（系统工程专业论文）建设项目交通出行指标及数据库系统研究.pdf

摘要 摘要 随着大城市交通状况的日益恶化，城市规划部门越来越意识到对 城市大型建设项目进行交通影响分析的重要性。开发项目产生与吸引 交通流量预测是交通影响分析中重要的组成部分，此部分分析过程需 要同类型项目的交通出行指标作为参考依据，而我国相关部门还没有 出台交通出行指标体系的权威标准( 类似于美国的t r i p g e n e r a t i o n ) 以提供给相关的研究单位进行预测分析之用。 本论文主要针对上述国内研究空白，以北京市交通委员会的项目 北京市建设项目交通出行指标研究为依托，借鉴美国同类课题的 研究经验，结合北京市的实际情况，对市内不同的土地利用形态( 论 文主要以住宅小区为例) 进行调查，并分析建立相应的交通出行指标， 为以后同类项目的交通影响分析提供基础的参考数据，同时也为其他 土地利用形态的交通出行指标研究提供研究程序的参考。 在调查阶段完项目组完成了3 4 个住宅小区的样本调查，做了大 量的基础调研工作。 同时本论文还涉及到了交通出行数据管理系统的研究。包括科学 合理的数据结构设计、建立住宅小区数据库，并利用v i s u a lb a s i c 编程工具和s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库系统开发交通出行数据管理系统。 不仅实现对现有数据的管理，而且为以后研究其它土地利用类型时的 工作提供程序保证，也为相应数据随时间的不断更新提供了方便的程 序操作方法。 关键词：t i a ( 交通影响分析) 、系统动力学、m i s ( 管理信息系统) 北京交通大学硕士学位论文 a b s t r a c t a l o n g w i t hi n c r e a s i n gd e t e r i o r a t i o no ft r a n s p o r t a t i o nc o n d i t i o ni nt h e b i gc i t y , t h ec i t yp l a n n i n gd e p a r t m e n ti sa w a r eo ft op r o c e e d i n gt h e t i a ( t r a f f i ci m p a c ta n a l y s i s ) t ot h el a r g ec o n s t r u c t i o ni nt h ec i t ym o r e a n dm o r e t h ee s t i m a t i o nf o rt r a f f i co ft h ec o n s t r u c t i o ni sa l li m p o r t a n t l y p a r ti nt h et i a ，a n dt h ea n a l y s i sp r o c e s so ft h i sp a r td e m a n d so ft r a f f i c i n d e xw h i c hi sg e n e r a t eb yt h es a m ek i n do fc o n s t r u c t i o nf o rc o n s u l t i n g b u tt h er e l a t e dd e p a r t m e n ti nc h i n ah a v en o ti s s u e da u t h o r i t ys t a n d a r d ( b es i m i l a rt ot h e o f t h eu s ) a b o u ti t t h et h e s i sa i m sa tt h ea b o v ep o i n t ，a n dd r a we x p e r i e n c e sf r o mt h e s a m ek i n do f r e s e a r c ho f t h eu s a n db a s e do nt h ea c t u a lc i r c u m s t a n c ei n b 蜘i n g ，t h e np r o c e e dt ot r a f f i ci n v e s t i g a t eo nt h ea l lk i n d so f c o n s t r u c f i o n s w h i c hm a k eu s eo ft h ed i f f e r e n tl a n di nt h ec i t y ( t h et h e s i sp r i m a r i l yt a k e s o m ed w e l l i n gd i s t r i c ta sa ne x a m p l e ) f i n a l l yt h et h e s i sw i l la n a l y z ea n d e s t a b l i s ht h et r a f f i ci n d e x sf o rt i ao fc o