基于模糊综合评价法的ia交通影响程度评价

基于模糊综合评价法的ia交通影响程度评价

交通影响评估（tia）也称为交通影响分析，是调整土地开发与城市交通关系的工具。自1996年在全国城市规划学术年会上由国内城市交通规划专家明确提出后,开始在我国大城市普及,到目前已有十余年的历史。进行交通影响评价,首先需要明确什么样的项目需要进行TIA,如何进行TIA,而后研究项目对周边交通的影响,相应地应采取怎样的措施。这些问题涉及到TIA的阈值、工作流程、影响范围与程度的研究。其中,TIA影响程度的研究通过将预测值同评价标准的比较确定开发项目是否对周边交通状况产生不可接受的影响程度问题,它是城市规划部门和交通管理部门决策的依据,也是减少决策盲目性和对经验过度依赖的必要条件。1国内外技术现状1.1关于los值的设定等级交通影响评价起源于美国,美国的实践对我国具有参考意义。在美国,多采用可接受的服务水平(LevelofService,简称LOS)作为交通影响程度的评价指标。进行TIA后,得到规划年项目周边路网的LOS,同预先设定的LOS标准作比较,若达到预先设定的等级则审核通过,否则或者开发者须承担与开发影响相当的交通设施建设费,或者开发者修改原计划,使其对周围交通设施不增加新的负荷。各州对LOS的设定等级不同,城市范围内不同地区对LOS的设定等级也不同。表1是美国Purdue大学的调查结果,反映了一些交通影响评价中可接受的服务水平。除了以LOS作为交通影响程度的主要评价指标外,具体到美国的各个州、县、市,由于交通状况、交通设施、交通政策等条件的不同,项目交通影响程度的具体技术标准不同,表2为加州AmericanCanyon市评估项目交通影响显著程度的技术标准,详细规定了AmericanCanyon市当项目对周围交通产生何种影响时认为影响程度是不可接受的。1.2交通影响程度的评价标准英国交通影响评价过程与美国基本相似,对交通影响程度的评价主要是看路网的负荷水平,必要时对重点路口进行研究,以交叉口的排队长度等作为附加的评价标准。1.3交通影响评价requerecapa我国香港特别行政区交通影响评价的重点在于路口预留容量分析和路口敏感性分析,故采用“路口可以额外处理需求的能力(RequiredCapacity,以下称RC)”以及“车队长度”和“平均延误程度”等指标作为交通影响程度评价标准。表3是香港交通工程研究和设计中采用的灯控路口评价标准,通过此标准与路口预留容量的对照,可以得出影响的程度,并给出相应的对策建议。1.4交通影响评价的不足我国大陆主要城市从20世纪90年代中期开始交通影响评价工作以来,目前仍没有统一的标准、要求和方法,研究深度与广度存在很大不同。在建设项目交通影响程度评价方面,主要由审批部门通过经验从定性方面决策,并未明确提出交通影响程度评价的评价指标及建议值,征收交通影响费的策略基本上也未付诸实施。而且,由于我国特有的国情,建设项目交通影响程度评价存在着很多问题。(1)城市规划建设项目仍在大量兴建中,在研究范围内除了本项目外往往有其他建设项目在进行或规划中,此时要预测规划年研究区域路网交通量本身就有很大困难,而且研究区域对周围交通的影响可能是所有建设项目的相互影响造成的,只针对某些评价指标对单一建设项目进行交通影响程度评价是不合适的。(2)城市交通情况异常复杂,小汽车拥有量快速增长,非机动车和行人对交通的影响无法估量,城市路网及交通管理工作仍在不断完善中,进行交通影响程度评价只考虑服务水平或交叉口可以额外处理需求的能力等个别指标,无法表达出建设项目对周边交通状况的影响,因为周边地区交通状况的好坏程度可能是由其他原因造成的,如交通管理不善造成的交通拥堵。(3)进行交通影响评价往往采用美国的交通分析软件,参数属于内置的,有些并不符合我国城市交通的实际情况,交通影响评价需要人为经验的介入,判断是否符合实际情况。综上所述,在我国大陆,借鉴英美某些城市或我国香港特别行政区的个别指标进行建设项目交通影响程度评价是不可行的,应综合考虑建设项目交通影响评价的各种因素。本文尝试以北京为例提出合理的指标体系和建议值,利用模糊评价方法求出项目的“交通影响度”,作为城市用地和重大建设项目交通影响程度评价的标准,为建设部门和规划部门提供决策依据。2交通影响评价影响指标的确定目前,我国大陆进行交通影响评价的数十个城市,包括北京、上海、广州、深圳、南京、成都、杭州、武汉、天津、重庆、哈尔滨等,基本上均按照各个城市自己规定的工作流程和规范进行建设项目的交通影响评价,评价的广度和深度有很大差异。而且各城市交通状况、交通设施、交通政策等情况也各不相同,要建立一套统一的交通影响程度技术规范不太可能。