基于排队论模型的小区道路开放对城市通行影响的研究

赵明+王亚文

摘要：小区开放可以缓解城市交通拥堵的现象。为了研究小区开放对周边道路通行的影响，文章通过交通流NS元胞自动机规则得到小区开放后的单车道实际和最大车流量，通过实测得到双车道实际和最大车流量。通过单双车道实际车流量之比得到小区开放前后道路通行强度之比。用双车道的实际车流量、最大车流量和通行强度之比构建出排队论等待制模型，运用Lingo分别求出小区开放前和开放后的延误时间、排队长度。可以得到小区开放能使周边道路通行能力增强的结论。

关键词：元胞自动机；NS交通流规则；排队论；等待制模型

1问题分析

小区开放后车辆通行的道路选择增加，可以选择行驶小区周边的道路，也可以行驶小区内的道路。一般而言，小区周边的原始道路为多车道，行驶的车辆较多；而小区内部的道路多为单车道，行駛的车辆较少。要模拟车辆通行情况，就要在多行道行车和单行道行车的基础上进行。然后，构造最简形式的小区平面图，结合现有的车辆在单、双车道的有关数据，模拟车辆在小区开放前后的行车情况。最后，利用排队论建立数学模型，计算出平均等待时间等，用以研究小区开放对周边道路通行的影响。

2元胞自动机模型

NS规则是最常用的交通流模型之一，该模型既简单又能模拟出交通堵塞的特征，比如能够展现出当交通拥挤时，车辆的平均速度变慢的行为，更加切合实际。