n s t r u c f i o n s a l s ot h e r ew i l lb et h e e x p e r i e n c e su s e db yt i ao f o t h e rk i n d so f c o n s t r u c t i o n s t h em e m b e r so ft h er e s e a r c hg r o u ph a v ep r o c e e dt r a f 筘ci n v e s t i g a t e o n3 4d w e l l i n gd i s t r i c t s t h et h e s i sw i l li n v o l v e dt h er e s e a r c ho nt r i pd a t am i s ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ) t h er e s e a r c hi n c l u d e st h es t r u c t u r a ld e s i g nw h i c h w i l lb es c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l e ，a n de s t a b l i s h m e n to ft h ed w e l l i n g d i s t r i c t sd a t a b a s e t h em i sw i l le m p o l d e rb yv i s u a lb a s i cp r o g r a m i n g t o o la n ds q ls e r v e r2 0 0 0d a t a b a s es y s t e m t h em i sn o to n l yr e a l i z e s t h em a n a g e m e n to ft h ec u r r e n td a t a , b u ta l s op r o v i d e st h ec o n v e n i e n t p r o c e d u r ea n do p e r a t i o nm e t h o df o rd a t au p d a t i n g ， k e y w o r d s ：t i a ，s d ( s y s t e md y n a m i c s ) ，m i s 1 1 论文选题背景 第一章概述 城市大型公建项目，由于建筑规模大，其吸引和产生的交通量， 势必对周围乃至整个城市的路网产生影响导致局部乃至全局路网交 通供求不平衡，从而引发交通拥挤加剧、交通事故增多、城市环境恶 化、能源消耗增加等负面影响。 例如，回龙观社区坐落于北京偏北，属于五环以外，原由几个小 村落组成，人口不过两万，交通状况基本满足要求。2 0 0 0 年，城市化 运动蔓延至此，开始大兴土木，兴建经济适用房。如今，回龙观是亚 洲最大的经济适用房项目和居住社区，社区规划总建筑面积8 5 0 万平 方米、居住人口3 0 万。经济适用房的规模化也带动了周边商品房的 发展，从而形成了以回龙观经济适用房社区为圆心的方圆数公里的辐 射居住区。现在入住人口不到2 0 万是规划人口的6 成左右，交通出 行状况急剧恶化，开车从社区到市区由原来的3 0 分钟到现在的上下 班高峰时段2 、3 个小时。 目前从回龙观到市区有几种交通方式可以选择：城轨、公交、私 家车。城轨定时定点，相比较用时最少到西直门要半个小时，但是城 轨交通承载能力有限。按每节车箱3 0 0 人、每车4 节车箱、发车间隔 为6 分钟算，早上3 个小时运送乘客3 6 0 0 0 人，远远满足不了出行需 求，有大部分人需乘公交车或开车进城。下面图1 一l 为回龙观到市 区的交通图，我们可以看到，共有2 条公路线路可供选择，根本无法 满足出行的需求，这也就导致了回龙观交通拥堵、出行难的现状了。 北京交通大学硕士学位论文 据相关专家透露现在有几条计划 在建和扩建的从回龙观到市区的 道路，但即使建成后估计也无法 满足交通需求，等两三年后全部 入住后交通状况会更加严峻。 交通影响分析就是对城市 开发项目与交通需求增长之间的 关系进行研究，分析项目对城市 交通的影响程度和影响范围，进 而确定相应的对策或修改方案， 以减小开发方案对交通的影响。 从回龙观的例子我们可以看 出对即将建设的大型项目进行交 通影响分析是非常必要的。如果 之前考虑到规划如此大的社区应 该具备什么样的交通服务水平， 鹅卜。l 囤竞瓤刮市区交通嘲 并采取措施，现在也就不会如此拥堵了。 。另外不同的土地利用形态，决定着交通发生量、交通吸引量、交 通分布形态，甚至在某种程度上决定了交通结构。同时，发达的交通 也改变了城市结构和土地利用形态，使得土地利用的功能划分更加明 确( 即交通的规划和建设对地利用和城市发展有导向作用) 。