063基于职住平衡的控规交通承载力分析

胡 冬

【摘要】城市土地利用和交通之间具有相互推动和相互制约的复杂关系，目前对土地利用与交通的

关系研究侧重于探讨宏观层面的空间布局影响和微观层面的交通影响分析，而在中观层面的控制性详细规划中却缺乏土地利用与交通的协调关系的定量分析方法。本文提出以路网负荷度指标进行交通承载力分析，进而评价控规总量指标与交通的协调程度，其中基于对职住平衡概念和测度方法的分析得到一种适于预测控规层面交通需求总量的方法。

【关键词】控制性详细规划；交通承载力；土地利用；交通规划；职住平衡

引言

控制性详细规划是城市总体规划与建设实施之间从战略性控制到实施性控制的编制层次。控制性详细规划实现总体规划的意图，并对建设实施起到具体指导作用，同时成为城市规划主管部门依法行政的管理依据。

控制性详细规划不仅具有法律效力，又是具有深入控制能力的技术手段，体现在其具体而明确的控制指标上。这两方面的内在属性要求控制性详细规划必须具备科学的指标确定方法和高水平的规划编制技术。

在一定的道路网络规模下，城市用地的过度开发往往是导致交通拥堵的本质原因，因此城市道路网络的交通承载力是决定控规控制指标的核心因素之一。现行的规划体系中，宏观层面通过总体规划和综合交通体系规划的衔接来平衡用地和交通的协调关系，微观层面则有交通影响评价对具体的土地开发项目进行提前评估，但在中观层面控制性详细规划中却一直缺乏有效的技术手段来实现交通对用地的反馈分析，从而大大影响控规控制指标的科学性和合理性。

交通承载力主要是分析交通设施可提供的交通支撑与规划范围内的交通需求之间的匹配关系。交通设施包含道路设施、公共交通及停车设施等方面，本文主要从路网交通容量的角度说明交通承载力分析在控规阶段确定土地利用强度中的应用，建立路网交通容量与控规用地强度的量化评价和反馈模型。

1．路网饱和度

一方面，城市居民以用地为载体发生相应的社会活动，并进一步产生一定的交通需求；另一方面，在一定的服务水平下，既定的道路网络所能提供的最大交通承载力（交通供给）也是确定的。因此，分析控规范围内交通供给和需求的比例关系，可以从总体上评价控规确定的用地开发强度是否合理。模型的基本形式为：

L=V/C （1） 式中，L：路网饱和度，反映路网交通的运行状况；V：规划范围内高峰小时路网机动车需求总量；C：路网交通剩余供给总量，即既定路网方案所能提供的最大交通承载力C1扣除过境背景量所占用的道路资源供给C2后剩余的供给量。

为了得出规划控制指标与道路交通基础设施承载力指标之间的函数关系，关键在于：（1）根据既定路网方案计算其所能提供的剩余交通承载力上限；（2）建立需求总量V与控制指标的内在联系。

2．剩余交通供给总量

对于道路网络而言，交通供给总量指标不仅应能反映出路网的总体规模（长度），也应反映出道路的通过能力（宽度），同时为便于对应需求量指标（机动车辆数），本文采用单位时间内道路网络所能承担的最大车公里数作为交通供给总量的衡量指标，计算公式如下：

CC1C2 licimiljQj （2）ij11ns式中，li：路网中第i条路段的长度；ci：第i条路段的单车道通行能力，城市道路单车道通行能力与路段长度（上下游平面交叉口间距）有关，建议取值如表1-1所示；mi：车道修正系数，建议取值如表1-2所示；lj：第j条过境道路路段的长度；Qj：第j过境道路路段的过境背景交通量。

表1-1 城市道路单车道通行能力表(pcu)

道路等级 快速路 主干道 次干道 支 路 >1000m 1800 1200 — — 交叉口间距 500~1000m 250~500m — — 1000 800 800 600 600 500 <250m — — 500 400 表1-2 通行能力车道修正系数

单向车道数 修正系数

1 1 2 1.67 3 2. 4 3.35 过境背景交通量的计算对于建成区可通过增长率法进行预测，对于新建区则可将控规范围的基础输入指标置零后输入上一层次交通规划模型中运行得出交通量预测结果，在缺乏基础数据和上位模型的条件下，也可通过类比估计或多方案分析等经验法进行预测0，限于篇幅本文不作赘述。

