中山大学南校区改造对周围道路影响评价分析的交通需求预测方法

(整期优先)网络出版时间:2021-05-20
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中山大学南校区改造对周围道路影响评价分析的交通需求预测方法

韦怡林

( 广东省城乡规划设计研究院有限责任公司,广东 广州, 510000)


摘要:本文以中山大学南校区改造对周围道路带来的交通影响分析为例,结合中山大学南校区改造后的功能定位、先行控规方案,提出了考虑对外交通枢纽、周边城镇组团等因素的客流预测方法,利用传统的四阶段预测模型与TransCAD软件对南校区改造后的交通需求进行预测,采用有无比较法分析校区改造对周边道路的交通影响程度,以此验证控规方案的合理性和项目的可行性。

关键词:校区改造;交通需求预测;影响评估


近年来,各大城市迎来公共建筑、住宅项目等的建设期。项目建成后对周边的交通产生一定影响,诸如带来交通拥堵等问题,为协调建设项目与交通发展之间的关系,促进城市可协调发展,对建设项目进行交通影响评价分析意义重大。本文以中山大学南校区改造为例,建立客流预测模型,分析由于控规调整而引起的交通需求变化是否满足周围道路交通要求,并对方案进行技术评价。

1 中山大学南校区规划情况

中山大学南校区位于广东省广州市海珠区,地处新港西路以北,滨江东路以南,东晓路以西、广州大道以北围城的闭合区域内,中大南校区在现状“三大片区”[1](即中部教学区、东部学生宿舍区、西部教工住宅区)功能格局的基础上,结合中部历史文化保护区的提出,校园总体规划形成“一轴、二带、五区”的空间结构[2]

中大南校区(含广技师地块)现状建设量120.05万平方米,现行控规建设量105.7万平方米,规划拟拆除建设量12.69万平方米,新建建设量37.61万平方米。改造后,总建设量144.97万平方米,比现行控规增加了39.27万平方米,比现状增加24.92万平方米,毛容积率1.19。

为了对接《中山大学南校区校园规划》“一轴、二带、五区”的校园空间规划理念,评估校区改造方案可行性,本文对校区改造后的交通需求进行预测,借助Transcad软件对其进行交通影响评估分析。

2 交通需求预测方法及模型

交通需求预测包含两部分内容,即背景交通量预测和项目生成交通量预测,背景交通包括研究范围内的非项目交通和外部交通。本次预测采用“四阶段”[3]预测方法。考虑南校区的功能定位、周边主要城镇、主要对外交通枢纽,结合校区及周边用地现状与规划情况,以主要道路为边界,共划分26个交通小区。其中,研究范围内部小区13个,外部小区13个。

2.1交通小区出行发生量/吸引量预测

2.1.1背景交通量预测

1)非项目交通需求预测

非项目交通需求是指研究范围内除去项目地块外的交通需求,以现行控规导则规划用地为基础,参考《建设项目交通影响评价技术标准(CJJ/T141-2010)》及《交通出行率手册》,确定各类用地的产生吸引率,再利用交通生成率法计算交通生成总量。


根据预测,评估年研究范围内非项目交通量为170058人次/h。其中,产生85302人次/h,吸引73875人次/h。结合项目周边地区居民出行结构,计算得到非项目机动车交通量为25509pcu/h。其中,产生13580pcu/h,吸引11929pcu/h。

2)外部交通需求预测

外部交通需求是指研究范围以外的外部交通小区交通生成量,采用弹性系数法[4]预测。

根据预测,评估年外部交通生成总量为65884pcu/h,其中产生36088pcu/h,吸引34805pcu/h。

2.1.2项目交通量预测

规划拟拆除建筑多为质量较差的建筑,交通生成量占校区交通总生成量的比例较小,可忽略。项目交通量由保留建筑交通量和新建建筑交通量两部分组成。

保留建筑交通量预测采用趋势外推法,在现状交通生成量基础上乘以相应增长率测算。取年增长率为1%,根据中山大学提供的交通量数据及本次交评调查所得数据计算评估年(2030年)南校区保留建筑交通生成量为1328pcu/h。南校区控规修改方案,新建建筑类型分三类:教学及学生生活用房、教职工住宅、具有一定对外服务功能用房。参考建筑类型对新建建筑的交通生成率,计算南校区新建建筑高峰小时交通生成量为4035人次/小时,结合评估年南校区不同类型建筑的主导出行人群、交通出行方式比例和各类交通方式的载客能力及换算系数,预测评估年南校区新建建筑高峰小时机动车生成量为397pcu/h。南校区改造后高峰小时机动车生成总量为1725pcu/h。

2.2.交通分布预测

交通分布预测采用重力模型:

60a5bfaac86b4_html_7c44877a6e422223.gif (1)

式中:

60a5bfaac86b4_html_b8e01969bcb5ec25.gif —i、j小区间的出行分布量预测值;

60a5bfaac86b4_html_f240ea386792a627.gif —小区间的阻抗广义费用;

60a5bfaac86b4_html_54914405d809f979.gif —小区i的出行产生量;

60a5bfaac86b4_html_60a2d5d6715bfd92.gif —小区j的出行吸引量;

60a5bfaac86b4_html_f25e46cc7be15214.gif —重力模型参数;

60a5bfaac86b4_html_ed45d3ef38c1b7e3.gif —阻抗函数

基于规划年小区间的阻抗矩阵、出行产生及吸引量表、和标定参数β值,可利用TransCAD的Planning-Trip Distribution(计划出行分布)

