2016年全国大学生数学建模竞赛获奖论文

1、1 小区开放对道路通行小区开放对道路通行的影响评价模型的影响评价模型 摘要 本文针对小区开放对道路的影响进行了研究，建立了层次分析模型、通行能 力评价模型，使用了 matlab、excel 等软件，得出小区开放在不同条件下会对道 路交通产生不同的影响。首先运用层次分析法，分析得出整体一般情况下小区开 放有利于周边道路交通的结论。之后构建了不同类型的小区，并分析得出小区开 放的效果与小区结构及周边道路结构、 车流量有关， 因此小区开放不能盲目采取， 要因地制宜。最后根据分析结果，从交通通行的角度，向城市规划和交通管理部 门提出了关于小区开放的合理化建议。 本文的突出特点是使用了层次分析法定量的比

2、较了小区开放前后道路合理 性， 构建了对于研究该问题具有代表性的三种类型的小区，并建立了影响评估模 型，客观的对不同小区结构及周边道路结构、车辆通行的影响进行评价。 针对问题一，首先查阅相关资料选取影响道路通行的指标，并对选取的指标 进行筛选，然后运用各项指标进行层次分析，通过小区开放和小区封闭对道路交 通和理性的判断来分析小区开放对道路通行的影响最后得出从整体看来， 小区开 放有利于道路通行。 针对问题二，通过查阅有关道路通行能力的相关资料建立了通行能力评价模型， 首先根据模型求出道路基本通行能力的表达式， 基本通行能力是理想状态下的通 行能力，与实际情况分析对比存在差异。因此基于差异，通过

3、各实际因素对道路 通行能力的影响进行修正，得到实际道路通行能力的数据。 最终计算出小区开放 前后实际通行能力的相对系数。 针对问题三，构建了三种类型的小区，不同类型的小区具有不同的结构及不 同的周边道路结构、车流量，应用问题二建立的模型分别对三种小区开放和封闭 条件下周边道路的实际通行能力进行了计算， 通过相对系数评价不同类型的小区 开放对道路通行的影响，分析得出小区开放与地理位置、内部结构等因素有关， 不能一概而论。 针对问题四， 结合前述模型结果分析结果，从交通出行角度对城市规划部门 和交通管理部门提出了合理化意见。 小区开放要合理的实施以体现小区开放的意 义。 最后，我们还对结果进行了误

4、差分析和灵敏度分析，并对模型做出了评价、 改进与推广。 关键词：关键词：小区开放；道路通行；层次分析法；通行能力评价模型；matlab 2 1 问题的重述 1.11.1 引言引言 1.1.背景介绍背景介绍 八十年代起，各国提出的理论如“住宅小区” “邻里单位” “扩大街坊”都深 刻的影响了我国居住区的规划。战后为了适应人民生活不断提高的要求，各国居 住规划进一步总结和提高了小区的组织形式。小区作为城市的一个细胞，理论沿 用至今，影响深远。而随着经济的发展以及人民生活水平的提高，城市化的进程 加速，汽车持有量呈现出前所未有的上升趋势，交通拥堵问题也日益严峻。2016 年 2 月 21 日， 国务

5、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。 2.2.提出问题提出问题 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。一种观点认为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。也有人认为这与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有 关，不能一概而论。还有人认为小

6、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。为此，我们尝试解决以下问题：能否选取合适的指标体系，建立车辆通行 的数学模型，研究小区开放对周边道路通行的影响；构建不同类型的小区，定量 的比较小区开放后对道路通行的影响；并向城市规划和交管部门提出合理化建 议。 3.3.研究的意研究的意义义 就城市发展来看，一些城市在土地利用和道路交通存在着矛盾。随着居住小 区建设规模的扩大，一定会影响到城市整体的发展。解决小区内部交通和周边地 区交通的矛盾，对建造宜居型城市具有重要意义。 从交通通行来看，随着经济的发展以及人民生活水平的

