待的信号灯灯时也有所不同，对交通体系的感受会有差异，单个指标无法全面描述这些差异带来感受的不同。每个个体对交通体系的评价都站在自己生活经验的角度，当参与评价的个体分布足够均匀数量足够多就能够带表通行于交通体系的群体对交通体系的平价，也越接近交通体系群体客观的服务质量。
由于个人的主观性因素不能客观反映指标的重要程度，我们采取调查问卷的方式获得权重，根据调查问卷采访对象对六指标影响交通通行能力的排序结果，计算六指标影响交通能力的权值。
小区周边道路通行的好坏为因变量，上述六个指标为自变量。
根据50份调查问卷结果，得出每个指标影响小区周边道路通行的权重，如下表所示：其中平均综合得分的计算方法为：选项平均综合得分=（∑频数⨯权值）/本题填写人次
表
4-1各项指标平均综合得分表根据综合得分，利用excel 计算每个指标所占总体的比即为每个指标的权重，所得结果如下图：
图4-2每个指标所占比例
假设六个指标对小区周边交通状况的影响是线性的，对小区周边交通状况有正贡献作用的指标有干路通行能力、路网容量和路网密度，它们的权值分别为+0.219、+0.187和+0.141；对小区周边交通状况有负贡献作用的指标有路网饱和度、干路总的延误时间和交叉口数量，它们的权值分别为-0.209、-0.125和-0.119。
将六个指标无量纲化，即求出支路打通后和支路打通前指标的比值乘以相应权值后求和，得出打通支路后小区周边交通状况的评价分数，将1乘以各项权值后求和为开通支路前小区周边交通状况，评价分值为0.094分。研究区域开通之路后小区周边交通状况的综
合得分为
0. 291⨯0. 78-0. 209⨯0. 775+0. 187⨯1. 28+0. 141⨯1. 22-0. 125⨯1. 35-0. 119⨯1. 5=0. 129因
为0.129>0.094，说明开通支路后，模型小区的周边道路通行能力有显著提升。
其模型如下：
n
P
y =0. 219∑a i +0. 187+0. 141ρ-0. 209N i -0. 125∑t i -0. 119D
i =1
2-5
5应用模型研究海时代小区开放的影响
5.1小区的类型
小区的六种典型布局类型为：片块式、轴线式、向心式、围合式、集约式、隐喻式。根据这六种小区的结构样式，可以发现小区结构都可以近似的看成矩形，为了方便讨论小区周边的交通状况，将小区的轮廓抽象成矩形进行讨论。
即使小区为同样的布局，小区周边道路结构不同，小区周边车流量不同，从交通通行的角度来讲，小区的类型也就有所不同。将小区轮廓抽象为矩形后，小区周边道路结构的差异就体现在道路通行能力的高低。统计车流量时，默认研究区域的路网容量是不变的（否则统计不同容量道路的车流量是没有意义的），因此小区周边道路车流量对交通的影响实质是小区周边路网饱和度对交通的影响。
用控制变量法将模型作为对照组分别讨论不同类型下的道路饱和度，不同主干道通行能力对比开通小区支路改善交通环境效果的影响。
小区的平面布局以及周边道路如下图：
图5-1海时代小区布局图
根据调查从早上6：40-9:20之间凤城五路东西方向进出的车流量分别为4140，4147,4005,3952，文景路南北两侧进出的车流量分别为3735,3599,3572,3648。通过两种小区开放的形式和原有的路段进行比较，得出小区开放的最终结果。第一种情况：开放小区内部偏文景路方向的南北路段；第二种情况：在第一种情况的基础上，再开放小区内部东西方向的道路。（a）开放前的各个指标
主干道通行能力：1730⨯6⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8⨯0. 65⨯0. 5=2159puc/h路网饱和度：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh
(203+315) ⨯0. 85⨯0. 72=317m ，317÷0. 735=431puc/h
路网密度：(203+315) ÷(203⨯315) =0. 008交叉口数量：1个
路网容量：(4143+3978+3667+3610) ÷(1730⨯6) =1. 48
50)
=99. 4s 红绿灯延误时间：
1-(1. 48⨯)
0. 5⨯120(1-
代入2-5，得
y =0. 219⨯2159+0. 187⨯1. 48+0. 141⨯0. 008-0. 209⨯431-0. 119⨯1-0. 125⨯99. 4=370. 5（b）第一种情况：
主干道通行能力：1730⨯6⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8⨯0. 65⨯0. 5=2159
1550⨯2⨯1⨯0. 8=2480puc/h，2480+2159=4639puc/h
puc/h，
路网饱和度：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh
(203+315) ⨯0. 85⨯0. 72=317m ，317÷0. 735=431puc/h
路网密度：(317+464) ÷(203⨯315) =0. 012交叉口数量：5个
路网容量：(4143+3978+3667+3610) ÷(1730⨯6+1550⨯2) =1. 14
50) =334s 红绿灯延误时间：5⨯
1-(1. 14⨯0. 5⨯120(1-
代入2-5，得
y =0. 219⨯4639+0. 187⨯1. 14+0. 141⨯0. 012-0. 209⨯431-0. 119⨯5-0. 125⨯334=883. 6（c）第二种情况：
