1、1 小區(qū)開放對(duì)道路通行小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響評(píng)價(jià)模型的影響評(píng)價(jià)模型 摘要 本文針對(duì)小區(qū)開放對(duì)道路的影響進(jìn)行了研究，建立了層次分析模型、通行能 力評(píng)價(jià)模型，使用了 matlab、excel 等軟件，得出小區(qū)開放在不同條件下會(huì)對(duì)道 路交通產(chǎn)生不同的影響。首先運(yùn)用層次分析法，分析得出整體一般情況下小區(qū)開 放有利于周邊道路交通的結(jié)論。之后構(gòu)建了不同類型的小區(qū)，并分析得出小區(qū)開 放的效果與小區(qū)結(jié)構(gòu)及周邊道路結(jié)構(gòu)、 車流量有關(guān)， 因此小區(qū)開放不能盲目采取， 要因地制宜。最后根據(jù)分析結(jié)果，從交通通行的角度，向城市規(guī)劃和交通管理部 門提出了關(guān)于小區(qū)開放的合理化建議。 本文的突出特點(diǎn)是使用了層次分析法定量的比

2、較了小區(qū)開放前后道路合理 性， 構(gòu)建了對(duì)于研究該問題具有代表性的三種類型的小區(qū)，并建立了影響評(píng)估模 型，客觀的對(duì)不同小區(qū)結(jié)構(gòu)及周邊道路結(jié)構(gòu)、車輛通行的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。 針對(duì)問題一，首先查閱相關(guān)資料選取影響道路通行的指標(biāo)，并對(duì)選取的指標(biāo) 進(jìn)行篩選，然后運(yùn)用各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行層次分析，通過小區(qū)開放和小區(qū)封閉對(duì)道路交 通和理性的判斷來分析小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響最后得出從整體看來， 小區(qū)開 放有利于道路通行。 針對(duì)問題二，通過查閱有關(guān)道路通行能力的相關(guān)資料建立了通行能力評(píng)價(jià)模型， 首先根據(jù)模型求出道路基本通行能力的表達(dá)式， 基本通行能力是理想狀態(tài)下的通 行能力，與實(shí)際情況分析對(duì)比存在差異。因此基于差異，通過

3、各實(shí)際因素對(duì)道路 通行能力的影響進(jìn)行修正，得到實(shí)際道路通行能力的數(shù)據(jù)。 最終計(jì)算出小區(qū)開放 前后實(shí)際通行能力的相對(duì)系數(shù)。 針對(duì)問題三，構(gòu)建了三種類型的小區(qū)，不同類型的小區(qū)具有不同的結(jié)構(gòu)及不 同的周邊道路結(jié)構(gòu)、車流量，應(yīng)用問題二建立的模型分別對(duì)三種小區(qū)開放和封閉 條件下周邊道路的實(shí)際通行能力進(jìn)行了計(jì)算， 通過相對(duì)系數(shù)評(píng)價(jià)不同類型的小區(qū) 開放對(duì)道路通行的影響，分析得出小區(qū)開放與地理位置、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)， 不能一概而論。 針對(duì)問題四， 結(jié)合前述模型結(jié)果分析結(jié)果，從交通出行角度對(duì)城市規(guī)劃部門 和交通管理部門提出了合理化意見。 小區(qū)開放要合理的實(shí)施以體現(xiàn)小區(qū)開放的意 義。 最后，我們還對(duì)結(jié)果進(jìn)行了誤

4、差分析和靈敏度分析，并對(duì)模型做出了評(píng)價(jià)、 改進(jìn)與推廣。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：小區(qū)開放；道路通行；層次分析法；通行能力評(píng)價(jià)模型；matlab 2 1 問題的重述 1.11.1 引言引言 1.1.背景介紹背景介紹 八十年代起，各國(guó)提出的理論如“住宅小區(qū)” “鄰里單位” “擴(kuò)大街坊”都深 刻的影響了我國(guó)居住區(qū)的規(guī)劃。戰(zhàn)后為了適應(yīng)人民生活不斷提高的要求，各國(guó)居 住規(guī)劃進(jìn)一步總結(jié)和提高了小區(qū)的組織形式。小區(qū)作為城市的一個(gè)細(xì)胞，理論沿 用至今，影響深遠(yuǎn)。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，城市化的進(jìn)程 加速，汽車持有量呈現(xiàn)出前所未有的上升趨勢(shì)，交通擁堵問題也日益嚴(yán)峻。2016 年 2 月 21 日， 國(guó)務(wù)

5、院發(fā)布 關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見 ， 其中第十六條關(guān)于推廣街區(qū)制，原則上不再建設(shè)封閉住宅小區(qū)，已建成的住宅小 區(qū)和單位大院要逐步開放等意見，引起了廣泛的關(guān)注和討論。 2.2.提出問題提出問題 除了開放小區(qū)可能引發(fā)的安保等問題外，議論的焦點(diǎn)之一是：開放小區(qū)能否 達(dá)到優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高道路通行能力，改善交通狀況的目的，以及改善效果如 何。一種觀點(diǎn)認(rèn)為封閉式小區(qū)破壞了城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，堵塞了城市“毛細(xì)血管” ， 容易造成交通阻塞。小區(qū)開放后，路網(wǎng)密度提高，道路面積增加，通行能力自然 會(huì)有提升。也有人認(rèn)為這與小區(qū)面積、位置、外部及內(nèi)部道路狀況等諸多因素有 關(guān)，不能一概而論。還有人認(rèn)為小

