小区开放对道路通行的影响
摘要
随着我国经济的快速发展，私家车在城市中逐步普及，封闭型的小区也越来越受到 政府、开放商、居民等的青睐，道路网形成稀而宽的格局，使城市交通拥堵问题日益突 出。目前我国封闭型小区主要特点有：封闭性、面积大、人口多、功能单
一、相互之间 联系少等，使城市路网密度和可达性降低，且内部出行主要依赖城市主要道路完成，对 城市道路造成干扰，同时增加了周围路网的交通压力。因此，本文通过研究封闭型小区 交通开放来缓解城市交通拥堵，不仅可以提高区域路网密度和可达性，而且可为城市主 要道路分担交通压力，同时加强邻里之间的联系。
本文首先界定小区、封闭式小区、封闭式交通开放小区的概念，并介绍国内外研究 现状。然后从封闭式小区和周围交通现状调查研究入手，总结得出其特点，根据研究国 内外支路在特定区域的间距，确定适合交通开放的封闭型小区。通过整理调查数据，采 用交通分析理论和Brac悖论，并输入交通仿真软件，获得道路通行能力、延误时间、排队长度、行程时间、行程延误、V／C等评价指标，根据评价指标判断封闭型小区周围
交通状况。封闭型小区交通开放可行性验证采用相同手段，获取评价指标进行比对，并 采用本文提出的综合路阻模型获得参数，再把求出的参数带入Brae模型中，判断是否 适合交通开放。为避免交通开放带来负面影响，本文针对不同形式的交通开放，提出相 关对策分析。文中最后通过引入案例分析，不仅验证了理论具有实际应用性，而且展示 了封闭型小区交通开放具体的操作方法。通过以上研究得出：封闭型小区的特点，及其 对城市交通的影响；封闭型小区交通开放不仅可以提高路网可达性，而且还可以降低出 行成本，营造绿色交通出行。
本文希望以上分析和研究可以为城市土地规划、土地利用、交通规划提供一些建议， 避免在新城中出现大个体的封闭型小区。同时希望可以起到抛砖引玉的作用，引起更多 的人关注封闭型小区对城市交通影响。、
关键词：交通拥堵；可达性；交通网络；封闭性小区；交通开放；Brae
1
一 问题提出
随着我国经济的快速发展，城市规模不断壮大，人口和汽车数量也日益的增多，而
城市空间和道路资源有限，致使城市交通问题日益突出。从2000年到2009年的lO年 间，中国城镇化率由36．2％提高至46．6％，年均增长约1．2个百分点，城镇人口由4．6亿
人增至6．2亿人，净增1．6亿人；北京、上海、广州、成都、杭州、深圳等一批城市的
机动车保有量先后超过百万量级，全国民用汽车保有量从1609万辆增至6281万辆【11， 净增4672万辆，年均增长16．3％121。另外，截至2013年10月底，我国机动车保有量为
2．5亿辆，其中汽车1．35亿辆，占53．9％，私家车保有量达8507万辆，比10年前增长
13倍，在载客汽车总量的占比已达82．8％，对城市的空间和道路提出了更高的要求，然
而道路不可能⋯直加宽或者增多。受传统和苏联居住模式的影响，早期我国城市空间结 构主要由单位大院组成，随着改革开放居住模式发生了变化，转变成了如今的封闭型小 区。由于我国用地性质的特殊性，城市中的居住区、商业区、行政办公区、学校等单位 都是一个完整的地块，在其内没有城市道路，即把城市用地分割成块状格局，致使形成 稀而宽的路网，道路之问缺乏交通联系。在这样的交通网络中，交通流量都集中在了主 要道路上，且相邻之间的联系过少，无法指望主要道路之问相互分流，导致城市交通拥 挤，出行者的出行时问增加，从而提高了居民出行的成本，这和当前国际上提出的低碳 城市大相径庭。
在人口、车辆、用地的共同作用下，城市中出程现了交通、环境、安全等一系列问 题。小区作为城市主要组成者，承担了居住、办公、医疗、生活、教育等功能，同时也 是城市交通流的主要产生源。由目前国内城市的用地模式致使交通流分布不均，过于集 中在主要道路上或某一区域内，而低等级城市道路上交通量相对稀疏。为此，我国一些 城市通过修建新道路、建立交、地铁等来缓解交通拥堵，然而并没有实现最初的愿望， 一些城市的交通问题反而越来越突出，陷入了交通恶性循序现象。今年我国多数城市出 现雾霾现象，也警示着我们城市交通行业要向着节约环保、高效的方向发展，所以笔者 认为提高城市交通网络的运营速度和通行能力，减少出行延误时问，提高居民的出行效 率，应当作为目前城市交通解堵的重要目的之一，本文通过研究封闭型小区交通开放，
小区开放对道路通行的影响2016年2月21日，国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，其中第十六条关于推广街区制，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开放等意见，引起了广泛的关注和讨论。除了开放小区可能引发的安保等问题外，议论的焦点之一是：开放小区能否达到优化路网结构，提高道路通行能力，改善交通状况的目的，以及改善效果如何。一种观点认为封闭式小区破坏了城市路网结构，堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通阻塞。小区开放后，路网密度提高，道路面积增加，通行能力自然会有提升。也有人认为这与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有关，不能一概而论。还有人认为小区开放后，虽然可通行道路增多了，相应地，小区周边主路上进出小区的交叉路口的车辆也会增多，也可能会影响主路的通行速度。城市规划和交通管理部门我们建立数学模型，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
