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1、小區(qū)開放對道路通行的影響 摘要 本文主要研究了城市規(guī)劃問題——小區(qū)開放對小區(qū)周邊道路通行的影響。 一、問題的提出與重述 1.1問題的提出 隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活得到了明顯的提高，人口和汽車的數(shù)量也日漸增多，有限的城市空間及道路資源就成為了道路擁擠的“罪魁禍?zhǔn)住薄? 由于大型小區(qū)的建筑面積較大，封閉區(qū)域沿城市道路過長，降低道路密度的同時(shí)也減少了城市道路之間的連通度，從而導(dǎo)致了小區(qū)周邊道路通行速度緩慢，質(zhì)量不佳。小區(qū)開放就是把小區(qū)內(nèi)的端頭道路連接起來，加入城市道路網(wǎng)，即利用交通微循環(huán)原理。交通微循環(huán)通過充分利用城市的支路、胡同、社區(qū)道路等次級路網(wǎng)來有效卸載主干道

2、與次干道的過量負(fù)荷，保證城市主線交通的暢通。因此，交通開放不但打破了圍堵城市道路的局面，而且提高了城市道路的路網(wǎng)密度，緩解了城市交通壓力。 本文針對封閉型小區(qū)提出的開放，意在為城市的交通擁堵提出對策，不同地段小區(qū)開放的程度或方式可以有所不同，比如穿過小區(qū)的車輛可以采取限制時(shí)段、限制車型、限制方向等措施，從而使得小區(qū)周邊道路通行狀況得以改善。 1.2問題的重述 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

3、。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。 本題主要是就小區(qū)開放對周邊道路通行的影響進(jìn)行研究，為科學(xué)決策提供定量依據(jù)，嘗試解決以下問題： 1.選取合適的評價(jià)指標(biāo)體系，用以評價(jià)小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。 2.建立關(guān)于車輛通行的數(shù)學(xué)模型，用以研究小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。 3.小區(qū)開放產(chǎn)生的效果，可能會(huì)與小區(qū)結(jié)構(gòu)及周邊道路結(jié)構(gòu)、車流量有關(guān)。請選取或構(gòu)建不同類型的小區(qū)，應(yīng)用你們建立的模型，定量比較各類型小區(qū)開放前后對道

4、路通行的影響。 4.根據(jù)研究結(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你們關(guān)于小區(qū)開放的合理化建議。 二、問題分析 2.1問題的背景分析 要說近來最熱門的話題，估計(jì)就是住建部發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(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》中提出的我國將原則上不再建設(shè)封閉住宅小區(qū)，已建成的住宅小區(qū)和單位大院要逐步打開，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部道路公共化，解決交通路網(wǎng)布局問題，促進(jìn)土地節(jié)約利用。另外要樹立“窄馬路、密路網(wǎng)”的城市道路布局理念，建設(shè)快速路、主次干路和支路級配合理的道路網(wǎng)系統(tǒng)。 從2000年到2009年的10年間，中國城鎮(zhèn)化率由36.2%提高至46.6,%，年均增長約1.2個(gè)百

5、分點(diǎn)，城鎮(zhèn)人口由4.6億人增至6.2億人，凈增1.6億人；北京、上海、廣州、成都、杭州、深圳等一批城市的機(jī)動(dòng)車保有量先后超過百萬輛級，全國民用汽車保有量從1609萬量增至6281萬，凈增4672萬輛，年均增長16.3%。受傳統(tǒng)和蘇聯(lián)居住模式的影響，早期我國城市空間結(jié)構(gòu)主要由單位大院組成，隨著改革開放居住模式發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)變成了如今的封閉型小區(qū)。由于我國用地性質(zhì)的特殊性，城市中的居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、行政辦公區(qū)、學(xué)校等單位都是一個(gè)完整的地塊，在其內(nèi)沒有城市道路，即把城市用地分割成塊狀格局，致使形成稀而寬的路網(wǎng)，道路之間缺乏交通聯(lián)系。在這樣的交通網(wǎng)絡(luò)中，交通流量都集中在了主要道路上，且相鄰之間的聯(lián)系過少

6、，無法指望主要道路之間相互分流，導(dǎo)致城市交通擁擠。 而小區(qū)作為城市的主要組成者，承擔(dān)了辦公、教育、娛樂、居住等功能，自然對城市交通也產(chǎn)生了一定的影響。目前國內(nèi)城市的用地模式致使交通流分布不均，過于集中在主要道路上或某一區(qū)域內(nèi)，而低等級城市道路上交通量相對稀疏。為此，我國一些城市通過修建新道路、建立交、地鐵等來緩解交通擁堵，然而病沒有實(shí)現(xiàn)最初的愿望，一些城市的交通問題反而越來越突出，陷入了交通惡性循環(huán)。因此2016年2月21日，國務(wù)院發(fā)布了《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)封閉型住宅小區(qū)，已建成的住宅小區(qū)和單位大院要逐步開放。 2.2

