小区开放对道路通行的影响

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小区开放对道路通行的影响

摘要

本文主要研究了城市规划问题——小区开放对小区周边道路通行的影响。

一、问题的提出与重述

1.1问题的提出

有

畅通[2]

压力。

1.2

何。

通行速度。

本题主要是就小区开放对周边道路通行的影响进行研究，为科学决策提供定量依据，尝试解决以下问题：

1.选取合适的评价指标体系，用以评价小区开放对周边道路通行的影响。

2.建立关于车辆通行的数学模型，用以研究小区开放对周边道路通行的影响。

3.小区开放产生的效果，可能会与小区结构及周边道路结构、车流量有关。请选取或构建不同类型的小区，应用你们建立的模型，定量比较各类型小区开放前后对道路通行的影响。

4.根据研究结果，从交通通行的角度，向城市规划和交通管理部门提出你们关于小区开放的合

理化建议。

二、问题分析

2.1问题的背景分析

要说近来最热门的话题，估计就是住建部发布的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出的我国将原则上不再建设封闭住宅小区，已建成的住宅小区和单位大院要逐步打开，实现内部道路公共化，解决交通路网布局问题，促进土地节约利用。另外要树立“窄马路、密路网”的城市道路布局理念，建设快速路、主次干路和支路级配合理的道路网系统。

从个百

[3]

辆，净增

2.2

目前，我国的大部分城市呈现“血液流通不畅”的状态，也就是我们所说的“交通堵塞”的问题。问题出现的主要原因是封闭空间各自为政，大家都不愿让别人占领自己的领地，因此，住宅小区将公共道路排斥在外。城市脉络不打通，城市交通问题也就自然而然地产生了。

对此，我们认为实行小区开放政策的优势主要体现在以下几个方面：

1、小区开放打破了小区对城市道路的围堵，增强了城市支路网密度，疏通了城市道路之间的联络，提高了支路的分流能力。

表1-1国内外部分城市路网密度对比[5]

从表中数据可见，我国城市路网密度相较于国外要低很多，这也是造成我国交通拥堵的主要原因。城市路网密度偏小导致车辆密集度偏大，产生交通拥堵现象。

2、我国现在的城市小区都在往多元型发展，这必然会导致城市小区规模变大，占地面积变大，小区周边道路面积自然变小。这时候，合理利用城市小区的地形结构就能够有效地改善小区周边道路通行情况。

2.3

一方

如果

主、

即阻2.4

问题一要求我们找一个适当的评价指标体系，用以评价小区开放对周边道路通行的影响。对于此问，我们采用的是层次分析法,首先将影响小区周边道路通行的主要因素找出来，然后找出影响主要因素的次要因素，找到它们之间的关系，画出层次分析表，然后对各种因素进行分条分析、评价。根据层次分析法所得出的数据来判断哪些因素对小区周边道路通行的影响更大，从而给出更好的建议。

2.4.2问题（2）分析

问题二要求我们建立关于车辆通行的数学模型，用以研究小区开放对周边道路通行的影响。对于这

个问题，我们采用的是层次分析法，针对小区开放后，影响道路通行的各种因素进行分析。

2.4.3问题（3）分析

小区开放后，周边道路通行情况跟小区的内部结构、车流量、时间段等因素有着一定的关系，在这个问题中，我们主要运用前面问题中简历的数学模型，选取或构建不同类型的小区，定量比较各类型小区开放前后对到了路通行的影响。

2.4.4问题（4）分析

通过前面问题中建立的层次分析结构模型，对不同结构类型的小区进行数学分析，然后分析各

三、

3.1.

3.2因素假设

（1）假设不受非机动车干扰；

（2）假设不受对车流干扰；

（3）假设整个过程中车辆行驶是随机的，不受人为控制；

（4）假设所有数据可以代表与该小区道路情况相同的

（5）假设相邻两车辆之间的车距是安全距离

（6）假设小区里面没有交通信号灯

四、模型建立与求解

4.1

,对

,在很多情况下,对目标的相对影响程度很难做出定量的测量因此,

4.1.1

比重。

1

2

取B 层的两个因素，i j B B （i ，j=0,1,2…）为了克服两个比较的困难。我们以0ij a >，1ij ji a a =

，1

ii a =

上述矩阵中

1

ii a =表示“道路合流”和“道路宽度”对小区拥堵的影响，其它元素的含义可以做类似相

同的解释，同样，我们也可以构造得出方案层对准则层的5个3阶成对比较矩阵。 3、单层排序及一致性检验

（1）目标层小区开放对周边道路通行影响

准则层各种因素B1，B2，B3，B4，B5

设要比较的各方案C1，C2,，C3，……Cn 对目标层O 的重要性为：

1

构造出分），100（i ）我们用对应于矩阵的最大特征值λ的归一化特征向量作为权向量。事实上，对于矩阵A ，

我们得到它的最大特征值max λ(A)=5.0000和对应的归一化特征向量为：1ω=（0.2353，0.2059，0.2059，

0.2059，0.1471）；（ii ）矩阵A 的一致性指标(1)max ()01

A n

CI n λ-=

=-，所以A 的随机一致性比率

(1)(1)