主干道通行能力：1730⨯6⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8⨯0. 65⨯0. 5=2159
1550⨯4⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8=3968puc/h，2480+3968=6448puc/h，
puc/h，
路网饱和度：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh
(203+315) ⨯0. 85⨯0. 72=317m ，317÷0. 735=431puc/h
路网密度：(317+464+180+90) ÷(203⨯315) =0. 016交叉口数量：6个
路网容量：(4143+3978+3667+3610) ÷(1730⨯6+1550⨯4) =0. 94
50)
=342s 红绿灯延误时间：6⨯
1-(0. 94⨯)
代入2-5，得
0. 5⨯120(1-
y =0. 219⨯6448+0. 187⨯0. 94+0. 141⨯0. 016-0. 209⨯431-0. 119⨯6-0. 125⨯342=1086. 2
表5-1情况对比表
开放前
路网容量路网密度道路通行能力交叉口数量红绿灯延误时间评分
1.480.0082195199.4370.5
第一种情况1.140.[1**********]883.6
第二种情况0.940.[**************].2
前文计算过程表明：同时开放小区内部南北方向道路和东西方向道路最有利于缓解交通拥堵现象。
5.2与VISSIM 仿真作对比
与VISSIM 的仿真结果进行对比，数学模型更宏观，覆盖的指标范围较大而仿真更偏向微观层面，指标范围较小。
由于数学建模的评价指标为主干道通行能力、路网密度、路网饱和度、路网容量、交叉口数量与红绿灯延误时间等，而基于VISSIM 的仿真模型评价指标为车均延误时间、总延误时间、平均车速、平均排队长度和最大排队长度，并且建模的指标是查找资料文献得出，而VISSIM 的指标为默认指标，两者的评价指标存在差别，不能进行直接比较。但在两者的最终结论中可以发现，小区如何开放以及开放的结果是一样的，对于小区周边道路通行都有明显的改善。
表5-2评价指标对比
模型
评价指标主干道通行能力
路网密度路网饱和度
数学建模
路网容量交叉口数量红绿灯延误时间车均延误时间总延误时间
从微观层面进行研究，以车辆为
基于VISSIM 的仿真模型
平均车速
研究对象
平均排队长度最大排队长度
域为研究对象
从宏观层面进行研究，以整个区
适用
6模型评价
6.1模型优点
（a）采用调查问卷形式确定各个指标的权重，避免了人为主观因素的影响。
（b）模型不仅仅可以用于这一个小区的开放，其他不同类型的小区也可以运用此模型求解。6.2模型缺点
（a）调查问卷的样本数量不够大。
7总结
7.1课设工作
（a）调查问卷的发放以及问卷结果的整理，分析得出各个指标的权重。（b）车流量数据采集，凤城五路和文景路道路的进出车流量大小。
（c）建立数学模型以及评价指标体系，用于小区开放前后周边道路的通行情况对比和优化。
（d）利用海时代小区进行分析，研究小区如何开放更为合理，并得出小区开放结果。
7.2不足及展望
此次课程设计仍有一些不足之处，因为时间略微紧张，数据的采集量不够大，在大数据的支撑下，结果会更为准确。在模型的计算中，利用手算进行大量的运算太浪费时间，降低了运算效率。
对于本次数学模型的建立，不仅仅可以运用在海时代这一个小区上，其他类型的小区也同样适用，但是我们还需要考虑在其它情况下，一定范围内增加支路虽然可以显著地增加路网容量但也极大降低干路通行能力。因此开放小区增加支路优化交通体系的方法要谨慎使用。在增加支路后优化效果不显著的区域不要增加支路，避免浪费公共资源。7.3感受
本次课程设计的选题，方案设计，以及结果都是自己一人完成，不仅仅运用了所学知识，更是从实际出发解决现实问题，具有一定的现实意义。和VISSIM 仿真软件的结果进行对比后，模型的指标体系更为宽泛，对于某一道路的具体情况无法得出准确的结果，但是在研究区域内的整体情况，会有明显的优化结果。
在今后的学习生活中，把所学的知识与实践结合起来，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，这样提高自己才更有意义。
参考文献
[1]JTJ001-97，公路工程技术标准；[2]CJ137-2012,道路设计工程规范；[3]CJJ37-2012，城市道路工程设计规范；
[4]刘艳侠，王贵新，路网容量概念及其研究方法分析，科技信息，第五期：191-192,2010；[5]JTJ-011-94，公路路线设计规划；
[6]张士锋，公路桥梁车辆及车道载高与折减系数的研究，江西科学，第19卷第2期：2001；[7]《〈中华人民共和国道路交通安全法〉办法》；[8]Hcm，美国道路通行能力手册；
[9]《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》；[10]GB50180-93，城市居住区规划设计规范；
[11]朱苍晖，柴干，程琳，城市道路交通网络容量问题分析，交通科技与经济，总第47期：81-83，2008；
[12]陈群，关函非，晏克非，姚加林，迂回限制下道路交通网络容量计算方法，交通运输系统工程与信息，第10卷第1期：153-157,2010；
附录
1.调查问卷格式