因此,以北京市为例,研究项目交通影响程度,现有北京规划部门制定的交通影响评价准则如下:(1)项目区域内部交通设施(如内部道路、停车设施等)是否能够满足交通的需求;(2)连接外部的出入口通行能力是否能够满足高峰小时进出车辆的需求,交通组织是否合理;(3)项目生成/吸引的交通量在项目周边的道路上所占的比例是否合理,外部路网是否能够承担这样的负荷。对于上述要素,如果(1)不能满足,应要求开发商削减建设规模或增加内部交通设施;如果(2)不能满足,则应调整出入口或要求开发商采取工程设施提高出入口的通行能力并合理组织出入交通;如果(3)不能满足,项目生成/吸引的交通量在周边道路上所占的比例超过一定的量值(主干路为30%,次干路为40%,支路为70%),且外部路网超负荷运行时,应由开发商承担改善项目周边道路的义务或消减建设规模,而在项目产生的交通量占比例不大的情况下,对于外部交通的高负荷则应由政府部门加以解决。依据北京市建设项目交通影响评价准则和要求,建设项目对交通的影响包括:建设项目建成后对影响范围内局部路段及交叉口的交通负荷影响、对整个路网交通负荷的影响,对交通安全、停车设施、人居环境等的影响。故交通影响评价影响程度指标按其评价内容可分为四类:负荷度评价指标、交通运行评价指标、交通组织评价指标、交通安全评价指标。具体说明如表4所示。(1)主要路段强度承担负荷度评价指标衡量区域路网交通状况,可用项目建成前各路段负荷度、项目建成后各路段负荷度、项目建成前后对影响范围内主要路段的平均影响度Is来反映。路段平均影响度:Ιs=m∑i=1Vsib/Csim∑i=1Vsib/CsiΙsi(1)Is=∑i=1mVsib/Csi∑i=1mVsib/CsiIsi(1)式中:m为影响范围内主要路段的个数,主要路段一般应包括主次干路以及较重要的支路;Vsib为目标年路段i上的背景高峰小时交通量,pcu/h;Csi为路段i的设计通行能力,pcu/h;Vsip为目标年项目建成后路段i上的高峰小时交通量,pcu/h;Isi为项目建成前后对路段i的影响度,Isi=(Vsip-Vsib)/Csi。(2)工程应用指标交通运行评价指标衡量关键交叉口和关键路段的交通运行状况,分别用交叉口影响度Ici和路段影响度Isi来反映。交叉口影响度:Ιci=k∑j=1Vcijb/Ccijk∑j=1Vcijb/CcijΙcij(2)Ici=∑j=1kVcijb/Ccij∑j=1kVcijb/CcijIcij(2)式中:k为第i个交叉口进口道的个数;Ici为项目产生的交通量对第i个交叉口的影响度;Vcijb为目标年第i个交叉口第j个进口道的背景高峰小时交通量,pcu/h,Vcijb=Vcijdb+Vcijlb+Vcijrb;Vcijdb,Vcijlb,Vcijrb分别为目标年第i个交叉口第j个进口道的直行车、左转车、右转车的背景高峰小时交通量,pcu/h;Icij为建设项目产生的交通量对第i个交叉口第j个进口道的影响度,Icij=ωcijdIcijd+ωcijlIcijl+ωcijrIcijr;ωcijd,ωcijl,ωcijr分别为第i个交叉口第j个进口道直行车、左转车、右转车的影响程度的权重,通常ωcijl>ωcijr>ωcijd,且ωcijd+ωcijl+ωcijr=1;Icijd,Icijl,Icijr分别为建设项目建成前后对第i个交叉口第j个进口道直行车、左转车、右转车的影响度,Ιcijd=(Vcijdp-Vcijdb)/Ccij‚Ιcijl=(Vcijlp-Vcijlb)/Ccij‚Ιcijr=(Vcijrp-Vcijrb)/Ccij;Vcijdp,Vcijlp,Vcijrp分别为目标年建设项目建成后第i个交叉口第j个进口道的直行车、左转车、右转车的背景高峰小时交通量,pcu/h;Ccij为第i个交叉口第j个进口道的设计通行能力,pcu/h。路段影响度:Ιsi=Vsip-VsibCsi(3)式中:Vsip为目标年建设项目建成后路段i上的高峰小时交通量,pcu/h;Vsib为目标年路段i上的背景高峰小时交通量,pcu/h;Csi为路段i的设计通行能力,pcu/h。(3)出入口设置环境交通组织评价指标包括内外部出入口(包括停车出入口)设置对道路的影响指标、项目内部交通组织评价指标、停车设施评价指标、人居环境评价指标等,一般为定性指标。内外部出入口(包括停车出入口)设置对道路的影响主要遵循以下原则:出入口应尽量设置在支路上;出入口数量适宜;若次干路上有出入口则采取右进右出方式,出入口距交叉口的距离必须大于100m。