3．基于职住平衡的交通需求总量

居民本身作为交通出行者，是交通产生的内在因素，而城市就业岗位则是吸引交通的根本动力，因此采用原单位法预测交通需求时首选人口和岗位数作为输入条件，函数表示为：

Df(P,E) （3） 式中，D：规划范围内的出行需求总量；P：规划范围内的居住人口；E：规划范围内的就业岗位数。

（1）对于整个城市而言（或对于规模较大且程度很高的控规范围），可以认为职住完全平衡，假设一定历史时期内就业率α稳定，则上述函数的具体形式为：

DPaEbPb （4） 式中，a：居民日均出行次数； b：单个岗位吸引的日均出行次数；

（2）但在一般的控制性详细规划的规划范围内，职住不可能完全平衡，甚至平衡程度很低。考虑极端的情况，即假设规划范围内的居民全部在外部工作，而所有就业岗位所吸引的出行全部来自外部，则控规范围内的交通需求总量为：

DPaEb （5） （3）考虑更为普遍的情况，即部分居民在规划范围外工作、就业岗位吸引的出行部分来自外部。引入从质量上反映职住平衡程度的“指数”β 0，其含义为既在规划范围内居住也在规划范围内工作的居民数与居住在规划范围内但工作于规划范围外的居民数的比值，β越大表示职住平衡程度越高。通过简单的数学推导可以得到控规范围内的交通需求总量为：

DPaPaPaPa(Eb)Eb （6）

1111式中

PaPa表示规划范围的内部出行，表示居住在内、工作在外的对外出行，

11(EbPa)表示居住在外、工作在内的对外出行。 1事实上，当β=0时，式（6）则退化为式（5）表示职住完全不平衡（没有内部出行）的情况；当β接近于（P-1）甚至无穷大时，式（6）则退化为式（4）表示职住完全平衡（全部为内部出行）的情况。

道路网交通承载力的分析以高峰小时机动车为对象，因此需要将上述以全天出行人次为单位的交通需求D转换为高峰小时标准小汽车交通量Q，如式（5）所示。

Qi1mDeifigi （7） hiei表示第i种交通方式的出行比例；fi表示第i种交通方式的标准小汽车转换系数；式中，

gi表示居民高峰小时出行比例；hi表示第i种交通方式的高峰小时平均载客率。

高峰小时机动车出行量Q不能反映路网意义上的需求总量，因为其没有体现出行者的空间距离特征，因此引入有效平均出行距离Se的概念以表征所有机动车出行者在控规范围的路网内实际发生的平均空间移动距离，则控规范围内的交通需求总量V可表示成：

VSeQSei1mmDeifigi(PaEbEb)eifigiSe （8）

hi(1)hi1i

4．参数分析及估计

式（8）中的居民日均出行次数a、单个岗位吸引的日均出行次数b、方式划分比例e、标准小汽车转换系数f、高峰小时出行比拟g以及机动车高峰小时平均载客率等指标均可通过城市或类似地区的居民出行调查数据库获得。以下对指数β和有效平均出行距离Se进行分析。

4.1 有效平均出行距离Se

城市居民出行调查中可得到城市居民机动车出行的平均出行距离和出行距离分布数据，

可直观地反映居民在城市中日常出行的空间活动范围并体现了机动车出行者对道路资源的使用情况，但在控规范围内机动车出行者对道路资源的使用与机动车出行的平均出行距离之间的关系却有所差异，因为出行者的相当部分空间移动是发生在控规范围外的，并不占用控规范围内的道路资源。有效平均出行距离Se表示所有机动车出行者在控规范围的路网内实际发生的平均空间移动距离，“有效”的本质意义是指使用了本控规范围内的道路资源。

4.2 指数β

指数（impedance index）对于职住平衡程度的测度必须置于一定的地域范围内，有学者将其归纳为宏观、中观和微观三个层次，并且指出宏观和微观的测度结果对于的制定都有较大的局限性，因为宏观层面当地域范围扩展到一定程度时，指数自然地倾向于极大，而微观层面则自然地倾向于极小且不具备显著的统计意义。大多数研究者认为中观层面的职住平衡测度才是有效的，这为本文在控规层面的交通需求分析中引入该指数提供了一定的理论依据。

0

4.3 β和Se的估计

地域范围对测度职住平衡程度的影响揭示了居民出行距离分布（主要是通勤距离）与指数之间的相关性，即在一般情况下，两个同等规模的控规范围中，平均居民出行距离较小的控规范围职住平衡程度高于平均出行距离较大的控规范围的可能性大于相反的情况。

本文根据以上结论并结合边界条件分析提出一种β和Se的线性近似估计方法。假设控规范围内的最大出行距离为Smax（由控规路网决定的确定值），该距离将机动车出行距离频率分布曲线分成左右两侧，设左侧的累积频率为F左，则右侧的累积频率为（1-F左）。分析边界情况：