6、區(qū)開放后，雖然可通行道路增多了，相應(yīng)地， 小區(qū)周邊主路上進(jìn)出小區(qū)的交叉路口的車輛也會(huì)增多， 也可能會(huì)影響主路的通行 速度。為此，我們嘗試解決以下問題：能否選取合適的指標(biāo)體系，建立車輛通行 的數(shù)學(xué)模型，研究小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響；構(gòu)建不同類型的小區(qū)，定量 的比較小區(qū)開放后對(duì)道路通行的影響；并向城市規(guī)劃和交管部門提出合理化建 議。 3.3.研究的意研究的意義義 就城市發(fā)展來看，一些城市在土地利用和道路交通存在著矛盾。隨著居住小 區(qū)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，一定會(huì)影響到城市整體的發(fā)展。解決小區(qū)內(nèi)部交通和周邊地 區(qū)交通的矛盾，對(duì)建造宜居型城市具有重要意義。 從交通通行來看，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的

7、提高，城市化的進(jìn)程 加速，汽車持有量呈現(xiàn)出前所未有的上升趨勢(shì)，交通擁堵問題也日益嚴(yán)峻。2015 年底全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量 2.79 億。為了舒緩這種壓力，我們想到，封閉式小區(qū)規(guī) 劃模式巨大，過多的占用城市集散道路，阻礙了城市交通系統(tǒng)的整體性發(fā)展。如 果開放封閉式小區(qū)能夠提高城市道路的可達(dá)性、便捷人們的出行，這將對(duì)我國(guó)交 通通行產(chǎn)生巨大的影響。 1.21.2 具體問題具體問題 1.1.問題一：?jiǎn)栴}一： 選取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系， 用以評(píng)價(jià)小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響。 2.2.問題二：?jiǎn)栴}二：在問題一的基礎(chǔ)上建立關(guān)于車輛通行的數(shù)學(xué)模型， 用以研究小區(qū)開放 對(duì)周邊道路通行的影響。 3.3.問題三：?jiǎn)栴}三

8、：在問題一和問題二的基礎(chǔ)上，構(gòu)建不同的小區(qū)；應(yīng)用建立的模型，定 量比較各類型小區(qū)開放前后對(duì)道路通行的影響。 3 4.4.問題四：?jiǎn)栴}四：根據(jù)研究的結(jié)果，從交通通行的角度，向城市規(guī)劃部門和交通管理部 門提出關(guān)于小區(qū)開放的合理化建議。 2 問題的分析 2.12.1 研究現(xiàn)狀綜述研究現(xiàn)狀綜述 2016 年 2 月 21 日，國(guó)務(wù)院公開發(fā)布推廣街區(qū)制，已建成的住宅小區(qū)和單位 大院要逐步開放等意見，引起了廣泛的關(guān)注和討論。對(duì)于小區(qū)開放這一問題的研 究仍在初級(jí)階段， 近年來很多學(xué)者有相關(guān)的研究成果， 如 物流期刊 雜志中 “基 于城市道路網(wǎng)絡(luò)脆弱性的小區(qū)開放策略研究” ， 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)中“開放小區(qū)的 現(xiàn)行

9、法徑路”等研究論文。但是通過具體的數(shù)學(xué)模型來研究該問題的先例甚少， 因此通過數(shù)學(xué)建模來研究小區(qū)開放對(duì)各方面的影響是很有實(shí)用意義的。 2.22.2 問題的總體分析問題的總體分析 本文首先查閱小區(qū)開放與道路通行關(guān)系的相關(guān)資料， 有代表性地選取了影響 道路通行的指標(biāo)，并對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行層次分析，判斷小區(qū)開放是否對(duì)道路通行存 在影響； 接著使用路網(wǎng)密度、 車流量、 平均車道數(shù)等指標(biāo)建立通行能力評(píng)價(jià)模型， 求出小區(qū)開放前后的實(shí)際通行能力，以及它們的相對(duì)系數(shù)；然后根據(jù)中國(guó)城市居 住小區(qū)的實(shí)際情況構(gòu)建三種類型的小區(qū)，即交通發(fā)達(dá)小區(qū)、交通一般小區(qū)、交通 欠發(fā)達(dá)小區(qū)， 通過影響評(píng)價(jià)模型對(duì)三種類型的小區(qū)開放前后的實(shí)

10、際道路通行能力 進(jìn)行分析評(píng)價(jià)；最后結(jié)合前面已經(jīng)得出的結(jié)論和實(shí)際情況，從交通通行的角度， 向城市規(guī)劃部門和交通管理部門提出合理化建議。 2.32.3 具體問題的分析具體問題的分析 1.1.問題一的分析問題一的分析 該問目的是評(píng)價(jià)小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響。 首先應(yīng)該選取合適的評(píng)價(jià) 指標(biāo)；因?yàn)樵擃}總背景提出的時(shí)間很近，數(shù)據(jù)缺乏而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，考慮采用層次 分析法建立模型，對(duì)小區(qū)開放前和小區(qū)開放后的道路通行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；接著通 過小區(qū)開放前后兩種條件下的對(duì)比評(píng)價(jià)小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響； 最后對(duì)建立 的判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。 2.2.問題二的分析問題二的分析 該問目的是研究在車輛通行方面，小區(qū)開放