周边道路通行评价指标排序
1. 请将下列指标按照对交通拥堵影响程度进行排序（影响最大为第一个）：[排序题，请在中括号内依次填入数字][必答题]
*路网容量（道路网承载车流量的能力）*道路通行能力（道路设计的通行能力）*路段车流量饱和度（车流量的多少）*红绿灯延迟时间（路口等待时间）*交叉路口数量
*路网密度（道路的多少）
2.调查问卷结果
周边道路通行评价指标排序
第1题[排序题]
请将下列指标按照对交通拥堵影响程度进行排序（影响最大为第一个）：
(2)
排在第2位的：
(4)排在第4位的：
(5)排在第5位的：
(6)排在第6位的：
符号说明及名词定义
符号及变量
A
N M n
x i
说明
主干道通行能力路网饱和度路网容量路段饱和度路网密度研究范围内各路段长度
区域总面积总延误时间路口平均延误时间信号周期长度有效绿灯时间交叉路口数量路网时空资源单个车辆平均时间消耗车辆平均车头间距车辆平均出行时间
S T t
T 周t g D
P Q d
t j
目录
1问题背景..................................................................................................................................... 12问题分析..................................................................................................................................... 13模型假设..................................................................................................................................... 14模型建立与求解......................................................................................................................... 2
4.1评价指标........................................................................................................................... 24.2建立关于车辆通行的数学模型....................................................................................... 4
4.2.1建立小区模型和小区周边道路通行评价体系................................................... 44.2.2各指标权重的确定................................................................................................ 8
5应用模型研究海时代小区开放的影响................................................................................... 10
5.1小区的类型..................................................................................................................... 105.2与VISSIM 仿真作对比................................................................................................... 136模型评价................................................................................................................................... 14
6.1模型优点......................................................................................................................... 146.2模型缺点......................................................................................................................... 147总结........................................................................................................................................... 14
