小區開放對周邊道路通行的影響研究

閆佩玉　李琦　蘇富斌　孫金星

【摘 要】本文針對小區開放對周邊道路的影響的問題，采用層次分析法建立了合理的道路通行能力的評價指標體系。同時，采用BPR模型，較好地研究了通行時間與高峰時段飽和度之間的關系，從而可以從交通通行的角度對小區是否開放給出合理化建議。

【關鍵詞】BPR模型；層次分析法；小區開放；道路通行能力

一、引言

2016年2月21日，國務院發布《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》，其中第十六條關于推廣街區制要求原則上不再建設封閉式的住宅小區，已建成的住宅小區和單位宿舍要逐步開放等意見。除了開放小區可能引發的安全保障等問題外，大家議論的焦點主要有：一方面，開放的住宅小區是否能夠達到優化路網結構，提高交通道路通行能力，改善交通擁堵狀況的目的，以及改善的切實效果如何。另一方面，封閉式小區破壞了城市的路網結構，使城市道路呈現嚴重堵塞現象。小區開放后，路網密度提高，道路通行面積增加，城市通行能力是否有大幅度地提升。還有人認為這與小區面積、位置、外部及內部道路狀況等諸多因素有關，不能一概而論。還有人認為小區開放后，雖然可通行道路增多了，相應地，小區周邊主路上進出小區的交叉路口的車輛也會增多，也可能會影響主路的通行速度。因此，需就小區開放對周邊道路通行的影響進行研究，建立數學模型，為科學決策提供定量依據，并向城市規劃和交通管理部門提出關于小區開放的合理化建議。

二、模型假設

（1）假設小區開放后人的出行頻率和小區未開放時的出行頻率相等。

（2）假設居民出行選擇的道路是隨機的。

（3）居民出行時對所有路況信息都了解。

（4）小區開放后人口與車輛不發生變化。

三、問題分析及模型建立

1.建立合理的評價指標，分析小區開放對周邊道路的影響

交通量與道路通行有直接的關系，是道路通行順暢與否的直接體現。通過分析影響交通量的各個因素，如小區結構、小區周邊道路結構以及道路周邊車流量等，以及與以上三者相關聯的各因素之間的影響關系，得出如下評價體系，用以評價小區開放對周邊道路的影響。

根據上面的評價體系，利用層次分析法定量分析各種因素對通行的影響。

2.小區開放對周邊道路的影響

主要考慮道路的通行時間和飽和度及自由流時間之間的關系，來分析研究小區開放對道路通行的影響。建立車道上的車速與自由流車速及飽和度之間的BPR函數模型

上式即為建立的平均通行時間與高峰段飽和度關系的BPR函數模型。

3.定量分析小區開放對道路通行的影響

根據市中心、商業區和郊區三個不同的地理位置可分別選取三種不同類型的小區，通過網上搜集的數據，代入問題二中建立的模型，在不同的地理位置上分析比較小區開放前后車輛平均通行時間對周邊道路交通通行力的影響大小。通過不同位置、不同類型小區的平均通行時間對比，得出下表：

4.小區開放與否的影響

根據以上小區開放前后數據的差異性比較，可以明顯看出在市中心（繁華地區），通行時間的改變量最大，故應該設計開放式小區，以最大限度緩解交流的壓力；在商業區（較繁華地區），通行時間的改變量比較大，從而可以根據周邊的道路結構設計開放式或半開放式小區；在偏遠的郊區，通行時間的改變量較小，說明小區開放對道路通行的影響力較小，所以建議以后多設計封閉式小區。

四、模型評價與推廣

1.模型的評價

在問題一中采用層次分析法進行討論，因為每個因素對結果的影響程度都是量化的，每一層的權重設置最后都會直接或間接影響到結果，非常清晰、明確。此方法還可用于多目標、多準則、多時期的系統評價，或沒有結構特性的系統評價。

針對問題二中所涉及的BPR函數模型，主要考慮的是理想道路通行狀態下的情況，沒有考慮特殊因素對通行的影響它，故可采取BP神經網絡模型來優化這種做法。

2.模型的推廣

人們在日常生活中會面臨著許多決策問題：買什么樣的衣服，去什么地方去旅游，廠房要購進什么樣的設備，領導層如何在若干面試者挑選合適的人選。在處理上面這些決策問題的時候，考慮的因素有時候是多層面的，故采用層次分析法，可以定性、定量的分析這個問題，通過賦權比較等進行全面的分析，得出最好的解決方案。

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課題項目：山東省教育科學“十二五”規劃專項課題《應用型本科高校數學第二課堂與大學生創新能力培養的實踐研究》階段性成果，課題批準號：CBS15007endprint