（1）当Smax=0时，F左=0，F左/（1-F左）=0；

（2）当Smax无穷大，F左=1，因此F左/（1-F左）也趋向于无穷大；

因此β与F左/（1-F左）在边界上是对应的，结合以上职住平衡程度与居民出行分布之间相关性的分析，可假设当Smax变化时，两者的对应关系是线性的，则有：，

F左/（1-F左）（9）

上式解析意义在于假设出行距离小于Smax的出行全部是内部出行，而出行距离大于Smax

的出行全部是外部出行，即忽略了出行距离较小的对外出行（可称之为“边界出行”）。首先，由于受到控规路网的物理，大于Smax的出行理论上不可能是内部出行；其次，控规往往以铁路、高快速路、水系和行政边界来确定规范范围，规划时也通常将其作为一个逻辑整体

统筹考虑，使得控规范围在空间结构和功能布局上具有相对的性，进而使距离较短的出行集中在控规范围内发生。

Se可根据下式近似估计：

SeS左（1-F左）inmjSij （10） mn式中，S左：出行距离分布曲线位于Smax左侧的出行距离期望值；n：控规范围内由市政道路围合的地块数；m：控规范围的出入口数量；Sij：第i个内部地块与第j个出入口之间的最短路径距离。式（10）右侧的第二项忽略了控规范围内地块本身和对外出行分布的不均匀性而采取了算数平均的处理方式，因此存在一定误差，但由于将Se拆分成两项而第一项的内部平均出行距离是相对准确的，从而减小了误差的范围。

5．评价标准

综合式（1）~（2）和式（8）~（10），即可分析计算出路网负荷度L的具体结果。 路网负荷度L与交通运行状况是正相关的关系，在稳定有效的交通管理控制措施和公交服务水平下：路网负荷度越小则说明交通运行状况越好，但负荷度过小也说明道路资源没有被充分利用，要么是路网规模规划得过大，要么是土地没有得到充分得开发；路网负荷度过大时极易发生交通拥挤和堵塞，说明道路资源不能支撑土地利用产生的交通需求。本文参考国内外类似的以负荷度和服务水平等级的划分标准0 0，并结合实践经验，建议控规层面路网负荷度的最佳水平应为0.65~0.8，此时交通运行状况良好，且道路资源被充分利用；建议下限控制值为0.5，即当L小于0.5时，规划道路资源浪费严重，应反馈减小规划路网规模，或在其他因素约束下适当提高规划控制指标；建议上限控制值为0.9，此时路网负荷度过高，交通运行非常不稳定，极易发生较严重的交通拥堵情况，应提高路网规模和公交服务水平，或在其他因素约束下适当减小规划控制指标。

6．存在的问题和进一步研究方向

（1）β的大小还受到、规划引导措施、产业布局等诸多因素的影响，而本文建立的估计β的方法仅假设了职住平衡程度与居民出行距离特征的线性相关性，且忽略了“边界出行”，因此其对实际情况模拟的准确程度还有待检验。

（2）Se计算式的第二项将对外有效平均出行距离近似为各地块与各出入口最短路径的算数平均值，不适用于规划范围位于城市边缘区域或规划范围内各地块开发强度不均匀性很高的地块。

（3）其他参数如出行方式划分比例、平均载客率、高峰小时出行比例等数据从城市居民出行调查数据库提取后进行分析预测，但国内大多数城市提供的出行特征参数大多是城市范围的集计数据，不能体现子区域的特殊性，更合理的做法是建立参数的非集计分析模型

0

，将可体现城市子区域特征的居民收入分布、职业结构、机动车拥有量分布等作为输入条

件得到较为准确的参数估计值。

（4）本文提出的方法仅适用于评价控规的总量控制指标，并不能反馈调整控规范围内各地块控制指标，而后者具有更为实际的应用意义。

7．总结

控制性详细规划中引入交通承载力分析有助于提高规划控制指标的科学性和可靠性，在最大程度上协规开发强度与交通之间的匹配关系；路网饱和度一方面直观地反映了交通运行的总体状况，一方面体现了交通供给和需求之间的关系，因此适于评价控规开发强度与交通的协调关系； 通过引入反映职住平衡程度的指数β和反映出行者对控规范围内的道路资源使用情况的有效平均出行距离Se得到一种适于控规层面预测交通需求总量的方法。

参考文献：

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[5]美国交通研究委员会. 道路通行能力手册[M]. 人民交通出版社, 2008 [6]刘灿齐. 现代交通规划学[M]. 人民交通出版社, 2001

作者简介：胡 冬（1987— ），男，硕士，深圳市蕾奥城市规划设计咨询有限公司设计师，助理工程师。