7、小區(qū)開放對道路交通的優(yōu)勢 目前，我國的大部分城市呈現(xiàn)“血液流通不暢”的狀態(tài)，也就是我們所說的“交通堵塞”的問題。問題出現(xiàn)的主要原因是封閉空間各自為政，大家都不愿讓別人占領(lǐng)自己的領(lǐng)地，因此，住宅小區(qū)將公共道路排斥在外。城市脈絡(luò)不打通，城市交通問題也就自然而然地產(chǎn)生了。 對此，我們認(rèn)為實(shí)行小區(qū)開放政策的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1、小區(qū)開放打破了小區(qū)對城市道路的圍堵，增強(qiáng)了城市支路網(wǎng)密度，疏通了城市道路之間的聯(lián)絡(luò)，提高了支路的分流能力。 表1-1 國內(nèi)外部分城市路網(wǎng)密度對比 城市 北京 上海 天津 蘭州 南京 紐約 東京 大阪 芝加哥 巴塞羅那 單位（km/

8、km） 4 6 4.3 4.2 4.4 13.1 18.4 18.1 18.6 11.2 從表中數(shù)據(jù)可見，我國城市路網(wǎng)密度相較于國外要低很多，這也是造成我國交通擁堵的主要原因。城市路網(wǎng)密度偏小導(dǎo)致車輛密集度偏大，產(chǎn)生交通擁堵現(xiàn)象。 2、我國現(xiàn)在的城市小區(qū)都在往多元型發(fā)展，這必然會(huì)導(dǎo)致城市小區(qū)規(guī)模變大，占地面積變大，小區(qū)周邊道路面積自然變小。這時(shí)候，合理利用城市小區(qū)的地形結(jié)構(gòu)就能夠有效地改善小區(qū)周邊道路通行情況。 2.3小區(qū)開放對道路交通產(chǎn)生的弊端 2.3.1對小區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生的影響 小區(qū)開放后，小區(qū)內(nèi)會(huì)有大量大中小型汽車出入，對小區(qū)內(nèi)部

9、產(chǎn)生的影響要從兩方面來考慮，一方面是對小區(qū)居民的影響，另一方面是對小區(qū)內(nèi)車輛的影響。 對于小區(qū)居民來說，大量車輛進(jìn)出小區(qū)，這必然會(huì)對他們的交通產(chǎn)生一定的影響。另外，如果小區(qū)整天開放的話，還會(huì)對居民的正常作息造成影響。 對于小區(qū)內(nèi)車輛來說，小區(qū)開放后，大量車輛涌入小區(qū)內(nèi)部，而小區(qū)內(nèi)的車道數(shù)和車道寬度是有限的，成群的車輛涌入小區(qū)之后，有可能反倒會(huì)阻礙小區(qū)的正常通行，造成交通堵塞。 2.3.2對小區(qū)周邊產(chǎn)生的影響 在實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，位于市區(qū)的小區(qū)面積大，交通出行主要依賴城市主、次道路，且主、次道路圍合的封閉區(qū)域內(nèi)的道路系統(tǒng)主要由端頭路構(gòu)成，致使該區(qū)域支路網(wǎng)密度低，阻礙了城市支路為主、次

10、路分擔(dān)交通壓力的規(guī)則。小區(qū)開放后，一定程度上，是可以緩解小區(qū)周邊道路的交通壓力的，但是，由于小區(qū)內(nèi)部也有一定的交通量，那么，在匯流的時(shí)候可能反倒會(huì)影響主干道的交通，即阻礙了小區(qū)周邊道路的交通。 2.4各個(gè)問題分析 2.4.1 問題（1）分析 問題一要求我們找一個(gè)適當(dāng)?shù)脑u價(jià)指標(biāo)體系，用以評價(jià)小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。對于此問，我們采用的是層次分析法,首先將影響小區(qū)周邊道路通行的主要因素找出來，然后找出影響主要因素的次要因素，找到它們之間的關(guān)系，畫出層次分析表，然后對各種因素進(jìn)行分條分析、評價(jià)。根據(jù)層次分析法所得出的數(shù)據(jù)來判斷哪些因素對小區(qū)周邊道路通行的影響更大，從而給出更好的建議。

