馬意彭，李樂吟，林勇康，肖 建

（南京郵電大學(xué)a.電子與光學(xué)工程學(xué)院、微電子學(xué)院；b.通信與信息工程學(xué)院，南京210003）

國務(wù)院在針對優(yōu)化街區(qū)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作若干意見》中指出，已建成的住宅小區(qū)和單位大院要逐步打開，實現(xiàn)內(nèi)部道路公共化[1]。為探索小區(qū)開發(fā)會周圍道路通行能力的影響，本文建立了評價指標體系并建立了用于評價道路通行能力的綜合評價模型，選取三類不同結(jié)構(gòu)的典型小區(qū)案例進行分析，并給出相應(yīng)結(jié)論。

一、小區(qū)開放對周邊道路通行的影響評價指標體系的建立

（一）評價模型的選取

因為小區(qū)開放對周邊道路的通行的影響具有多樣性，所以將所求的復(fù)雜問題進行條理化和層次化，利用層次分析法構(gòu)造遞進層次結(jié)構(gòu)模型。

（二）評價指標體系的建立

將小區(qū)開放對周邊道路通行的影響作為總目標，分別將小區(qū)規(guī)模、周邊路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、周邊路網(wǎng)交通功能作為準則層，并將影響準則層的因素作為指標層，建立評價小區(qū)開放影響系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。

圖1 評價小區(qū)開放影響系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)

設(shè)小區(qū)開放對周邊道路通行的影響為總目標A，準則層的因素小區(qū)規(guī)模、周邊路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、周邊路網(wǎng)交通功能分別為B1，B2，B3，其層次總排序權(quán)重分別為 b1，b2，b3；指標層的各個因素分別為Ci1，Ci2，…，Cin（i=1，2，3）其關(guān)于Bj的層次單排序權(quán)重分別為 c1j，c2j，…，cnj每次取兩個因子 xi，xj相比較，用 aij表示xi和xj對某因素的影響大小之比，全部比較結(jié)果用矩陣A=（aij）n×n表示，稱A為判斷矩陣。若xi與xj對某因素的影響之比為aij，則xj與xi對某因素的影響之比為，我們利用Saaty標度來確定aij的值。

為了判斷該矩陣是否能用，需要對該判斷矩陣進行一致性檢驗，求出該判斷矩陣的最大特征根λmax，W為特征向量，最后計算結(jié)果W′便為層次單排序中各元素的權(quán)重，此步驟是非常重要的[2]。

最后，求C層中各因素關(guān)于總目標的權(quán)重，即求C層各因素的層次總排序權(quán)重 c1，c2，…，cn，計算公式為：ci=cijbj，i=1，2，…，n；j=1，2，3。

二、小區(qū)開放對周邊道路通行的影響的綜合評價模型的建立

（一）指標層的量綱模型的建立

1.道路通行能力的量綱模型

（1）基本通行能力。基本通行能力是指道路與交通處于理想情況下，即在車道寬度應(yīng)不小于3.65m，路旁的側(cè)向余寬不小于1.75m，縱坡平緩并有開闊的視野、良好的平面線形和路面狀況[3]，每一條道路在單位時間內(nèi)能夠通過的最大交通量。在這樣的情況下的基本通行能力公式為：其中，v為行車速度，a為車輛的制動距離，為制動加速度為司機在反應(yīng)時間內(nèi)車輛行駛的距離。

（2）實際通行能力。實際通行能力Ns通?？勺鳛榈缆芬?guī)劃和設(shè)計的依據(jù)。只要確定道路的基本通行能力Nk，再乘以給定服務(wù)水平的服務(wù)交通量?與通行能力之比c，就得到實際通行能力，公式如下

2.交叉口平均延誤的量綱模型

小區(qū)開放后，由于在小區(qū)出口方向駛出的車輛需要匯入主路，所以存在主次干路相交的情況，因此應(yīng)考慮小區(qū)出口與周邊車道形成的交叉口的平均延誤。交叉口的平均延誤反映了路網(wǎng)上交叉口的總體交通流狀況，其值越大，交叉口的平均服務(wù)水平狀況越低，交通流在交叉口的運行狀況越不良。其計算公式：式中，a為路口總平均延誤，Di為路口i平均每車延誤，Qi為路口i的總流量。

3.道路寬度的模型

由于小區(qū)開放后可能存在安全問題，在小區(qū)內(nèi)車輛過快、道路過窄的情況下，小區(qū)內(nèi)行人（尤其是行動遲緩的老人和小孩）的安全性可能存在隱患。故設(shè)道路寬度為d，d越大，則認為道路越寬闊，行人的安全性越高。

