小區(qū)開放對道路通行的影響

黃慧

【摘要】住宅小區(qū)開放問題在現(xiàn)階段引發(fā)了廣泛的關(guān)注和討論。本文選取合適的指標(biāo)，構(gòu)建合理的評價指標(biāo)體系，分析小區(qū)開放對周邊道路通行的影響，并建立關(guān)于車輛通行的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測小區(qū)開放所產(chǎn)生的效果。最后，構(gòu)建不同類型的小區(qū)，定量對比分析各類型小區(qū)開放前后對道路通行的影響。

【關(guān)鍵詞】小區(qū)開放 道路通行能力 層次分析法 模糊綜合評價 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

1、建立評價小區(qū)周邊道路通行能力的指標(biāo)體系

本文確定了用于評價小區(qū)開放對周邊道路通行影響的4個指標(biāo)：道路平均車速指標(biāo)I1（主要包括2個子評價指標(biāo)：城市干道平均車速I11、小區(qū)內(nèi)路網(wǎng)平均車速I12）、小區(qū)出入口及周邊道路交叉口通行能力指標(biāo)I2（主要包括4個子評價指標(biāo)：道路飽和度I21、平均交叉口延誤時間I22、交叉路口阻塞率I23、平均行程延誤I24）、停車設(shè)施適應(yīng)性指標(biāo)I3、公共交通設(shè)施適應(yīng)性指標(biāo)I4。

以上述4個指標(biāo)作為準(zhǔn)則層，子評價指標(biāo)作為子準(zhǔn)則層，用層次分析法求解各層指標(biāo)權(quán)重，得準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重：W=[0.5275 0.2865 0.1248 0.0612]，子準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重：ω1=[0.25 0.75]， ω2=[0.0601 0.2878 0.1615 0.4905]，。

確定道路通行能力的等級域，等級A，B，C，D，E分別表示道路通行能力良好、較好、一般、較差、最差。為了更加全面綜合地對元素x進(jìn)行等級評定，將等級分值化，即將A，B，C，D，E分別確定為5，4，3，2，1，這樣就可以將隸屬度向量轉(zhuǎn)變?yōu)闄?quán)重關(guān)系向量，可以得到元素x的綜合等級分值：M=5*A（x）+4*B（x）+3*C（x）+2*D（x）+1*E（x）。

2、模糊綜合評價法確定目標(biāo)小區(qū)開放前后道路通行能力等級

通過查閱文獻(xiàn)資料，可以獲得北京市道路通行能力有較大區(qū)別的三個小區(qū)的評價指標(biāo)數(shù)據(jù)。依據(jù)指標(biāo)各自范圍將指標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)化，獲得統(tǒng)一度量標(biāo)準(zhǔn)用于模型評價。標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)如下表1所示：

下面，以小區(qū)1開放前道路通行能力等級評價為例，進(jìn)行模型求解，其他情況同理。

（1）模糊綜合評價矩陣求解

根據(jù)隸屬度函數(shù)，可以計算出子準(zhǔn)則層所對應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣，即各單元素評價矩陣，再計算出各一級模糊綜合評價矩陣Ri，即：

然后，將Ri歸一化，可以得到準(zhǔn)則層的模糊綜合評價矩陣：

（2）綜合評價結(jié)果求解

準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重矩陣W與準(zhǔn)則層模糊綜合評價矩陣R相乘，可以得到：

歸一化后，可以得到：

定性分析由最大隸屬度原則，最大值為0.41，小區(qū)1開放前道路通行能力等級為D，定量分析小區(qū)1開放前道路通行能力的綜合評價分?jǐn)?shù)為：

3、 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測目標(biāo)小區(qū)開放前后道路通行能力

在此，假設(shè)目標(biāo)小區(qū)的類型僅僅劃分為三類（AB為一級、C為一級、DE為一級）。

（1）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

根據(jù)驗證，建立了三類BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，都只有一個隱含層，并且其隱層的神經(jīng)元個數(shù)為3， 隱層和輸出層的轉(zhuǎn)移函數(shù)分別為tansig和purelin， 訓(xùn)練函數(shù)為traingdm。

（2）道路交通能力的預(yù)測與評估

選取不同的待測小區(qū)Q1，Q2，Q3，可以得到其開放前各項評價指標(biāo)值的數(shù)據(jù)，如下表2所示（參照樣本值標(biāo)準(zhǔn)化）：

利用模糊評價分別對三個小區(qū)開放前的評價指標(biāo)值，計算得出其準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重矩陣與各自準(zhǔn)則層模糊綜合評價矩陣相乘結(jié)果，得Q1，Q2，Q3類別分別為第三類、第二類、第一類，綜合評分分別為2.92、3.02、3.18。

對于上述已經(jīng)進(jìn)行模糊評價，并且歸為不同類別的小區(qū)，分別運用訓(xùn)練好的不同類別BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測（matlab實現(xiàn)），即可得到小區(qū)開放后其道路交通能力有效的預(yù)測值，其預(yù)測結(jié)果如下表3所示：

最后，對于不同類型的小區(qū)，計算得其QR指數(shù)，得Q1：4%，Q2：4.6%，Q3：9.7%。QR指數(shù)表明不同類別小區(qū)在開放前后，其交通能力變化的效果。通過比較，可以得出對于不同類別的（下轉(zhuǎn)77頁）