11、 2.4.2 問題（2）分析 問題二要求我們建立關(guān)于車輛通行的數(shù)學(xué)模型，用以研究小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。對于這個(gè)問題，我們采用的是層次分析法，針對小區(qū)開放后，影響道路通行的各種因素進(jìn)行分析。 2.4.3 問題（3）分析 小區(qū)開放后，周邊道路通行情況跟小區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、車流量、時(shí)間段等因素有著一定的關(guān)系，在這個(gè)問題中，我們主要運(yùn)用前面問題中簡歷的數(shù)學(xué)模型，選取或構(gòu)建不同類型的小區(qū)，定量比較各類型小區(qū)開放前后對到了路通行的影響。 2.4.4 問題（4）分析 通過前面問題中建立的層次分析結(jié)構(gòu)模型，對不同結(jié)構(gòu)類型的小區(qū)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，然后分析各種因素對小區(qū)開放的影響，根據(jù)不同因素的

12、影響程度，從而對城市規(guī)劃部門和交通管理部門提出相應(yīng)合理的意見。 三、 模型假設(shè) 3.1.變量符號及說明 變量名稱 符號表示 權(quán)向量 準(zhǔn)則層影響因素 方案層影響因素 兩個(gè)因素互相影響的比值 矩陣的一致性指標(biāo) 隨機(jī)一致性比率 因素集里的元素 判斷小區(qū)開放擁堵的五種等級 樣本矩陣 數(shù)據(jù)矩陣 特征向量 各指標(biāo)對總體方差的貢獻(xiàn)率矩陣 指標(biāo)隸函數(shù) 模糊評價(jià)矩陣 各個(gè)因素給小區(qū)道路擁擠帶來的影響 3.2因素假設(shè) （1）假設(shè)不受非機(jī)動(dòng)車干擾； （2）假設(shè)不受對車流干擾； （3）假設(shè)整個(gè)過程中車輛行駛是隨機(jī)

13、的，不受人為控制； （4）假設(shè)所有數(shù)據(jù)可以代表與該小區(qū)道路情況相同的 （5）假設(shè)相鄰兩車輛之間的車距是安全距離 （6）假設(shè)小區(qū)里面沒有交通信號燈 四、模型建立與求解 4.1問題（1）的求解 圍繞小區(qū)開放的整個(gè)過程我們可以得知,各個(gè)評價(jià)指標(biāo)在道路交通中的影響程度是不同的,對于道路通行等級的綜合評價(jià)是一個(gè)多目標(biāo)決策問題,往往需要考慮多個(gè)目標(biāo)，即各個(gè)指標(biāo)在道路通行中的影響程度。一般情況下,其相對影響程度是由一組規(guī)范化的優(yōu)先權(quán)來給定的,即有k個(gè)目標(biāo),一組權(quán)是,且滿足: 在很多情況下,對目標(biāo)的相對影響程度很難做出定量的測量,只能給出定性的比較判斷,因此,在處理實(shí)際問題時(shí),就不好解決

14、。目前,人們提出了一些方法,常用的有專家咨詢法、層次分析法、加權(quán)最小二乘法、成對比較法等。本文選用層次分析法來確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。 以下數(shù)據(jù)都是通過網(wǎng)上查找，翻閱書籍，問卷調(diào)查的形式得到的，數(shù)據(jù)具有可靠性。 4.1.1建立層次分析模型 本文運(yùn)用層次分析法來分析小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。找出各個(gè)部分對道路影響所占的比重。 層次分析法是將決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。 根據(jù)專家分析及題中要求,建立小區(qū)開放對周邊道路通行的影響的遞階層次分析結(jié)構(gòu)模型。 1、 建立層次分析結(jié)構(gòu)模型 結(jié)構(gòu)如圖4-1所示：

15、 目標(biāo)層小區(qū)開放對周邊道路通行的影響 O 準(zhǔn)則層B 高峰期（B4） 主干道和小區(qū)距離（B3） 道路數(shù)量（B1 ） 匯流節(jié)點(diǎn)數(shù)（B2） 外界因素（B5） 方案層C 小區(qū)環(huán)境（C8） 交叉口（C7 ） 街道狀況（C6 ） 車道寬度（C5 ） 小區(qū)內(nèi)車道數(shù)（C4） 時(shí)間段（C3 ） 道路合流（C2） 支路網(wǎng)密度（C1）- 圖4-1小區(qū)開放對周邊道路通行影響的遞階層次結(jié)構(gòu)圖 2、構(gòu)造判斷矩陣 （1）準(zhǔn)則層B對目標(biāo)層O的成對比較矩陣A。 （2）

16、方案層C對準(zhǔn)則層B的成對比較矩陣。要比較準(zhǔn)則層B中各因素對目標(biāo)層的影響，我們每次取B層的兩個(gè)因素，（i，j=0,1,2…）為了克服兩個(gè)比較的困難。我們以，， 上述矩陣中表示“道路合流”和“道路寬度”對小區(qū)擁堵的影響，其它元素的含義可以做類似相同的解釋，同樣，我們也可以構(gòu)造得出方案層對準(zhǔn)則層的5個(gè)3階成對比較矩陣。 3、單層排序及一致性檢驗(yàn) （1）目標(biāo)層 小區(qū)開放對周邊道路通行影響 準(zhǔn)則層 各種因素B1，B2，B3，B4，B5 設(shè)要比較的各方案C1，C2,，C3，…… Cn對目標(biāo)層O的重要性為： A=( ai

