基于停車需求的用地反饋模型分析

瞿春濤　覃　明

(成都市成華區政府投資項目評審管理中心，四川 成都　610051)

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基于停車需求的用地反饋模型分析

瞿春濤覃明

(成都市成華區政府投資項目評審管理中心，四川 成都610051)

通過分析逆四階段反算用地的數學模型及機動車出行OD預測停車需求法，得到基于停車需求的用地反饋模型，并對模型中用地類型、停車技術、行程費用等進行了論述，闡釋了土地利用與交通之間的互動關系，提出了在道路容量限制條件下，緩解交通擁堵的措施。

重力模型，反饋模型，土地利用，停車需求

0　引言

目前國內各大城市開展的建設項目交通影響評價工作主要目的是分析擬建土地開發后，定量分析評估土地新生交通量對道路交通的影響程度及影響范圍，并提出相應改善措施，從而降低其影響程度，確保交通服務水平在可接受范圍內，或修改開發計劃方案。在實際工作中，如果土地開發后對周邊交通達到顯著性影響，在道路容量限制條件下分析既有交通系統對土地利用的反饋作用，成為從源頭上緩解道路交通擁堵的思路之一。為了更深刻地理解交通系統和土地利用的互動關系，本文擬在已有學者研究基礎上，進一步分析道路容量與土地開發強度、城市交通的停與行相互之間關系，并建立數學模型，以期更好的把握交通系統與土地利用互動性，有助于相關部門科學開展用地規劃，有效緩解交通擁堵。

1　基于停車需求的用地反饋模型

1.1出行分布的重力模型

在交通出行分布階段，主要是預測各交通小區之間的發生和吸引交通量。比較常用的出行分布計算模型是重力模型[1]，它是模擬物理學中萬有引力定律而開發出來的出行分布模型。此模型假定i，j間的分布交通量Tij與小區i的發生交通量和小區j的吸引交通量成正比，與兩小區間的距離成反比。即:

(1)

其中,Gi為小區i的發生交通量；Aj為小區j的吸引交通量；f(tij)為關于i，j之間的費用tij的阻抗函數；α，β，γ，k均為模型系數，可通過最小二乘法標定計算出來。

1.2逆四階段反算用地的數學模型

傳統的城市交通預測的四階段模型，是根據土地利用類型和規模，計算項目生成量，進行出行分布，方式劃分，最后交通分配等四個步驟的工作，以檢驗土地開發產生的交通出行在周邊道路流量的承載能力，指導交通規劃設計工作。而根據趙童的研究成果——逆四階段反算用地的數學模型[2],從出行分布的重力模型入手，結合既有道路剩余通行能力，建立數學模型，分析某地塊開發強度的交通影響因素，該模型可用于項目用地開發量的研究工作：

(2)

其中，D富為研究范圍內還可能用于開發的用地量；rk為k路段的平衡因子；C″k為k路段的剩余容量；K為重力模型參數；R富為擬開發地塊的出行發生率；Aj周為擬開發用地周邊j地塊吸引的出行量；f(t富j)為阻抗函數；L為路段數；N′為OD對數；wmk為第m個OD對分配到第k個路段的分配比例。

假設第m個OD對有s條可選路徑，其中有V條路徑經過k路段，則經過k路段的出行比例根據交通分配模型得知：

(3)

其中，D富為待開發用地量，實際應用中可理解為擬開發用地規模；模型中其他三個重要的參數分別是C″k，Aj周,R富；C″k為道路剩余容量，即道路剩余通行能力，在實際工作中，可理解為設計通行能力與道路高峰小時容量差值，在做交通影響評價工作中設計通行能力可取項目發生顯著影響時的設計交通流量與道路高峰小時容量差值；R富為擬開發地塊的出行發生率，與地塊的用地類型有關，例如商業用地和住宅用地在出行率取值上就有顯著區別。

1.3基于停車需求的出行吸引量模型

根據機動車出行OD預測停車需求法[3]，基本思路是利用停車需求與交通小區車輛吸引量的關系，計算小區車輛出行OD量，再根據高峰小時系數和車輛停放特征，計算高峰時刻停車泊位需求量：

pi=(1-α)·Ai/Q·β

(4)

如果已知停車泊位數，可反算吸引量，因此，可得到基于停車需求的出行吸引量模型:

Ai=pi·Q/[(1-α)·β]

(5)

其中，Ai為交通小區i車輛出行吸引量；α為即停即離出行的百分比；Q為停車泊位周轉率；β為高峰停車修正系數，機動車高峰小時停車量與平均小時停車量的比例。

1.4基于停車需求的用地反饋模型

目前對出行吸引量的預測主要有類型分析法、回歸分析法，由于該類方法需要調查區域內用地類型，工作崗位數，調查的工作量很大，數據處理也很繁瑣。進行路段流量反推得到OD矩陣是一個比較好的辦法，但是由于很多不確定約束條件，模型求解困難，求解精度不一定能和實際情況吻合。如果利用上述停車需求模型，根據研究區域停車場調查結果，同樣可以對吸引量進行估計，因此，由上述兩個模型可以得到基于停車需求的用地反饋模型：

