[發明專利]一種面向城市全局基于動態模型的交通設施承載力評估方法

有效

• 申請號: 202010047836.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111260221B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 馬小毅;劉新杰;劉明敏;陳先龍;李彩霞;金安;張科;丁晨滋;陳建均;李磊;盧泰宇;曾德津
• 申請（專利權）人: 廣州市交通規劃研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
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• 代理人: 暫無信息

1.一種面向城市全局基于動態模型的交通設施承載力評估方法，具體步驟如下：

步驟1：整體層面交通設施承載力評估，整體層面通過土地開發總規模、各類型比例及空間分布預測人口就業分布，交通出行強度及分布，利用動態模型分配，獲得各類交通指標，評估交通設施容量服務水平；

第一步：確定評估指標；整體層面交通設施承載力評估采用目標考核法，將交通運作的整體目標分解為可以量化的具體指標，指標包括：道路車速、道路飽和度≤0.95的比例、軌道飽和度≤0.95的比例、崗位人口比、軌道站點覆蓋人口比例、公交分擔率；

第二步：確定各類指標的目標值；根據交通運作的理想狀態確定各類指標的目標值；

道路車速指標的目標值：快速路：≥35km/h，主干路：≥20km/h，次干路：≥15km/h；

道路飽和度≤0.95的比例的目標值：≥70％；

軌道飽和度≤0.95的比例的目標值：≥90％；

崗位人口比的目標值：0.55-0.60；

軌道站點覆蓋人口比例的目標值：核心區：≥80％，外圍區：≥40％；

公交分擔率的目標值：≥60％；

第三步：建立基于土地利用的動態綜合交通模型；全市整體層面交通設施容量能否承受土地開發總規模，基于土地利用的動態綜合交通模型包括交通生成模型、交通分布模型、方式劃分模型、交通分配模型；

第四步：獲得交通運作指標數值；利用動態綜合交通模型，結合交通設施數據庫和其他基礎數據，將土地利用規劃方案下人口就業交通出行在空間的分布分配到規劃交通設施上，獲得各種交通運作指標數值；

第五步：比較與評估；將第四步獲得的交通運作指標數值與目標值進行對比，考查符合情況；若符合目標值，說明用地合理，若不符合目標值，應提出土地利用或交通設施優化改善建議；

步驟2：局部層面交通設施承載力評估；局部層面綜合考慮設施服務范圍和交通出行距離劃定評估單元，根據動態綜合交通模型結果，基于資源公平共享的原則計算各評估單元交通需求量和交通供給量，對交通設施容量進行測算；

第一步：劃分評估單元；局部層面交通設施承載力評估按評估單元進行，應遵循以下原則：1)單元大小與出行距離匹配，大部分出行應在2-3個單元內完成；2)應考慮設施服務范圍，重大交通設施應有明確的歸屬單元；3)應與行政區邊界、交通小區邊界、山體河流邊界協調；

第二步：確定評估指標；評估單元內有一定比例的出行會到小區外，利用小區外的交通設施，但是由于小區內部的交通設施也會被其他小區的出行所占用，以資源平等共享為指導原則，認為評估單元有多少需求量，就應該提供多少設施供給量，即交通供給和交通需求在每一評估單元內均達到平衡；交通設施承載力等于土地利用條件下產生的交通需求與交通設施供給的比值；

第三步：構建計算模型計算交通設施承載力；在資源平等共享原則指導下，基于動態綜合交通模型指標的多樣性及交通出行鏈的可追溯性，計算需求與供給時引入出行距離，將需求和供給單位統一為：人*km/h；

1.計算交通需求總量

交通需求總量等于交通出行量乘以出行距離；

其中：V——交通需求總量(人*km/h)；

V_ij——從i小區到j小區的機動化出行總量(人/h)；

L_ij——從i小區到j小區的出行距離(km)；

k——全市小區總量；

n——評估單元內交通小區數量；

出行量和出行距離分別為動態綜合交通模型中的OD矩陣和特征矩陣；交通需求總量計算僅考慮機動化出行；

機動化出行量以交通產生為約束，從i小區到j小區的機動化出行總量計入i小區所在的評估單元，從j小區到i小區的機動化出行總量計入j小區所在的評估單元；

居住小區i、就業小區j之間出行，早高出行主要是V_ij，計入i小區所在的評估單元，要求i小區配套ij之間出行所需的全部交通設施；晚高出行主要是V_ii，計入j小區所在的評估單元，要求j小區配套ij之間出行所需的全部交通設施；交通需求計算中，高峰機動化出行總量取早高峰和晚高峰的平均值，即要求ij小區平均配套ij之間出行所需的交通設施；