17、j)n*n , aij CC>0， 表4-1 1~9尺度的含義 1~9尺度值 含義 1 與的影響相同 3 比的影響稍強(qiáng) 5 與的影響強(qiáng) 7 與的影響明顯的強(qiáng) 9 與的影響絕對的強(qiáng) 2,4,6,8 與的影響之比在上述兩個(gè)相鄰等級之間 根據(jù)層析分析法的需要，我們必須兩兩比較每層各因素對于上層各因素影響的重要性，構(gòu)造出比較矩陣。因此，我們采用通過調(diào)查評分表，讓住在各個(gè)小區(qū)的不同社會(huì)階層的人員（教育人員、行政人員、公司職員以及大學(xué)生群體）對以上各層因素的重要性進(jìn)行打分，（每個(gè)因素滿分10分），得到的每項(xiàng)評分都服從離散型分布，再通過求平均數(shù)和比較矩陣，最

18、后計(jì)算出權(quán)向量。此次采訪了100名人士，得到的平均評分如下： 表4-2 各因素的平均評分表 道路數(shù)量 8 匯流節(jié)點(diǎn)數(shù) 7 主干道和小區(qū)距離 7 高峰期 7 外界因素 5 支路網(wǎng)密度 7 時(shí)間段 7 街道狀況 4 交叉口 9 道路合流 9 小區(qū)內(nèi)車道數(shù) 4 車道寬度 9 小區(qū)環(huán)境 3 （3）計(jì)算權(quán)向量并作一致性檢驗(yàn)（計(jì)算過程編程見附錄1） （i）我們用對應(yīng)于矩陣的最大特征值λ的歸一化特征向量作為權(quán)向量。事實(shí)上，對于矩陣A，我們得到它的最大特征值(A)=5.0000和對應(yīng)的歸一化特征向

19、量為：=（0.2353，0.2059，0.2059，0.2059，0.1471）； （ii）矩陣A的一致性指標(biāo)，所以A的隨機(jī)一致性比率,矩陣A通過一致性檢驗(yàn)；（iii）準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 其次，方案層排序及一致性檢驗(yàn)。（i）矩陣B1，B2，B3，B4，B5 的最大特征值以及歸一化特征向量，一致性指標(biāo)如下表 表4-3一致性檢驗(yàn)所得數(shù)據(jù)表 K 1 2 3 4 5 CI 0 0 0 0 0 CR 0 0 0 0 0 λ 3.0000 3.0000 3.0000 3.0000 3.0000 （ii）經(jīng)檢驗(yàn)，CI=CR=0，因

20、此所有矩陣均通過一致性檢驗(yàn)。 （iii）將歸一化特征向量補(bǔ)充缺失的分量，得方案層對準(zhǔn)則層的權(quán)重向量分別為 =（0.3043,0.3043,0.3913,0,0,0,0,0），=（0,0,0.35,0.2,0.45,0,0,0）， =（0,0.4091,0,0.1818,0.4091,0,0,0），=（0.35,0,0,0,0,0.2,0.45,0）， =（0,0,0,0,0,0.25,0.5625,0.1875） 4、層次總排序及一致性檢驗(yàn) 由式=W計(jì)算出方案層c對總目標(biāo)層O的層次總排序權(quán)值為=（0.1437,0.1558,0.1641,0.0786,0.1769,0.0780

21、,0.1754,0.0276）。再由式計(jì)算總一致性檢驗(yàn)指標(biāo)，可得=0，所以CR=0<0.1，通過一致性檢驗(yàn)，故方案層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 4.1.2評價(jià)模型 （1）評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的選擇 按照道路通行狀況的不同，我們將道路通行劃分為五個(gè)級別，分別為不擁堵、低度擁堵、一般擁堵、中度擁堵和高度擁堵五個(gè)指標(biāo)，如下： 表4-4 擁堵程度指標(biāo)表 等級 程度 狀態(tài) 一級 高度擁堵 超過30分鐘 二級 中度擁堵 10分鐘到半個(gè)小時(shí) 三級 一般擁堵 10到半個(gè)小時(shí)內(nèi) 四級 低度擁堵 5分鐘以內(nèi) 五級 不擁堵 1分鐘之內(nèi) 通過本文搜集到的數(shù)據(jù)的回歸擬合