11、后對(duì)周邊道路通行的影響。首先 搜集資料，考慮采用道路的實(shí)際通行能力來表達(dá)具體的影響；再利用問題一建立 的指標(biāo)體系，得出實(shí)際通行能力的表達(dá)式，并分析各指標(biāo)的修正系數(shù)，聯(lián)系實(shí)際 情況， 進(jìn)一步修正實(shí)際通行能力； 最后通過小區(qū)開放前后實(shí)際通行能力的相對(duì)數(shù)， 研究對(duì)周邊道路通行的影響效果。 3.3.問題三的分析問題三的分析 根據(jù)問題二建立的模型，針對(duì)交通發(fā)達(dá)小區(qū)、交通一般小區(qū)、交通欠發(fā)達(dá)小 區(qū)這三種不同類型的小區(qū)， 分析小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響，首先收集模型求解 所需要的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理，之后帶入模型求解得出各類型小區(qū)開放 前后的道路通行能力及其相對(duì)系數(shù)，最后分析得出小區(qū)開放對(duì)道路通行的影響

12、。 4、問題四的分析、問題四的分析 針對(duì)問題三的分析結(jié)果，結(jié)合實(shí)際情況，著重在交通通行方面，對(duì)小區(qū)開放 4 后可能產(chǎn)生的問題提出一些可以合理解決這些問題的建議。 3 模型的假設(shè) 1車輛行駛在研究過程中沒有因意外事故而產(chǎn)生通行不暢問題。 2駕駛員行車過程遵循最優(yōu)路徑原則，有趨利心理。 3小區(qū)內(nèi)部道路進(jìn)行改造后符合道路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，且小區(qū)內(nèi)部通行暢通。 4車輛只分為小、中、大三種車型，且同一車型的車大小相差不大。 4 名詞解釋與符號(hào)說明 4.14.1 名詞解釋名詞解釋 1.可達(dá)性 交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互作用的機(jī)會(huì)大小， 簡(jiǎn)單地指一個(gè)地方到另一個(gè)地方的 容易程度。 2.路網(wǎng)密度 城市范圍內(nèi)由不同功能、等級(jí)

13、、區(qū)位的道路，以一定的密度和適當(dāng)?shù)男问浇M 成的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 計(jì)算方法為某一計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有道路的總長(zhǎng)度與區(qū)域總面積 之比，單位為千米每平方千米。 3. 實(shí)際道路通行能力 在實(shí)際或預(yù)測(cè)的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，根據(jù)該設(shè)施具體的公路幾 何構(gòu)造、交通條件以及交通管理水平，對(duì)不同服務(wù)水平下的服務(wù)交通量（如基本 通行能力或設(shè)計(jì)通行能力）按實(shí)際公路條件、交通條件等進(jìn)行相應(yīng)修正后的小時(shí) 交通量。 4. 基本道路交通能力 是指在理想的道路、交通、控制盒環(huán)境條件下，公路組成部分的一條車道或 一條車道的均勻段上或一段橫截面上，不論服務(wù)水平如何，1 小時(shí)所能通過的標(biāo) 準(zhǔn)車輛的最大數(shù)量。 4.24.2 符號(hào)說明

14、符號(hào)說明 表 1 符號(hào)說明 序號(hào) 符號(hào) 符號(hào)說明 1 ij a 層次分析法中第 i 個(gè)因素對(duì)第 j 個(gè)因素的相對(duì)重要性 2 ci 一致性指標(biāo) 3 ri 平均隨機(jī)一致性指標(biāo) 4 cr 一致性比例 5 j w 準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重 5 6 ij w 方案層對(duì)準(zhǔn)則層的單層次排序權(quán)重 7 i w 方案層對(duì)目標(biāo)層的總目標(biāo)的排序權(quán)重 8 0 c 道路基本通行能力 9 cw f 車道寬度對(duì)通行能力的修正系數(shù) 10 dir f 方向分布對(duì)通行能力的修正系數(shù) 11 fr f 橫向干擾對(duì)通行能力的修正系數(shù) 12 hv f 交通組成對(duì)通行能力的修正系數(shù) 5 模型的建立與求解 5.15.1 問題一的求解問題一的求解

15、5.1.1.5.1.1.問題的分析問題的分析 目的是評(píng)價(jià)小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響。首先應(yīng)該選取合適的評(píng)價(jià)指 標(biāo)； 然后通過建立模型對(duì)封閉小區(qū)和開放小區(qū)的道路通行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，本文采 用的是層次分析法； 最后通過封閉小區(qū)和開放小區(qū)兩種條件下的對(duì)比評(píng)價(jià)小區(qū)開 放對(duì)道路通行的影響。 5.1.2 5.1.2 模型的建立模型的建立 層次分析法（簡(jiǎn)稱 ahp）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家 t.lsaaty 教授于 70 年代初期提出 的，是對(duì)一些比較復(fù)雜、比較模糊的問題作出決策的一種方法，它可以將復(fù)雜的 評(píng)價(jià)對(duì)象用一個(gè)有序的遞階層次結(jié)構(gòu)整體表現(xiàn)出來。 其步驟大致上可以分為一下四步：建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；構(gòu)造比較判別