由于交 通与土地利用存在这种相互作用的关系，所以，交通影响分析可通过 系统分析的方法，定量地分析土地利用及开发强度与交通生成或吸引 量的关系，研究在特定的土地利用条件下，未来交通需求与路网容纳 能力是否匹配，以及这些交通量对城市路网负荷的叠加效应，并对既 有的交通规划方案进行评价和检验。【l 】 交通影响分折实际上是把项目本身产生的交通总量分配到路网 1 上，模拟出所产生的效果，计算出相应的服务水平。然后，将改善后 的交通出行矩阵再次分配到路网上进行分析，如此反复直至满足要求 为止。这一工作通常要依靠规划软件进行。 现在的我国的交通影响分析过程还不规范，研究方法也不统一。 一般一个完整的交通影响分析应包括如下内容： 开发项目所在区域的土地利用与交通系统现状调查 交通影响分析的闽值、分析区域和远景目标的确定 开发项目产生与吸引交通流量及高峰时段预测 背景交通量的预测 交通分析 交通设施改善措施设计 敏感性分析 交通影响费的计算【2 1 第三步开发项目产生与吸引交通流量及高峰时段预测是对即将 建设的顼目所引发的交通状况的预测，在此部分研究时，研究单位所 采用的模型和方法不尽相同，主要和研究者的知识结构有关。这就造 成了不同的土地利用形态之间和同一土地利用形态不同建设项目之 问的交通流量预测不具有可比较性，相应的预测结果准确性也无从校 对，这就不可避免使交通影响分析的效果大打折扣。所以套规范的 交通影响分析过程就需要对不同的土地利用形态分别做交通出行调 查，分析计算得出相应的交通出行指标，形成一套统一的交通出行指 标体系标准，并且进行不断的更新，以供交通影响分析过程的各个步 骤统一参照。 北京交通大学硕士学位论文 本论文是以项目北京市建设项目交通出行指标研究为依托的， 以住宅小区为例，通过大样本的数据调查、分析，建立住宅小区出行 率的指标，为开发项目产生与吸引交通流量的研究提供一条规范的思 路，从而为交通影响分析提供数据基础。 1 2 论文的研究目的和意义 本论文基于现在不规范的交通影响分析过程和日益增大的不同 类建设项目交通影响分析需求之间的矛盾，主要着眼于交通影响分析 中开发项目产生与吸引交通流量的预测，力求通过广泛的建设项目交 通出行调查建立一套统一的交通出行指标体系标准模型，以供交通影 响分析过程中预测项目交通出行这一步骤统一参考使用，同时减少交 通影响分析前期调查工作的工作量，理顺工作程序。使不同的土地利 用形态之间和同一土地利用形态不同建设项目之间的交通影响分析 具有可比性，进一步提高交通影响分析的准确性和可信度，促进交通 影响分析的标准化，从而达到解决上述土地利用和交通之间矛盾给交 通以及社会所带来的负面影响的要求。 1 3 论文的研究方法 本论文的研究方法是首先借鉴国内外的研究经验，对国内外的土 地利用分类进行分析，之后以非常典型的土地类型：住宅小区为例进 行调查方案的设计并进行实地的交通出行量调查。调查完毕对调查数 据建立数据库和管理信息系统以实现对数据信息的管理、添加、更新 和统计计算。接下来对调查数据进行初步的分析并建立系统动力学分 析模型，之后对数据进行深入的分析，建立住宅小区的交通出行指标。 研究步骤见图1 2 l 滴盎商絮疑讨- i 鎏获删j l 鬯冀鐾 睁 | 蒸指囔囊 图l 一2 论文研究步骤图 10 4 论文的主要工作和创新点 本论文的主要工作有以下几个方面： 1 住宅小区交通出行数据采集方案的设计，并进行具体样本的 调查，前期共进行了3 4 个住宅小区样本调查。 2 参考美国研究过程中的已有模型、应用相关系数、规规模型、 系统动力学方法等对分析过程建立模型对交通出行指标进行 分析。 3 建立住宅小区交通出行数据库及交通出行数据管理系统。 本论文的创新点主要体现在： 1 第一次系统地阐述了规范的交通出行指标的分析建立过程。 整个过程从数据的采集到数据分析再到指标的建立。 北京交通大学硕士学位论文 整个过程从数据的采集到数据分析再到指标的建立。 2 建立了交通出行数据的数据库和数据管理系统，为数据的管 理、使用、更新和出行指标的自动化辅助分析提供了保障。 国内尚无此方面的研究。 3 对数据库内数据的实效性进行分析，提供对“过时”数据的 修正。国外研究较少。 4 为交通影响分析的分析过程中项目交通出行预测部分的规范 化提供以住宅小区为例的基础性参考数据指标，并提供了可 以借鉴的预测工作程序。 国内外研究现状 第二章国内外研究现状 2 1 国外研究现状 2 0 世纪9 0 年代初期，美国交通工程师协会( i t e ) 公布了统一 的交通影响分析工作指南。英国是在1 9 9 4 年，经过系统的研究之后， 由交通运输协会( i h t ) 公布了全国统一的交通影响分析指南。1 3 1 9 8 8 年美国i t e 的技术委员会推荐的t i a 主要内容如下： ( 1 ) 拟开发用地的土地使用状况和区域用地现状分析。前者包 括：拟开发地的位置、具体特性、现状区划、土地使用等级等；后者 包括：综合土地使用规划、在此地域内其他的已获批准的或将要建设 的项目、出行生成的发展量变化等。 ( 2 ) 现状和未来的交通系统分析。包括道路和交叉口的几何特 性和交通特性、交通控制状况、公交设施分析以及交通安全信息等； 针对未来的交通系统分析包括综合交通规划、未来交通系统的改进等 等。 ( 3 ) 预测拟开发用她外的交通量。