7.1课设工作......................................................................................................................... 147.2不足及展望..................................................................................................................... 157.3感受................................................................................................................................. 15参考文献................................................................................................................................. 16附录............................................................................................................................................... 17
1问题背景
2016年2月21日，国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，其中第十六条关于推广街区制，原则上不再建设封闭住宅小区，已建成的住宅小区和单位大院要逐步开放等意见，引起了广泛的关注和讨论。
除了开放小区可能引发的安保等问题外，议论的焦点之一是：开放小区能否达到优化路网结构，提高道路通行能力，改善交通状况的目的，以及改善效果如何。
观点一：封闭式小区破坏了城市路网结构，堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通阻塞。小区开放后，路网密度提高，道路面积增加，通行能力自然会有提升。
观点二：开放小区与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有关，不能一概而论。
观点三：小区开放后，虽然可通行道路增多了，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。
2问题分析
开放小区不是简单的去掉小区围墙，分流外部通行压力。若直接采用小区内部限速5km/h的道路分流，分流道路通行能力过低，并且干道与小区内部道路速度相差过大，直接相连有较大的安全隐患。
（a）可通过查阅相关资料列举出影响道路通行的指标，再结合实际情况进行分析，筛选出影响力较大的几个指标构建评价体系，评价小区开放对周边道路通行的影响。（b）选取单个指标评价交通体系本身具有很大的主观性，并且单个指标自身也有较大的局限性，选取的评价指标以及指标重要性程度直接影响评价的结果，为了评价指标尽可能的客观，可以采取问卷调查的方式获取多个样本，从而得到指标的权重。(c)针对某一小区进行研究，给出可行性方案。
3模型假设
(a)同一区域支路开通前后总车流量不变；(b)城市道路，小区道路平坦且为直线形；(c)车辆完全按交通规则行驶；(d)不考虑交通事故；(e)不考虑行人和非机动车辆；
(f)建设评价指标和交通体系的得分之间是线性关系；
(g)假设每个交叉口都有红绿灯；
4模型建立与求解
4.1评价指标
本题要求选取合适的评价指标体系，用以评价小区开放对周边道路通行的影响。通过查阅相关资料，我们了解到一些评价道路交通情况的指标，结合实际情况分析这些指标和道路通行之间的关系（如路网容量：因为研究路网容量可以明确某一地区的路网设置情况，明确路线的最优走向和技术等级，为开放小区道路提供依据，所以选取路网容量作为评价指标之一），筛选后得如下六个评价指标：(a)干道通行能力A
计算各个路段单方向的通行能力，如“由东向西的通行能力”、“由南向北的通行能力”，对每一路段的单方向通行能力求和即为主干道通行能力。
A i =∑a i ⨯α条⨯α交⨯α车道
a i i
—第i 条车道的通行能力；
—车道编号，从道路中心至道路边缘依次编号；
（1-1）
α条—车道折减系数；α交
—交叉口折减系数；
车道宽度折减系数。
α车道—
当道路上实际交通量小于其通行能力时，道路上行驶车辆处于自由行驶状态，车速较高，交通密度较小，车头时距分布规律符合负指数分布，车辆能实行超车；当道路上实际交通量接近或等于其通行能力时，道路上行驶的车辆用接近匀速的车速跟踪行驶，出现车队行驶现象，车头时距分布接近均数值；当道路上实际交通量超过其通行能力时，道路上行驶车辆密度增大，车速降低，出现交通拥挤和阻塞现象。(b)路网饱和度N
路网饱和度是指对该车流的实际交通流量与该车流的饱和通行能力的比值，计算公式如下：
N i =
n i
（1-2）1-2
其中，n i 表示某一路段的实际交通流量，M i 表示某一路段的理论通行能力。当N i 的值越接近于1，其饱和度越高，道路越拥挤；当N i 的值越接近于，其饱和度越
低，道路越通畅。(c)路网容量M
广义路网容量：在一定的交通状况下，单位时间内整个路网内所有的道路和交叉口所能容纳的最大车辆数，又称为路网的最大容纳能力；狭义路网容量：在一定的交通状态下，单位时间内通过路网关键断面（即路网的瓶颈断面）的最大车辆数，又称为路网的最大通行能力。
