王釗 楊族橋 高欣

摘要：封閉性的小區(qū)讓城市的空間結(jié)構(gòu)變得十分單一，對(duì)小區(qū)的周圍道路的交通會(huì)產(chǎn)生一定的影響。本文選取了平均交通量、平均人流量、道路飽和度、行人平均速度、車輛平均速度、路口沖突次數(shù)六項(xiàng)指標(biāo)來刻畫道路通行能力，并將小區(qū)周圍的道路分為三種類型。同時(shí)，通過熵值法計(jì)算六個(gè)指標(biāo)的權(quán)重得出每個(gè)道路在小區(qū)開放前后的通行能力評(píng)分。通過比較開放前后的評(píng)分來分析小區(qū)開放對(duì)道路通行能力的影響。

關(guān)鍵詞：開放小區(qū);熵值法;道路分類

中圖分類號(hào)：F2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.015

0引言

現(xiàn)在大部分的城市的小區(qū)一般都為封閉的，但是隨著時(shí)代的發(fā)展。這種封閉式小區(qū)存在很多弊端。一方面小區(qū)封閉會(huì)使城市的空間顯著單調(diào)，從而影響城市的整體美觀，同時(shí)還沒影響人與人之間的交流;另一方面小區(qū)的封閉式管理會(huì)對(duì)城市道路交通產(chǎn)生影響。會(huì)使小區(qū)附近的車流量增大從而使得道路發(fā)生堵塞。例如，黃州區(qū)的大地社區(qū)在高峰期常會(huì)發(fā)生交通堵塞情況。過大的車流密度會(huì)對(duì)行人的安全造成影響。所以研究小區(qū)開放問題不僅會(huì)對(duì)城市建設(shè)造成影響，更會(huì)對(duì)城市道路交通產(chǎn)生影響，緩解城市交通壓力。

研究小區(qū)開放對(duì)道路的影響問題，可以提高路網(wǎng)密度，增加道路面積，那通行能力自然會(huì)有提升。從而保護(hù)行人和自行車的行走道路，減少一些機(jī)動(dòng)車亂停車問題，改善城市道路，增加工作場(chǎng)所利用率。本文將通過一些影響城市道路的影響因素入手，通過建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型對(duì)小區(qū)道路開放問題進(jìn)行討論。

1問題描述與模型假設(shè)

通過建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)黃州區(qū)的其中一個(gè)小區(qū)進(jìn)行研究。同時(shí)還需選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，來評(píng)價(jià)影響小區(qū)道路開放對(duì)車輛通行主要存在那些影響。同時(shí)，選取指標(biāo)必須對(duì)要有針對(duì)性、全局性、可計(jì)算性、廣泛性。具體解釋如下：

（1）針對(duì)性。

所謂的針對(duì)性是指，選取的指標(biāo)必須要能夠反映小區(qū)開放前后對(duì)周邊道路的影響。

（2）全局性。

考慮道路通行能力不能只對(duì)小區(qū)附近的一個(gè)道路進(jìn)行分析，而是要對(duì)小區(qū)周圍所有道路進(jìn)行分析。

（3）可計(jì)算性。

所選取的來評(píng)價(jià)道路通行的指標(biāo)不能是抽象的、描述性的概念，而是可定量計(jì)算的。

（4）廣泛性。

所選取的來評(píng)價(jià)道路通行的指標(biāo)應(yīng)該包含主要元素，一般分為三類：通行能力度量;安全性能力度量;脆弱性度量。

通過查詢相關(guān)資料，我們得出以下指標(biāo)見表1。

由于道路通行的影響受到很多方面的因素，但是有些因素不好刻畫和測(cè)量。于是本文做出如下假設(shè)：

假設(shè)一：不考慮其他因素對(duì)小區(qū)周邊的道路，例如，天氣的好壞、駕駛員的技術(shù)、道路施工等情況。

假設(shè)二：小區(qū)周圍的道路均可以看成雙向車道。

假設(shè)三：小區(qū)的整體外形可以看出矩形。

2黃州區(qū)小區(qū)周圍道路分布情況

由于本文所研究的道路通行情況不能分析小區(qū)周圍一條道路的影響，而應(yīng)該研究所有道路的通行情況。所以本文對(duì)黃州區(qū)小區(qū)和周圍道路分布情況做了一個(gè)大概刻畫，如圖1所示。

通過對(duì)黃州區(qū)小區(qū)的進(jìn)行實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)黃州區(qū)小區(qū)周圍道路如圖1所示，其中我們將小區(qū)周圍道路分成三種類型{1，2，3}。其中最靠近小區(qū)的道路本文命名為道路一;其次靠近道路一的道路命名為道路二;最后靠近道路二命名為道路三。根據(jù)上面所選取的6項(xiàng)指標(biāo)分別分析小區(qū)開放對(duì)其影響。

3數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

一共有m個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段中有n個(gè)指標(biāo)，創(chuàng)建初始矩陣R如下所示：

4熵值法確定權(quán)重

熵值法是一種用來判斷指標(biāo)離散程度的方法，對(duì)于一些不確定影響因素的指標(biāo)可以采用這種方法來確定權(quán)重，如孫國(guó)營(yíng)在基于大數(shù)據(jù)的節(jié)水灌溉評(píng)價(jià)分析中，用此方法計(jì)算了節(jié)水灌溉的評(píng)價(jià)指標(biāo)的離散程度，本來將用此方法來計(jì)算小區(qū)開放對(duì)城市道路通行的指標(biāo)的離散程度。

（1）計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值Fj，公式如下：

Fj=-1lnm∑mi=1fijlnfij（i=1，2，…，m;j=1，2，…，n）

（5）

（2）計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重的公式為：

j=1-Fjn-∑nj=1Fj（6）

若j越大則說明該因素對(duì)道路通行能力影響越顯著。

5道路通行能力的模型建立

通過上述方法建立數(shù)學(xué)模型為：

Z=x11+x22+x33+x44+x55+x66（7）

其中Z為道路通行能力的評(píng)分。

通過計(jì)算得出小區(qū)開放前和開放后道路通行能力評(píng)分Z1，Z2，比較小區(qū)開放前后對(duì)道路的影響。

若Z1>Z2，則小區(qū)開放會(huì)對(duì)交通有負(fù)面影響;若Z1=Z2，則小區(qū)開放會(huì)對(duì)交通有沒有影響;若Z1

6模型的推廣

該模型不僅可以用來評(píng)價(jià)小區(qū)道路交通，也可以用來評(píng)價(jià)其他城市規(guī)劃和交通管制的政策實(shí)施問題上。有利于政府預(yù)測(cè)相關(guān)政策實(shí)施的預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)

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