封闭式小区开放对周边道路交通的影响

席祥祥， 王玉环

(1.郑州科技学院 基础部，河南 郑州450064； 2.郑州黄河护理职业学院 公共教学部，河南 郑州450066)

封闭式小区开放对周边道路交通的影响

席祥祥1， 王玉环2

(1.郑州科技学院 基础部，河南 郑州450064； 2.郑州黄河护理职业学院 公共教学部，河南 郑州450066)

首先由定性分析选取合适的评价交通通行能力的指标体系，用层次分析法确定每个指标对道路通行状况影响程度的权重，并检验其合理性.定义交通通行指数量化道路通行状况，然后建立交通通行指数与所有评价指标之间的函数关系式，从而比较小区开放后对交通的影响.经过对比可以发现，封闭式小区开放对周边交通状况有一定的改善作用.

定性分析;层次分析法;交通通行指数;函数关系式

0 引言

随着经济的快速发展、城镇化水平的不断提高，城市规模迅速扩大.相应的城市道路、交通运输方式也发生着巨大的变化.城市人口规模的迅速扩大，城市内的汽车拥有量迅速增加，相对于有限的城市空间，城市交通问题变得日益突出.从2010年到2015年，我国城镇化率由49.7%增加到55.9%，提高了6.2%，城镇人口增加了1.019 3亿人.我国机动车保有量达2.85亿量，其中汽车保有量达1.84亿量，同比增长17.62%，全国超过46个城市的汽车保有量超过百万辆.日益增长的城市人口和机动车数量，以及人们生活节奏的加快，对城市的交通道路提出了更大的要求.

随着城市的发展，城市化建设中的封闭式小区的缺点日益凸显，封闭式小区对城市交通道路网带来了不利影响，因此封闭式小区的开放具有重要的实际意义[1-3].秦葛分析了封闭式小区与城市交通发展之间的矛盾，并且提出了小区改造的一些对策[4]；李向朋针对封闭型小区的开放做了研究[5]，提出封闭小区交通开放可以提高路网可达性，降低出行成本.

1 评价指标的选取

图1 小区交通影响评价指标体系Fig.1 Index system of factors affecting traffic of community

小区交通影响评价指标体系应该尽可能全面地反映小区开放对周边道路通行造成的影响，根据已有的研究成果，结合本问题的特点，本文指标体系从两方面的影响进行选取：小区周边道路的特点和小区自身特点，具体指标体系如图1.

饱和度是反映道路交通水平的重要指标，计算方法是最大交通量与最大通行能力的比值，即V/C，V是道路最大交通通行量，C是道路通行能力.饱和度的值越大，表明道路通行状况越差.

1.1 路段饱和度x1

小区周边相连路段通常不止一条，并且每条道路的交通通行状况是不一样的，所以在本文中小区周围路段饱和度采用所有道路饱和度的加权平均.各路段的权重为各路段的道路通行能力与所有道路的通行能力和的比，即

(1)

其中，Ci为各路段通行能力，Vi为各路段最大交通量，n为小区周围路段数.

1.2 交叉口饱和度x2

交叉口饱和度直接影响着车辆交通的分流，所以也是影响交通状况的一个重要因素，并且随着小区开放，会增加道路的交叉口数，所以研究小区周边道路交叉口饱和度至关重要.同路段饱和度类似，交叉口饱和度也采取所有路段交叉口饱和度的加权平均值进行研究，权重确定方法为交叉通行能力与所有交叉口通行能力和的比，即

(2)

其中，Ci为各交叉口通行能力，Vi为各交叉口最大交通量，n为小区周围交叉口个数.

1.3 路段延误时间x3

路段延误时间是交通状况的直接反映指标，文中路段延误时间仍采用各路段延误时间的加权平均值，权重为各路段的长度与总路段长度的比值.

1.4 交叉口延误时间x4

交叉口延误时间是衡量相关道路状况的最主要的影响因素，交叉口延误时间越短，表明交通状况越好，延误时间取交叉口车辆的平均延误时间.

1.5 出入口连接方式x5

小区开放后的出入口与城市不同的道路直接相连，对交通的影响很大.如果出入口直接与城市的主干道或者快速路相连，则会直接影响道路的通行状况，所以最好是与城市的支路相连.在这个指标计算上，针对下述不同情况取不同的值：

1)出入口与城市支路直接相连，x5=1;

2)出入口与城市次干道直接相连，x5=2;

3)出入口与城市干道直接相连，x5=3;

4)出入口与快速路直接相连，x5=4.

如果小区有多个出入口，取所有出入口连接方式的平均值.

2 层次分析法确定各指标的权重

用上述评价指标来衡量小区开放对周边交通状况的影响程度，首先采用层次分析法来确定各指标的权重.

2.1 构造比较矩阵

比较矩阵的构造是通过比较同一层次上各因素对目标的影响程度来确定的，为了避免不同性质因素之间比较的困难，减少人为主观因素对结果的影响，我们采用相对尺度的标准来度量.标准比例标度值如表1.

表1 标度的含义

从上述标度定义可知，若因素xi与xj的重要性比为aij，因素xj与xi的重要性比为aji，则有aji=1/aij，即比较矩阵是一个对称矩阵，并且对角线元素为1.构造交通评价指标间的对比矩阵，

2.2 权重的确定

首先根据比较矩阵，求解出比较矩阵的特征值以及特征值所对应的特征向量，再对最大特征值对应的特征向量进行归一化处理，则处理后的向量称为权重向量，每一个分量即为对应元素的权重.