包括：综合交通规划或相关 数据、年交通量增长率、在规划和建设阶段已知的地点特性的发展变 化等方面的分析。 ( 4 ) 预测开发用地产生的交通量。包括：确定分析的高峰时段、 确定出行生成单位和生成率、估计开发产生的交通量、出行分布和分 配等。 ( 5 ) 以服务水平分析为主的交通分析。包括确定开发地点内外 的交通量、v c 评估、确定通行能力不足的地点、确定相应的安全限 制条件等。 北京交通大学硕士学位论文 ( 6 ) 针对道路和出入口的改进。包括外部道路系统的改进、内 部道路系统的改进以及对运行特征和改进费用的评估等。 其流程如图2 一l 所示，交通产生预测分开发项目产生的交通量的 预测和非开发项目产生的交通量的预测，然后对交通总量进行分布和 分配。 图2 - 1 美国交通影响分析流程图 虽然国外的交通影响分析过程步骤流程上各有特色，但是在整个 国内外研究现状 流程中都有即将建设的项目的交通出行量的预测这一重要部分。 美国在此部分的研究主要是以 t r i pg e n e r a t i o n ) ) 为依据，采用出 行生成率法和出行生成公式法。 i t e 将美国的所有土地利用类型进行完善细致的分类，然后对每 一土地使用类型进行大量样本的调查，之后对调查数据建立数据库， 并利用行生成率法和出行生成公式法进行各种土地利用类型的交通 出行规律和交通出行指标的分析。而 t r i pg e n e r a t i o n ) ) 就是详细介绍 土地利用分类结果，各类调查方法，分析形成的各种土地利用类型的 交通出行指标的工具书，它的内容还包括使用者指南，指南对报告的 使用、术语的定义、数据库、数据表和报告的统计数据、和数据指标 的理解都做了详细的描述。 美国的土地利用分类是把土地利用分为1 0 各大类，然后对每一 大类再进行细分。【4 l 美国的土地利用大类如表2 1 表2 - 1 美国的土地利用分类 土地利用类型编码范围 港口和枢纽 o o o 一0 9 9 工业的农业 1 0 0 1 9 9 住宅 2 0 0 一2 9 9 寄宿 3 0 0 一3 9 9 娱乐休闲4 0 0 - - 4 9 9 社会公共机构 5 0 0 一5 9 9 医疗机构6 0 0 一6 9 9 办公 7 0 0 一7 9 9 零售 8 0 0 8 9 9 服务性9 0 0 - - 9 9 9 住宅大类的细分小类如表2 2 ( 其他略) 土地利用类型编码范围 单身家庭独立式住宅 2 1 0 公寓 2 2 0 低层公寓 2 2 1 高层公寓 2 2 2 北京交通大学硕士学位论文 土地利用类型编码范围 中层公寓 2 2 3 租用的市内住宅 2 2 4 出售的居住公寓市内住宅 2 3 0 低层的出售居住公寓市内住宅 2 3 1 高层的出售居住公寓市内住宅 2 3 2 奢华的居住公寓市内住宅 2 3 3 家庭汽车停车厂 2 4 0 退休者社区 2 5 0 老式的独立住宅 2 5 1 集中看护设施 2 5 2 老式的非独立住宅 2 5 3 休闲场所 2 6 0 待出售单元的发展物 2 7 0 t f i pg e n e r a t i o n ) ) 对每类的交通出行指标都做了统计分析，以提 供给t i a 分析机构做开发项目的交通出行量的预测。指标的内容主要 是以居住单元、人或车等相关因素和出行量的回归分析的相关数据， 包括回归方程和方程中的系数，出行率的均值、方差和范围，以及样 本和调查的相关参数。 2 2 国内研究现状 我国的交通影响分析目前还处在起步研究阶段，没有一套官方的 标准程序。大都由交通咨询公司和研究机构承担，由于知识结构和认 识水平的差异，预测方法不尽相同。 目前我国的交通影响分析中对开发项目交通出行量的预测主要 采用两类方法【5 ： 1 数学模型法 即依据区域历史或现状的数据资料，建立交通量与某些指标间 ( 如时间、经济指标等) 稳定的数学关系模型来进行预测，如回归分 析法、时间序列法、灰色系统模型法、出行产生率法等。 国内外研究现状 2 人工经验模型法 建立能够反应人的思维判断的模型来进行预测，如弹性系数法和 人工神经网络模型法等。 我国的交通出行量预测缺乏政府提供的交通发生吸引率的权威 标准，如美国i t e 的t r i pg e n e r a t i o n 。在进行出行指标预测时， 没有统一的可供参照的交通指标体系，同类和不同类的项目都不能相 比较，这样就导致了预测结果不能进行比较检验，进一步影响交通影 响分析下面的步骤和最终结果的可信度。 同时我国目前也没有专为交通影响分析提供的土地利用分类。 2 3 国内应用前景 综上所述，我国目前急需出台类似美国 t r i pg e n e r a t i o n 的 有中国特色的交通出行指标体系。以规范交通出行预测工作。 美国是当今世界最发达国家，由于城市规划基本完成，并且处于 一种相对稳定的阶段，人口、机动车的保有量、公共交通等相对也比 较稳定，所以他的项目的交通出行指标也相对稳定，例如 t r i p g e n e r a t i o n ) ) 中数据虽然不断更新，但是某些部分7 0 年代的数据仍在 应用。 