22、分析，并參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，分別確定八個(gè)評價(jià)指標(biāo)不同評價(jià)等級的值。在上文中，運(yùn)用層次分析法得知有五個(gè)主要影響因素，因此提出支路網(wǎng)密度、道路河流、時(shí)間段、車道寬度以及交叉口五個(gè)評價(jià)指標(biāo)作為道路通行是否擁堵的評判標(biāo)準(zhǔn)，從而評價(jià)小區(qū)開放對周邊道路通行的影響。其中，車道寬度影響度最強(qiáng)。 4.1.1問題（1）的模型評價(jià) 雖然我們建立出了數(shù)學(xué)模型，也通過計(jì)算得到了數(shù)據(jù)對問題進(jìn)行了分析和解答，但總是存在著某些不足。本題中，我們采取的是層次分析法，將半定性、半定量的問題轉(zhuǎn)化為定量問題進(jìn)行分析，只對影響小區(qū)周邊道路通行的幾個(gè)最主要的原因進(jìn)行了分析，還有很多人為因素是我們無法考慮到的，所以，層次分析法是具有

23、一定的局限性的，不能夠全面地分析整個(gè)問題。而模型中采納的數(shù)據(jù)是我們通過隨機(jī)記錄得到的，不具有代表性，所以計(jì)算的結(jié)果的可靠性不高。 4.2問題（2）的模型建立與求解 (1) 確定評價(jià)因素集與評語集 根據(jù)以上評價(jià)指標(biāo)的選取和擁堵級別的劃分，確定評價(jià)因素集為分別對應(yīng)于支路網(wǎng)密度、道路合流、時(shí)間段、車道寬度以及交叉口。同時(shí)，確定評判集分別對應(yīng)于不擁堵、低度擁堵、一般擁堵、中度擁堵和高度擁堵五種評價(jià)等級。 (2) 確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量 根據(jù)問題一的層次分析法得到前三個(gè)比較重要的評價(jià)指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)所占三個(gè)元素的比列即為評價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量。相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)以上權(quán)重確定方法，時(shí)間段、車道寬度以及交

24、叉口擁堵時(shí)間五個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量為： W=(0.201,0.217,0.215) (3) 確定指標(biāo)隸屬度 在確定指標(biāo)隸屬度時(shí)，對于越大越優(yōu)指標(biāo)，采用升半梯形法，對于越小越優(yōu)指標(biāo)，采用降半梯形法。其中路段平均行程速度屬于越大越優(yōu)指標(biāo)，其他兩個(gè)評價(jià)指標(biāo)屬于越小越優(yōu)指標(biāo)。 越大越優(yōu)隸屬度函數(shù)為： 越小越優(yōu)隸屬度函數(shù)為： (4) 模糊綜合評價(jià) 通過以上分析， 確定的模糊評價(jià)矩陣為： V表示每條路的平均速度，t表示通過那條路的時(shí)間，n表示這種路的條數(shù)。 在模糊評價(jià)矩陣構(gòu)建的基礎(chǔ)上， 對所得矩陣和權(quán)重向量做合成運(yùn)算，最終得到：

25、 B=W*R=(0.201,0.217,0.215)* 式中，。 令，取值為[0，1]，其中擁堵指數(shù)與擁堵程度的對應(yīng)關(guān)系如下表所示： 表4-5 擁堵指數(shù)與擁堵程度對應(yīng)關(guān)系表 評價(jià)指標(biāo) 不擁堵 低度擁堵 一般擁堵 中度擁堵 高度擁堵 擁堵指數(shù) 越接近1，道路擁堵越厲害，說明該小區(qū)不適合開放或者是開放時(shí)需要優(yōu)化；反之，擁堵時(shí)間越短或者不擁堵，說明該小區(qū)適合開放。 4.3問題（3）的模型建立與求解 未了研究不同類型小區(qū)開放前后對道路通行的影響，采用抽樣調(diào)查的方法和層次分析法。抽樣調(diào)查是將該小區(qū)的不同社會(huì)階層人員（

26、教育人員、行政人員、公司職員以及大學(xué)生群體）對以上各層因素的重要性進(jìn)行打分，（每個(gè)因素滿分10分），得到的每項(xiàng)評分都服從離散型分布，再通過求平均數(shù)和比較矩陣，最后計(jì)算出權(quán)向量。最后通過計(jì)算擁堵指數(shù)比較與小區(qū)未開方時(shí)的擁堵指數(shù)確定小區(qū)開放前后對道路通行的影響。以下我們隊(duì)三個(gè)不同類型小區(qū)進(jìn)行分別討論。 模型A: A類型小區(qū)，只開放一條主干道公路,公路全長600米，小區(qū)車輛行駛平均速度30km/h，前門與后門直接相連，人行道與車道區(qū)分明確。通過抽樣調(diào)查和數(shù)據(jù)分析得到各因素評分表： 表4-6 各因素的平均評分表 道路數(shù)量 6 匯流節(jié)點(diǎn)數(shù) 7 主干道和小區(qū)距離 4 高

