小區開放對道路通行的影響

黃慧

【摘要】住宅小區開放問題在現階段引發了廣泛的關注和討論。本文選取合適的指標，構建合理的評價指標體系，分析小區開放對周邊道路通行的影響，并建立關于車輛通行的數學模型，預測小區開放所產生的效果。最后，構建不同類型的小區，定量對比分析各類型小區開放前后對道路通行的影響。

【關鍵詞】小區開放 道路通行能力 層次分析法 模糊綜合評價 BP神經網絡

1、建立評價小區周邊道路通行能力的指標體系

本文確定了用于評價小區開放對周邊道路通行影響的4個指標：道路平均車速指標I1（主要包括2個子評價指標：城市干道平均車速I11、小區內路網平均車速I12）、小區出入口及周邊道路交叉口通行能力指標I2（主要包括4個子評價指標：道路飽和度I21、平均交叉口延誤時間I22、交叉路口阻塞率I23、平均行程延誤I24）、停車設施適應性指標I3、公共交通設施適應性指標I4。

以上述4個指標作為準則層，子評價指標作為子準則層，用層次分析法求解各層指標權重，得準則層指標權重：W=[0.5275 0.2865 0.1248 0.0612]，子準則層指標權重：ω1=[0.25 0.75]， ω2=[0.0601 0.2878 0.1615 0.4905]，。

確定道路通行能力的等級域，等級A，B，C，D，E分別表示道路通行能力良好、較好、一般、較差、最差。為了更加全面綜合地對元素x進行等級評定，將等級分值化，即將A，B，C，D，E分別確定為5，4，3，2，1，這樣就可以將隸屬度向量轉變為權重關系向量，可以得到元素x的綜合等級分值：M=5*A（x）+4*B（x）+3*C（x）+2*D（x）+1*E（x）。

2、模糊綜合評價法確定目標小區開放前后道路通行能力等級

通過查閱文獻資料，可以獲得北京市道路通行能力有較大區別的三個小區的評價指標數據。依據指標各自范圍將指標值標準化，獲得統一度量標準用于模型評價。標準化數據如下表1所示：

下面，以小區1開放前道路通行能力等級評價為例，進行模型求解，其他情況同理。

（1）模糊綜合評價矩陣求解

根據隸屬度函數，可以計算出子準則層所對應的模糊關系矩陣，即各單元素評價矩陣，再計算出各一級模糊綜合評價矩陣Ri，即：

然后，將Ri歸一化，可以得到準則層的模糊綜合評價矩陣：

（2）綜合評價結果求解

準則層指標權重矩陣W與準則層模糊綜合評價矩陣R相乘，可以得到：

歸一化后，可以得到：

定性分析由最大隸屬度原則，最大值為0.41，小區1開放前道路通行能力等級為D，定量分析小區1開放前道路通行能力的綜合評價分數為：

3、 BP神經網絡預測目標小區開放前后道路通行能力

在此，假設目標小區的類型僅僅劃分為三類（AB為一級、C為一級、DE為一級）。

（1）BP神經網絡的設計

根據驗證，建立了三類BP神經網絡，都只有一個隱含層，并且其隱層的神經元個數為3， 隱層和輸出層的轉移函數分別為tansig和purelin， 訓練函數為traingdm。

（2）道路交通能力的預測與評估

選取不同的待測小區Q1，Q2，Q3，可以得到其開放前各項評價指標值的數據，如下表2所示（參照樣本值標準化）：

利用模糊評價分別對三個小區開放前的評價指標值，計算得出其準則層指標權重矩陣與各自準則層模糊綜合評價矩陣相乘結果，得Q1，Q2，Q3類別分別為第三類、第二類、第一類，綜合評分分別為2.92、3.02、3.18。

對于上述已經進行模糊評價，并且歸為不同類別的小區，分別運用訓練好的不同類別BP神經網絡進行預測（matlab實現），即可得到小區開放后其道路交通能力有效的預測值，其預測結果如下表3所示：

最后，對于不同類型的小區，計算得其QR指數，得Q1：4%，Q2：4.6%，Q3：9.7%。QR指數表明不同類別小區在開放前后，其交通能力變化的效果。通過比較，可以得出對于不同類別的（下轉77頁）