我国是世界最大的发展中国家，一切都在发生着巨大的变化，北 京这样的大城市每天正在建设的项目不计其数，人口、机动车的保有 量，公共交通体系等每年也都有着很大变化。在做建设项目出行指标 体系的时候，不仅要考虑到交通调查、数据的管理和指标的分析建立， 同时要考虑数据的实效性，建立模型对“过时”数据进行修正。更合 理的满足要求。同时减少调查的工作量。 北京交通大学硕士学位论文 第三章北京市住宅小区交通出行数据采集 参考美国t f i pg e n e r a t i o n ) ) 研究方法，研究建设项目的交通出行 指标，首先要对所有的建设项目进行详细合理的土地利用分类，之后 对每一类建设项目分别进行抽样调查、研究，总结出其各自的交通出 行指标，为即将建设的同类的项目提供参考依据。 住宅小区由于其性质相对简单，很少有不同性质用途的建筑结合 的现象，可以减少分析过程的不利的影响因素；而且住宅小区基数大、 可选样本多、相对抽样的成本比较小，所以本论文以住宅小区为研究 对象、其他类型的建设项目研究方法在某些步骤上会有不同。但方向 上不会有大的变化。 研究借鉴美国的方法，但是我国针对交通影响分析的土地利用类 型分类的相关规定和标准尚未制订，而土地利用的分类研究也不是本 论文的重点，所以除住宅小区以外大类的土地利用分类这里不作研 究，结合我国的实际情况，住宅小区并不进行具体的分类，而是把类 型因素和影响交通出行指标的其他因素综合考虑。 3 1 调查目的与内容 为了达到分析住宅小区出行规律的要求，建立住宅小区的交通出 行指标体系，并且提供给同类项目交通影响分析中开发项目交通量预 测之用，分析过程需要大量、真实、详细的具有各种分类特征的住宅 小区最新交通出行数据。所以以数据采集为目的的交通调查不可避 免。 下面为住宅小区调查的调查内容： 北京市住宅小区交通出行数据采集 住宅小区背景资料调查 住宅小区进出交通量调查 行人出行方式及出行目的调查 住宅小区背景资料调查主要是掌握住宅小区的详细参数，包括： 小区的环线位置、所属城区、类型、建筑面积、占地面积、户数、机 动车位数、周边服务设施情况、当前均价等。 住宅小区进出交通量调查主要是对住宅小区发生和吸引的各种 车型的数量、车内人数和行人进行规定时间问隔的统计，这里时间间 隔1 5 分钟，车型包括小汽车、出租车、公交车、地铁、货车等。 行人出行方式及出行目的调查主要是对步行进出小区的客流进 行抽样调查，记录调查时间和被调查者的出行方式和出行目的。 三项调查内容分别对应三张调查表格，详细调查内容和表格设计 样式如下面的表3 一l 、表3 2 、表3 3 ： 划 斑 式 皿 箍 ，、 摇 话 j 鋈 墨 一 g 基 丑 墓 _ 镫 。 琶 u 哥 辐 农 望 褂 璃 趟 赳 裂抖 栅 d1 r赴 ：硅 鼍 一v斟 镫 s需陋s 嚣 v 霜 暴 型 鼎 矧 g 9 篓三 皿、 霞 落 1 1 捌眯 镫 鄹。 旺 翟 4 躁趔、一，、 琵 出 hno ! 靶 0 堡 一 疽。凼 豁 ；| 霎蒹量 曾 ! ：望 乓 要弓豢 释 旺喧 l 二 掣 墨建= 螺 l 量 墨 鬟 圣掣 型 娶 塔 v旧 0 嫂 i 剁 籁磐驾 。旺 l r 掣荤婷枯蠼 e 赫 一 辨积址蚓魁 丑、啦善*qhh盟婶 三j霜*筻需蚤硅 班轾耔搴到牯凶捌 善喜 、 t衄 景罨旺r耋蚓囊匈 旧 娌 寻 0 伸 出 - 目 丹v 翟割 器 耋碧 旧 螺 曼曼蠢 删 躜 蝗 魁 柙釜警 臣q 覆裂 娄霎襄 式 七 蠡 塞凶 求 采 要蠼蚓样 疃 毒岖j 蠡划巡 1 性鼎蒙 亘 弋盖 疆暑 一一 鲫喀轻吊s 目划鲢唐 型睦蒜涩弹鲴 拿章需j之 群徊霹凄嫩艉瓤凶、f，钾掣 h n 群 戗甜掣静书馨扑嗣杈酱薯 ：- i h 、二 _ f糕 骤 糕册奸 辐籁 - * 蚌籁 籁 *抖 _ 糕 辍 _ 苷 嫦糕巅 3 m* 纂籁 钵糕巅 船 * 籁 妊 籍 黎 * # 型 0 士七，= = 巾案口司 s熏区忙魅 懈捆罂啊蚓敲田凶伸堪 n i n 醛 。簿区、罟 涨米鞋鼎鼯丑卿杈凶钾翠仨佞芸 北京交通大学硕士学位论文 表3 3行人出行方式及出行目的抽样调查 调查小区名称 调查人 负责人 调查小区编号出入口编号 调查日明星期大气 时间公出小 班 白步地其 交租汽 车 行行铁他 方向出行目的 车 主主 车 注：方向为“进小区”或“出小区”；出行方式打对号选择；出行目的包括：上 班、上学、购物、休闲健身、出外就餐、看病、探亲访友、文化娱乐、回家、 其他。 北京市住宅小区交通出行数据采集 3 2 调查方案设计 在调查前，首先对所要调查的住宅小区进行实地走访，由专门人 员进行小区背景资料的调查，同时绘制住宅小区平面示意图，确定调 查方案。比如：调查人数的确定、调查任务的划分、交通组织等。在 进行调查时，分调查小组，确定负责人，由专业老师带领学生进行调 查，确保数据质量。 由于住宅小区一般都是封闭式管理，所以在小区的各出入口设调 查员，对出入的机动车、非机动车及行人数量进行调查，调查时间间 隔为1 5 分钟。行人的出行方式及出行目的调查采用直接询问的方法， 在封闭小区的出入口由调查员口头询问行人的出彳亍方式及出行目的， 抽样率大于等于行人总数的1 0 。 住宅小区背景资料由住宅小区物业部门及规划部门协助提供。 