27、峰期 2 外界因素 2 支路網(wǎng)密度 1 時(shí)間段 9 街道狀況 2 交叉口 2 道路合流 7 小區(qū)內(nèi)車道數(shù) 2 車道寬度 9 小區(qū)環(huán)境 3 應(yīng)用問題一所見模型以及公式，采取層次分析法求解（求解過程詳見附錄二）可得： （i）計(jì)算得矩陣A的最大特征值=5和對應(yīng)的歸一化特征向量=（0.2857,0.3333,0.1905,0.0952,0.0952）；（ii）求得=0，由此可得=0<0.1，矩陣A通過一致性檢驗(yàn)；（iii）準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 其次，方案層排序及一致性檢驗(yàn)。（i）矩陣、、、、的最大特征值均為=3，

28、對應(yīng)的歸一化特征向量為=（0.0588,0.5294,0.4118），=（0.45,0.1,0.45），=（0.3889,0.1111,0.5），=（0.2,0.4,0.4），=（0.3122,0.3122,0.3755） （ii）矩陣、、、、的一致性指標(biāo)=0，從而隨機(jī)一致性比率=0<0.1，矩陣、、、、均通過一致性檢驗(yàn)；（iii）將歸一化特征向量，，，，補(bǔ)充缺失的分量，得方案層對準(zhǔn)則層的權(quán)重向量分別為（，，，，） =（0.0588,0.5294,0.4118,0,0,0,0,0），=（0,0,0.45,0.1,0.45,0,0,0），=（0,0.3889,0,0.1111,0.5,0,0

29、,0），=（0.2,0,0,0,0,0.4,0.4,0），=（0,0,0,0,0,0.3122,0.3122,0.3755）。 層次總排序及一致性檢驗(yàn) 由問題一中的公式計(jì)算出方案層對總目標(biāo)層的層次總排序權(quán)值為=（0.0358,0.2253,0.2676,0.0545，0.2452,0.0678,0.0678,0.0357）于是=0，總一致性檢驗(yàn)指標(biāo)CR=0<0.1，通過了總體一致性檢驗(yàn)，故方案層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 結(jié)果分析 經(jīng)過估算，在小區(qū)沒有開放時(shí)的擁堵程度為0.67左右。通過層次總排序權(quán)向量，根據(jù)以上權(quán)重確定方法得出道路合流，時(shí)間段，車道寬度為主要的評價(jià)指標(biāo)，三個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向

30、量為： 根據(jù)問題二的模型得到擁堵指數(shù)為 即 b=0.5877，0.5877<0.67,所以該小區(qū)開放總體對道路通行有利。 模型B: B類型小區(qū)，小區(qū)內(nèi)娛樂設(shè)施較多，地形比較復(fù)雜，交叉口較多，但人行橫道與車道區(qū)分明顯。經(jīng)過抽樣調(diào)查得到個(gè)因素評分如下： 表4-7 各因素的平均評分表 道路數(shù)量 7 匯流節(jié)點(diǎn)數(shù) 7 主干道和小區(qū)距離 5 高峰期 5 外界因素 4 支路網(wǎng)密度 6 時(shí)間段 9 街道狀況 5 交叉口 4 道路合流 5 小區(qū)內(nèi)車道數(shù) 7 車道寬度 4

31、 小區(qū)環(huán)境 3 （i）計(jì)算得矩陣A的最大特征值=5和對應(yīng)的歸一化特征向量=（0.25,0.25,0.1786,0.1786,0.1429）；（ii）求得=0，由此可得=0，矩陣A通過一致性檢驗(yàn)；（iii）準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 其次，方案層排序及一致性檢驗(yàn)。（i）矩陣、、、、的最大特征值均為=3，對應(yīng)的歸一化特征向量為=（0.3,0.45,0.25），=（0.45,0.35,0.2），=（0.3125,0.4375,0.25），=（0.4,0.3333,0.2667），=（0.4167,0.3333,0.25） （ii）矩陣、、、、的一致性指標(biāo)=0，從而隨機(jī)一致性比率=0<0.