7、提高，城市化的进程 加速，汽车持有量呈现出前所未有的上升趋势，交通拥堵问题也日益严峻。2015 年底全国机动车保有量 2.79 亿。为了舒缓这种压力，我们想到，封闭式小区规 划模式巨大，过多的占用城市集散道路，阻碍了城市交通系统的整体性发展。如 果开放封闭式小区能够提高城市道路的可达性、便捷人们的出行，这将对我国交 通通行产生巨大的影响。 1.21.2 具体问题具体问题 1.1.问题一：问题一： 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。 2.2.问题二：问题二：在问题一的基础上建立关于车辆通行的数学模型， 用以研究小区开放 对周边道路通行的影响。 3.3.问题三：问题三

8、：在问题一和问题二的基础上，构建不同的小区；应用建立的模型，定 量比较各类型小区开放前后对道路通行的影响。 3 4.4.问题四：问题四：根据研究的结果，从交通通行的角度，向城市规划部门和交通管理部 门提出关于小区开放的合理化建议。 2 问题的分析 2.12.1 研究现状综述研究现状综述 2016 年 2 月 21 日，国务院公开发布推广街区制，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。对于小区开放这一问题的研 究仍在初级阶段， 近年来很多学者有相关的研究成果， 如 物流期刊 杂志中 “基 于城市道路网络脆弱性的小区开放策略研究” ， 武汉大学学报中“开放小区的 现行

9、法径路”等研究论文。但是通过具体的数学模型来研究该问题的先例甚少， 因此通过数学建模来研究小区开放对各方面的影响是很有实用意义的。 2.22.2 问题的总体分析问题的总体分析 本文首先查阅小区开放与道路通行关系的相关资料， 有代表性地选取了影响 道路通行的指标，并对各项指标进行层次分析，判断小区开放是否对道路通行存 在影响； 接着使用路网密度、 车流量、 平均车道数等指标建立通行能力评价模型， 求出小区开放前后的实际通行能力，以及它们的相对系数；然后根据中国城市居 住小区的实际情况构建三种类型的小区，即交通发达小区、交通一般小区、交通 欠发达小区， 通过影响评价模型对三种类型的小区开放前后的实

10、际道路通行能力 进行分析评价；最后结合前面已经得出的结论和实际情况，从交通通行的角度， 向城市规划部门和交通管理部门提出合理化建议。 2.32.3 具体问题的分析具体问题的分析 1.1.问题一的分析问题一的分析 该问目的是评价小区开放对周边道路通行的影响。 首先应该选取合适的评价 指标；因为该题总背景提出的时间很近，数据缺乏而且结构复杂，考虑采用层次 分析法建立模型，对小区开放前和小区开放后的道路通行情况进行评价；接着通 过小区开放前后两种条件下的对比评价小区开放对道路通行的影响； 最后对建立 的判断矩阵进行一致性检验。 2.2.问题二的分析问题二的分析 该问目的是研究在车辆通行方面，小区开放

11、后对周边道路通行的影响。首先 搜集资料，考虑采用道路的实际通行能力来表达具体的影响；再利用问题一建立 的指标体系，得出实际通行能力的表达式，并分析各指标的修正系数，联系实际 情况， 进一步修正实际通行能力； 最后通过小区开放前后实际通行能力的相对数， 研究对周边道路通行的影响效果。 3.3.问题三的分析问题三的分析 根据问题二建立的模型，针对交通发达小区、交通一般小区、交通欠发达小 区这三种不同类型的小区， 分析小区开放对道路通行的影响，首先收集模型求解 所需要的数据，并对数据做相应的处理，之后带入模型求解得出各类型小区开放 前后的道路通行能力及其相对系数，最后分析得出小区开放对道路通行的影响

12、。 4、问题四的分析、问题四的分析 针对问题三的分析结果，结合实际情况，着重在交通通行方面，对小区开放 4 后可能产生的问题提出一些可以合理解决这些问题的建议。 3 模型的假设 1车辆行驶在研究过程中没有因意外事故而产生通行不畅问题。 2驾驶员行车过程遵循最优路径原则，有趋利心理。 3小区内部道路进行改造后符合道路等级标准，且小区内部通行畅通。 4车辆只分为小、中、大三种车型，且同一车型的车大小相差不大。 4 名词解释与符号说明 4.14.1 名词解释名词解释 1.可达性 交通网络中各节点相互作用的机会大小， 简单地指一个地方到另一个地方的 容易程度。 2.路网密度 城市范围内由不同功能、等级