16、矩 陣；層次單排序及一致性檢驗(yàn)；層次總排序及一致性檢驗(yàn)。具體步驟如下： 1. 遞階層次結(jié)構(gòu)的建立遞階層次結(jié)構(gòu)的建立 應(yīng)用層次分析法解決問題時(shí)，首先應(yīng)把問題條理化、層次化，構(gòu)造出一個(gè)層 次清晰的結(jié)構(gòu)模型。層次結(jié)構(gòu)一般分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層：目標(biāo)層是分析 問題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果，這一層只有一個(gè)元素；準(zhǔn)則層包含了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所涉 及的中間環(huán)節(jié)，它可以有若干個(gè)層次組成；方案層包括了為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)可供選擇的 各種措施，決策方案等。 2. 比較判別矩陣的構(gòu)造比較判別矩陣的構(gòu)造 現(xiàn)實(shí)中，當(dāng)對(duì)一個(gè)問題的影響因素較多時(shí)，直接比較各因素對(duì)問題的影響程 度往往比較困難的，常常會(huì)因顧此失彼而做出錯(cuò)誤的判斷，通過各因素兩

17、兩進(jìn)行 對(duì)比便容易的多。兩兩對(duì)比的具體方法為：用 ij a（i，j=1，2，n）來表示層 次中第 i 個(gè)因素對(duì)第 j 個(gè)因素的相對(duì)重要性。 ij a 的取值為正整數(shù) 19 及其倒數(shù)。 6 ij a的取值規(guī)則如下表 2 所示： 表 2 第 i 個(gè)因素對(duì)第 j 個(gè)因素的相對(duì)重要性 元素 標(biāo)度 規(guī)則 ij a 1 以上一層某個(gè)因素為準(zhǔn)則，本層次因素 i 與因素 j 相比， 同樣重要 3 以上一層某個(gè)因素為準(zhǔn)則，本層次因素 i 與因素 j 相比， i 比 j 稍微重要 5 以上一層某個(gè)因素為準(zhǔn)則，本層次因素 i 與因素 j 相比， i 比 j 明顯重要 7 以上一層某個(gè)因素為準(zhǔn)則，本層次因素 i 與因

18、素 j 相比， i 比 j 強(qiáng)烈重要 9 以上一層某個(gè)因素為準(zhǔn)則，本層次因素 i 與因素 j 相比， i 比 j 極端重要 2,4,6,8 以上一層某個(gè)因素為準(zhǔn)則，本層次因素 i 與因素 j 相比， 重要程度位于相鄰數(shù)字所代表的程度之間 3. 層次單排序及一致性檢驗(yàn)層次單排序及一致性檢驗(yàn) 層次單排序是指分局比較判別矩陣求出各因素對(duì)目標(biāo)層的相對(duì)排序權(quán)重的 過程，求解方法包括特征根法、和法和根法。 構(gòu)造比較判別矩陣時(shí)雖然能減少其他因素的干擾，但綜合全部比較結(jié)果時(shí)， 其中極有可能包含一定程度的非一致性， 要使比較結(jié)果一致則矩陣中的元素還應(yīng) 當(dāng)滿足： n, 2 , 1=k, j , i,a=aa ik

19、jkij 對(duì)判別矩陣的一致性檢驗(yàn)步驟如下： （1）計(jì)算一致性指標(biāo)ci 1 max n n ci (1) （2）查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo) ri。n=1，2，9 時(shí)，ri 對(duì)應(yīng)的值 如表 3 所示： 表 3 平均隨機(jī)一致性指標(biāo) n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ri 0 0 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 (3)計(jì)算一致性比例 cr ri ci =cr (2) 當(dāng)cr0.1 時(shí)，認(rèn)為判別矩陣的一致性可以接受，否則要對(duì)判別矩陣做適當(dāng) 的調(diào)整。 4.層次總排序及一致性檢驗(yàn)層次總排序及一致性檢驗(yàn) 7 層次單排序得到的是一組元素對(duì)其上一層中對(duì)應(yīng)元素的權(quán)重向量，

20、 我們最終 要得到層次總排序，總排序權(quán)重要將層次單排序的權(quán)重進(jìn)行合成。 設(shè)準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重為 j w，方案層對(duì)準(zhǔn)則層的單層次排序權(quán)重為 ij w ， 則方案層對(duì)目標(biāo)層的總目標(biāo)的排序權(quán)重為 m 1=j jiji ww=w，i=1，2，n。 對(duì)層次總排序也需要做一致性檢驗(yàn)， 設(shè)準(zhǔn)則層與目標(biāo)層相關(guān)的元素通過一致 性檢驗(yàn)，且檢驗(yàn)指標(biāo)為 ci（j）,(j=1，2，m)，相對(duì)應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo) 為 ri（j） ，則準(zhǔn)則層總排序隨機(jī)一致性比例為 m 1=j j m 1=j j a ) j (ri a ) j (ci =cr (3) 當(dāng)cr0.1 時(shí)，認(rèn)為層次總排序具有較滿意的一致性并接受該結(jié)果。 5

21、.1.35.1.3 模型的求解模型的求解 本文所建立的遞階層次結(jié)構(gòu)如下： 在這里，為方便更好的分析影響程度，我們定義了一個(gè)新的指標(biāo)，平均車道 數(shù)。 平均車道數(shù)：對(duì)整個(gè)區(qū)域內(nèi)所有的道路中車道數(shù)的平均值。 通過查閱資料，將各層次指標(biāo)對(duì)上級(jí)對(duì)應(yīng)指標(biāo)的影響程度兩兩對(duì)比，按照取 值規(guī)則，得出的比較判別矩陣如下所示： 道路通行合理性 路 網(wǎng) 密 度 車 流 量 行 車 速 度 車 道 占 有 率 交 叉 口 數(shù) 平 均 車 道 數(shù) 開放小區(qū) 封閉小區(qū) 開放前小區(qū)內(nèi) 目標(biāo)層： 準(zhǔn)則層： 方案層： 圖 1 遞階層次結(jié)構(gòu)圖 8 131232 3/112/12/12/12/1 2/121212/1 2/122/1