其计算公式为：
M =
P （1-3）
P 为路网时空资源，Q 单个车辆的平均时空消耗
当M 值越大，所能容纳的车辆越多，通行能力越强；当M 值越小，道路所能容纳的车辆越少，通行能力越弱。(d)路网密度ρ
路网密度等于某一计算区域内所有的道路的总长度与区域总面积之比，单位为千米每平方千米（km /km 2）。其计算公式为：
ρ=
∑X
=m
i
（1-4）
其中X i 表示交通影响范围内各路段的长度，S 表示区域总面积
路网密度越大，代表在研究区域内道路越密集，路网承载能力越强；路网密度越小，代表在研究区域内道路越稀疏，路网承载能力越弱；(e)红绿灯总延误时间T
本文采用交叉口总延误计算方法，分析延误时间对道路通行的影响，总延误时间等于每个路段平均延误时间之和，表达式为：
T =∑t i
i =1n
（1-5）
t i 为每个路段的延误时间
总的延误时间和道路通行之间是负相关，延误时间越长，对于交通通行能力的阻碍作用越强。
(f)交叉路口数量D
开放小区增加了交叉路口的数量，从而增强了分流能力，实际中，干路交叉路口越多，会使汇车时支路对干路的负影响增大，进而影响道路通行能力。
综上所述，本题主要通过道路通行能力，路段车流量饱和度，路网容量，路网密度，红绿灯延误时间以及交叉口数量六个指标，完成小区开放对周边道路通行影响的分析。
开放小区对小区周边交通最直接的贡献是增加道路数量，即增加路网密度。增加路网密度最终的目的是增加道路系统的分流能力，即承载车流的能力-路网容量。因此路网密度是描述小区开放后交通状况的直接指标，路网容量是描述小区开放后交通状况的核心指标。
一方面小区开放后的直接后果是增加交叉路口数量。若每个支路与干路的交叉路口都有交通信号灯，则增加交叉路口最直接的后果就是增加等待红灯的安全成本。另一方面交叉路口密度的增加增强支路车流对干路车流通行的负影响，即减小叉路口密度折减系数（折减系数越小道路通行能力越弱）。
交叉路口数量是描述开放小区对周边交通负影响的直接指标，干路总的红灯延迟时间安全成本和干路通行能力是描述开放小区对周交通负影响的核心指标。
车流量常作为描述某一地段交通状况的客观统计指标。统计车流量时，默认研究区域的路网结构，路网容量是不变的（否则统计不同容量道路的车流量是没有意义的），因此小区周边道路车流量对交通的影响实质是小区周边路网饱和度对交通的影响。4.2建立关于车辆通行的数学模型
4.2.1建立小区模型和小区周边道路通行评价体系
选取研究区域为长1200m ，宽1000m 的矩形，其中包括一个矩形的住宅小区，现将小区进行开放，为了方便计算，我们假设开放道路为小区中轴线所在位置。根据《中华人民共和国道路交通安全法》中道路限速规定，没有道路中心线的城市道路为每小时30公里，小区内部时速为5-10公里/小时，城市主干道限速一般为60公里/小时，因此，我们将开放后的小区支路行驶速度设为30公里/小时，其小区外部主干道的行驶速度设为50公里/小时进行计算，设其主干道为四车道，支路为双车道，研究区域的形状结构为图1所示：
图4-1小区结构研究模型
（a ）路网容量
根据式1-3可知路网容量与路网时空资源P 和单个车辆的平均时空消耗Q 有关，而
P =p ⨯1h
（2-1）（2-2）
Q=d ⋅t j
其中p 为总的有效车道长度，计算公式=车道长度⨯有效利用系数⨯交叉口利用系数，d 为车辆平均车头间距，t j 为车辆平均出行时间，查下表2-1，表2-2[1]可知交叉口利用系数=0.72、有效利用系数=0.85
表2-1不同类别道路有效长度利用系数
道路类别
道路有效长度利用系数快速路1主干路0.85次干路0.8支路0.7
表2-2交叉路口折减系数
车速
交叉口之间m 的距离（m ）
1000.450.370.310.270.230.200.18
2000.620.540.480.420.380.340.30
3000.710.640.580.520.480.430.39
4000.760.700.650.600.550.500.46
5000.800.750.700.650.600.560.52
6000.830.780.730.690.640.600.56
7000.850.810.760.720.680.640.60
8000.870.830.790.750.710.670.63
9000.880.840.810.770.730.690.66
10000.890.860.820.790.750.720.68
11000.900.870.830.800.770.740.70
12000.910.880.850.820.780.750.72
v (km /h ) v (m /s )
[1**********]550
5.566.948.339.7211.1112.5013.88
将主干道和开放后的支路长度代入式2-1中，得
支路开通前总的有效车道长度2⨯1200⨯0.85⨯0.72=1468.8m 、
2⨯1000⨯0.85⨯0.68=1156m ，共2624.8m ；
支路开通后有效车道长度1000⨯0.82⨯0.7=574m 、4⨯600⨯0.85⨯0.56=1142.4m 、
2⨯1000⨯0.85⨯0.68=1156m ，共2872.4m ；