13、、区位的道路，以一定的密度和适当的形式组 成的网络体系结构。 计算方法为某一计算区域内所有道路的总长度与区域总面积 之比，单位为千米每平方千米。 3. 实际道路通行能力 在实际或预测的道路、交通、控制及环境条件下，根据该设施具体的公路几 何构造、交通条件以及交通管理水平，对不同服务水平下的服务交通量（如基本 通行能力或设计通行能力）按实际公路条件、交通条件等进行相应修正后的小时 交通量。 4. 基本道路交通能力 是指在理想的道路、交通、控制盒环境条件下，公路组成部分的一条车道或 一条车道的均匀段上或一段横截面上，不论服务水平如何，1 小时所能通过的标 准车辆的最大数量。 4.24.2 符号说明

14、符号说明 表 1 符号说明 序号 符号 符号说明 1 ij a 层次分析法中第 i 个因素对第 j 个因素的相对重要性 2 ci 一致性指标 3 ri 平均随机一致性指标 4 cr 一致性比例 5 j w 准则层对目标层的权重 5 6 ij w 方案层对准则层的单层次排序权重 7 i w 方案层对目标层的总目标的排序权重 8 0 c 道路基本通行能力 9 cw f 车道宽度对通行能力的修正系数 10 dir f 方向分布对通行能力的修正系数 11 fr f 横向干扰对通行能力的修正系数 12 hv f 交通组成对通行能力的修正系数 5 模型的建立与求解 5.15.1 问题一的求解问题一的求解

15、5.1.1.5.1.1.问题的分析问题的分析 目的是评价小区开放对周边道路通行的影响。首先应该选取合适的评价指 标； 然后通过建立模型对封闭小区和开放小区的道路通行情况进行评价，本文采 用的是层次分析法； 最后通过封闭小区和开放小区两种条件下的对比评价小区开 放对道路通行的影响。 5.1.2 5.1.2 模型的建立模型的建立 层次分析法（简称 ahp）是美国运筹学家 t.lsaaty 教授于 70 年代初期提出 的，是对一些比较复杂、比较模糊的问题作出决策的一种方法，它可以将复杂的 评价对象用一个有序的递阶层次结构整体表现出来。 其步骤大致上可以分为一下四步：建立递阶层次结构模型；构造比较判别

16、矩 阵；层次单排序及一致性检验；层次总排序及一致性检验。具体步骤如下： 1. 递阶层次结构的建立递阶层次结构的建立 应用层次分析法解决问题时，首先应把问题条理化、层次化，构造出一个层 次清晰的结构模型。层次结构一般分为目标层、准则层和方案层：目标层是分析 问题的预定目标或理想结果，这一层只有一个元素；准则层包含了实现目标所涉 及的中间环节，它可以有若干个层次组成；方案层包括了为实现目标可供选择的 各种措施，决策方案等。 2. 比较判别矩阵的构造比较判别矩阵的构造 现实中，当对一个问题的影响因素较多时，直接比较各因素对问题的影响程 度往往比较困难的，常常会因顾此失彼而做出错误的判断，通过各因素两

17、两进行 对比便容易的多。两两对比的具体方法为：用 ij a（i，j=1，2，n）来表示层 次中第 i 个因素对第 j 个因素的相对重要性。 ij a 的取值为正整数 19 及其倒数。 6 ij a的取值规则如下表 2 所示： 表 2 第 i 个因素对第 j 个因素的相对重要性 元素 标度 规则 ij a 1 以上一层某个因素为准则，本层次因素 i 与因素 j 相比， 同样重要 3 以上一层某个因素为准则，本层次因素 i 与因素 j 相比， i 比 j 稍微重要 5 以上一层某个因素为准则，本层次因素 i 与因素 j 相比， i 比 j 明显重要 7 以上一层某个因素为准则，本层次因素 i 与因

18、素 j 相比， i 比 j 强烈重要 9 以上一层某个因素为准则，本层次因素 i 与因素 j 相比， i 比 j 极端重要 2,4,6,8 以上一层某个因素为准则，本层次因素 i 与因素 j 相比， 重要程度位于相邻数字所代表的程度之间 3. 层次单排序及一致性检验层次单排序及一致性检验 层次单排序是指分局比较判别矩阵求出各因素对目标层的相对排序权重的 过程，求解方法包括特征根法、和法和根法。 构造比较判别矩阵时虽然能减少其他因素的干扰，但综合全部比较结果时， 其中极有可能包含一定程度的非一致性， 要使比较结果一致则矩阵中的元素还应 当满足： n, 2 , 1=k, j , i,a=aa ik

