[发明专利]一种基于蒙特卡罗算法的封闭式小区道路开放评价方法

说明书

本发明涉及一种基于蒙特卡罗算法的封闭式小区道路开放评价方法。为了解决封闭式大院或小区割裂路网交通，经常出现交通毛细血管堵塞的问题，本发明通过蒙特卡罗算法建立小区开放的数学模型，为小区开放对道路通行的影响提供定量依据，首先，选取合理的评价指标体系：以道路拥挤程度、车流量和服务水平来反映道路通行能力的强弱。再者，通过蒙特卡罗算法建立车辆通行的数学模型，模拟小区开放后在小区及街道的车流量。通过该评价方法可以向交通部门提供合理化的意见，该评价方法具有实用可行，效率较高的特点。使得小区道路对外开放，提高路网密度，增加道路面积，从而使城市的道路通行能力有所改善。

技术领域

本发明涉及一种封闭式小区道路开放评价方法，特别是一种基于蒙特卡罗算法的封闭式小区道路开放评价方法。

背景技术

目前城市小区大都采用的是封闭式管理，而关于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，以及改善效果如何是很多专家学者所关心的方面。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，而小区开放后，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。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于通过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。同时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。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。

本发明的技术方案如下：

一种基于蒙特卡罗算法的封闭式小区道路开放评价方法，包括如下步骤：(1)构建道路评价指标体系REIS，REIS包括构建道路拥挤程度R、车流量VF和服务水平SL三部分指标，其中构建道路拥挤程度R包括占用道路的面积和调整的便利程度，构建车流量VF包括出入口车辆统计量，构建服务水平SL包括一级服务水平、二级服务水平、三级服务水平和四级服务水平；(2)通过蒙特卡罗算法，实现从已知概率分布抽样，模拟待评价小区的道路车流量随机过程，建立理想化的小区道路车辆出现概率估计量模型，具体过程为搜集资料得到待评价小区街道附近每天的车流总量数，排除客观因素，小区内外分别有三个街道，同时认为该小区开放，然后将小区内外共六个街道看为一枚不规则的骰子，运用蒙特卡洛算法，构造掷骰子概率过程，实现从已知概率分布抽样，模拟道路车流量随机过程，建立不同街道车辆出现概率估计量模型；(3)得到待评价小区在开放道路前和开放后高峰期、平峰期的车流量，以及对应服务水平；(4)对数据定量分析，通过评价指标体系对小区进行道路状况的评价，是指用已构建好的评价指标体系对小区的简化模型进行定量分析得到开放小区道路在高峰期和平峰期影响作用，对道路通行的效果影响程度大小。

其中选取道路拥挤程度R作为指标是因为道路拥挤程度影响出行的严重程度，同时它被认为是一个城市交通运输情况好坏的指示器，道路拥挤会导致服务水平和效率下降，选取车流量VF作为指标是因为小区开放前后小区周边的交通状况是否会有所改善，都是用小区周边车辆通行的状况表现来衡量的，选取服务水平SL作为指标是因为服务水平表明道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量，用以反映路段提供给道路使用者的服务程度与质量，可以很好的评价封闭式小区道路开放的可行性。

所述道路评价指标体系REIS中道路拥挤程度R、车流量VF和服务水平SL的关系为：当服务水平SL为一级时，其车流量VF为0.1000万辆/h及以下，对应道路拥堵程度R为轻；当服务水平SL为二级时，其车流量VF为0.1000～0.4000万辆/h，对应道路拥堵程度R为较轻；当服务水平SL为三级时，其车流量VF为0.4000～0.8000万辆/h，对应道路拥堵程度R为较严重；当服务水平SL为四级时，其车流量VF为0.8000～1.1400万辆/h，对应道路拥堵程度R为很严重。