[5]功能来实现规划年OD矩阵的预测。

2.3客流分配预测

本文采用用户平衡模型将规划年各小区交通量(OD矩阵)加载到路网上。用户平衡模型为非线性数学规划模型,如式(4)所示,其目标函数为用户广义费用最小化,约束条件为综合交通出行流量的相互平衡[6]:

60a5bfaac86b4_html_351c86bfae1f2ca3.gif (2)

60a5bfaac86b4_html_e93d7f2aa74fa832.gif

60a5bfaac86b4_html_9b3d309b14b4a55f.gif

60a5bfaac86b4_html_1e6e5b2aee2eaee3.gif

式中:

60a5bfaac86b4_html_9e9b039d23d64205.gif —用户广义费用;

60a5bfaac86b4_html_97d8a676dbd16275.gif —路段60a5bfaac86b4_html_3b2b9c10f7b38aad.gif 上的交通流量;

60a5bfaac86b4_html_c1ab08333bad4ef3.gif —路段60a5bfaac86b4_html_3b2b9c10f7b38aad.gif 的广义费用;

60a5bfaac86b4_html_b63071680e54fdcb.gif —路段用户广义费用的衡量对象;

60a5bfaac86b4_html_16c9ea2af1f927dd.gif —点对(r,s)间第k条路径的交通流量;

60a5bfaac86b4_html_eb58d1f1d61c1ce2.gif —0-1开关变量;

60a5bfaac86b4_html_3c844de71d8736e6.gif —点对(r,s)间的OD量。

TransCAD采用BPR阻抗函数计算广义费用60a5bfaac86b4_html_c3526901c58eedbb.gif

60a5bfaac86b4_html_bd3f5d7fae441aeb.gif (3)

式中:

60a5bfaac86b4_html_73acd4102743f128.gif —路段60a5bfaac86b4_html_3b2b9c10f7b38aad.gif 在自由流下的行程费用;

60a5bfaac86b4_html_63caafefe00ba86e.gif —路段60a5bfaac86b4_html_3b2b9c10f7b38aad.gif 的交通流量;

60a5bfaac86b4_html_2391dee323bd2fd0.gif —路段60a5bfaac86b4_html_3b2b9c10f7b38aad.gif 的通行能力;

60a5bfaac86b4_html_a846e49edd633a8d.gif60a5bfaac86b4_html_3d133550a68d41a.gif —待标定参数,本文取60a5bfaac86b4_html_de12567076795c14.gif =0.16,60a5bfaac86b4_html_cb326ff27ca6678b.gif =4.2

在周边路网背景交通量的基础上,叠加校区改造后的交通生成量,并利用TransCAD软件进行交通网络流量分配,结果见图。

60a5bfaac86b4_html_c5c3629121b3e49b.png

图1校区改造后周边道路交通运作情况

3 交通影响评估

在校园周边用地和交通设施基本按照既有规划实施,校区机动车交通主要通过南门、东门、西门、北门和怡乐路校门疏解的前提下,采用有无比较法分析校区改造对周边道路的交通影响程度,其中无拟建项目是指维持现状的情形。

由图1和表1可见,未来南校区周边主要骨干道路将面临较大的交通压力,高峰期间新港西路、广州大道和东晓路接近饱和,但交通量主要来自于背景交通,南校区改造而新增的交通量占道路流量的比例不大(不超过5%)。南校区改造后,周边道路的饱和度未明显上升,道路服务水平未明显恶化,新港西路、东晓路维持改造前的E级服务水平,广州大道维持改造前的F级服务水平,滨江东路维持改造前的D级服务水平,下渡路维持改造前的C级服务水平,怡乐路服务水平由原来的B级变为C级。因此,南校区改造对周边外部道路的交通影响基本可接受。

表1校区改造前、后交通运作情况对比


评估对象

改造前

改造后

交通量

(pcu/h)

饱和度

服务水平

交通量

(pcu/h)

饱和度

服务水平




路段

新港西路

7077

0.88

E

7273

0.91

E

滨江东路

3278

0.82

D

3356

0.84

D

东晓路(地面)

4238

0.88

E

4362

0.91

E

广州大道

8403

0.95

F

8546

0.97

F

下渡路

1541

0.70

C

1623

0.74

C

怡乐路

819

0.59

B

1021

0.73

C











4 结语

在给定的中大南校区改造控规方案及现有路网等条件下,本文通过交通需求预测方法和模型,定量的对中大南校区改造对周围道路带来的交通影响进行评估,结果显示南校区改造对周边外部道路的交通影响基本可接受,这为论证建设项目的可行性提供了可量化的分析手段。


参考文献(References):

[1]广州市规划和自然资源局网. http://ghzyj.gz.gov.cn/
[2]《中山大学南校区校园规划》[R].广州:广州市城市规划设计研究院,2015.

[3]高慧.基于“四阶段法”的江北新区路网交通量预测[J].公路, 2018, 63(6):200-203.

[4]石飞,王炜,陆建.居民出行生成预测方法的归纳和创新[J].城市交通,2005( 1):44.

[5]闫小勇,刘博航.交通规划软件实验教程[M].北京:机械工业出版社,2010:35.

[6]蒋冰蕾.交通网络用户平衡模型解释初探[J].东南大学学报(自然科学版),1996,9( 1):57.