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标题 封闭小区交通开放效果评价
范文 白雯+张秀艳
摘要：对封闭小区交通开放的操作可行性问题进行了研究。首先基于层次分析法（AHP）的模糊综合评价模型，构建多层次指标体系，研究小区开放前后对周边道路通行能力的影响，并结合交通学中的城市路网规划和道路通行能力理论，以Ⅰ型大城市小区道路状况为背景，定量计算综合评价结果。其次，根据影响小区开放的三个分类特征，将小区分为27种类型，并将每种小区指标值代入所建模型中分析最终结果。结果表明，小区开放后周边道路通行能力整体得到改善。其中55.6%的小区评价等级提升，40.7%的小区评价等级未发生变化，剩余小区不适合开放。由此可见，开放部分封闭式小区，可以改善路网密度，在一定程度上解决城市道路拥堵问题。
关键词：开放小区 AHP模糊综合评价 Wardrop均衡分配原理
中图分类号：U121 文献标识码：A
1 引言
近年来，城市机动车保有量迅速增加，城市道路变得更加拥堵，通行能力日益降低，严重影响了人们的出行便利。解决城市道路拥堵问题，一方面可以通过加宽马路、建立交桥和新修道路、地铁等不断扩充城市道路体系，使道路网络能适应城市机动车快速增长的变化；另一方面，可通过开放部分封闭式小区，改善路网密度，从而减缓交通堵塞问题。为了提高城市道路通行能力，2016年2月6日国务院印发《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，提出新建住宅要推广街区制，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，树立“窄马路、密路网”的城市道路布局理念。该政策引起了广泛的关注和讨论。诚然，开放部分封闭式小区，可以提高小区内符合城市车辆通行条件道路的使用率，促进城市土地的节约利用，同时减缓城市中绕路行驶造成的拥挤现象；也可以将小区的道路设置为步行道和自行车道，通过增加绿色出行比例来减缓交通拥堵。此外，开放小区还可以使小区内部绿化公共化[1]，改善城市生态，符合现代文明城市开放和谐的特征，实现服务空间和人际交往的开放。
目前，許多学者研究小区开放问题，而现有文献较多用定性方法对问题进行比较与说明，缺乏定量分析和数据分析，较少建立理论模型求解并印证相关结果。理论上，小区开放后周边道路通行能力得到提高，但实际中存在许多影响道路通行能力的因素，如小区面积、位置、内外部道路状况等，不同特征的小区开放后会有不同的效果，需要构建针对目标小区的特征指标。正因如此，本文基于定性和定量分析结合的方法研究小区开放问题，通过构建目标小区的系列特征，建立综合评价模型，并基于模型结果阐述小区开放的积极意义，旨在为相关政策的有效实施提供佐证。
上世纪末，我国学者开始关注封闭小区开放问题。Pu Miao[2] 结合国外街区制推行的有利结果和我国长期存在的交通拥堵问题，分析我国封闭型小区存在的若干问题，提出将小区开放化，以及最终取消小区等建议。朱怿[3]等提出兼有开放与封闭特点的“街区住宅”理念，将住区作为城市的有机组分部分，寻求住区与城市的交融。李军[4]等对比封闭式小区和开放式小区的几项重要特征，进一步肯定开放式小区的积极意义。李向朋[5]梳理了已有的开放式小区研究问题，采用综合路阻模型获得Braess模型的参数，指出封闭型小区具有开放可行性。Shuhao Hao[6]等提出了对住宅小区开放的合理建议。夏敬英[7]按路网模式将小区分为3种类型，分别分析它们的特点和不足。康旺泉[8]等研究了居住区的交通组织与路网特性，探讨了居住区连续性支路的构建方法。纵观目前研究开放式小区对周边道路交通影响的文献，较多采用定性分析方法，使用定量模型分析的文献较少。
针对评价城市道路及路网规划，基于AHP的模糊综合评价法已得到较为成熟的运用。胡程[9]等在分析影响城市道路网各技术评价指标的基础上，构建多指标、多层次的道路网规划指标体系，采用基于AHP的道路网规划多级模糊综合评价模型得出评价结果。Wendan Zhang[10]等运用AHP模糊综合评价模型，计算出道路运输综合评价指标体系的参考研究结果。
本文综合考虑影响道路通行能力的各方面因素，建立评价道路通行能力的指标体系，根据交通学城市路网规划和道路通行能力理论量化指标，并采用AHP模糊综合评价模型评价小区开放对周边道路通行能力的影响。
2 指标选取与数据来源