0CI CR

RI

==,矩阵A 通过一致性检验；（iii ）准则层对目标层的权重向量为1

ω。 其次，方案层排序及一致性检验。（i ）矩阵B1，B2，B3，B4，B5 的最大特征值以及归一化特征向量，一致性指标如下表

（ii (1)ω=（(3)ω=（(5)

ω=（4由式为ω=

（(2)k CI 计量为ω4.1.2（1按照道路通行状况的不同，我们将道路通行划分为五个级别，分别为不拥堵、低度拥堵、一般拥堵、中度拥堵和高度拥堵五个指标，如下：

表4-4拥堵程度指标表

通过本文搜集到的数据的回归拟合分析，并参考相关的标准，分别确定八个评价指标不同评价等级的值。在上文中，运用层次分析法得知有五个主要影响因素，因此提出支路网密度、道路河流、时间段、车道宽度以及交叉口五个评价指标作为道路通行是否拥堵的评判标准，从而评价小区开放对周边道路通行的影响。其中，车道宽度影响度最强。

所以，

4.2

(1)

}

5

z分别(2)

(3)

越大越优隶属度函数为：

越小越优隶属度函数为：

(4)模糊综合评价

通过以上分析，确定的模糊评价矩阵为：

V表示每条路的平均速度，t表示通过那条路的时间，n表示这种路的条数。

在模糊评价矩阵构建的基础上，对所得矩阵和权重向量做合成运算，最终得到：

B=W*R=(0.201,0.217,0.215)*

() 12345

1234512345 12345

,,,,

v v v v v

t t t t t b b b b b n n n n n

??

?=

?

?

??

式中，1

n

j i ij

i b r

ω==

∑。

令{}123451max ,,,,k b b b b b b =-，取值为[0，1]，其中拥堵指数与拥堵程度的对应关系如下表所示：

表4-5拥堵指数与拥堵程度对应关系表

b 越接近1，道路拥堵越厉害，说明该小区不适合开放或者是开放时需要优化；反之，拥堵时间越

，前

（i ）计算得矩阵A 的最大特征值max λ=5和对应的归一化特征向量1ω=（0.2857,0.3333,0.1905,0.0952,0.0952）；（ii ）求得(1)CI =0，由此可得(1)CR =0<0.1，矩阵A 通过一致性检验；（iii ）准则层对目标层的权重向量为1ω。

其次，方案层排序及一致性检验。（i ）矩阵1C 、2C 、3C 、4C 、5C 的最大特征值均为max

λ=3，对应的归一化特征向量为(1)

ω=（0.0588,0.5294,0.4118），(2)

ω

=（0.45,0.1,0.45），(3)

ω

=（0.3889,0.1111,0.5），

(4)ω=（0.2,0.4,0.4）

，(5)ω=（0.3122,0.3122,0.3755） （ii ）矩阵1C 、2C 、3C 、4C 、5C 的一致性指标(2)k CI =0，从而随机一致性比率(2)k CR =0<0.1，矩阵1C 、

2C 、3C 、4C 、5C 均通过一致性检验；（iii ）将归一化特征向量(1)ω，(2)ω，(3)ω，(4)ω，(5)ω补充缺

失的分量，得方案层对准则层的权重向量分别为（(1)ω，(2)ω，(3)ω，(4)ω，(5)ω）

(1)ω=（0.0588,0.5294,0.4118,0,0,0,0,0），(2)ω=（0,0,0.45,0.1,0.45,0,0,0），(3)ω=

（）。 (2)CI =0，量为ω量ω，1

1

1

v R t n ? = ?B 显。经过抽样调查得到个因素评分如下：

（i ）计算得矩阵A 的最大特征值max λ=5和对应的归一化特征向量1ω=

（0.25,0.25,0.1786,0.1786,0.1429）；（ii ）求得(1)CI =0，由此可得(1)CR =0，矩阵A 通过一致性检验；（iii ）准则层对目标层的权重向量为1ω。

其次，方案层排序及一致性检验。（i ）矩阵1C 、2C 、3C 、4C 、5C 的最大特征值均为max

λ=3，对应的归一化特征向量为(1)ω=（0.3,0.45,0.25），(2)ω=（0.45,0.35,0.2），(3)ω=（0.3125,0.4375,0.25），(4)ω=

（0.4,0.3333,0.2667），(5)ω=（0.4167,0.3333,0.25）

（ii ）1C 、

2C 、3C 补充缺

(1)ω=（），(4)ω

=（）于是(2)CI 量ω，

根据问题二的模型得到拥堵指数为{}

123451max ,,,,k b b b b b b =-

123451

23451

2

3

4

5v v v v v R t t t t t n n n n n ?? ?= ? ???即

0.40.20.50.30.40.50.40.40.50.50.60.60.40.60.4??