以上所有均是非节假日高峰对段的调查。调查时间段为： 早高峰：6 ：3 0 1 0 ：0 0 晚高峰：1 6 ：3 0 一1 9 ：3 0 3 3 调查对象选择 3 3 1 住宅小区选择原则 住宅小区交通出行流量的调查是为了找出住宅小区和交通出行 之间的普遍规律，因此住宅小区样本实例的选择不能是无序的，而要 遵循一定的原则，以保证样本实例涵盖了各种类型特点的小区，同对 也保证调查数据具有普遍性。 北京交通大学硕士学位论文 为达到以上所属目的，我们首先研究国内外相关研究对住宅的分 类。 l 美国i t e ( i n s t i t u t eo ft r a n s p o r t a t i o ne n g i n e e r s ，交通工程师协会) 研究 制订的( t r i pg e n e r a t i o n ) ) 第六版土地利用分类部分对住宅大类的详细 划分如第二章中表2 2 ： 北京地区建设工程规划设计通则对北京市的居住用地做了如 下分类，如表格3 4 ： 表格3 4北京市建设用地分类中居住用地的划分 类别编号类别名称范围 r 居住用地居住小区、居住街坊、居住组团和单位生活 区等各种类型的成片或零星的用地 r l 类居住用地市政公用设施齐全、布局完整、环境良好、 以低层住宅为主的用地 r 2 二类居住用地市政公用设施齐全、布局完整、环境较好、 以多、中、高层住宅为主的用地 r 3 三类居住用地市政公用设施比较齐全、布局不完整、环境 一般、或与工业等用地有混合交叉的用地 r 4四粪居住用地以简陋住宅为主的用地 我国针对交通影响分析的土地利用类型的分类应该在参考了国 外的相关研究和国内相近的分类的基础上进行，具体的分类标准的制 订也要结合我国交通出行的实际情况，例如：考虑住宅的区位因素、 价格因素等。所以在调查前我们根据国内外情况初步把住宅分为几 类：别墅、普通商品房、公寓、机关单位住宅四类。 结合上面对住宅的分类，住宅小区的选择所遵循的原则主要有以 下几点： ( 1 ) 住宅小区的选择要覆盖北京市内各个城区及近郊( 城8 区) 。 但) 住宅小区的选择要覆盖北京市内各个环线区域( 5 环以内) 。 ( 3 ) 住宅小区的选择要覆盖各种价位档次( 别墅、高价、普通、 北京市住宅小区交通出行数据采集 经适) 、规模、性质( 住宅、公寓) 和大中小户型。 ( 4 ) 住宅小区的选择要覆盖以上分类中四大类型。 ( 5 ) 住宅小区的选择要考虑地铁沿线区域和北京周边快速路沿线 区域。 ( 6 ) 住宅小区的选择要考虑不同的新旧程度， ( 7 ) 住宅小区的选择要考虑带有其他功能( 如商业、办公等) 的 住宅。 以上原则中“覆盖”要求各区或各类都要有实例；“考虑”要求 存在符合要求的实例即可。几项原则要相互结合，尽量做到各类的均 衡交叉。 3 3 2 住宅小区选择方法 依据以上各条原则，我们首先在北京市地图和比较大的房产网站 ( 如新浪房产h t t p ：f o i h o u s e s h l a c o m , c n ) 进行住宅小区的初步筛选。 经过初步筛选选择了若干住宅小区，并对初选小区进行了先期考察。 主要考察小区的实际情况和地图、网上是否有区别，由于地图和网站 的时效性，所以其中部分小区会出现未全部售出、入住率较低甚至还 未入住等现象，如果出现这种情况，我们会在小区附近选择条件相当 的小区作为新的初选小区。在确定初选小区后，调查人员会对小区进 行背景资料的调查，调查对象主要是针对小区的物业、街道办事处和 小区居民，调查内容详见表格3 1 。根据小区背景资料的完整性，确 定是否选择该小区为备选小区。在拥有一定数量的备选小区之后，再 综合考虑上述住宅小区的选择原则，最终确定对哪些小区进行出行交 通量的调查。 北京交通大学硕士学位论文 调查最终选择了3 4 个住宅小区，其区位示意图如图3 一l 图3 1 住宅小区的区位示意图 3 4 原始数据采集 调查的3 4 个住宅小区背景资料调查结果汇总如表格3 5 ： 水 丹 趟 卜 o 专 噬 u凸ouu也u士 凸uuuokuuu凸 拯 里 卫 棰翌 誊 掣量 要 = !刭 挺 掣 鬟 钾 理 二。器量滔裂霉疋 o o o o 一 hg。一0。aoa心6雷0。d666卜0。卜丑矗凸小心0。口q小小小矶00。n 0盘小凸寸00。寸甘式66n 0。n：v(*jojj露暑玎?=凼辜虻：dum苦瞄：s高吲c*。卜k凶僖删)(凶钗蝶。oj；i耸*。u凸到鬈哥o)(刭星器；u)司蜒窘0工。型靴畦基曩n心v凶七箭拱0岬堪迥粤冰甚3舒幕矗c)褪匈3碹唾强嚼轴一一瑶叵棘臻赣。酬球。震口v隶旨崎0垦毒旧臣(3厘旨至一0垦专川=：_l(3冀_一睡掣。挺 毋 * 趟 一 _， e 凸 乏 u 卜 凸u凸 噻 uu工 lu z o工 龌 型 墨 _ - ：了椿 嚣 翌 至 拉 凶 叫 蔓 = r 基撼 脊 媸 弭 乓 晕 妇 稻卫 五 *嚣 芒嚣 哥蔫 菇 删 妪 却卜星 塑毛善 宝躺 鬟 嚣 譬 七 上 车 “簧 颦* 纠 占 星 导 1 1 娶 k 巴悄、 1 i 龟 议袋单扑书隧扑k爱制谣等 北京市住宅小区交通出行数据采集 下面以现代城为例介绍处理后的调查资料： 现代城资料介绍：现代城位于四环内，纯住宅小区。