32、1，矩陣、、、、均通過一致性檢驗(yàn)；（iii）將歸一化特征向量，，，，補(bǔ)充缺失的分量，得方案層對準(zhǔn)則層的權(quán)重向量分別為（，，，，） =（0.3,0.45,0.25,0,0,0,0,0），=（0,0,0.45,0.35,0.2,0,0,0），=（0,0.3125,0,0.4375,0.25,0,0,0），=（0.4,0,0,0,0,0.3333,0.2667,0），=（0,0,0,0,0,0.4167,0.3333,0.25）。 層次總排序及一致性檢驗(yàn) 由問題一中的公式計(jì)算出方案層對總目標(biāo)層的層次總排序權(quán)值為=（0.1464，0.1683，0.1750，0.1656，0.0947，0.1

33、191，0.0953，0.0357）于是=0，總一致性檢驗(yàn)指標(biāo)CR=0<0.1，通過了總體一致性檢驗(yàn)，故方案層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 結(jié)果分析 經(jīng)過估算，在小區(qū)沒有開放時(shí)的擁堵程度為0.55左右。通過層次總排序權(quán)向量，根據(jù)以上權(quán)重確定方法得出道路合流，車道寬度，交叉口為主要的評價(jià)指標(biāo)，三個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量為： W=(0.2253,0.2676, 0.2452) 根據(jù)問題二的模型得到擁堵指數(shù)為 即 b=0.371，0.635<>.55,所以該小區(qū)開放總體對道路通行沒有利。 、 模型C: 小區(qū)內(nèi)娛樂設(shè)施較少，但沒有區(qū)分人行行道與車道

34、，交叉口較多，進(jìn)出口少，車道數(shù)較多，但支路網(wǎng)不太密集。經(jīng)調(diào)查，得到各因素評分如下： 表4-8 各因素的平均評分表 道路數(shù)量 6 匯流節(jié)點(diǎn)數(shù) 8 主干道和小區(qū)距離 6 高峰期 6 外界因素 7 支路網(wǎng)密度 7 時(shí)間段 9 街道狀況 5 交叉口 7 道路合流 3 小區(qū)內(nèi)車道數(shù) 8 車道寬度 6 小區(qū)環(huán)境 9 （i）計(jì)算得矩陣A的最大特征值=5和對應(yīng)的歸一化特征向量=（0.1818,0.2424,0.1818,0.1818,0.2121）；（ii）求得=0，由此可得=0，矩陣A通過一致性檢驗(yàn)；（i

35、ii）準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的權(quán)重向量為。 其次，方案層排序及一致性檢驗(yàn)。（i）矩陣、、、、的最大特征值均為=3，對應(yīng)的歸一化特征向量為=（0.3684,0.4737,0.1579），=（0.3913,0.3478,0.2609），=（0.3478,0.2609,0.3913），=（0.3684,0.2632,0.3684），=（0.2381,0.3333,0.4286） （ii）矩陣、、、、的一致性指標(biāo)=0，從而隨機(jī)一致性比率=0<0.1，矩陣、、、、均通過一致性檢驗(yàn)；（iii）將歸一化特征向量，，，，補(bǔ)充缺失的分量，得方案層對準(zhǔn)則層的權(quán)重向量分別為（，，，，） =（0.3684,0.4737

36、,0.1579,0,0,0,0,0），=（0,0,0.3913,0.3478,0.2609,0,0,0），=（0,0.3478,0,0.2609,0.3913,0,0,0），=（0.3684,0,0,0,0,0.2632,0.3684,0），=（0,0,0,0,0,0.2381,0.3333,0.4286）。 層次總排序及一致性檢驗(yàn) 由問題一中的公式計(jì)算出方案層對總目標(biāo)層的層次總排序權(quán)值為=（0.1340,0.1493,0.1236,0.1317,0.1344,0.0984,0.1405,0.0909）于是=0，總一致性檢驗(yàn)指標(biāo)CR=0<0.1，通過了總體一致性檢驗(yàn)，故方案層對目標(biāo)層的

37、權(quán)重向量為。 結(jié)果分析 經(jīng)過估算，在小區(qū)沒有開放時(shí)的擁堵程度為0.8左右。通過層次總排序權(quán)向量，根據(jù)以上權(quán)重確定方法得出道路合流，車道寬度，交叉口為主要的評價(jià)指標(biāo)，三個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量為： W=(0.1493, 0.1344, 0.1405) 根據(jù)問題二的模型得到擁堵指數(shù)為 即 b=0.211，0.789<0.8,該小區(qū)開放總體對道路通行有利，但因?yàn)閾矶鲁潭认嗖畈淮螅由祥_放小區(qū)花的人力，物力，總體來說是不適合開放小區(qū)的。 4.4問題（4）的解答 通過對前面三個(gè)問題的研究來看，小區(qū)要實(shí)行開放化，還存在許多的問題。從交通通行的角度，我們