为了科学评价小区开放前后对周边道路通行能力的影响，需要针对道路的路网结构和运行状态构建评价指标体系。但道路各评价指标的内涵和相互关系错综复杂，不同的指标反映道路不同方面的水平，因此指标选取应具有针对性、全局性、可计算性、广泛性。基于上述指标选取原则，本文考虑从道路通行能力指标（道路设计通行能力、道路平均通过时间、无信号路口平均通行时间、有信号路口平均通行时间）、道路安全与便捷程度指标（小区路口车辆冲突次数、路径平均行驶长度、非直线性系数）、路网结构指标（连接度指数、连通可靠性指数、可达性系数）三个方面，建立多层次、多指标的评价指标体系。
2.1道路通行能力指标
2.1.1道路设计通行能力
2.1.2道路平均通过时间
道路平均通过时间Tq表示实际车流量为Q的道路上车辆的行驶时间，利用BPR函数[12]得出其与道路交通负荷之间的函数关系。其计算公式为：
式中，t0为道路上自由车流的行驶时间；α、β为道路参数，根据道路状况确定，典型值为α=0.15，β=4。道路饱和度S为交叉口实际交通量与通行能力的比值。
2.1.3无信号路口平均通行时间

车流量分配方法有很多，本文采用Wardrop均衡分配[16]，假设道路使用者均确切知道小区周边道路的交通状态并试图选择最短路径，此时小区周边路网达到的均衡状态。这一方法的原理是，均衡状态下，每条被使用的路径具有相等且最小的行驶时间，没有被使用的路径行驶时间大于或等于最小行驶时间。根据这一原理，本文对不同内部道路结构的小区进行车流量均衡分配，并假设每个小区都在边长为1个单位长度的正方形中，按内部道路结构不同，得出两节点之间每条路径的车流量分配比重。再根据公式（8）求得不同小区的路径平均行驶长度。
2.2.3非直线性系数
网络两节点（区）之间的非直线系数D为该两节点（区）间路面实际距离与两点（区）间空中直线距离的比值，是衡量路线便捷程度的重要指标。其计算公式为：
3 研究方法
目前，常用的评价方法有模糊综合评价法和AHP等。模糊综合评价法广泛适用于评语具有模糊性的情境中，在这种评价方法中，各指标的权重往往是专家根据经验得出，带有一定的主观性。AHP是将影响决策的指标分解成目标、准则、方案三个层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，能将人的主观判断用数量形式表达和处理，提高评价结果的可信度。因此，本文综合两者的优点，再结合上文中多指标、多层次的路网情况评价指标体系，采用AHP与模糊综合评价结合的多层次模糊综合评价模型来评价小区开放对周边道路通行能力的影响。
3.1建立评价因素集和评判集
根据上文的指标体系确定评判对象的指标集元素个数为10，为了提高评价准确性，本文建立二级模糊综合评价。将指标集按属性分成3个子集。这些指标所能选取的评审等级组成评判集，通常评语个数不宜超过5个，本文设其分为3个等级，即{好，中，差}，每一个评价等级可对应一个等级模糊子集。
3.2AHP法确定指标权重
将上文的指标体系分解成三层。运用1-9比率标度法，依据两两比较法来逐层构造判断矩阵，求出判断矩阵的最大特征值和特征向量，将特征向量归一化得到权重，最后用一致性指标检验判断矩阵的合理性。道路通行能力、道路安全与便捷程度、路网结构相对于目标层的判断矩阵如式1所示；各准则层下的方案层指标相对于各自准则层的判断矩阵如式2，3，4所示。各单排序和总排序结果（见表1）。目标层单排序、三个准则层单排序以及总排序的一致性指标分别为0.0516、0.0266、0.0516、0.0176、0.0295，均小于0.1，故而所得权重可以接受。
3.3建立模糊关系矩阵和一级评价向量
在建立了等级模糊子集后，可由单因素集Ux（x=1，2，3）和评判集，得到模糊关系矩阵Rx，矩阵中第s行第t列元素rst表示某个被评元素从第s行指标来看对第t列等级模糊子集的隶属度，该矩阵行数为单因素集的指标数目，列数为3。本文采用降半梯形分布来确定每一个评价指标对于不同等级评语的隶属程度。对于每个单因素集分别做出综合决策，结合AHP方法得出的单因素集中各指标的权重分配Ax，从而得出一级模糊评价向量。
4 结果分析
本文按小区内部道路布局模式、小区周边道路结构及道路车流量分布这三个影响小区开放效果的分类特征对小区进行分类，并将不同的小区对应的指标数据代入已建立的模型中，得出开放前后的评价结果。
4.1小区分类