19、jkij 对判别矩阵的一致性检验步骤如下： （1）计算一致性指标ci 1 max n n ci (1) （2）查找相应的平均随机一致性指标 ri。n=1，2，9 时，ri 对应的值 如表 3 所示： 表 3 平均随机一致性指标 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ri 0 0 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 (3)计算一致性比例 cr ri ci =cr (2) 当cr0.1 时，认为判别矩阵的一致性可以接受，否则要对判别矩阵做适当 的调整。 4.层次总排序及一致性检验层次总排序及一致性检验 7 层次单排序得到的是一组元素对其上一层中对应元素的权重向量，

20、 我们最终 要得到层次总排序，总排序权重要将层次单排序的权重进行合成。 设准则层对目标层的权重为 j w，方案层对准则层的单层次排序权重为 ij w ， 则方案层对目标层的总目标的排序权重为 m 1=j jiji ww=w，i=1，2，n。 对层次总排序也需要做一致性检验， 设准则层与目标层相关的元素通过一致 性检验，且检验指标为 ci（j）,(j=1，2，m)，相对应的平均随机一致性指标 为 ri（j） ，则准则层总排序随机一致性比例为 m 1=j j m 1=j j a ) j (ri a ) j (ci =cr (3) 当cr0.1 时，认为层次总排序具有较满意的一致性并接受该结果。 5

21、.1.35.1.3 模型的求解模型的求解 本文所建立的递阶层次结构如下： 在这里，为方便更好的分析影响程度，我们定义了一个新的指标，平均车道 数。 平均车道数：对整个区域内所有的道路中车道数的平均值。 通过查阅资料，将各层次指标对上级对应指标的影响程度两两对比，按照取 值规则，得出的比较判别矩阵如下所示： 道路通行合理性 路 网 密 度 车 流 量 行 车 速 度 车 道 占 有 率 交 叉 口 数 平 均 车 道 数 开放小区 封闭小区 开放前小区内 目标层： 准则层： 方案层： 图 1 递阶层次结构图 8 131232 3/112/12/12/12/1 2/121212/1 2/122/1

22、12/13/1 3/121212/1 2/122321 a 122/1 2/113/1 231 1 b 13/14/1 312/1 421 2 b 13/14/1 312/1 421 3 b 12/12/1 212 22/11 4 b 122/1 2/113/1 231 5 b 14/12 413 2/13/11 6 b 根据矩阵求解各层次元素权重（求解所用的 matlab 程序见附件） ，并对开 放小区、封闭小区和开放前小区内的道路通行的合理性进行了总排序，具体结果 如表 4 所示： 表 4 权重及层次总排序 方案 路网密 度 0.23 车流量 0.14 行车速 度 0.10 车道占有 率

23、0.15 交叉口 数 0.08 平均车道 数 0.29 层次 总排序 开放 小区 0.54 0.56 0.56 0.31 0.54 0.15 0.40 封闭 小区 0.16 0.32 0.32 0.49 0.16 0.63 0.38 开放 前小 区内 0.30 0.12 0.12 0.20 0.30 0.22 0.22 从表 4 可以看出，道路的合理性从高到低依次为：开放小区、封闭小区（开 放前小区的外部） 、开放前小区内部。由此说明，在本文的条件下小区的开放相 对于封闭而言更有利于交通，因此适当的采取小区开放是有效的；在小区封闭条 件下，小区外部交通的合理性高于小区内部，这是显然的，小区外部

24、的道路是专 门为了方便交通而设的，无论是道路的宽度还是车道数都符合交通的标准，而小 区是人们生活的场所，对交通的要求并不太高；开放小区不仅有利于小区外部的 交通，同样也使小区内部的交通变的更加便利。 可以看出开放小区与封闭小区相比对道路通行的影响不大， 该结果与小区的 选取有关，本文对小区的假定为一般情况下的小区，结果相对具有代表性，但是 开放小区对道路通行的影响与小区的构造和小区外部的道路状况有关，例如：小 区的面积、位置、内部道路状况及外部道路状况等，因此小区开放的政策应因地 适宜的采取，对于该问题，在以下问题的解答中会给出分析。 5.1.45.1.4 模型的一致性检验模型的一致性检验 通

