何 暉 蔡秋茹＊

（1.中國電信股份有限公司常州分公司網(wǎng)絡運營維護部，江蘇 常州213001；2.江蘇理工學院，江蘇 常州213001）

0 引言

小區(qū)開放對于解決城市交通擁堵問題有重要意義。加快開放式住宅小區(qū)建設，實現(xiàn)內(nèi)部道路共有化，以優(yōu)化城市交通布局，成為我國城市發(fā)展的必然趨勢[1-3]。但我國開放性住宅小區(qū)的建設和發(fā)展多停留于理論階段，實際落地的項目并不多，同時也缺乏對住戶主觀感受的分析和總結。本文采用層次分析法，建立合適的評價指標體系，用以研究小區(qū)開放對周邊道路通行能力的影響。

1 基于層次分析法的道路通行能力評價指標體系

1.1 道路通行能力評價指標體系的建立

本文基于層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）建立道路通行能力評價指標體系，如圖1所示。層次分析[4，5]是將決策問題按總目標、各層子目標、評價準則直至具體的備投方案的順序分解為不同的層次結構，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優(yōu)先權值，最后再用加權和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標的最終權值，此最終權值最大者即為最優(yōu)方案。

圖1 道路通行能力評價指標體系

1.2 評價指標的權值分析

圖1中準則層的各影響因素權值確定為如下成對比矩陣：

利用MATLAB軟件計算得到最大特征根λmax=3對應的特征向量為：

利用一致性檢驗來判斷結果是否可行，計算可得：

隨機一致性指標RI的數(shù)值見表1。

表1 一致性指標RI的數(shù)值

此時，

表明結果可用，圖1中準則層各影響因素的權值見表2。

表2 準則層影響因素的權值

同理可達性、安全性、脆弱性影響下的方案層各影響因素權值可得經(jīng)計算，車流密度的權值是：

同理可得圖1中方案層各影響因素的權值，見表3。

表3 方案層影響因素的權值

由表3可知，方案層各影響因素按權值從大到小排列為：路段擁堵率、車流密度、路口沖突次數(shù)、通行延誤時間、流量飽和度。

2 道路通行能力的模糊綜合評價

采用模糊綜合評價法[6]對道路通行能力進行綜合評價。模糊綜合評價法用模糊數(shù)學對受到多種因素制約的事物或對象做出一個總體評價，具有結果清晰、系統(tǒng)性強的特點。

2.1 取因素集

U={車流密度u1，通行延誤時間u2，路口沖突次數(shù)u3，路段擁堵率u4，流量飽和度u5}

2.2 取評語集

V={好v1，較好v2，一般v3，較差v4，差v5}

2.3 確定各因素的權重

根據(jù)得到的各指標的權值，列出權值向量

2.4 確定模糊綜合評價矩陣，對每個ui做出評價

例如，u1由專家小組評議打分來確定，假設打分如下：R1表示，參與打分的專家中，有10%的人認為車流密度情況好，20%的人認為車流密度情況較好，依次類推。用同樣方法對其他因素進行評價。v2、v3、v4、v5仍由專家小組打分來確定：

以Ri為第i行構成評價矩陣R：

它是從因素集U到評語集V的一個模糊關系矩陣。

2.5 模糊綜合評價

進行矩陣合成運算：

取數(shù)值最大值0.2956作為綜合評價值，根據(jù)表4，評價等級為“一般”。

表4 評價值與評價等級對照表

3 小區(qū)開放對道路通行影響的仿真分析

3.1 開放式小區(qū)類型定義

片塊式小區(qū)是當前居住區(qū)規(guī)劃最常用的一種形式。本文以面積及周邊的交通量作為標準，將片塊式小區(qū)定義為A型（大面積高交通量）、B型（大面積低交通量）、C型（小面積高交通量）、D型（小面積低交通量），見表5。由于不同等級城市的交通量各不相同，在此不做具體約定，僅以高、低交通量來模糊描述。

表5 小區(qū)類型定義

3.2 仿真分析——以常州市九洲新世界花苑小區(qū)為例

本文以常州市九洲新世界花苑小區(qū)為例進行仿真分析。該小區(qū)為C型小區(qū)。截取相關長度數(shù)據(jù)繪制出小區(qū)道路網(wǎng)狀圖并標點，如圖2所示。

圖2 九洲新世界花苑小區(qū)道路網(wǎng)狀圖（單位：m）

3.2.1 小區(qū)開放前道路交通仿真

對常州市九洲新世界花苑小區(qū)及周邊主要通行道路運用VISSIM軟件進行道路網(wǎng)絡的構建與通行仿真。小區(qū)開放前的交通狀況如圖3所示。由于此時小區(qū)是封閉的，故圖3中將小區(qū)內(nèi)的道路與外部道路隔斷。汽車默認速度設置為40 km/h?？梢钥闯?，交叉路口的車流量明顯很大。

圖3 九洲新世界花苑小區(qū)開放前的交通狀況

然后在小區(qū)周邊各個主要路段設置觀測點，對一小時（早7:30～8:30）仿真期間的交通流量進行監(jiān)測采樣，得到道路通行能力評價指標的計算結果，見表6。

表6 小區(qū)開放前道路通行能力評價指標統(tǒng)計

3.2.2 小區(qū)開放后道路交通仿真

九洲新世界花苑小區(qū)開放后的交通狀況如圖4所示。仿真顯示，在相同的條件下，由于小區(qū)開放后小區(qū)內(nèi)部道路在一定程度上分擔了一部分小區(qū)外部的車流量，各個路段的交通狀況出現(xiàn)了明顯的改善。

圖4 九洲新世界花苑小區(qū)開放后的交通狀況

在與小區(qū)開放前仿真相同位置的各個主要路段設置觀測點，對小區(qū)開放后一小時仿真期間的交通流量進行監(jiān)測采樣分析計算，得出各評價指標的計算結果，見表7。

表7 小區(qū)開放后道路通行能力評價指標統(tǒng)計

3.2.3 分析與結果

比較表6和表7可以看出，九洲新世界花苑小區(qū)開放后，周邊的勞動西路、晉陵西路、清涼西路和新藝路4條道路在車流密度、路段擁堵率、流量飽和度、通行延誤時間、路口沖突次數(shù)各項指標上都有改進。例如，勞動西路的車流密度指標值由小區(qū)開放前的684.56 pcu/km降低至開放后的537.26 pcu/km，流量飽和度指標值由小區(qū)開放前的52.91%提高至開放后的56.34%。小區(qū)開放對于周邊的道路交通狀況能起到改善作用。

4 結語

本文基于層次分析法建立道路通行能力評價指標體系，并對道路通行能力進行模糊綜合評價。以常州市九洲新世界花苑小區(qū)為例，應用VISSIM軟件對該小區(qū)開放前和開放后的周邊交通狀況進行仿真分析。結果表明，小區(qū)開放能改善周邊道路交通狀況，對于緩解城市交通擁堵具有積極意義。