(6)

2　模型的應用方向

基于停車需求的用地反饋模型揭示了擬開發項目與周邊項目在交通生成與吸引、動態交通與靜態交通之間的制衡關系，因此，在交通問題可能出現之前，可以采取有針對性的措施，調節交通需求和供給，實現交通系統與土地利用的協調發展。

2.1調整用地類型

由于該指標與土地開發規模密切相關，建筑規模與出行率乘積可以直接得到項目出行總量。在假設道路剩余通行能力恒定的情況下，想得到用地開發規模最大化，可以選擇出行率較低的用地類型，從而增加建設規模。

2.2實施停車技術手段

停車作為城市的靜態交通,與動態交通存在著相互制約的關系,如何利用停車技術通過“以靜制動”的方式來調控交通需求,減緩交通供需矛盾激化的速度,解決城市交通擁堵問題,成為了社會關注的焦點[4]。停與行、動與靜是交通的兩個重要屬性，如果利用停車手段讓更多的車輛處于“停”的狀態，也就相應地減少了道路上處于“行”狀態的車輛。結合模型的表述，假設周邊已建地塊的停車場泊位數不會出現太大變化，通過采取有限供給的手段來嚴格控制停車需求,適當抑制停車設施的供給，具體措施可以采取降低停車收費標準，以減少停車的周轉率，相當于減少了周邊地塊的出行吸引量，擬開發用地規模可相應增加。

2.3增加行程費用

模型中的阻抗函數f(t富j)取值是與擬建項目和已建項目之間行程時間(費用)成正比關系，如果增加行程時間(或費用)，即對于擬建地塊而言，已建區域的吸引力將會降低。

如果當過多的車輛在同一時間駛向同一方向時，就會出現交通擁堵問題。土地使用(如大型商業中心)和交通設施(如大容量的快速路系統)促使了交通的集中。所以，從另一方面說，低密度、分散的土地使用反而可以使交通分散化；這種土地使用方式可能增加人均小汽車使用量，但也降低了小汽車的總體出行密度，從而減少交通擁堵。如果擬建項目位于城市中心區，交通比較擁堵，項目實施后將會對周邊交通帶來顯著影響，此時可以將項目選址放在城市非中心區域，以達到與大型商業中心的有效分離，使交通分散化，增加了行程時間，減少了出行分布量，從而減輕項目對城市中心區域的交通影響。

另一個方式就是實施城市道路交通擁堵收費，對特定時段和路段的車輛實行收費,增加行程費用，以從時間和空間上來疏散交通量,減少繁忙時段和繁忙路段的交通負荷。使得擬開發用地出行方式不得不改變，從傳統小汽車出行模式，轉移到公共交通出行模式，從而可以增加土地開發規模。

3　結語

本文從土地利用與交通系統的協調關系研究入手，通過分析逆四階段反算用地的數學模型和停車需求模型，建立起基于停車需求的土地利用反饋模型，并對主要影響參數進行簡要分析，分析思路對土地開發規模、交通影響評價程度分析、交通改善措施的設計都有一定指導作用。具體實施過程中,這些措施更是一種政策，技術的應用需要政策的保證,同時技術又為政策的實施提供參考。因此，方法的有效性應在具體的工作中進行檢驗。

[1]王煒，徐吉謙，楊濤，等.城市交通規劃[M].南京：東南大學出版社，1999：63.

[2]趙童,徐慰慈.交通影響分析中逆四階段用地反饋模型探討[J].同濟大學學報，2001(11):166-167.

[3]歐秋杰，楊熙宇.基于項目誘增吸引產生交通流的停車需求預測方法的研究[J].交通與運輸，2011(7):88-89.

[4]方佳,秦煥美,關宏志.利用停車技術緩解城市交通擁堵問題的研究[J].道路交通與安全，2009(8):43-47.

The based on parking demand of land use feedback model

Qu ChuntaoQin Ming

(TheGovernmentInvestmentProjectEvaluationManagementCenterofChenghuaCountyChengduCity,Chengdu610051,China)

Based on the mathematical model of inverse calculation of four stages of land use and motor vehicle travel OD prediction method of parking demand, get the based on parking demand of land use feedback model, the types of land use, parking technology, the travel cost discussed in this paper, a further interpretation of the interaction between land use and transportation, put forward under the condition of road capacity limits, to take corresponding measures ease traffic congestion.

gravity model, feedback model, land use, parking demand

1009-6825(2016)08-0015-03

2016-01-07

瞿春濤(1982- )，男，碩士，工程師

U491.1

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