通过MATLAB编程，计算对比矩阵的权重向量为

ω=(0.118 9,0.238 8,0.214 6,0.364 4, 0.036 7,0.026 6).

2.3 一致性检验

因为比较矩阵含有主观因素，所以比较矩阵是否合理，模型的建立是否有效，需要进行比较矩阵的一致性检验.一致性指标CI，

(3)

随机一致性指标RI随着矩阵阶数的变化而变化，取值如表2.

表2 RI的值

一致性比例CR,

(4)

一般认为当CR<0.10时，对比矩阵的一致性是可以接受的，否则不能接受，需要重新设计对比矩阵.当对比矩阵通过一致性检验后，权重矩阵才可以作为对应的每一个影响因素的权重，进行建模运算.一致性检验比例值CR=0.041 3<0.10，所以通过一致性检验.

3 建立模型

表3 交通影响的评价等级

根据层次分析法得到的各评价指标的权重，建立交通指数与各评价指标之间的函数关系式，

y=ω1x1+ω2x2+ω3x3+ω4x4+ω5x5+ω6x6.

(5)

由模型中各评价指标的特性，可知由此模型得到的交通指标值越小，表明小区周边道路交通状况越好.

定义影响指数，即小区开放前交通指数与开放后交通指数的比值,

Q=y11/y1，

(6)

其中，y1为小区开放前的交通指数，y11为小区开放后的交通指数.根据模型，可以评判小区开放后对道路交通的影响，并且通过计算影响指数值，判断小区开放对交通的影响等级(表3).

图2 小区平面图简图Fig.2 Plane sketch of community

4 实例分析

选择的小区位于市中心，基础设施比较完善，小区的容积率也相对较高为4.5，小区由四条路围成封闭区域，四条路编上编号1、2、3、4，其中1和4是城市的次干路，2是城市的支路，3是城市主干路.小区平面图简图如图2.

5 评价指标的选取

通过对小区周围的四条道路的车辆通行情况进行监测，得到相关指标数据(表4).

小区由四条路围成的封闭区域，小区直接影响的有四个交叉口，对交叉口的车辆通行情况进行检测，得到交叉口车辆通行情况数据(表5).

表4 道路车辆通行情况

表5 交叉口车辆通行情况

图3 小区开放后平面图简图Fig.3 Plane sketch of opening community

根据道路饱和度和交叉口饱和度的计算方法，确定每条道路和每个交叉口的权重，从而通过计算得到加权平均作为实际模型中用的道路饱和度和交叉口饱和度，道路延误时间和交叉口延误时间取平均值.

小区开放设计，为研究小区开放对小区周边交通情况的影响，在小区内部开通了三条道路，下图编号5、6、7，新开的三条路与道路2、3、4直接相连，在道路2和3上分别有两个出口，在道路4上有一个出口，小区开放后简图如图3.

小区开放后，对小区周围以及新开放的三条路的车辆通行情况进行监测，得到表6所示的结果. 小区开放后，新增加了五个交叉口，交叉口设计为T形结构，并且所有从小区出来的车辆只能向右转弯，不能左转弯，对交叉口车辆通行情况进行检测，结果如表7.

表6 开放后道路通行情况

表7 开放后交叉口通行情况

小区开放了三条道路，分别和城市支路相连，城市次干道和主干道相连，根据模型(2)中的取值标准，连接方式指标的取值x5=(1+1+2+3+3)/5=2.

通过建立的模型，用MATLAB编程，研究小区开放后对交通通行的影响情况.通过编程计算，可以得到小区开放前的道路指数和开放后的道路指数

y=29.96，y1=17.6.

因为y1

6 结论

通过本文建立模型分析可知，封闭式小区的开放对周边交通有一定的改善作用，根据小区特点的不同，影响程度不同.所以在城市机动化迅猛发展的情况下，面对有限的城市空间，如果做好小区的开放化，对城市的交通会有很大的改善作用.

[1] 方万春.周新年.某市新建居住小区交通影响评价研究[J]．森林工程，2009,5(2):73-77.

[2] 郑连勇.城市交通影响评价[M].北京：中国建筑工业出版社,2006:200-215.

[3] 缪朴.城市生活的癌症——封闭式小区的问题及对策[J].时代建筑,2004(5):46-49.

[4] 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].西安：长安大学,2010.

[5] 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:长沙理工大学,2014.

The Influence by Opening of Enclosed Community on the Road Traffic

XI Xiangxiang1， WANG Yuhuan2

(1.DepartmentofBasic,ZhengzhouUniversityofScienceandTechnology,Zhengzhou450064,China; 2.DepartmentofPublicEducation,ZhengzhouYellowRiverNursingVocationalCollege,Zhengzhou450066,China)

Firstly the suitable evaluation indexes were selected to measure traffic capacity. Then determine the weight of each index by the analytic hierarchy process and test its rationality. Define traffic pass indexes to quantify the road traffic conditions. Then the function of relation between traffic pass indexes and evaluation indexes is established to compare the influence of traffic after the closed community was opened. Referring to the study, the conclusion was obtained that it can improve the surrounding traffic conditions.

qualitative analysis; hierarchy analytic process; traffic pass indexes; function of relationship

2017-02-21

郑州市社科联项目(ZSLX2016878)

席祥祥(1989—)，男，河南沁阳人，郑州科技学院基础部教师.

10.3969/j.issn.1007-0834.2017.01.010

U491

A

1007-0834(2017)01-0046-05