22、12/13/1 3/121212/1 2/122321 a 122/1 2/113/1 231 1 b 13/14/1 312/1 421 2 b 13/14/1 312/1 421 3 b 12/12/1 212 22/11 4 b 122/1 2/113/1 231 5 b 14/12 413 2/13/11 6 b 根據(jù)矩陣求解各層次元素權(quán)重（求解所用的 matlab 程序見附件） ，并對(duì)開 放小區(qū)、封閉小區(qū)和開放前小區(qū)內(nèi)的道路通行的合理性進(jìn)行了總排序，具體結(jié)果 如表 4 所示： 表 4 權(quán)重及層次總排序 方案 路網(wǎng)密 度 0.23 車流量 0.14 行車速 度 0.10 車道占有 率

23、0.15 交叉口 數(shù) 0.08 平均車道 數(shù) 0.29 層次 總排序 開放 小區(qū) 0.54 0.56 0.56 0.31 0.54 0.15 0.40 封閉 小區(qū) 0.16 0.32 0.32 0.49 0.16 0.63 0.38 開放 前小 區(qū)內(nèi) 0.30 0.12 0.12 0.20 0.30 0.22 0.22 從表 4 可以看出，道路的合理性從高到低依次為：開放小區(qū)、封閉小區(qū)（開 放前小區(qū)的外部） 、開放前小區(qū)內(nèi)部。由此說明，在本文的條件下小區(qū)的開放相 對(duì)于封閉而言更有利于交通，因此適當(dāng)?shù)牟扇⌒^(qū)開放是有效的；在小區(qū)封閉條 件下，小區(qū)外部交通的合理性高于小區(qū)內(nèi)部，這是顯然的，小區(qū)外部

24、的道路是專 門為了方便交通而設(shè)的，無論是道路的寬度還是車道數(shù)都符合交通的標(biāo)準(zhǔn)，而小 區(qū)是人們生活的場(chǎng)所，對(duì)交通的要求并不太高；開放小區(qū)不僅有利于小區(qū)外部的 交通，同樣也使小區(qū)內(nèi)部的交通變的更加便利。 可以看出開放小區(qū)與封閉小區(qū)相比對(duì)道路通行的影響不大， 該結(jié)果與小區(qū)的 選取有關(guān)，本文對(duì)小區(qū)的假定為一般情況下的小區(qū)，結(jié)果相對(duì)具有代表性，但是 開放小區(qū)對(duì)道路通行的影響與小區(qū)的構(gòu)造和小區(qū)外部的道路狀況有關(guān)，例如：小 區(qū)的面積、位置、內(nèi)部道路狀況及外部道路狀況等，因此小區(qū)開放的政策應(yīng)因地 適宜的采取，對(duì)于該問題，在以下問題的解答中會(huì)給出分析。 5.1.45.1.4 模型的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊恢滦詸z驗(yàn) 通

25、過一致性檢驗(yàn)可以檢查比較判別矩陣的構(gòu)造是否合理，在檢驗(yàn)的過程中， 9 應(yīng)滿足一致性指標(biāo) cr，則小區(qū)開放后對(duì)周邊道路通行有一定的疏通 和便利作用。 5.5.3 3 問題三的求解問題三的求解 5.3.15.3.1 問題的分析問題的分析 根據(jù)問題需要，我們選取三個(gè)不同類型的小區(qū)作為原型，為方便研究，構(gòu)建 了小區(qū)結(jié)構(gòu)圖，分別用 a、b、c 表示，各小區(qū)具有不同的小區(qū)結(jié)構(gòu)和道路交通 結(jié)構(gòu)， 考慮到問題的簡(jiǎn)化，通過分析小區(qū)外部最右邊道路的單方向交通情況來反 映小區(qū)開放對(duì)個(gè)小區(qū)周圍道路交通的影響，設(shè)定單方向車道數(shù)為三，小區(qū)構(gòu)造的 具體情況如下圖所示： 圖 2 小區(qū) a 結(jié)構(gòu)圖 小區(qū) a 結(jié)構(gòu)如圖 2 所示

26、， 小區(qū)內(nèi)部交通便利且小區(qū)外部交通便利， 小區(qū)內(nèi)部 三條主干道貫穿了整個(gè)小區(qū)，對(duì)于內(nèi)部的通行十分便利，假如開放小區(qū)主觀的來 看對(duì)小區(qū)周圍道路交通的影響也會(huì)比較大， 無論是小區(qū)內(nèi)部還是外部交通狀況都 會(huì)有所變化。 12 圖 3 小區(qū) b 結(jié)構(gòu)圖 小區(qū) b 結(jié)構(gòu)如圖 3 所示， 小區(qū)內(nèi)部的交通欠發(fā)達(dá)， 小區(qū)外部交通也是欠發(fā)達(dá)， 這樣小區(qū)開放以后方便了小區(qū)居民和外部人員的出入以及小區(qū)外部?jī)蓷l路之間 的交通，具體的對(duì)小區(qū)外部的交通會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響將在下面的求解中得出。 圖 4 小區(qū) c 結(jié)構(gòu)圖 小區(qū) c 結(jié)構(gòu)如圖 4 所示，小區(qū)內(nèi)部交通發(fā)達(dá)，而小區(qū)外部交通欠發(fā)達(dá)，并且 該小區(qū)只靠近一條道路， 這樣小