2 问题：
1.请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.请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.根据你们的研究结果，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
下表为国内外部分城市路网密度对比
城市
北京 上海 天津
兰州 南京
纽约
东京
大阪
芝加哥 巴塞罗那 单位(km／km2) 4
6 4．3
4．2 4．4 13．1 1 8．4
18．1 18．6
16.2
从我国城市现阶段的发展来看。封闭型小区存在有其合理性，但封闭型小区规划体 系破坏了城市可持续发展。主要表现在：小区内部结构更多的是以封闭性和自我完善性 存在，使其与城市的开放性要求产生冲撞：另外突出小区边界规划模式使其自身独立， 从而导致其与城市之间、小区之间的内外联系缺失；封闭型小区内部道路系统呈现出内 向型树状结构，多为断头路。这种道路系统的交通组织增加了城市交通的压力，还延长 了出行者的出行时间，但也并未消除小区内部行车对行人安全隐患；封闭型小区破坏了 城市道路网之问的联系，降低支路网的密度，使道路之间的可达性下降。与国外大城市 相比，我国私家车拥有量低于国外，城市交通却很拥挤，这主要是由国内道路网密度偏
低引起，而开放小区正好可以起到增强城市支路网密度，疏通城市道路之问的联络，提高支路的分流能力的作用
断头路联通前后对比
3
路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为2500～55000辆；六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为45000～80000辆；八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成人客车的远景设计年限年 60000～100000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。
一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为1500～30000辆。二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为3000～7500辆。三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为1000～4000辆。四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道 1500辆以下；单车道200辆以下。公路等级的选用公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。一条公路，可根据交通量等情况分段采用不同的车疲乏数或不同的公路等级。
4
三 符号说明
四 模型假设
本文相关概念界定
(1)小区
小区的概念有广义和狭义之分，在大多数人理解中小区一般是指居住区。本文中的 小区不仅指居住区，而且还包括商业、大型办公区域、教育、公共建筑等占据的城市区 域，甚至可以把几个紧邻小区作为一个小区来研究。 (2)封闭型小区
目前在国内小区的模式多为封闭型。可谓封闭型小区一般是指采用全封闭式管理模 式，使小区的道路、绿化、公共设施等规划元素的使用独立于城市结构，自成体系、满 足小区内部需求，而本文所谓的封闭型小区主要针对其内部道路系统对外界的封闭的 区域，它只为在该区域内的人群提供生活、休息、办公、娱乐等功能的“小城市空间”， 具有一定的排他性。 (3)交通开放小区
我国现行的小区规划理论都以城市交通干道为边界，小区占据整个地块，并强调其 内部不可穿越性，这种封闭型小区的道路形式多以环型和树状加尽端路的形式存在。本
5 文针对上述封闭型小区提出的交通开放，意在为城市的交通拥堵提出对箴，不同地段小 区对交通开放的程度可以有所不同，如穿过小区的支路可以采用限时段、限车型、禁左 等交通组织形式。 (4)小区间道路
封闭型小区通过交通开放，把大面积或长边的小区分成若干个小型的整体，由交通 开放道路连接，此类道路在文中称为小区间道路，道路级别为城市支路或次支路。 小区的交通开放诣在打破具有粗疏网络加树状的城市道路网格局，增加城市支路网 密度，并且加强干道与干道、干道与次干道、次干道与次干道之间的联系，为主要道路 缓解交通压力。
6
（5）当量小客车
（6）非机动车设计尺寸
( 7 )我国大城市交通路网规划标准
道路饱和度
它是反映道路服务水平的重要指标之一，其计算公式，即为人们常说的V／C，其中，V为最大交通量，C为最大通行能力。饱和度值越高，代表道路服务水平越低。由于道路服务水平、拥挤程度受多方面因素的制约，实际中因难以考虑多方面因素，常以饱和度数值作为评价服务水平的主要指标。
我国则一般根据饱和度值将道路拥挤程度、服务水平分为如下四级： 一级服务水平：道路交通顺畅、服务水平好，V／C介于0至0.6之间；
7
二级服务水平：道路稍有拥堵，服务水平较高，V／C介于0.6至0.8之间；