2.計算交通供應總量

交通供應總量不僅考慮道路設施，還要考慮公共交通設施，最終轉換為統一的單位(人*km/h)；

(1)軌道設施的交通供應量

軌道設施的交通供應量等于軌道線高峰小時斷面通行能力與軌道線路長度乘積，與列車系統容量、軌道線路長度、發車頻率相關；進行站點容量約束及軌道方式承擔比例約束，通過橫向比較獲得評估單元合適的供給能力；

其中：

C_M——軌道設施供應總量(人*km/h)；

C_Mi——軌道線路i的斷面通行能力，與列車類型，發車頻率，單位面積所占人數有關，考慮到規劃階段需要保證一定的服務水平，按5人/m2密度和2.5分鐘發車間隔計，6A車型斷面通行能力3.7萬人/h；

L_Mi——軌道線路i的在評估單元內的總長度(km)；

b——評估單元內軌道線路數量；

V_t——評估單元內機動化交通需求人次(人/h)；

p_M——評估單元內軌道交通方式最大分擔率(％)，≤90％，核心區軌道站點覆蓋人口就業比例大，軌道方式分擔率大，外圍區軌道方式分擔率低；

L_M——評估單元內軌道平均出行距離(km)；

C_si——軌道站點i的物理容量，受列車上客容量、檢票機數量、樓梯及通道通行能力限制(人/h)；

c——評估范圍內軌道站點數量，換乘站按多個軌道站計算；

(2)常規公交設施供應量

常規公交設施供應量與公交站點的數量，停靠公交站點的線路數量和每條線路的班次數量、公交線路長度相關，對于現狀公交線路比較成熟的地區可采用通行能力匯總法；對于新規劃片區，通過規劃道路設施提供給常規公交的資源能力進行計算，同時受常規公交承擔比例約束；

其中：

C_B ——常規公交設施供應總量(人*km/h)；

L_i——評估單元內第i條道路長度(km)；

c_i——評估單元內第i條道路的通行能力(pcu/h)，與道路等級，車道數量有關；

δ_i——評估單元內第i條道路提供公交專用道及常規公交行駛資源的比例系數，可參考現狀給不同道路等級以確定的比例；

θ_i——評估單元內第i條道路常規公交車平均載客數(人/車)，參考現狀統計值，取10-50；

μ——為常規公交換算標準車系數，取值1.5-2；

a——評估單元內道路數量；

p_B ——評估單元內常規公交方式最大分擔率(％)；

L_B ——評估單元內常規公交平均出行距離(km)；

(3)道路設施供應量

道路設施供應量與道路等級、車道數、道路長度、通行能力、車輛載客系數有關，計算公式如下：

其中：

C_R——道路設施供應總量(人*km/h)；

σ_i——評估單元內第i條道路提供給小汽車比例系數，扣除公交及貨運比例后，不同片區比例不同；

k_i——評估單元內第i條道路小汽車平均載客數(人/車)；

(4)計算單元內交通供應總量

評估單元內交通供應總量即軌道、常規公交、道路三種方式供應量之和：

C＝C_M+C_B+C_R

3.計算交通設施承載力

評估單元交通設施承載力等于交通需求量與設施供應量的比值：

S＝V/C

交通承載力S的大小反映了交通設施與土地開發的匹配程度，其取值的合理范圍與城市發展水平相關，采用統計分析法確定，全市所有評估單元交通承載力S值排序，以第85％位值為最高閾值，超過閾值需要適當降低開發強度或增加交通設施；

步驟3：根據整體層面及局部層面的交通承載力評估結果，給出土地利用調整建議或交通設施規劃建議，方案調整后進行再評估，循環多次，直至整體層面及局部層面交通設施承載力均滿足目標要求。