程時(shí)濤+董學(xué)超+周暖+閻少宏

摘 要：隨著住宅街區(qū)制的推廣，居民對(duì)“小區(qū)開(kāi)放可緩解交通狀況”的爭(zhēng)議越來(lái)越大。為分析小區(qū)開(kāi)放后對(duì)道路通行狀況的影響，從小區(qū)的位置、面積和類型出發(fā)，建立道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)脆弱性模型，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)度方差和介數(shù)中心性的計(jì)算，分析小區(qū)是否適合開(kāi)放。

關(guān)鍵詞：道路通行能力；道路飽和度；道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性；小區(qū)開(kāi)放

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.08.090

0 引言

自上世紀(jì)“封閉式住宅小區(qū)”模式在我國(guó)出現(xiàn)以來(lái)，該模式一直影響我國(guó)城市居民的出行與交通。然而近幾年研究發(fā)現(xiàn)“封閉式住宅小區(qū)”模式不僅不能為居民提供采光良好、出行便利等舒適的條件，而且還會(huì)破壞城市固有的有機(jī)聯(lián)系，導(dǎo)致城市交通擁擠問(wèn)題頻繁出現(xiàn)。

為改善“封閉式住宅小區(qū)”模式引起的一系列弊端，國(guó)務(wù)院發(fā)表相關(guān)政策，原則上不再建設(shè)封閉住宅小區(qū)，已建成的住宅小區(qū)和單位大院等要逐步開(kāi)放，這些引起了社會(huì)廣大人民群眾的廣泛討論。議論的焦點(diǎn)在于如果小區(qū)開(kāi)放，能否達(dá)到改善交通現(xiàn)況的目的。

1 對(duì)小區(qū)是否適合開(kāi)放的分析

將小區(qū)附近的道路系統(tǒng)看作是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性反映了小區(qū)周圍道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受外界干擾時(shí)抵抗力的大小。抵抗能力越低，小區(qū)開(kāi)放后內(nèi)外部環(huán)境變化越大，越容易發(fā)生交通事故等產(chǎn)生財(cái)產(chǎn)損失。因此道路網(wǎng)絡(luò)較脆弱的系統(tǒng)不適宜開(kāi)放。查閱資料可知道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性與道路交叉口（節(jié)點(diǎn)）以及與道路交叉口相連接的道路（邊）的數(shù)量有關(guān)。

針對(duì)開(kāi)放小區(qū)，小區(qū)類型（按開(kāi)放程度劃分）、小區(qū)位置和小區(qū)面積對(duì)該小區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性均有影響，離市中心越近、面積越大，該系統(tǒng)越復(fù)雜；小區(qū)開(kāi)放程度越大，節(jié)點(diǎn)越多。

道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性通常用節(jié)點(diǎn)度和介數(shù)中心性來(lái)反映，設(shè)小區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)（交叉口）數(shù)為N，在道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中通過(guò)節(jié)點(diǎn)i的道路數(shù)量ki為節(jié)點(diǎn)i的度，對(duì)所有的ki取平均值得到整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的平均度：

介數(shù)反映了交叉口或道路在道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要程度，交叉口的介數(shù)是指道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中通過(guò)該交叉口的所有最短道路的數(shù)量與整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)中最短道路數(shù)量的比值：

其中njk表示交叉口i和j之間的最短道路條數(shù)，njki表示過(guò)交叉口i的最短道路條數(shù)。因此得到交叉口i的介數(shù)中心性為：

介數(shù)和度都能夠評(píng)估道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中交叉口的重要程度，為反映整個(gè)道路網(wǎng)路系統(tǒng)的平均水平引入節(jié)點(diǎn)度方差。計(jì)算所得的節(jié)點(diǎn)度方差值越小，表示整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的均勻性越好，道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)抵抗外界干擾能力越強(qiáng)，同時(shí)也反映道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的脆弱性越好。節(jié)點(diǎn)度方差計(jì)算式如下：

由于每個(gè)小區(qū)的小區(qū)位置、小區(qū)面積和小區(qū)類型（開(kāi)放程度）各不相同，因此小區(qū)開(kāi)放后應(yīng)根據(jù)每個(gè)小區(qū)的不同情況，具體計(jì)算當(dāng)小區(qū)開(kāi)放后對(duì)整個(gè)小區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的脆弱性的影響，從而確定出小區(qū)是否適合開(kāi)放。

2 實(shí)例分析

武漢萬(wàn)科城市花園小區(qū)內(nèi)外道路交通圖如圖1所示，武漢萬(wàn)科城市花園結(jié)構(gòu)規(guī)整，小區(qū)居民樓分布均勻，小區(qū)面積大，利用該小區(qū)進(jìn)行實(shí)例分析具有很強(qiáng)的代表性。

萬(wàn)科城市花園道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析：

在武漢萬(wàn)科城市花園小區(qū)未開(kāi)放之前，小區(qū)周圍道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)為18，與節(jié)點(diǎn)相鄰的邊的數(shù)量如表1。

當(dāng)武漢萬(wàn)科花園開(kāi)放后，道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)為44，與節(jié)點(diǎn)相鄰的邊的數(shù)量如表2所示。

通過(guò)對(duì)萬(wàn)科城市花園小區(qū)開(kāi)放前后節(jié)點(diǎn)度方差的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)當(dāng)萬(wàn)科城市花園小區(qū)開(kāi)放后，節(jié)點(diǎn)度方差大于開(kāi)放前的節(jié)點(diǎn)度方差。整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的均勻性較差，脆弱性較差，開(kāi)放后抵抗外界干擾的能力較差。一旦發(fā)生意外事故，整個(gè)道路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將陷入癱瘓狀態(tài)。

3 結(jié)論

通過(guò)以武漢萬(wàn)科城市花園小區(qū)為例進(jìn)行分析后得知，小區(qū)開(kāi)放后交通擁擠情況有明顯改善，有利于道路通行。但是從小區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)外界干擾的抵抗能力來(lái)看，萬(wàn)科城市花園在未開(kāi)放前，節(jié)點(diǎn)度方差為0.2006，開(kāi)放后節(jié)點(diǎn)度方差為0.3263，因此該小區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較脆弱，不適宜開(kāi)放，若強(qiáng)行開(kāi)放該系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致交通事故頻發(fā)，嚴(yán)重危害小區(qū)內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

小區(qū)開(kāi)放從定性的角度上分析可以優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但不同小區(qū)開(kāi)放后對(duì)道路交通狀況的影響各不相同，需根據(jù)所建立的模型分析才能具體得知。并且小區(qū)是否開(kāi)放應(yīng)從道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性模型上分析小區(qū)開(kāi)放對(duì)整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響。

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