道路交通剩余容量制约下城市中心区新增建设用地规模分析方法

魏 越 程小丹 韩军红 张兴雨

陕西省城乡规划设计研究院 陕西 西安 710021

随着城镇化和机动化的快速发展，交通问题已经成为城市发展中的重大问题，科学协调城镇规划建设与交通系统发展之间的关系已成为城市发展的重点。目前，部分城市已在进行片区或单一地块规划报批时要求开展《建设项目交通影响评价》，通过分析和评价建设项目投入使用后新增交通需求对周围交通系统的影响程度，制定相应的对策，从而把项目建设对交通系统的影响消减到可接受范围[1]。但是，交通影响评价的视角是基于未来年的道路交通运行环境和基础设施建设水平，而一个城市，尤其是大城市中心区的交通出行模式相对固化、基础设施建设条件往往局促，现状与规划间往往有较大的差距和较长的建设过程。所以，现实中反映出无论建设项目体量如何，都基本能够在规划的条件下得出交通影响评价的合理性结论，但是其提出道路交通改善措施对当下的指导性并不强。

本文以西部某大城市、省内第二大城市城市中心区大型商业综合体改扩建项目为例，探讨一种更加贴合现状的城市中心区新增建设用地规模分析方法，从公共利益、管理有序、促进经济等多个角度出发，探索一条统筹资源存量与城市建设，协调群众、规划管理部门和开发企业等多方利益的可持续发展之路。

1 传统交通影响程度评价预测方法

1.1 预测思路

传统交通需求预测往往采用“四阶段法”[2]进行预测，即通过现状调查了解城市交通吸发特征，通过社会社会经济调查了解城市经济特点与发展趋势，在此基础上，结合经济与交通发展规划，通过生成、分布、方式划分、分配等四个步骤来预测项目的未来交通量。

1.2 交通生成预测

居民出行生成预测是通过建立小区居民出行产生量和吸引量与小区土地利用、社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各交通小区的居民出行发生量和吸引量。

预测模型为：

式中：

G—小区机动车交通发生量，单位：标准小汽车（PCU）；

A—小区机动车交通吸引量，单位：标准小汽车（PCU）；

Si—表示小区内第i类用地的建筑面积，单位：平方米（m2）；

αi—第i类用地的车辆发生率，单位：PCU/100 m2；

βi—第i类用地的车辆吸引率，单位：PCU/100 m2。

1.3 交通分布预测

根据交通发生吸引预测的结果，采用重力模型分布预测，小区间的阻抗采用小区形心间道路最短自由流时间作为阻抗矩阵。两区间的交通阻抗可以是两区之间的距离、出行时间、出行费用或者是时间距离和费用的综合函数。

在交通分布预测中，常用双约束重力模型进行交通分布计算。双约束重力模型形式为：

式中：

Xij—i区到j区出行分布量；

Ki=[∑jLjAjf(Rij)]-1，Lj=[∑iKiGif(Rij)]-1

Gi—i区发生交通量；

Aj—j区吸引交通量；

Rij—i区到j区出行阻抗（impedance，通常以最短时距表示）；

f(Rij)—交通阻抗函数，又叫阻抗系数（friction factor），常用的形式为：a、b、c为待定系数，采用综合交通规划时标定的相关参数。

1.4 交通方式划分预测

交通方式划分预测常用方法有转移曲线法、回归模型法和概率模型法等。

（1）转移曲线法

在大量的统计调查资料的基础上，得出城市各种交通方式的分担比例与其影响因素之间的关系曲线，被称为转移曲线。

计算公式如下：

式中：Tijk—交通小区i到交通小区j的第k种出行方式的出行量；

Tij—交通小区i到交通小区j的总出行量；

Pk（tij）—在出行时间为tij时，居民采用第k种出行方式的出行比例。

（2）回归模型法

通过建立交通方式分担率与其相关因素之间的函数关系，得出回归方程的方法即为回归模型法。一般采用的是线性回归模型。该方法简单易行但粗略，且由于由该方法得出的分担率不能保证在0-1之间。因此使用范围有限。

2 基于现状道路交通剩余容量的交通需求预测方法延伸

传统交通影响评价是在规划的出行方式结构和路网环境背景下“有无项目”进行的预测对比，其所得出的结论往往过于理想，与现实情况差距较大，所以应在其基础上对建设项目在现状交通环境下的可承载度进行延伸分析。步骤如下：

（1）由于评价的背景为现状道路交通资源和出行方式结构，所以道路网的通行能力、背景交通量等参数应采用背景交通高峰日、高峰小时的现状交通调查数据所得；对于出行方式结构应采用城市《综合交通规划》调查的出行方式结构，对于未进行交通调查或《综合交通规划》编制的城市，应参考相似经济水平、城市人口、城市尺度的城市。