25、过一致性检验可以检查比较判别矩阵的构造是否合理，在检验的过程中， 9 应满足一致性指标 cr，则小区开放后对周边道路通行有一定的疏通 和便利作用。 5.5.3 3 问题三的求解问题三的求解 5.3.15.3.1 问题的分析问题的分析 根据问题需要，我们选取三个不同类型的小区作为原型，为方便研究，构建 了小区结构图，分别用 a、b、c 表示，各小区具有不同的小区结构和道路交通 结构， 考虑到问题的简化，通过分析小区外部最右边道路的单方向交通情况来反 映小区开放对个小区周围道路交通的影响，设定单方向车道数为三，小区构造的 具体情况如下图所示： 图 2 小区 a 结构图 小区 a 结构如图 2 所示

26、， 小区内部交通便利且小区外部交通便利， 小区内部 三条主干道贯穿了整个小区，对于内部的通行十分便利，假如开放小区主观的来 看对小区周围道路交通的影响也会比较大， 无论是小区内部还是外部交通状况都 会有所变化。 12 图 3 小区 b 结构图 小区 b 结构如图 3 所示， 小区内部的交通欠发达， 小区外部交通也是欠发达， 这样小区开放以后方便了小区居民和外部人员的出入以及小区外部两条路之间 的交通，具体的对小区外部的交通会产生什么样的影响将在下面的求解中得出。 图 4 小区 c 结构图 小区 c 结构如图 4 所示，小区内部交通发达，而小区外部交通欠发达，并且 该小区只靠近一条道路， 这样小

27、区开放后将有利于从小区内部到小区外部和从小 区外部到小区内部的交通， 具体的对小区旁边的道路交通有没有影响以及影响程 度有多大，通过下面的计算可以看出。 5.5.2 2. .2 2 模型的求解模型的求解 通过查阅资料收集了相关数据，综合比较得出小区开放之前，车辆组合为小 型车 25%、中型车 40%、大型车 20%、拖挂车 15%，小区开放之后，考虑到有车 辆从小区外道路的同时会有车辆从小区内道路进入小区外道路， 车辆组合的变化 可以忽略不计。 之后应用问题二建立的模型对小区开放后道路的通行能力进行分 析求解，最终得出结果如表 10。 表 10 道路通行能力对比表 小区类型 小区开放前道路 通

28、行能力( 1 c) 小区开放后道路 通行能力( 2 c) 相对系数（） a 3064.31 3493.65 1.14 b 3064.31 3830.39 1.25 13 c 3064.31 2491.86 0.81 表 10 的结果是在以下假定条件下得出的，假定该道路的理想通行速度为 50km/h，小区开放前道路实际通行速度为 40 km/h，小区开放后，a 和 b 小区道 路通行速度达到理想通行速度 50 km/h，而 c 小区道路通行速度几乎不变，仍为 40km/h。从表中可以看出，对于小区 a 和小区 b，小区开放对道路通行能力有较 好的改善，而对于小区 c，小区开放对道路通行能力有负面

29、影响。其原因在于， 小区 a 和小区 b 的开放会使许多车辆通过小区内道路绕行缓解交通问题，并且 小区开放对道路横向干扰的程度很小。 而小区 c 与外界联系相对不足， 对车辆通 行的缓解微乎其微，但是过多的交叉路口对道路通行的横向干扰却不容小觑，这 种情况下对小区 a 和小区 b 开放是可行的，对小区 c 开放就得不偿失。 表 11 道路通行能力对比表 小区类型 小区开放前道路 通行能力( 1 c) 小区开放后道路 通行能力( 2 c) 相对系数（） a 3064.31 3493.65 1.14 b 3064.31 3064.31 1.00 c 3064.31 2491.86 0.81 表 1