? ? ???

b=0.371，0.635<>.55,所以该小区开放总体对道路通行没有利。

、量1ω=A 通过一致性检验；（iii ）准则层对目标层的权重向量为1ω。

其次，方案层排序及一致性检验。（i ）矩阵1C 、2C 、3C 、4C 、5C 的最大特征值均为max

λ=3，对应的归一化特征向量为(1)ω=（0.3684,0.4737,0.1579），(2)ω=（0.3913,0.3478,0.2609），(3)

ω=

（0.3478,0.2609,0.3913），(4)ω=（0.3684,0.2632,0.3684），(5)ω=（0.2381,0.3333,0.4286）

（ii ）矩阵1C 、2C 、3C 、4C 、5C 的一致性指标(2)k CI =0，从而随机一致性比率(2)k CR =0<0.1，矩阵1C 、

2C 、3C 、4C 、5C 均通过一致性检验；（iii ）将归一化特征向量(1)ω，(2)ω，(3)ω，(4)ω，(5)ω补充缺

失的分量，得方案层对准则层的权重向量分别为（(1)ω，(2)ω，(3)ω，(4)ω，(5)ω）

(1)ω=（0.3684,0.4737,0.1579,0,0,0,0,0），(2)ω=（0,0,0.3913,0.3478,0.2609,0,0,0），(3)ω=（0,0.3478,0,0.2609,0.3913,0,0,0），(4)ω=（0.3684,0,0,0,0,0.2632,0.3684,0），(5)ω=（(2)=0，量为ωω，1

1

1

v R t n ? = ?b=0.211通过对前面三个问题的研究来看，小区要实行开放化，还存在许多的问题。从交通通行的角度，我们提出以下建议：

1、城区规划部门可以在小区的边缘地带划出一部分地区作为摊位集结地，统一面貌，以出租或买断年限的方式合理安排城区的临时摊贩。

2、要实行小区开放化，就要将开放式小区纳入执法局的执法范围，严格执法，依法收费，规范开放式小区的经营秩序。

3、小区一旦开放，必然会有大量的车辆汇入小区当中，而小区的容量是有限的，那么必然

会出现车辆乱停放的现象，所以交通管理部门应将开放小区划入管理范围内，政治这个问题。

4、人员密集之后，必然会造成一定的卫生及安全问题，执法部门可以采取收费制对进出小区的车辆收取卫生费（小区居民进出小区可以采取刷卡制，凡小区居民可凭身份证办理物业卡）。

5、通过上述模型分析可以知道，影响小区周边道路通行的因素之间也在相互影响，例如：车道宽度在影响主干道与小区距离的同时也影响着汇流节点数。所以，小区内道路并不是开放越多越好，如果小区内道路开放多了，反而会导致小区内车辆密集，造成拥堵，从而影响到小区周边道路的通行。因此，城区规划者，应根据小区所处的地理位置及面积不同，采取相应的措施，开放小区。

第二，

[1]

[2]。

[3]。

[4]郭继孚、刘莹，对中国大城市交通拥堵问题的认识[J],城市交通，2013,9（2）：34-39。

[5]李向朋，城市交通拥堵对策_封闭型小区交通开放研究，表1.1，2014

附录一

（1）

clear?all

clc

A=[1,8/7,8/7,8/7,8/5;

???7/8,1,1,1,7/5;

???7/8,1,1,1,7/5;

???7/8,1,1,1,7/5;

???5/8,5/7,5/7,5/7,1];

[V,D]=eig(A);

[lamda1,index]=max(max(D))

rou=V(:,index)/sum(V(:,index)) （2）

clearall

clc

（3）

clearall

clc

（4）

clear all

clc

A=[1,9/4,1;4/9,1,4/9;1,9/4,1]; [V,D]=eig(A);

[lamda1,index]=max(max(D))

rou=V(:,index)/sum(V(:,index))

（5）

clear all

clc

A=[1,7/4,7/9;4/7,1,4/9;9/7,9/4,1]; [V,D]=eig(A);

[lamda1,index]=max(max(D))

rou=V(:,index)/sum(V(:,index))

（6）

clear all

clc

A=[1,4/9,4/3;9/4,1,9/3;3/4,3/9,1]; [V,D]=eig(A);