共有2 8 层 住宅楼6 栋，占地面积5 5 万平米，总建筑面积2 7 万平方米，1 3 0 0 户，入住率约为9 0 ；小区内共有机动车停车位4 6 0 个。周围交通便 利，公交、地铁均非常发达，购物、娱乐等生活设施齐全。 图3 - 2 现代城平面式意图 下面为现代城小区交通出行数据调查表、现代城小区交通出行方 式、出行目的调查表和现代城小区交通出行数据汇总表，分别如表3 - 6 、 表3 7 和表3 - 8 所示，以及现代城交通发生吸引对比折线图( 分为机 动车、非机动车和行人) 分别如图3 - 3 、图3 4 、图3 5 所示( 其他分 析图标略) ： 靶- 7 , 蓦蓼 兽 h 一 _ 肇 一卜 盘 躅 * ； 播 # 抖 趣 抖 婶 * 婶 导 * 袖 抖 毛 厘 罐 口 彀 隶 酱知鞲籁牛卜v 划越v习。厦钕 铎群。噬簧瑚器 onm00n”鼷缸椒骚 一而蓉娶圳越姆司v噼懒器略搽姑丑癌恻噬、，繇车藩-c嘴 议秘迥扑书匿扑k赠杈谣菩 晕- 2 君搴 一 忙 * 血 ：b 均 * 露 碎 格 枢 * 袖 长 扣 袖 母 * * * g = = - 一 兰 垦 疑 七， 口 彀 o 普瓤辖籁牛卜u 鬲瞽u。霆椒 铎警察。嗣翔器 。nm苫。n。骚缸黼器 僻粗器靶繇工习赠杈凶繇芒鎏口c群 球米辑鞒靶丑赠杈k弹阜悟长罢 型 轼 世田 h 蠹 骚 鼍长 钗 供倒 榴鞲姆 熙 站 犋 辐 舾 l 星 末犁 毛器 肇腥螺 吾苯罐 簿 霞 搽 宣 卦 q 韫 叫 籁 西 ：西 湖 篁 弓j 球 划 举 _ - 2 = j 霉 制 0 1 弭 畿 捌 * 亏| 褰 捌 昔 司 翅 * 丑 z d * 暑 蚓 * 丑 杈 岛 翘 _ 重 镒 般 敬 蛰瓤孵蔌d7卜v 繇鬈群舞靳罂 。qm苫on n晷皿糊骧 豢精器星el靶虽*佰长船吾翱杈竖、，眷笔群一n群 议帮牮壮+匿静曩掣任罢 北京市住宅小区交通出行数据采集 表3 - 8 现代城小区交通出行数据汇总表 时蛔吸引发生 j t 机动车非机动车 开始 截止机动车( 辆)( 辆)行人( 人)机动车( 辆)( 辆)行人( 人) 6 ：3 0 6 ：4 5 342 2 1 l9 2 9 6 ：4 57 ：0 0382 51 063 9 7 ：0 07 ：1 56 54 41 268 0 7 ：1 57 ：3 071 03 8 86 6 7 7 ：3 0 7 ：4 5 1 5i i7 02 639 0 7 ：4 58 ：0 0l l2 31 1 01 551 1 2 8 ：0 08 ：1 51 92 0 2 0 91 281 2 7 8 ：1 5 8 ：3 0 1 7 3 03 1 71 18。1 2 1 8 ：3 0 8 ：4 5 t 94 3 4 4 33 39 1 4 3 8 ：4 59 ：0 01 34 54 3 71 361 5 3 9 ：0 09 ：1 5 2 2l l3 8 62 91 91 7 5 9 ：1 59 ：3 02 0 2 51 9 22 51 5 1 9 8 9 ：3 0 9 ：4 5 1 62 41 5 3 2 0 2 01 6 0 9 ：4 51 0 ：0 01 01 31 6 41 71 31 6 l 1 6 ：3 01 6 ：4 55 1 01 2 91 0 1 2 1 1 2 1 6 ：4 51 7 ：0 01 581 6 82 l2 12 1 2 1 7 ：0 0 1 7 ：1 5 1 4 i 92 2 71 52 1 9 1 7 ：1 51 7 ：3 01 91 01 6 9 1 6 1 92 6 4 1 7 ：3 01 7 ：4 51 3l l1 3 91 42 23 9 1 1 7 ：4 5 1 8 ：0 0 l l1 51 5 81 12 53 2 9 1 8 ：0 01 8 ：1 51 7 91 1 2l l2 93 4 6 1 8 ：1 5 l8 ：3 0 771 0 091 72 2 4 1 8 ：3 01 8 ：4 52 01 61 3 91 42 72 1 1 1 8 ：4 5 1 9 ：0 0 2 1 8 1 3 41 61 32 5 6 1 9 ：0 01 9 ：1 52 071 2 781 l1 8 l 1 9 ：1 5 1 9 ：3 0 2 881 4 31 291 6 0 总计 3 7 14 0 04 3 3 i4 1 1- 3 5 34 5 6 0 2 7 北京交通大学硕士学位论文 图3 - 3 现代城机动车发生吸引对比折线图 图3 - 4 现代城非机动车发生吸引对比折线图 2 8 图3 - 5 现代城行人发生吸引对比折线图 北京市住宅小区交通出行率指标分析 第四章北京市住宅小区交通出行率指标分析 调查结果数据是交通出行特征的表象反应，要进行出行规律的研 究，首先要考虑如何利用调查数据，在这里我们应用相关系数、回归 分析、系统动力学等方法进行住宅小区交通出行率指标分析。 4 1 住宅小区交通影响因素分析 住宅小区的机动车出行率是决定小区对其周围交通影响程度的 最重要指标之一，研究抽象的住宅小区交通影响因素可以先间接地具 体到研究机动车出行率的影响因素。