30、1 的结果是在以下假定条件下得出的，假定该道路的理想通行速度为 50km/h，小区开放前道路实际通行速度为 40 km/h，小区开放后，a 小区道路通 行速度达到理想通行速度 50 km/h，而 b 和 c 小区道路通行速度几乎不变，仍为 40km/h。从表中可以看出，对于小区 a 而言，小区开放对道路通行能力有较好 的改善；对于小区 b 小区开放对道路通行能力几乎无影响；而对于小区 c，小区 开放对道路通行能力有负面影响。 其原因在于， 小区 a 的开放会使许多车辆通过 小区内道路绕行缓解交通问题，并且小区开放对道路横向干扰的程度很小。小区 b 的开放虽然对道路车辆通行有一定的影响，但是影响

31、并不大，几乎可以同对道 路通行的横向将干扰想抵消。 而小区 c 与外界联系相对不足， 对车辆通行的缓解 能力很小，但是过多的交叉路口对道路通行的横向干扰却很大，这种情况下对小 区一的开放是可行的，对小区 b 和小区 c 进行开放就没有必要了。 由以上可以看出，小区开放并不是像想象中的小区开放后，路网密度提高， 道路面积增加，通行能力自然会有提升，这与小区面积、位置、外部及内部道路 状况等诸多因素有关，不能一概而论，小区开放要合理的实施以体现小区开放的 意义。 5.5.4 4 问题四的求解问题四的求解 根据前面三个问题的具体分析， 我们可以看到小区开放对周边道路通行的影 响不能一概而论，这与小区

32、的位置、内部结构、周边道路结构等有密切关联。虽 然小区开放后，路网密度提高，道路面积增加，对于交通发达区拥堵现象有一定 的改善，但是如果开放小区与周边道路的交叉口数过多，会有很大的横向干扰， 对周边道路的实际通行能力有弊而无利。交通欠发达地区的小区，其内部道路可 达性不高，对周边道路通行的影响不大。因此小区开放所带来的一系列问题，需 要进一步探索，并对已有的开放方案进行改进。 现阶段，我国城市小区多采用封闭式围合结构，使原本城市的有机组成部分 独立于城市之中。很多建筑学家认为即使是出于中国古典人本主义思想，我们都 14 不应该背离城市，应该重视城市这个载体，强化居住区与城市之间的关系，激化 城

33、市活力。怎么改、改什么成为我们关注的重点。为此，我们简单地从交通通行 的角度，从城市规划和交通管理部门提出关于小区开放的合理化意见： 1、对城市规划部门来说，可以通过对小区内部道路的改造、小区位置的分 析等确定合理的开放方案。 （1）减小小户防御单位面积，取消小区私有街道。将居住小区内部的私有 道路转变成城市支线道路，增加城市道路网密度。另外，考虑到居住小区内部的 交通结构，为了避免交通量过多对居住区内部产生干扰，可以设置小区内道路为 特殊车专用道路，如救护车专用通道、公交车专用道路等。 （2）对于已建成的小区，根据小区所处城市位置，决定是否进行开放，对 于待开发小区， 要注意小区选址， 提出

34、合理的土地利用模式。 在城市拓展过程中， 不能任由开发商对居住小区的开发，很容易导致居住区周边交通环境的恶化。小 区的规模也应该在约束条件下控制在一定范围内，加强对开发后小区的安全管 理，保障居民的人身财产安全。 2、对交通管理部门来说，提高车辆交通通行便利程度，提高开放后小区的 周边交通服务水平，尽量减少对居民的日常生活影响，是小区开放改革的最终目 的。 （1） 据资料显示，已有的开放式小区的车辆乱停、占道经营等现象特别严 重，对交通通行和管理造成很大负担。针对该问题，我们可以把开放式小区纳入 城市执法局和公安局交警大队的执法范围，增加停车位和经营摊位，加大交警执 法力度。 （2）为解决小区

35、开放后可能造成的交通便利问题，可以考虑改进道路交通 标志的设置。例如在对小区道路几何组成状况、交通流量、流向和交通组成等信 息的分析后，合理选择设置道路交通标志的位置；充分考虑道路使用者对标志的 识别理解的特性，根据其类型、自由流速度和司机反应时间等决定合理的标志设 置方式；避免设置过多的标志，影响司机的判断和行动。 （3）加强对小区开放后车辆通行和停放的管理，在小区内路和主干路的交 叉口处设置指挥岗，安排人员实时指挥，车辆进出路口和停放要符合相关法律法 规。 6.误差分析与灵敏度分析 6.16.1 误差分析误差分析 1.问题一中，采用的评价指标数较少，并且该模型将定性的问题定量化本来 就有一