我國小区路网布局模式主要有线型模式、C型模式、格网模式、内环模式、外环模式等。其中，线型模式由一条主要道路贯穿小区，两端自然形成小区的两个出入口，两个出入口分别位于小区不同的方向上，道路交通导向性强，但对小区的覆盖能力较低且不均匀。C型模式由线型模式发展而来，其主要道路呈“C”型穿过小区，并加了多个丁字路口，增加了覆盖力，小区规模比线型模式的大一些。格网模式小区的主要道路与次要道路均十字正交，道路线形平直，相对道路覆盖能力较大且最为均匀，有多个出入口且出行距离最短。内环模式的小区内部形成一个环形道路，尽端道路分布在环形道路周边，环线可以协调和转移交通，均匀分布交通量，小区一般有两个出入口。外环模式将机动车主干道路以环线形式围合在小区住宅周围，尽端路向内连接，有效降低车型密度，减少人车干扰，一般有两个出入口。
小区周边道路结构与小区出入口连接方式、出入口渠化程度及道路宽度这三个因素有关。其中小区出入口的设置有与支路、城市次干路、城市主干路和城市快速路相连四种情况，连接方式的选择最好应和支路相连，再连接到周边道路，不宜直接与道路主干路或快车路相连。小区出入口渠化的设置是为了减少调节交通流对道路通行的影响，主要在于是否设置人行道、地下通道等行人通行设施及是否采取机动车和非机动车的分离方法。对小区所有出入口进行综合评价，需要对连接方式和渠化程度进行简单的数值平均处理。小区周边道路宽度根据与其连接的道路的级别决定，级别越高，道路宽度越大，通行情况越顺畅。

4.2各类型小区综合评价
4.2.1开放前后综合评价值
结合表1得出的指标权重，按照公式（13）、公式（14）求出一级模糊评价向量和二级模糊综合评价向量，（见表3）。
模糊综合评价结果表明，开放前该类小区周边道路通行能力各评价值中最大的隶属度为42.56%，对应的通行能力等级为差，开放后最大的隶属度为51.85%，对应的通行能力等级为中。可见开放小区后，小区周边道路通行能力整体得到改善，故该类型小区应实施开放。
4.2.2小区综合评价结果
按照以上方法，可通过计算得出各类型小区开放前后的综合评价结果，（见表4）。表中第一列是按小区内部道路布局模式分类的三种小区类型，第一行是小区周边道路等级和道路车流量分布的排列组合，第二列对开放状态进行说明，由此按本文分类方式划分的27种小区的评价结果均可列示在表中。以表中第二行第三列为例进行解释说明，该表格项在表4中表示线（C）型模式、良周边道路结构、车流量多类型小区开放前评价结果为差等级，第三行第三列表格项表示该类型小区开放后评价结果为中等级。
结果表明，开放前各类型小区评价结果排布分散，且差等级占比超过60%；开放后各类型小区评价结果呈正态分布，且坡度很陡，结果主要集中在中部。开放后55.6%的小区周边道路通行能力得到改善；3.7%的小区周边道路通行能力变差，若针对性改良这部分小区周边道路结构、优化周边车流量密度，使其更换为适合开放类型小区，则实施开放，否则不纳入政策实施范围； 40.7%的小区评价等级没有变化，只是相应隶属度提高，这部分小区开放与否对交通几乎没有影响，所以没有必要进行开放。不同类型小区在是否开放问题上有不同的选择，并非所有类型小区都适合开放。
5 结束语
本文研究封闭小区交通开放的操作可行性问题。在城市规划中，开放小区是为了增加路网密度，缓解交通压力，提高小区内部道路利用率。本文建立了评价封闭小区开放的多层次指标体系，采用AHP模糊综合评价模型，针对不同小区类型进行开放前后对比评价，每个小区类型由3个小区特征决定。计算结果表明，55.6%的小区开放后周边道路通行能力得到改善，3.7%的小区开放后周边道路通行能力变差，40.7%的小区开放后周边道路通行能力评价等级未发生变化。小区开放一定程度提高了道路通行能力，但是并非所有类型小区都适合开放。综合本文的研究结果，我们认为封闭小区开放具有积极意义，封闭小区交通开放的相关政策应该有效实施，但在具体实施的过程中还应该基于城市路网的现实状况区别对待：
大部分小区适合开放，并且开放后周边道路通行能力会得到改善，但有少部分小区开放前后无差别或变差；开放小区政策应和增加绿色出行比例相结合，分支节流双管齐下，且在小区安全问题方面加大管理部门和城市安保部门监管力度；此外，物业管理制度的改变让许多住户抵制开放小区政策，他们担心居住质量、安全会下降，而群体利益导向往往致使住户误解政策的本质[18]，所以管理部门需在政策讲解方面加大宣传力度。
本文研究结果可以为城市规划管理者针对封闭小区交通开放相关政策的有效实施提供参考。针对不同小区开放前后评价结果的分析，管理者可以根据具体城市小区的实际结构修正相关指标，制定符合实际的城建政策。
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更新时间：2025/2/10 18:55:52