城市新区节点交通需求预测与改造方案研究

刘丽萍，陈 新，赵刘会

(1.西安工业大学 建筑工程学院，陕西 西安 710021；2.西北有色勘测工程公司，陕西 西安 710038)

近年来，城市新区经济发展较为迅猛，建设速度较快，是地区最具经济活力的开放窗口，并逐步成为成熟的综合片区，新区建成的宾馆、商场、文化中心附近成为新的交通吸引点，进而成为交通需求新的增长点及拥堵常发点。研究表明[1-2]，交通拥堵常常由节点诱发，并迅速扩大影响区域，最终发展成区域性拥堵。为保证新区交通畅通，本文以某城市面积约38km2的新区为研究对象，调查了重要交通节点的流量及组织方式，结合国际通用的交通需求预测分析方法，对新区节点进行了交通需求预测并根据研究分析结果提出节点交通改造方案，以期为类似问题提供参考。

1 预测方法与出行量

规划期从2019年至2025年，以2019年为基年，近期为2022年，远期为2025年。交通预测采用国际通用的四阶段预测法。利用交通规划专业分析工具TRANSCAD，通过对研究区域内的城市规划资料、人口、道路交通系统的调查研究[3-6]，进行交通分区的划分，并据此建立数字路网模型和数学分析模型。在城市土地利用规划的基础上，估算交通出行生成量；采用美国联邦公路局开发的双约束重力模型计算，获得交通分区间的交通分布量；通过交通方式选择Logit模型，得到机动车的出行量；最后采用容量限制-多路径概率分配法进行均衡分配计算，得到研究区域内的细部交通流分布状况，对研究区域内规划路网进行测试与评估。

2017年某市综合交通调查的主城区人口日平均出行次数为2.19次。平均增长率约为1.013，据此推算2022年，平均每人日出行次数约为2.21，至2025年为2.58。考虑新区为城市成熟开发区，且具有较强的产业开发、商贸交流等功能特征，因此在实际取值时稍作调整。对于流动人口，根据经验一般取3，考虑到新区在未来年发展过程中，土地开发过程变化比较显著，可稍作提高取值。据此推算新区特征年出行总量为146876。

根据该市交通体系规划的现状居民出行调查结果，各出行方式比例如表1所示。由表1可以看出，该市新区现状出行方式中，小汽车比例明显高于主城区平均值，这是城市新区的普遍特征。

根据轨道交通线网规划预测，2025年，公交和轨道交通分别承担42.3%和25%的居民出行量。结合该市居民出行方式构成比例、城市总体规划以及新区的功能特性和经济发展趋势，预测未来特征年合适的出行方式结构，结果如表2所示。

表1 2017年新区与老城区居民出行方式及比例(%)

表2 新区特征年居民出行方式及比例(%)

2 交通发生、吸引及分布预测

随着新区逐步建设，将带动周边交通客运量的增大。依据新区土地利用规划和人口发展预测数据，并考虑新区用地布局，将各交通分区内的居住人口乘以规划年人均出行次数得到规划年各交通分区内出行发生量，而出行吸引总量与出行发生总量是平衡的，由此得到不同分区预测年交通出行总量见图1。在图1中选取从出行总量最高的79619到较高的22318共计六个主要的交通分区及节点，作为主要分析对象。

图1 2025年交通发生吸引预测

出行分布预测是为了建立出行端点集散量和区间出行分布量之间的关系。分布预测的模型主要有增长率模型、重力模型、机会分析模型、熵模型等及其衍生模型。其中，重力模型能反映土地利用对交通出行的影响，对区间交通阻抗的变化反应敏感，适用于各种城市形态，考虑预测精度，采用双约束重力模型进行分布计算，如公式(1)所示。

(1)

式中：Tij—i区到j区的日出行总量(次/日)；

Pi—i区日交通发生总量；

Aj—j区日交通吸引总量；

tij—i区到j区的出行时间；

f(tij)—i区到j区的阻抗函数。

基年和预测年的出行分布如图2、图3所示。由图2、图3可以看出，出行需求表现为南北向过境和北向对外出行需求较大，交通出行的增长趋势为区域内与各方向出行需求逐步增加，对外向东方向和向北方向交通需求较大。

图2 2019年交通出行分布

图3 2025年交通出行分布预测

3 交通分配与影响程度评价

根据多方式平衡分配法，道路使用者不会因改变行驶路径而缩短出行时间。因此，平衡分配的结果将使任意一对起终点间在其选择的可能路径上得到相同的出行时间。这样，当网络车流达到平衡状态时，每组起终点在各条被利用的路径具有相等且最小的出行时间；没有被利用的路径的出行时间应大于等于最小出行时间。

4 节点交通改造方案

根据预测分析结果，结合出行特征，提出以下几个节点改造方案。

(1)主干路3与主干路2交叉口改造方案如图4所示。东进口改变标线，拓宽东进口，同时禁止东进口辅道车辆左转，左转车辆进入主干路5右转绕行。西进口改变标线，设置专用左转车道。南进口和北进口增加左转车道，设置左转待行区，并在其立交北进口道、东进口道设置辅道禁止左转标志，并引导绕行。

图4 主干路3与主干路2交叉口改造示意图

(2)主干路3和主干路4的交叉口改造如图5所示。取消东出口侧分带，增加东进口调头车道，增加1个东出口车道，调整信号灯周期及配时，设置行人立体过街。从而减少交叉口交织和拥堵，保证主干路2的立交主线和辅道通畅，并减少行人和机动车冲突。

图5 主干路3和主干路4的交叉口改造

(3)主干路5路缘石处设置分隔栏，仅留一个开口作为建材市场入口。

(4)快速路1跨线桥分流点处设置分隔栏，杜绝从建材市场出来的车辆逆行上桥。

(5)主干路与绕城高速入口处改造方案如图6所示。取消易引起判断失误的原入口标志，将其前移至路灯杆位置进行合杆设计；拓宽转弯车道并设置提示减速标志，以减轻节点交通拥堵压力。

新区主要节点交通预测分析结果及具体建议如表3所示。

表3 主要节点交通预测分析结果及建议(交通量/服务水平)

5 结论

(1)结合新区地铁、公交及道路规划方案，提出了特征年新区居民出行方式的预测建议比例。

(2)城市新区交通是区域交通，但节点改造不是孤立的，需要考虑与主城区的联系，同上考虑改造方案的长效机制，以确保方案的科学和合理性。

(3)提出了新区六个主要交通节点的未来年交通预测结果及改造建议，根据一年来的观测，改造方案可行。

(4)根据新区交通吸引点及节点交通的占比情况分析，建议未来规划设计道路时注意新旧结合，考虑出入口、交叉口、交织区设置间距，避免诱发新的交通拥堵点。

(5)慎重选择标志牌摆放位置，清理多余的标志牌，优化指路系统，避免因视觉过载现象，引发交通拥堵。