城区内造成道路拥堵的主要车辆为小轿车，且选取小轿车在计算时不需要转换pcu （标准车当量数），所以选取B 级私家车（轴距2.7m 以上，车长4.6m~4.9m）为研究对象，其经典车型为Audi A4，车身长度为4.76m ，在动摩擦因数为0.75的平直公路上，司机反应时间0.3s ，则车速50km/h的安全距离为17.29m ，30km/h的安全距离为7.22m ，设研究区域车辆平均通行时间为2min 且支路开通后时间变化不显著。则：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh将2-1和2-2的计算结果代入式1-3中，可得：支路开通前路网容量2624.8mh/0.735mh=3571.16puc/h
支路开通后路网容量574mh/0.399mh+（1142.4+1156）mh/0.735mh=4565.67puc/h分析结果可知，支路开通后路网容量显著增加，是原来的1.28倍。（b ）干道通行能力
根据式1-1可知，干道的通行能力为所有单个车道通行能力之和，而一条车道的通行能力=理论通行能力*车道折减系数*车道通行能力折减系数*交叉口折减系数，我们选取道路宽度为3.5m 进行计算，根据表2-3、表2-4、表2-5可得
表2-3一条道路理论通行能力
速度km/h通行能力puc/h
201380
301550
401640
501690
601730
[2]
表2-4从车道中心线依次向路边的车道折减系数
第一条车道1.00
第二条车道0.80~0.89
第三条车道0.65~0.78表2-5
车道宽度b（m）
3.503.25
第四条车道0.50~0.65
第五条车道0.40~0.52
车道通行能力折减系数
车道宽度b（m）
3.002.75
通行能力折减系数α车道
0.850.77
通行能力折减系数α车道
1.000.94
支路开通前干路通行能力：
1690⨯1⨯1⨯0.72=1216pcu/h、1690⨯0.85⨯1⨯0.72=1034.28pcu /h，共计2250.28pcu/h
支路开通后干路通行能力1690⨯1⨯1⨯0.56+1690⨯0.85⨯1⨯0.56=1750.84pcu /h分析所得结果可知，支路开通后干路通行能力明显下降，为原来的78%。（c）路网饱和度
在式1-3中已计算出开通前路网容量为3516pcu/h，开通后路网容量为4583.22pcu/h，设支路开通前路网饱和度为0.8且支路开通前后路网实际容量变化不显著，则支路开通后路网饱和度=（支路开通前路网饱和度*支路开通前路网容量）/支路开通后路网容量
(0.8⨯3571.16) ÷4583.22=0.62
在此基础上，我们根据饱和度对道路服务水平进行分级，如表2-6
表2-6
级别A B C D E F
路网饱和度=1.0
情形
畅行车流，基本无延误稳定车流，有少量延误稳定车流，有一定延误
接近不稳定车流，有较大延误，司机还能忍受不稳定车流，交通拥堵，延误很大，司机无法忍受强制车流，交通严重堵塞，车辆时开时停
美国道路服务水平分类
根据上述计算结果和表2-6可得，增大路网容量以后，路网饱和度降低为原来的77.5%，服务水平由D 级升至C 级，道路通行更为畅通。（d ）主干道总延误时间T
根据式1-5可知，主干道总延误时间为主干道所有路口平均延误总和，而对于每一条路口的延误时间，计算公式如下：
t =
0. 5T 周(1-
t g g
（2-4）
1-[min(1, n ) ⋅
周
t —路口平均延误时间
T 周—信号周期长度（本题设为120s ）t g
—有效绿灯时间（本题设为50s ）
n —路段饱和度
由式1-5和式2-4联立求得：
50）支路打通前主干道总的延误时间=2⨯=105s 1-（0. 8⨯0. 5⨯120（1-
50
=141. 6s 支路打通后主干道总的延误时间=3⨯
1-（0. 65⨯）
0. 5⨯120（1-
支路打通后，由于路口数量增多，主干延误时间增加到原来的1.35倍。（e ）交叉路口数量
支路开通前为2个，支路开通后为3个（f ）路网密度
将开通前和开通后的道路长度分别代入式1-4中，得：
（1200+1000）⨯2
支路开通前路网密度==0. 0037
⨯(1200+1000)⨯2+1000=0. 0045
支路开通后路网密度=
⨯可知增加支路后，路网密度为原来的1.22倍。4.2.2各指标权重的确定
交通状况的好坏是生活中的直观感受，与诸多交通评价指标相关。若选取某个具体的交通评价指标来描述交通状况的好坏，且不说在人为选取指标的过程中有较大的主观性，单个具体指标在评价交通体系时也有自身的片面性。例如选取红绿灯排队长度作为评价交通状况的指标，仅仅重视道路的通行能力而忽视路网的容量；由于不同个体目的地不同，道路选择方式不同所以等待的信号灯灯时也有所不同，对交通体系的感受会有差异，单个指标无法全面描述这些差异带来感受的不同。每个个体对交通体系的评价都站在自己生活经验的角度，当参与评价的个体分布足够均匀数量足够多就能够带表通行于交通体系的群体对交通体系的平价，也越接近交通体系群体客观的服务质量。
由于个人的主观性因素不能客观反映指标的重要程度，我们采取调查问卷的方式获得权重，根据调查问卷采访对象对六指标影响交通通行能力的排序结果，计算六指标影响交通能力的权值。
小区周边道路通行的好坏为因变量，上述六个指标为自变量。
根据50份调查问卷结果，得出每个指标影响小区周边道路通行的权重，如下表所示：其中平均综合得分的计算方法为：选项平均综合得分=（∑频数⨯权值）/本题填写人次
表
4-1各项指标平均综合得分表根据综合得分，利用excel 计算每个指标所占总体的比即为每个指标的权重，所得结果如下图：
图4-2每个指标所占比例