36、定的误差，因此可能导致结果不是那么准确，不过不影响结果的正确性。 2.问题二所建立的模型为方便研究没有充分考虑各因素的干扰， 只选取了影 响性较强的几个因素，因此会导致结果与实际值存在一定的偏差。 3.问题三在模型的求解中，选取的指标值差距有点大，使最后的求解结果之 间的差距也有点大，对于该问题在下面的灵敏度分析中做了具体解释。 6.26.2 灵敏度分析灵敏度分析 考虑到在问题三的求解中， 小区开放后车辆通行实际速度与小区开放前车辆 通行实际速度的差距较大，产生的误差较大，可能导致错误的判断，因此有必要 针对该问题进行灵敏度分析。 15 分析中的情况和问题三的分析中相同，假定道路通行的理想速度

37、为 50km/h, 小区开放前的实际通行速度为 40 km/h。假定小区开放后个小区周围道路的通行 速度分别为 a 小区 48 km/h、b 小区 45 km/h、c 小区 42 km/h，带入模型求解得 开放小区前后道路的通行能力及其之间的相对系数如下表所示： 表 12 开放小区前后道路的通行能力及其之间的相对系数 小区类型 小区开放前道路 通行能力( 1 c) 小区开放后道路 通行能力( 2 c) 相对系数 （） a 3064.31 3353.90 1.09 b 3064.31 3102.61 1.01 c 3064.31 2504.31 0.82 从表 12 中可以看出，通过灵敏度分析得

38、出的结果跟问题三所得结果一致， 不过从开放前和开放后小区通行能力之间的差距来看，该结果更为理想。 7 模型的评价与改进 7 7.1.1 模型的评价模型的评价 1.1.优点优点: : （1）问题一运用层次分析法解决了结构复杂且缺乏必要数据的情况，并对构造 的判断矩阵进行了一致性检验，证明了模型的合理性。 （2）问题二广泛搜集大量资料，综合各方面影响因素对模型进行多次修正，提 高了模型的准确性，大量运用表格形式对结果进行汇总，简便，直观，快捷。 （3）问题三是对问题二中的模型的具体求解，其结果分析透彻，简单易懂。 （4）适当运用 matlab 软件辅助运算，提高了模型数据的处理效率。 2.2.缺点

39、缺点 （1）模型二求解方法简单，问题分析不够深入，可以考虑细分因素深度探究， 升华模型。 （2）模型的主要问题是模型的构建前期没有搜集到足够的数据，对模型二的求 解有很大影响，虽然资料搜集很多，仍有不准确的地方。 7.27.2 模型的改进模型的改进 1、模型一的指标选择没有数据支撑只是根据资料分析得出的，因此可以考虑先 对影响指标进行筛选，再进行下一步的层次分析。 2、模型二中对实际通行能力的修正中，小区内部路网密度的不同，对小区周边 道路通行的影响也很大，可以对内部路网密度进行分级，通过研究分析得到路网 密度和周边实际通行能力的关系，继续进行修正。路网密度如何分级，这仍是一 个难以解决的问题

40、，有待进一步的探究。 8 模型的推广 本文所使用的模型都不仅限于解决此问题， 层次分析法和对比分析的用途很 广泛， 可以推广到更大的研究范围。层次分析法是将复杂的评价对象表现为一个 16 有序的递阶层次结构的整体，可以用来确定权重，用于结构复杂且缺乏必要数据 的情况下，如根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配、鲜农产 品流通模式等问题。 除此之外， 模型二中还运用了对比分析的方法， 求开放前和开放后的相对数。 对比分析在统计中具有重要的意义， 其揭示了现象之间数量上的相互联系和对比 关系， 还可以使一些不能直接对比的数据变成具有可比性的数据，从而正确判断 现象之间的差异程度，如把某地区生产总值与其历史数据、人口数、资源总数对 比，得出该地区经济发展的快慢、经济实力的强弱等分析。 参考文献 1李向朋. 城市交通拥堵对策封闭型小区交通开放研究d.长沙理工大 学,2014. 2秦葛. 城市封闭式居住小区规划模式与城市交通发展的协调性研究d.长安 大学,2010. 3任