4.路口擁塞密度的量綱模型

路口擁塞密度是指在某一瞬間，單位長度道路上存在的車輛數(shù)。其計算公式：式中，K為車流密度，N為觀測路段內(nèi)某瞬時車輛數(shù)，L為觀測路段長度。

5.道路網(wǎng)面積密度的量綱模型

道路網(wǎng)面積密度，能綜合反映一個城市對道路的重視程度及道路交通設(shè)施的發(fā)達程度，但不能體現(xiàn)道路分布狀況和布局質(zhì)量。計算如下式中，Li和Bi分別為道路長度和寬度，S為城市建成區(qū)用地面積。

（二）綜合評價指標模型的建立

對上述建立的量綱模型進行分析，實際道路通行能力的計算中已經(jīng)包含了道路負荷度，故將這兩項指標合成一項，構(gòu)成綜合評價模型。

設(shè)道路通行能力為x1，交叉口平均延誤為x2，路口擁塞密度為x3，道路網(wǎng)面積密度為x4，道路寬度為x5并構(gòu)造綜合評價函數(shù)：

y=a1x1i-a2x2i-a3x3i+a4x4i+a5x5i，i=1，2，3

其中，a1，a2，a3，a4，a5為問題一中對于 x1，x2，x3，x4，x5所求得的權(quán)重，y為綜合評價指標。

小區(qū)開放對周邊道路通行的影響可用綜合評價指標變化的百分比表示。其中，yt為小區(qū)開放前周邊道路綜合評價指標，yt+1為小區(qū)開放后周邊道路綜合評價指標。d＞0說明小區(qū)開放對周邊道路通行的影響是有利的，d＜0對周邊道路通行的影響是不利的。

三、小區(qū)開放后小區(qū)的道路通行能力緩解情況的分析

（一）典型小區(qū)類型分析

從我國居住小區(qū)道路交通規(guī)劃的實例來看，小區(qū)主路路網(wǎng)主要有直線型路網(wǎng)，內(nèi)環(huán)路網(wǎng)和外環(huán)路網(wǎng)幾種形式[4]。參考圖2列舉的簡化路網(wǎng)模式進行計算，即可得到路網(wǎng)密度。

（二）小區(qū)周邊道路結(jié)構(gòu)分析

小區(qū)周邊道路結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在小區(qū)的出入口與外界道路連接的路口類型，現(xiàn)在對三種常見的周邊道路結(jié)構(gòu)進行分析。

圖2 三種常見路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

圖3 三種常見的周邊道路結(jié)構(gòu)圖

1.針對于環(huán)形交叉口的通行能力

對于環(huán)形小區(qū)道路如圖3，這里采用在環(huán)形交叉口中應(yīng)用較為廣泛的沃爾卓普

其中，Qm是該環(huán)形路口的最大道路通行能力，Y是交織段寬度，E是環(huán)交入口引道平均寬度，J是交織段內(nèi)進行交織的車輛與全部車輛之比，g是交織道長度。

2.針對于T形、十字形交叉路口的通行能力

T形、十字形的交叉口的車道有直行車道、左轉(zhuǎn)車道、右轉(zhuǎn)車道、直行左轉(zhuǎn)混雜車道、直行右轉(zhuǎn)混雜車道如圖3。我們分別對于每個車道的通行能力進行研究。

（4）直行左轉(zhuǎn)混雜車道：因為單一車道有兩個方向，所以兩者往往會相互干擾造成擁堵。因此，必須對單車道直行左行混雜車道設(shè)定干擾系數(shù)KL，一般取1.75，單車道直行左行混雜車道實際通行能力是左行車在該車道所占比例。

（5）直行右轉(zhuǎn)混雜車道：原理與單車道直行左行混雜車道相似，但是其參數(shù)干擾系數(shù)KR一般取值為1.5，單車道直行右行混雜車道實際通行能力是右行車在該車道所占比例[6]。

對于多車道交叉口，其實際通行能力是左轉(zhuǎn)車流、右轉(zhuǎn)車流與直流車流三者的總和。

（三）結(jié)果分析

三種類型的小區(qū)開放前后的綜合評價指標及綜合評價指標的百分比，見表1。

由表1可以看出，對于直線型路網(wǎng)小區(qū)和環(huán)形路網(wǎng)小區(qū)而言，d＞0，說明小區(qū)開放對周邊道路通行的影響是有利的。而對于方網(wǎng)狀小區(qū)而言，d＜0，說明方網(wǎng)狀小區(qū)開放對周邊道路通行的影響是不利的。

表1 小區(qū)開放前后綜合評價指標