假设六个指标对小区周边交通状况的影响是线性的，对小区周边交通状况有正贡献作用的指标有干路通行能力、路网容量和路网密度，它们的权值分别为+0.219、+0.187和+0.141；对小区周边交通状况有负贡献作用的指标有路网饱和度、干路总的延误时间和交叉口数量，它们的权值分别为-0.209、-0.125和-0.119。
将六个指标无量纲化，即求出支路打通后和支路打通前指标的比值乘以相应权值后求和，得出打通支路后小区周边交通状况的评价分数，将1乘以各项权值后求和为开通支路前小区周边交通状况，评价分值为0.094分。研究区域开通之路后小区周边交通状况的综
合得分为
0. 291⨯0. 78-0. 209⨯0. 775+0. 187⨯1. 28+0. 141⨯1. 22-0. 125⨯1. 35-0. 119⨯1. 5=0. 129因
为0.129>0.094，说明开通支路后，模型小区的周边道路通行能力有显著提升。
其模型如下：
n
P
y =0. 219∑a i +0. 187+0. 141ρ-0. 209N i -0. 125∑t i -0. 119D
i =1
2-5
5应用模型研究海时代小区开放的影响
5.1小区的类型
小区的六种典型布局类型为：片块式、轴线式、向心式、围合式、集约式、隐喻式。根据这六种小区的结构样式，可以发现小区结构都可以近似的看成矩形，为了方便讨论小区周边的交通状况，将小区的轮廓抽象成矩形进行讨论。
即使小区为同样的布局，小区周边道路结构不同，小区周边车流量不同，从交通通行的角度来讲，小区的类型也就有所不同。将小区轮廓抽象为矩形后，小区周边道路结构的差异就体现在道路通行能力的高低。统计车流量时，默认研究区域的路网容量是不变的（否则统计不同容量道路的车流量是没有意义的），因此小区周边道路车流量对交通的影响实质是小区周边路网饱和度对交通的影响。
用控制变量法将模型作为对照组分别讨论不同类型下的道路饱和度，不同主干道通行能力对比开通小区支路改善交通环境效果的影响。
小区的平面布局以及周边道路如下图：
图5-1海时代小区布局图
根据调查从早上6：40-9:20之间凤城五路东西方向进出的车流量分别为4140，4147,4005,3952，文景路南北两侧进出的车流量分别为3735,3599,3572,3648。通过两种小区开放的形式和原有的路段进行比较，得出小区开放的最终结果。第一种情况：开放小区内部偏文景路方向的南北路段；第二种情况：在第一种情况的基础上，再开放小区内部东西方向的道路。（a）开放前的各个指标
主干道通行能力：1730⨯6⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8⨯0. 65⨯0. 5=2159puc/h路网饱和度：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh
(203+315) ⨯0. 85⨯0. 72=317m ，317÷0. 735=431puc/h
路网密度：(203+315) ÷(203⨯315) =0. 008交叉口数量：1个
路网容量：(4143+3978+3667+3610) ÷(1730⨯6) =1. 48
50)
=99. 4s 红绿灯延误时间：
1-(1. 48⨯)
0. 5⨯120(1-
代入2-5，得
y =0. 219⨯2159+0. 187⨯1. 48+0. 141⨯0. 008-0. 209⨯431-0. 119⨯1-0. 125⨯99. 4=370. 5（b）第一种情况：
主干道通行能力：1730⨯6⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8⨯0. 65⨯0. 5=2159
1550⨯2⨯1⨯0. 8=2480puc/h，2480+2159=4639puc/h
puc/h，
路网饱和度：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh
(203+315) ⨯0. 85⨯0. 72=317m ，317÷0. 735=431puc/h
路网密度：(317+464) ÷(203⨯315) =0. 012交叉口数量：5个
路网容量：(4143+3978+3667+3610) ÷(1730⨯6+1550⨯2) =1. 14
50) =334s 红绿灯延误时间：5⨯
1-(1. 14⨯0. 5⨯120(1-
代入2-5，得
y =0. 219⨯4639+0. 187⨯1. 14+0. 141⨯0. 012-0. 209⨯431-0. 119⨯5-0. 125⨯334=883. 6（c）第二种情况：
主干道通行能力：1730⨯6⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8⨯0. 65⨯0. 5=2159
1550⨯4⨯1⨯1⨯0. 8⨯0. 8=3968puc/h，2480+3968=6448puc/h，
puc/h，
路网饱和度：
在50km/h的主干道上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+17.29）*（2/60）=0.735mh在30km/h的支路上，单个车辆平均时空消耗=（4.76+7.22）*（2/60）=0.399mh
(203+315) ⨯0. 85⨯0. 72=317m ，317÷0. 735=431puc/h
路网密度：(317+464+180+90) ÷(203⨯315) =0. 016交叉口数量：6个
路网容量：(4143+3978+3667+3610) ÷(1730⨯6+1550⨯4) =0. 94
50)
=342s 红绿灯延误时间：6⨯