（2）通过研究范围内所有道路的现状剩余通行能力确定区域开发生成交通量的上限，作为核算区域开发规模的依据。计算步骤如下：

①计算规划范围内所有道路的双向剩余总通行能力Cr（剩余通行能力=设计通行能力-背景交通量）[3]。其中，道路背景交通量取每条道路在评价范围内最拥堵路段的交通量；

②根据Cr计算规划范围内能够产生的小汽车出行总量上限Cm。其中，应考虑到车辆行驶需通过不止一条道路的实际情况，对Cr进行折减。

③依据区域出行结构，由Cm计算研究范围开发生成的总出行需求上限Ct（人次）。

（3）结合交通设施的承载力情况，合理将根据上条计算出的Ct 总量分配至各街坊，作为街坊开发的控制性指标。

（4）应根据现状用地结构计算总出行需求Cc及各街坊出行需求，与C 总量及各街坊的分配值进行比对。当前者任一项大于后者，认为片区开发的交通影响显著，反之为不显著。

3 研究实例

3.1 项目概况

项目位于西北某省第二大城市中心区，现状为大型农贸市场，改造后为全市头部商业综合体、大型商超，规划用地面积80020.72㎡，总建筑面积152895.57㎡，预计2023年年底建成。项目周边建成度较高，但对外通道仅有航宇路，北、东、南侧均为18m以内支路，早晚高峰、周末、节假日交通拥堵状况突出，且通行条件、改造空间均有限。由于改造后较现状还会新增约6万㎡建设规模，预计交通问题将更加凸显。

3.2 传统交通需求预测主要结论

（1）交通生成

在项目新增交通量生成预测中，主要根据项目范围内不同类型用地的建筑面积和不同属性用地的平均居民出行率计算项目新增的总交通发生次数和总交通吸引次数。

表1 项目交通量生成预测表

（2）方式划分

结合《综合交通规划》[4]，根据本项目建筑业态及居民出行习惯，得出项目2030年的出行方式结构。

（3）出行分布预测

本次项目新生成交通的分布预测直接根据1小区其他地块的出行分布概率矩阵计算得到，项目与南北向外部小区出现吸引量较大，如图2所示。

图1 2030年新增交通量期望线图

图2 2030年道路网流量分配图

（4）交通分配结论

由交通流量流向分配图可以看出目周边路段服务水平较高,项目建成后对周边路段影响不大，如图3所示。

图3 现状交通出行方式结构图

图4 航宇路改造方案示意图

但是，以上结论均是在2035年规划完全形成的前提下形成的，与现实情况差距较大，在2023年项目建成到2035年规划形成期间，周边的交通状况将会失控。

3.3 基于现状的多情景下项目建设规模研究

3.3.1 基本条件假设

根据现场调查，本项目现状高峰小时出行量约为2269人次/h，可根据现有各业态高峰小时出行量倒推确定各业态高峰小时出行率。对项目改造前（现状）规模、业态及出行特征总结如表2、表3。

表2 项目现状各类业态高峰小时出行率计算表

表3 项目现状出行方式结构

3.3.2 交通生成

通过查表法并进行调整确定各交通小区高峰小时出行率。结合各交通小区对应用地类型出行时间特征、内部出行需求等，综合确定各类折减系数。计算得到各交通小区的高峰小时折减出行人次如表4所示。

表4 各交通小区高峰小时折减出行人次计算表

表5 项目高峰小时吸发车次计算表

3.3.3 方式划分

通过对周边各类用地高峰出行方式进行调研，对现状出行方式划分比例进行加权得到如下图所示的区域现状出行比例。

通过方式划分，本项目全方式高峰小时发生标准车781pcu/h，吸引标准车468pcu/h，发生313pcu/h。

3.3.4 交通分布

通过宏观预测结论，近期项目北侧交通生成大于南侧交通生成，比例关系约为3:2。项目建成后，北侧生成交通约2222人次/h（469pcu/h），南侧生成交通约1481人次/h（312pcu/h）。

3.3.5 交通分配

将项目及周边用地建成后的交通量分配至现状路网，获得项目周边路网的瓶颈段交通量，如表6。

表6 典型路段最大流量分配表

表7 低情景下瓶颈路段车道剩余容量分析表

表8 中低情景下瓶颈路段车道剩余容量分析表

3.3.6 多情景下项目建设规模分析

（1）低情景

在此情景下，完全采用现状的路宽、路幅、车道、组织形式及路内停车。

项目拟报建方案总建筑面积152895.57㎡，此情景下，航宇路为限制周边交通的首要瓶颈，航宇路过载426pcu/h，需减少商业建筑面积57371㎡，即低情景模式可承载项目建筑面积95524.57㎡。

（2）中低情景

在此情景下，沙河市场环路、福田路、福园路均保持现状不变，仅改造航宇路。

通过绿化带拆除、标线重新施画、车道规制等措施后，航宇路可实现最窄处双6，项目门前双8，实现航宇路扩容。此外，在航宇路-沙河路交叉口处利用专用信控、渠化掉头提高掉头通行能力，减少掉头处的交通延误。

此情景下，沙河市场环路递进为首要瓶颈，沙河市场环路过载63pcu/h，需减少项目商业8485.7㎡，即中低情景模式可承载项目建筑面积144409.87㎡。

4 结语

本文通过西部某大城市、省内第二大城市城市中心区大型商业综合体改扩建项目为例，提出了传统交通需求预测与实际建设项目规划管控中的相关问题，提出了基于现有交通承载力用地开发规模强度分析的相关方法，并通过构建多情景模型找到制约片区道路自由流畅运行的最关键因素并针对性的予以解决。本文所提出的方法对于提高城市运行管理水平、相关建设管理部门控制用地开发条件、提高城市改造提升的针对性和资金效率都有重要意义。