内部交通组织规划应遵循流畅、安全等原则,停车标志、线路导航应清楚明晰;停车设施评价检验建设项目按规划指标或设计方案配建的车位数,要求能够满足目标年建设项目高峰小时或全天将吸引的机动车停车需求;人居环境评价重点分析建设项目产生(吸引)的交通量是否穿过居住区以及对居住区生活的影响程度。(4)项目内部道路交通交通安全评价指标具体包括对外部路网交通安全的影响、对建设项目出入口处交通安全的影响、对建设项目内部交通安全的影响。由于建设项目是未来建成的,其对影响范围内交通安全的影响是潜在的,无法通过定量的数据来描述其影响程度,只能通过分析由于项目的建设而产生的潜在安全冲突点以及项目规划设计方案来定性地分析交通安全的影响程度。3交通影响的模糊性3.1单因素模糊评价模糊评价法对受多种因素影响且因素不易定量的问题做出综合评价非常有效,对较复杂的问题应采用多级模糊评价法。其主要步骤如下。(1)建立评判因素集U={u1,u2,…,un},i=1,2,…,n。如果因素较多,则需建立多层因素集。(2)建立评判集V={v1,v2,…,vm},j=1,2,…,m。(3)用隶属度分别描述各最高层子因素相对于评判集V的隶属程度,得到单因素模糊评判矩阵R,其中rij表示评价因素ui对评价集vj的隶属程度。R=(r11r12⋯r1mr21r22⋯r2m⋅⋅⋅⋅⋅⋅rij⋅⋅⋅rn1rn2⋯rnm)其中,0≤rij≤1,m∑j=1rij=1。(4)单级模糊评价,先采用AHP法或专家意见法等方法建立各最高层子因素集的权重集W={ω1,ω2,…,ωi,…ωn},i=1,2,…,n,然后得到单级模糊评价结果B=W·R=(b1,b2,…,bn),其中“·”为模糊运算符,这里取矩阵的普通乘法运算。(5)多级模糊综合评价,先将因素集U分成各层次因素集,再从最高层次因素集开始,利用单级模糊评价法进行逐层评价,最终通过对第一级因素集的评价得到综合评价B。若评判集可用数量化表示,即V={v1,v2,…,vj,…vm},j=1,2,…,m,则可得出多级模糊评价总评分为P=(b1,b2,…,bm)(v1,v2,…,vm)T,依据P值的大小进行优劣选择。3.2确定评判集及定量评分由交通影响程度的评价指标可看出,影响程度研究涉及因素较多,既有定性因素也有定量因素。在北京这样一个发展中城市,道路建设多、交通需求增长快、城市各个范围交通状况差别大,要为每一个因素寻找一个评价标准建议值困难重重,不如使用交通影响程度的模糊评价法,使用负荷度评价、交通运行评价、交通组织评价、交通安全评价四项评价准则,求出交通满意度,为审批部门提供决策依据。由于交通影响程度的评价指标体系包括两层指标,故交通影响程度选用两级模糊评价。依据交通影响各相关因素之间的关系及其分别对综合结果影响的主要程度,由AHP法得到权向量如表5所示。评判集由各种可能的评定结果组成。对交通影响程度而言,选定评判集:V={影响接受,影响可接受,影响还可接受,影响不可接受,影响完全不可接受}={v1,v2,v3,v4,v5}各等级的定量评分如表6所示。对某项目交通影响程度进行模糊评价,首先由专家评价结果得出第二级综合评判的评判矩阵R1,R2,R3,R4,即由专家选择各指标所处的等级,而后用对该等级认可的专家人数,除以专家总人数,即得到各指标对评判集的隶属度R矩阵,然后计算如下。对负荷度评价指标的综合评判:B1=W1⋅R1=(ω11,ω12,ω13)(r111r112r113r114r115r121r122r123r124r125r131r132r133r134r135)对交通运行评价指标的综合评判:B2=W2⋅R2=(ω21,ω22)⋅(r211r212r213r214r215r221r222r223r224r225)同理,对交通组织评价指标的综合评判:B3=W3·R3对交通安全评价指标的综合评判:B4=W4·R4在第一级综合评判中,评判矩阵R的各行即为B1,B2,B3,B4,则第一级综合评判:B=W⋅R=(ω1,ω2,ω3,ω4)(B1B2B3B4)由以上评判结果可知,该项目交通影响的综合评价结果P=B·(v1,v2,v3,v4,v5)T=B·(95,82,67,52,22)T(其中,矩阵(v1,v2,v3,v4,v5)取影响程度各等级的平均数),判断P所处等级的范围,从而判断交通影响程度。4项目影响程度评价以北京市西城区某改造项目为例,研究其交通影响程度。该项目位于北京市西城区,西起华安花园商住楼,东至商业部、西城区房管局住宅楼,南起莲花池东路,北至西城区房管局宿舍,其研究区域如图1所示。由专家评价结果得到得到模糊评判矩阵,见表7。得到第二级综合评判