27、區(qū)開放后將有利于從小區(qū)內(nèi)部到小區(qū)外部和從小 區(qū)外部到小區(qū)內(nèi)部的交通， 具體的對(duì)小區(qū)旁邊的道路交通有沒有影響以及影響程 度有多大，通過下面的計(jì)算可以看出。 5.5.2 2. .2 2 模型的求解模型的求解 通過查閱資料收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，綜合比較得出小區(qū)開放之前，車輛組合為小 型車 25%、中型車 40%、大型車 20%、拖掛車 15%，小區(qū)開放之后，考慮到有車 輛從小區(qū)外道路的同時(shí)會(huì)有車輛從小區(qū)內(nèi)道路進(jìn)入小區(qū)外道路， 車輛組合的變化 可以忽略不計(jì)。 之后應(yīng)用問題二建立的模型對(duì)小區(qū)開放后道路的通行能力進(jìn)行分 析求解，最終得出結(jié)果如表 10。 表 10 道路通行能力對(duì)比表 小區(qū)類型 小區(qū)開放前道路 通

28、行能力( 1 c) 小區(qū)開放后道路 通行能力( 2 c) 相對(duì)系數(shù)（） a 3064.31 3493.65 1.14 b 3064.31 3830.39 1.25 13 c 3064.31 2491.86 0.81 表 10 的結(jié)果是在以下假定條件下得出的，假定該道路的理想通行速度為 50km/h，小區(qū)開放前道路實(shí)際通行速度為 40 km/h，小區(qū)開放后，a 和 b 小區(qū)道 路通行速度達(dá)到理想通行速度 50 km/h，而 c 小區(qū)道路通行速度幾乎不變，仍為 40km/h。從表中可以看出，對(duì)于小區(qū) a 和小區(qū) b，小區(qū)開放對(duì)道路通行能力有較 好的改善，而對(duì)于小區(qū) c，小區(qū)開放對(duì)道路通行能力有負(fù)面

29、影響。其原因在于， 小區(qū) a 和小區(qū) b 的開放會(huì)使許多車輛通過小區(qū)內(nèi)道路繞行緩解交通問題，并且 小區(qū)開放對(duì)道路橫向干擾的程度很小。 而小區(qū) c 與外界聯(lián)系相對(duì)不足， 對(duì)車輛通 行的緩解微乎其微，但是過多的交叉路口對(duì)道路通行的橫向干擾卻不容小覷，這 種情況下對(duì)小區(qū) a 和小區(qū) b 開放是可行的，對(duì)小區(qū) c 開放就得不償失。 表 11 道路通行能力對(duì)比表 小區(qū)類型 小區(qū)開放前道路 通行能力( 1 c) 小區(qū)開放后道路 通行能力( 2 c) 相對(duì)系數(shù)（） a 3064.31 3493.65 1.14 b 3064.31 3064.31 1.00 c 3064.31 2491.86 0.81 表 1

30、1 的結(jié)果是在以下假定條件下得出的，假定該道路的理想通行速度為 50km/h，小區(qū)開放前道路實(shí)際通行速度為 40 km/h，小區(qū)開放后，a 小區(qū)道路通 行速度達(dá)到理想通行速度 50 km/h，而 b 和 c 小區(qū)道路通行速度幾乎不變，仍為 40km/h。從表中可以看出，對(duì)于小區(qū) a 而言，小區(qū)開放對(duì)道路通行能力有較好 的改善；對(duì)于小區(qū) b 小區(qū)開放對(duì)道路通行能力幾乎無影響；而對(duì)于小區(qū) c，小區(qū) 開放對(duì)道路通行能力有負(fù)面影響。 其原因在于， 小區(qū) a 的開放會(huì)使許多車輛通過 小區(qū)內(nèi)道路繞行緩解交通問題，并且小區(qū)開放對(duì)道路橫向干擾的程度很小。小區(qū) b 的開放雖然對(duì)道路車輛通行有一定的影響，但是影響

31、并不大，幾乎可以同對(duì)道 路通行的橫向?qū)⒏蓴_想抵消。 而小區(qū) c 與外界聯(lián)系相對(duì)不足， 對(duì)車輛通行的緩解 能力很小，但是過多的交叉路口對(duì)道路通行的橫向干擾卻很大，這種情況下對(duì)小 區(qū)一的開放是可行的，對(duì)小區(qū) b 和小區(qū) c 進(jìn)行開放就沒有必要了。 由以上可以看出，小區(qū)開放并不是像想象中的小區(qū)開放后，路網(wǎng)密度提高， 道路面積增加，通行能力自然會(huì)有提升，這與小區(qū)面積、位置、外部及內(nèi)部道路 狀況等諸多因素有關(guān)，不能一概而論，小區(qū)開放要合理的實(shí)施以體現(xiàn)小區(qū)開放的 意義。 5.5.4 4 問題四的求解問題四的求解 根據(jù)前面三個(gè)問題的具體分析， 我們可以看到小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影 響不能一概而論，這與小區(qū)