三级服务水平：道路拥堵，服务水平较差，V／C介于0.8至1.0之间；
四级服务水平：V／C>1.0，道路严重拥堵，服务水平极差。
饱和度的计算主要应考虑两点：一是交通量，二是通行能力。前者的数据一般是通过交通调查数据经过计算获得，后者的计算则相对较为复杂。由于城市道路与公路的通行能力计算方法不同，有必要分开讨论。
（8）蒙特卡洛模拟实验
8
9
五 问题一模型的建立与求解（题目也可自拟）
5.1 模型建立 5.2 模型求解
5.3 模型结果
六 问题二模型的建立与求解
11
12
七 模型结果分析与检验（同样是老师评卷的关键所在）
中国北京
印度 新德里
13 美国 华盛顿
14 北京某小区
根据地图，建模抽象化，去处建筑名字，并且
15 将地图中选取一块街道进行再次抽象(6为地图中的断头路)。
16 八 模型的优缺点分析、模型的改进推广及使用
模型的优点：
运用了多种数学软件，取长补短，计算结果更加准确，清晰；
通过用计算机博弈中的蒙特卡洛算法进行了全面的估算，保证所取节点具有普适性 模型的缺点 误差
1．层次分析法——本文运用层次分析法综合评价了道路分流程度，此 还可以用来解决选择决策方案，估计和预测，
投入数据评判各指标的重要性大，的客观权重和主观权重，也可以用来综合评价土地利用价值等经济问题，利 用这 改进：
1.对层次分析法模型的改进
对于问题一中的建立的层次分析法模型，通过主观判断确定各指标之间的相对重要 为降低主观评判带来的 影响
一个自己主观评分，分别用 表示。
1、本文巧妙地运用了组合权重法，将主观权重与客观权重结合，使综合评价结果 更为准确；
2、利用EXCEL软件对数据进行处理作出了各种图表，使结论简便、直观、快捷；
3、运用
4、本文运用了解释结构模型将复杂的影响系统因素关系结构化，画出结构图，使 一目了然，便于对问题的分析；
5、本文建立的模型利用了实际数据，与现实生活紧密相连，使模型更贴近于实际， 通用性强。
1、收集的数据为真实数据，受到外界各方面的影响，存在一定误差；
2、为了使结果更理想，对数据进行主观分析，进行了一些必要地处理，带来一些 。
模型的推广
模型不仅可以对多指标问题进行综合评价，
量的分配等问题。此模型可以广泛地应用于社会经济的各个领域内，如在能源系统 分析，城市的规划，经济管理，科研评价等可以广泛的应用。
2．熵值法——本文运用的墒值法，不仅可以求出出租车供求匹配程度评价指标的 客观权重，还可以广泛应用于社会经济的发展的评价，根据实际 小。
3．组合权重法——本文运用的组合权重法，不仅可以用于综合出租车供求匹配程 度评价指标
一确定权重的方法，可以提高权重结果的合理性。
4．ISM解释结构模型——本文运用了ISM解释结构模型，对影响使用打车软件积 极性的各种因素结构关系加以描述，得出各种因素对人们
方便了对问题的分析。此模型不仅可以用来分析打车软件积极性的影响系统，也可 以用来现代系统工程，将复杂的系统结构化，可直接应用于分析能源问题，地区经济开
17 发，企业发展甚至个人范围的问题
5．多目标规划模型——本文运用了多目标规划模型，此模型不仅可以解决问题三，还可以得出最优补贴的方案
18
参考文献
19
附录（另起一页）
附录一：
Dijkstra matlab程序: ******************************************************************************* function [ distance path] = Dijk( W,st,e )
%DIJK Summary of this function goes here
%
W 权值矩阵
st 搜索的起点
e 搜索的终点
n=length(W);%节点数
D = W(st,:);
visit= ones(1:n); visit(st)=0;
parent = zeros(1,n);%记录每个节点的上一个节点
path =[];
for i=1:n-1
temp = [];
%从起点出发，找最短距离的下一个点，每次不会重复原来的轨迹，设置visit判断节点是否访问
for j=1:n
if visit(j)
temp =[temp D(j)];
else
temp =[temp inf];
end
end
[value,index] = min(temp);
visit(index) = 0;
%更新 如果经过index节点，从起点到每个节点的路径长度更小，则更新，记录前趋节点，方便后面回溯循迹
for k=1:n
if D(k)>D(index)+W(index,k)
D(k) = D(index)+W(index,k);
parent(k) = index;
end
end
20
end
distance = D(e);%最短距离
%回溯法
从尾部往前寻找搜索路径
t = e;
while t~=st && t>0
path =[t,path];
p=parent(t);t=p;
end
path =[st,path];%最短路径
end
W=[0 3 inf inf 3 2
3 0 3 inf 6 inf inf 3 0 5 inf 3
inf inf 5 0 4.53
[distance,path]=Dijk(W,1,4); [distance,path]=Dijk(W,3,5); 附录二
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