1-(0. 94⨯)
代入2-5，得
0. 5⨯120(1-
y =0. 219⨯6448+0. 187⨯0. 94+0. 141⨯0. 016-0. 209⨯431-0. 119⨯6-0. 125⨯342=1086. 2
表5-1情况对比表
开放前
路网容量路网密度道路通行能力交叉口数量红绿灯延误时间评分
1.480.0082195199.4370.5
第一种情况1.140.[1**********]883.6
第二种情况0.940.[**************].2
前文计算过程表明：同时开放小区内部南北方向道路和东西方向道路最有利于缓解交通拥堵现象。
5.2与VISSIM 仿真作对比
与VISSIM 的仿真结果进行对比，数学模型更宏观，覆盖的指标范围较大而仿真更偏向微观层面，指标范围较小。
由于数学建模的评价指标为主干道通行能力、路网密度、路网饱和度、路网容量、交叉口数量与红绿灯延误时间等，而基于VISSIM 的仿真模型评价指标为车均延误时间、总延误时间、平均车速、平均排队长度和最大排队长度，并且建模的指标是查找资料文献得出，而VISSIM 的指标为默认指标，两者的评价指标存在差别，不能进行直接比较。但在两者的最终结论中可以发现，小区如何开放以及开放的结果是一样的，对于小区周边道路通行都有明显的改善。
表5-2评价指标对比
模型
评价指标主干道通行能力
路网密度路网饱和度
数学建模
路网容量交叉口数量红绿灯延误时间车均延误时间总延误时间
从微观层面进行研究，以车辆为
基于VISSIM 的仿真模型
平均车速
研究对象
平均排队长度最大排队长度
域为研究对象
从宏观层面进行研究，以整个区
适用
6模型评价
6.1模型优点
（a）采用调查问卷形式确定各个指标的权重，避免了人为主观因素的影响。
（b）模型不仅仅可以用于这一个小区的开放，其他不同类型的小区也可以运用此模型求解。6.2模型缺点
（a）调查问卷的样本数量不够大。
7总结
7.1课设工作
（a）调查问卷的发放以及问卷结果的整理，分析得出各个指标的权重。（b）车流量数据采集，凤城五路和文景路道路的进出车流量大小。
（c）建立数学模型以及评价指标体系，用于小区开放前后周边道路的通行情况对比和优化。
（d）利用海时代小区进行分析，研究小区如何开放更为合理，并得出小区开放结果。
7.2不足及展望
此次课程设计仍有一些不足之处，因为时间略微紧张，数据的采集量不够大，在大数据的支撑下，结果会更为准确。在模型的计算中，利用手算进行大量的运算太浪费时间，降低了运算效率。
对于本次数学模型的建立，不仅仅可以运用在海时代这一个小区上，其他类型的小区也同样适用，但是我们还需要考虑在其它情况下，一定范围内增加支路虽然可以显著地增加路网容量但也极大降低干路通行能力。因此开放小区增加支路优化交通体系的方法要谨慎使用。在增加支路后优化效果不显著的区域不要增加支路，避免浪费公共资源。7.3感受
本次课程设计的选题，方案设计，以及结果都是自己一人完成，不仅仅运用了所学知识，更是从实际出发解决现实问题，具有一定的现实意义。和VISSIM 仿真软件的结果进行对比后，模型的指标体系更为宽泛，对于某一道路的具体情况无法得出准确的结果，但是在研究区域内的整体情况，会有明显的优化结果。
在今后的学习生活中，把所学的知识与实践结合起来，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，这样提高自己才更有意义。
参考文献
[1]JTJ001-97，公路工程技术标准；[2]CJ137-2012,道路设计工程规范；[3]CJJ37-2012，城市道路工程设计规范；
[4]刘艳侠，王贵新，路网容量概念及其研究方法分析，科技信息，第五期：191-192,2010；[5]JTJ-011-94，公路路线设计规划；
[6]张士锋，公路桥梁车辆及车道载高与折减系数的研究，江西科学，第19卷第2期：2001；[7]《〈中华人民共和国道路交通安全法〉办法》；[8]Hcm，美国道路通行能力手册；
[9]《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》；[10]GB50180-93，城市居住区规划设计规范；
[11]朱苍晖，柴干，程琳，城市道路交通网络容量问题分析，交通科技与经济，总第47期：81-83，2008；
[12]陈群，关函非，晏克非，姚加林，迂回限制下道路交通网络容量计算方法，交通运输系统工程与信息，第10卷第1期：153-157,2010；
附录
1.调查问卷格式
周边道路通行评价指标排序
1. 请将下列指标按照对交通拥堵影响程度进行排序（影响最大为第一个）：[排序题，请在中括号内依次填入数字][必答题]
*路网容量（道路网承载车流量的能力）*道路通行能力（道路设计的通行能力）*路段车流量饱和度（车流量的多少）*红绿灯延迟时间（路口等待时间）*交叉路口数量
*路网密度（道路的多少）
2.调查问卷结果
周边道路通行评价指标排序
第1题[排序题]
请将下列指标按照对交通拥堵影响程度进行排序（影响最大为第一个）：
(2)
排在第2位的：
(4)排在第4位的：
(5)排在第5位的：
(6)排在第6位的：
符号说明及名词定义
符号及变量
A
N M n
x i
说明
主干道通行能力路网饱和度路网容量路段饱和度路网密度研究范围内各路段长度
区域总面积总延误时间路口平均延误时间信号周期长度有效绿灯时间交叉路口数量路网时空资源单个车辆平均时间消耗车辆平均车头间距车辆平均出行时间
S T t
T 周t g D
P Q d
t j