32、的位置、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、周邊道路結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)聯(lián)。雖 然小區(qū)開放后，路網(wǎng)密度提高，道路面積增加，對(duì)于交通發(fā)達(dá)區(qū)擁堵現(xiàn)象有一定 的改善，但是如果開放小區(qū)與周邊道路的交叉口數(shù)過多，會(huì)有很大的橫向干擾， 對(duì)周邊道路的實(shí)際通行能力有弊而無利。交通欠發(fā)達(dá)地區(qū)的小區(qū)，其內(nèi)部道路可 達(dá)性不高，對(duì)周邊道路通行的影響不大。因此小區(qū)開放所帶來的一系列問題，需 要進(jìn)一步探索，并對(duì)已有的開放方案進(jìn)行改進(jìn)。 現(xiàn)階段，我國(guó)城市小區(qū)多采用封閉式圍合結(jié)構(gòu)，使原本城市的有機(jī)組成部分 獨(dú)立于城市之中。很多建筑學(xué)家認(rèn)為即使是出于中國(guó)古典人本主義思想，我們都 14 不應(yīng)該背離城市，應(yīng)該重視城市這個(gè)載體，強(qiáng)化居住區(qū)與城市之間的關(guān)系，激化 城

33、市活力。怎么改、改什么成為我們關(guān)注的重點(diǎn)。為此，我們簡(jiǎn)單地從交通通行 的角度，從城市規(guī)劃和交通管理部門提出關(guān)于小區(qū)開放的合理化意見： 1、對(duì)城市規(guī)劃部門來說，可以通過對(duì)小區(qū)內(nèi)部道路的改造、小區(qū)位置的分 析等確定合理的開放方案。 （1）減小小戶防御單位面積，取消小區(qū)私有街道。將居住小區(qū)內(nèi)部的私有 道路轉(zhuǎn)變成城市支線道路，增加城市道路網(wǎng)密度。另外，考慮到居住小區(qū)內(nèi)部的 交通結(jié)構(gòu)，為了避免交通量過多對(duì)居住區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生干擾，可以設(shè)置小區(qū)內(nèi)道路為 特殊車專用道路，如救護(hù)車專用通道、公交車專用道路等。 （2）對(duì)于已建成的小區(qū)，根據(jù)小區(qū)所處城市位置，決定是否進(jìn)行開放，對(duì) 于待開發(fā)小區(qū)， 要注意小區(qū)選址， 提出

34、合理的土地利用模式。 在城市拓展過程中， 不能任由開發(fā)商對(duì)居住小區(qū)的開發(fā)，很容易導(dǎo)致居住區(qū)周邊交通環(huán)境的惡化。小 區(qū)的規(guī)模也應(yīng)該在約束條件下控制在一定范圍內(nèi)，加強(qiáng)對(duì)開發(fā)后小區(qū)的安全管 理，保障居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。 2、對(duì)交通管理部門來說，提高車輛交通通行便利程度，提高開放后小區(qū)的 周邊交通服務(wù)水平，盡量減少對(duì)居民的日常生活影響，是小區(qū)開放改革的最終目 的。 （1） 據(jù)資料顯示，已有的開放式小區(qū)的車輛亂停、占道經(jīng)營(yíng)等現(xiàn)象特別嚴(yán) 重，對(duì)交通通行和管理造成很大負(fù)擔(dān)。針對(duì)該問題，我們可以把開放式小區(qū)納入 城市執(zhí)法局和公安局交警大隊(duì)的執(zhí)法范圍，增加停車位和經(jīng)營(yíng)攤位，加大交警執(zhí) 法力度。 （2）為解決小區(qū)

35、開放后可能造成的交通便利問題，可以考慮改進(jìn)道路交通 標(biāo)志的設(shè)置。例如在對(duì)小區(qū)道路幾何組成狀況、交通流量、流向和交通組成等信 息的分析后，合理選擇設(shè)置道路交通標(biāo)志的位置；充分考慮道路使用者對(duì)標(biāo)志的 識(shí)別理解的特性，根據(jù)其類型、自由流速度和司機(jī)反應(yīng)時(shí)間等決定合理的標(biāo)志設(shè) 置方式；避免設(shè)置過多的標(biāo)志，影響司機(jī)的判斷和行動(dòng)。 （3）加強(qiáng)對(duì)小區(qū)開放后車輛通行和停放的管理，在小區(qū)內(nèi)路和主干路的交 叉口處設(shè)置指揮崗，安排人員實(shí)時(shí)指揮，車輛進(jìn)出路口和停放要符合相關(guān)法律法 規(guī)。 6.誤差分析與靈敏度分析 6.16.1 誤差分析誤差分析 1.問題一中，采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)較少，并且該模型將定性的問題定量化本來 就有一

36、定的誤差，因此可能導(dǎo)致結(jié)果不是那么準(zhǔn)確，不過不影響結(jié)果的正確性。 2.問題二所建立的模型為方便研究沒有充分考慮各因素的干擾， 只選取了影 響性較強(qiáng)的幾個(gè)因素，因此會(huì)導(dǎo)致結(jié)果與實(shí)際值存在一定的偏差。 3.問題三在模型的求解中，選取的指標(biāo)值差距有點(diǎn)大，使最后的求解結(jié)果之 間的差距也有點(diǎn)大，對(duì)于該問題在下面的靈敏度分析中做了具體解釋。 6.26.2 靈敏度分析靈敏度分析 考慮到在問題三的求解中， 小區(qū)開放后車輛通行實(shí)際速度與小區(qū)開放前車輛 通行實(shí)際速度的差距較大，產(chǎn)生的誤差較大，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷，因此有必要 針對(duì)該問題進(jìn)行靈敏度分析。 15 分析中的情況和問題三的分析中相同，假定道路通行的理想速度