根据对调研结果的分析，现对机 动车出行率的影响因素做全面分析。 经过调研和对调研结果的初步分析，影响住宅小区机动车出行率 的直接因素主要有：机动车拥有率、公共交通服务水平、城市规划现 状、区域生活设施服务水平五大因素。而机动车拥有率又受住宅价格 水平、住宅区位、住宅性质等级、户均建筑面积四大因素影响。 公共交通服务水平主要指公交车、地铁和城轨等公共交通在所有 客流交通里所占的比例，公共交通在所有交通方式中所占的比例越大 机动车出行率就越小( 图中“一”号就是此意义) 。 城市规划水平主要考虑由于城市规划因素引起的机动车出行率增 加，例如，合理的城市规划可以减少跨区域的交通流，减少长距离的 交通出行，这样就会降低机动车出行率。 区域生活设施服务水平主要考虑周围是否有如医院、学校、商场 和体育健身等设施，如果设施全面，同样也可以减少长距离出行，从 北京交通大学硕士学位论文 而降低机动车出行率。 住宅人口密度主要是考虑某一住宅小区的单位占地面积居住的人 口的数量。如北京城区内的经济适用房，由于其层数高、楼间距小造 成小区内人口密度很大，进而影响了机动车出行率，使其相对值很大。 机动车出行率影响因素因果关系图，参见图4 1 。 平 图4 一l 机动车出行率影响因素因果关系图 北京市住宅小区交通出行率指标分析 4 2 分析模型与算法 4 2 1 模型结构体系 住宅小区交通出行率指标分析模型是一个汇集了多个模型的模 型结构，其模型结构体系如图4 2 所示 圈4 2 模型结构体系 北京交通大学硕士学位论文 4 2 2 相关系数法 相关系数法就是对交通出行量和各项研究因素( 如户数、人口数、 车量数等) 计算相关系数，看出行量和什l , 因素的相关系数最大，然 后就建立交通出行量和此因素的交通出行率关系。以便于出行率规律 的分析。相关系数公式为式4 一l 肚志 斌。叫， 其中： = 2 。丢睚苴) 2 ( 式。- 2 ) 岛= z y i2 一l 睚, y i ) 2 ( 式4 3 ) 岛= z x , y , 一1 。_ x i 。v i ( 式4 4 ) 如果相关系数r 的比值大，则x 与y 之间的关系就密切，否则 就不密切。相关系数有以下特点： 1 当r 号0 时，说明y 的变化与x 无关，x 与y 之间没有线性关系。 2 当一l r 1 且r 不为0 时，x 与y 之间存在一定的线性关系。 3 当r = 1 或1 时，x 与y 完全相关，散点与回归直线完全重合。 一般当相关系数达到一定水平的时候才可以用回归直线来近似 的表示x 与y 之间的关系。 4 2 3 回归分析法 在现实世界中，普遍存在着变量之间的关系。变量之间的关系一 北京市住宅小区交通出行率指标分析 般说可以分为确定性的和非确定性的两种。确定性关系的特点是指变 量之间的关系可以用函数关系来表达。非确定性关系则不然，变量之 间的关系不能用函数关系表达。 在非确定性关系中有这样一种情况，虽然变量之问存在着某种相 互依赖的关系，但同时又受着一定的随机因素的影响，因此它们的关 系有种不确定性。这种相互依赖的非确定性关系被称为统计相关关 系。 回归分析是研究变量问的相关关系的一种数理统计方法。由于相 关变量之间存在确定性的关系，回归分析就是通过对试验与观察中所 记录的这些变量的数据，应用概率论的结果，更深入分析研究，从而 找出反应事物内部规律的数学模型。【6 】概括起来，主要解决以下两个 方面的问题： 1 确定几个特定变量之间是否存在相关关系，如果存在的话，找出 它们合适的数学模型。 2 根据一个或几个变量的值，预测另一个变量的取值，并给出这种 预测可能达到的精度。 一元线性回归分析是只有一个自变量的回归分析，求解过程最简 单的方法就是通过做图，将每对数据在坐标系中用相应的点表示，这 种图在回归分析中称为散点图。从图中可以看出两个变量的大致关系 f 7 1 。 4 2 4 系统动力学 系统动力学( s y s t e md 3 。n a m i c s ) 是由美国麻省理工学院的 f o r r e s t e r 教授于2 0 实际5 0 年代创立的系统仿真方法。其解决问题的 北京交通大学硕士学位论文 独特性在于：系统动力学是基于因果关系和结构决定行为的观点，从 系统内部的微观结构入手进行建模，同时借助计算机仿真技术来分析 研究系统结构功能与动态行为的内在关系，从而找出解决问题的对 策。1 8 1 简单地说：“系统动力学是研究信息反馈系统动态行为的计算机 仿真方法。它有效地把信息反馈的控制原理与因果关系的逻辑分析结 合起来，面对复杂的实际问题，从研究系统的内部结构入手，建立系 统的仿真模型，并对模型实旌各种不同的政策方案，通过计算机仿真 展示系统的宏观行为，寻求解决问题的正确途径。” 系统动力学是一种研究复杂系统的方法，它针对实际系统中存在 的问题，从系统的整体观出发，充分估计和研究其影响因素，不回避 复杂性，特别注重研究系统内部的非线性相互作用、协同以及延迟效 应等问题。系统动力学遵循系统工程“凡系统必有结构，系统结构决 定系统功能”的思想，根据系统内部组成要素互为因果的反馈特点， 它从系统的内部结构来寻找问题发生的根源，而不是用外部的干扰或 随