38、提出以下建議： 1、城區(qū)規(guī)劃部門可以在小區(qū)的邊緣地帶劃出一部分地區(qū)作為攤位集結(jié)地，統(tǒng)一面貌，以出租或買斷年限的方式合理安排城區(qū)的臨時(shí)攤販。 2、 要實(shí)行小區(qū)開放化，就要將開放式小區(qū)納入執(zhí)法局的執(zhí)法范圍，嚴(yán)格執(zhí)法，依法收費(fèi)，規(guī)范開放式小區(qū)的經(jīng)營秩序。 3、小區(qū)一旦開放，必然會(huì)有大量的車輛匯入小區(qū)當(dāng)中，而小區(qū)的容量是有限的，那么必然會(huì)出現(xiàn)車輛亂停放的現(xiàn)象，所以交通管理部門應(yīng)將開放小區(qū)劃入管理范圍內(nèi)，政治這個(gè)問題。 4、人員密集之后，必然會(huì)造成一定的衛(wèi)生及安全問題，執(zhí)法部門可以采取收費(fèi)制對進(jìn)出小區(qū)的車輛收取衛(wèi)生費(fèi)（小區(qū)居民進(jìn)出小區(qū)可以采取刷卡制，凡小區(qū)居民可憑身份證辦理物業(yè)卡）。 5、通過

39、上述模型分析可以知道，影響小區(qū)周邊道路通行的因素之間也在相互影響，例如：車道寬度在影響主干道與小區(qū)距離的同時(shí)也影響著匯流節(jié)點(diǎn)數(shù)。所以，小區(qū)內(nèi)道路并不是開放越多越好，如果小區(qū)內(nèi)道路開放多了，反而會(huì)導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)車輛密集，造成擁堵，從而影響到小區(qū)周邊道路的通行。因此，城區(qū)規(guī)劃者，應(yīng)根據(jù)小區(qū)所處的地理位置及面積不同，采取相應(yīng)的措施，開放小區(qū)。 五、模型評價(jià)及改進(jìn) 小區(qū)開放是一個(gè)涉及到多個(gè)學(xué)科的研究領(lǐng)域，包括社會(huì)學(xué)、交通學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等學(xué)科。本篇論文也只考慮到了一部分因素，在模型的建立過程中，我們也是將很多影響因素簡化，將這個(gè)問題理想化，但是在真正的實(shí)施過程當(dāng)中，我們還有很多因素是需要考慮進(jìn)來的

40、。 第一，開放小區(qū)最大的影響因素就是居民。小區(qū)開放影響最大的就是小區(qū)居民，這又涉及到治安、物業(yè)管理及居民意愿等方面，這些還有待更深一步的研究。 第二，如今的小區(qū)已經(jīng)囊括了飲食、商業(yè)、辦公、娛樂、教育等諸多領(lǐng)域，是車輛、人流的聚集地，范圍寬廣且情況復(fù)雜。還有許多的人為因素是我們沒有辦法考慮的。 優(yōu)化模型 對于問題二中運(yùn)用的層次分析法，我們考慮的只有五個(gè)因素，看法有點(diǎn)過于主觀，對問題的研究還不太深入。 六、模型應(yīng)用及推廣 參考文獻(xiàn) [1] 羅聰、劉威，城市建設(shè)理論研究，2012（25）。 [2] 李小會(huì)，城市中心區(qū)交通微循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置模型研究[J]，城市建

41、設(shè)理論研究，2012（15）。 [3]孫明正、李先，優(yōu)先發(fā)展公共交通歷程中得若干問題反思[J]，城市交通，2006,4（1）：02-27。 [4]郭繼孚、劉瑩，對中國大城市交通擁堵問題的認(rèn)識[J],城市交通，2013,9（2）：34-39。 [5]李向朋，城市交通擁堵對策_(dá)封閉型小區(qū)交通開放研究，表1.1，2014 附錄一 （1） clearall clc A=[1,8/7,8/7,8/7,8/5; 7/8,1,1,1,7/5; 7/8,1,1,1,7/5; 7/8,1,1,1,7/5; 5/8,5/7,5/7,5/7,1]; [V,D]=

42、eig(A); [lamda1,index]=max(max(D)) rou=V(:,index)/sum(V(:,index)) （2） clear all clc A=[1,1,7/9;1,1,7/9;9/7,9/7,1]; [V,D]=eig(A); [lamda1,index]=max(max(D)) rou=V(:,index)/sum(V(:,index)) （3） clear all clc A=[1,7/4,7/9;4/7,1,4/9;9/7,9/4,1]; [V,D]=eig(A); [lamda1,index]=max(ma

43、x(D)) rou=V(:,index)/sum(V(:,index)) （4） clear all clc A=[1,9/4,1;4/9,1,4/9;1,9/4,1]; [V,D]=eig(A); [lamda1,index]=max(max(D)) rou=V(:,index)/sum(V(:,index)) （5） clear all clc A=[1,7/4,7/9;4/7,1,4/9;9/7,9/4,1]; [V,D]=eig(A); [lamda1,index]=max(max(D)) rou=V(:,index)/sum(V(:,index)) （6） clear all clc A=[1,4/9,4/3;9/4,1,9/3;3/4,3/9,1]; [V,D]=eig(A); [lamda1,index]=max(max(D)) rou=V(:,index)/sum(V(:,index))