37、為 50km/h, 小區(qū)開放前的實(shí)際通行速度為 40 km/h。假定小區(qū)開放后個(gè)小區(qū)周圍道路的通行 速度分別為 a 小區(qū) 48 km/h、b 小區(qū) 45 km/h、c 小區(qū) 42 km/h，帶入模型求解得 開放小區(qū)前后道路的通行能力及其之間的相對(duì)系數(shù)如下表所示： 表 12 開放小區(qū)前后道路的通行能力及其之間的相對(duì)系數(shù) 小區(qū)類型 小區(qū)開放前道路 通行能力( 1 c) 小區(qū)開放后道路 通行能力( 2 c) 相對(duì)系數(shù) （） a 3064.31 3353.90 1.09 b 3064.31 3102.61 1.01 c 3064.31 2504.31 0.82 從表 12 中可以看出，通過靈敏度分析得

38、出的結(jié)果跟問題三所得結(jié)果一致， 不過從開放前和開放后小區(qū)通行能力之間的差距來看，該結(jié)果更為理想。 7 模型的評(píng)價(jià)與改進(jìn) 7 7.1.1 模型的評(píng)價(jià)模型的評(píng)價(jià) 1.1.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : （1）問題一運(yùn)用層次分析法解決了結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要數(shù)據(jù)的情況，并對(duì)構(gòu)造 的判斷矩陣進(jìn)行了一致性檢驗(yàn)，證明了模型的合理性。 （2）問題二廣泛搜集大量資料，綜合各方面影響因素對(duì)模型進(jìn)行多次修正，提 高了模型的準(zhǔn)確性，大量運(yùn)用表格形式對(duì)結(jié)果進(jìn)行匯總，簡(jiǎn)便，直觀，快捷。 （3）問題三是對(duì)問題二中的模型的具體求解，其結(jié)果分析透徹，簡(jiǎn)單易懂。 （4）適當(dāng)運(yùn)用 matlab 軟件輔助運(yùn)算，提高了模型數(shù)據(jù)的處理效率。 2.2.缺點(diǎn)

39、缺點(diǎn) （1）模型二求解方法簡(jiǎn)單，問題分析不夠深入，可以考慮細(xì)分因素深度探究， 升華模型。 （2）模型的主要問題是模型的構(gòu)建前期沒有搜集到足夠的數(shù)據(jù)，對(duì)模型二的求 解有很大影響，雖然資料搜集很多，仍有不準(zhǔn)確的地方。 7.27.2 模型的改進(jìn)模型的改進(jìn) 1、模型一的指標(biāo)選擇沒有數(shù)據(jù)支撐只是根據(jù)資料分析得出的，因此可以考慮先 對(duì)影響指標(biāo)進(jìn)行篩選，再進(jìn)行下一步的層次分析。 2、模型二中對(duì)實(shí)際通行能力的修正中，小區(qū)內(nèi)部路網(wǎng)密度的不同，對(duì)小區(qū)周邊 道路通行的影響也很大，可以對(duì)內(nèi)部路網(wǎng)密度進(jìn)行分級(jí)，通過研究分析得到路網(wǎng) 密度和周邊實(shí)際通行能力的關(guān)系，繼續(xù)進(jìn)行修正。路網(wǎng)密度如何分級(jí)，這仍是一 個(gè)難以解決的問題

40、，有待進(jìn)一步的探究。 8 模型的推廣 本文所使用的模型都不僅限于解決此問題， 層次分析法和對(duì)比分析的用途很 廣泛， 可以推廣到更大的研究范圍。層次分析法是將復(fù)雜的評(píng)價(jià)對(duì)象表現(xiàn)為一個(gè) 16 有序的遞階層次結(jié)構(gòu)的整體，可以用來確定權(quán)重，用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要數(shù)據(jù) 的情況下，如根據(jù)各個(gè)工業(yè)部門對(duì)國(guó)家福利的貢獻(xiàn)大小而進(jìn)行電力分配、鮮農(nóng)產(chǎn) 品流通模式等問題。 除此之外， 模型二中還運(yùn)用了對(duì)比分析的方法， 求開放前和開放后的相對(duì)數(shù)。 對(duì)比分析在統(tǒng)計(jì)中具有重要的意義， 其揭示了現(xiàn)象之間數(shù)量上的相互聯(lián)系和對(duì)比 關(guān)系， 還可以使一些不能直接對(duì)比的數(shù)據(jù)變成具有可比性的數(shù)據(jù)，從而正確判斷 現(xiàn)象之間的差異程度，如把某地區(qū)生產(chǎn)總值與其歷史數(shù)據(jù)、人口數(shù)、資源總數(shù)對(duì) 比，得出該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快慢、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的強(qiáng)弱等分析。 參考文獻(xiàn) 1李向朋. 城市交通擁堵對(duì)策封閉型小區(qū)交通開放研究d.長(zhǎng)沙理工大 學(xué),2014. 2秦葛. 城市封閉式居住小區(qū)規(guī)劃模式與城市交通發(fā)展的協(xié)調(diào)性研究d.長(zhǎng)安 大學(xué),2010. 3任