國空背景下家居產業園區產業側交通預測方法

魏 越，趙 彬，韓軍紅

(陜西省城鄉規劃設計研究院,陜西 西安 710021)

近年來,隨著互聯網技術的發展以及人們對美好生活的向往,人們對家居產業的需求更加多元化,行業整體進入高質量發展階段,全面走向智能化、定制化、綠色化、品牌化。家居產業的產量也在逐年上漲,預計2023年其產量將達13.1萬件,同比增長10.05%。產業整體營業收入總體呈小幅度增長趨勢[1],預計2023年產業收入將達約8 000億元,2028年產業銷售規模將突破萬億元。當前,全國家居產業集群已基本形成,相關法律法規和政策也已基本完善,行業體系基本穩定。

1 區域現狀分析

片區地處蒲城縣荊姚鎮,緊靠京昆高速荊姚立交口,距離西安市區的直線距離約70 km,車程約2 h;距離渭南市區的直線距離約35 km,車程約1 h。項目地南北長715 m,東西長約1 015 m,規劃面積約66.68 hm2。北鄰荊姚立交口,南靠荊姚鎮駐地,西接廟后村,東靠省道S205。

片區處于西安都市圈北部先進制造業產業帶,緊鄰富平—閻良一體化發展區,是發展汽車、高端裝備、航空產業、新能源新材料產業,配套發展5大新興產業及相關生產性服務業的重點地區。

片區所處的荊姚鎮總人口位于全縣第二,人口基數較大,且18歲—60歲之間的青壯年人口占比達到總人口的60%以上,勞動力資源豐富。蒲城縣整體人口呈現下降趨勢,人口向縣城集中,其中荊姚鎮人口流出較為嚴重。

2 上位規劃指引

2.1 《渭南市國土空間總體規劃(2021—2035)》(陜西省渭南市人民政府)[2]

總體格局:構建“兩屏三廊三區,一心兩帶多園”的開發保護總體格局。項目地位于京昆高速沿線發展帶,區位優勢顯著。

城鎮格局:構建“一主三副、四軸多點”的城鎮發展格局。蒲城是三大副中心城市之一,項目地位于蒲城的荊姚鎮,處于蒲城的重點輻射地區。

2.2 《渭南市“十四五”工業高質量發展規劃》(陜西省渭南市人民政府)[3]

空間布局:立足制造業發展實際,以打造“353”產業集群為目標,突出縣域差異化、特色化發展,著力構建“一核四極多點”的工業空間布局。蒲城是四極中的重要一極,重點發展精細化工、新材料、工業資源綜合利用、食品工業等產業,打造陜西新材料產業集聚示范區。

園區提檔升級:按照“一縣一策,一園一產業”的發展思路,推動各工業園區重點發展1個～2個主導產業,聚焦比較優勢明顯的細分產業領域,提高主導產業集中度和入園企業關聯度。

用地保障:完善工業用地供給制度,保障全市建設用地總規模用于工業發展的不低于30%,各縣市區新增建設用地用于工業發展不低于30%,各縣市區每年工業用地增長不低于30%。

2.3 《蒲城縣國土空間總體規劃(2021—2035)》(陜西省渭南市蒲城縣人民政府)[4]

等級結構:蒲城縣的國土空間總體規劃中提出要構建“一心兩軸,五極多點”的城鎮發展格局。五極為五大重點鎮,而荊姚鎮是五鎮之一,是縣域經濟新增長點。

城鎮職能:荊姚鎮是省重點鎮,以旅游、商貿、物流主導的經濟強鎮,縣域西南綜合服務中心。

產業發展指引:依托荊姚現代家居產業聚集區,主動承接西安及周邊家居產業轉移,重點發展家居產業,建設智能家居園,做大做強蒲城家居產業;依托荊姚鎮交通區位優勢,建設商貿集鎮。

用地規模:蒲城縣統籌確定縣域各鄉鎮建設用地的規模。荊姚鎮建設用地總面積為2 408.48 hm2,比現狀2 220.93 hm2增加了187.55 hm2,其中城鎮開發邊界內新增用地規模為20.81 hm2。

2.4 《蒲城縣荊姚鎮國土空間總體規劃(2022—2035)》(陜西省渭南市蒲城縣荊姚鎮人民政府)

發展目標:以建設現代服務業為主的商貿集鎮為總體目標,項目地將打造成家居產業園,符合總體目標定位,且能夠有力支撐荊姚鎮的商貿集鎮的建設。

用地規模:荊姚鎮城鎮開發邊界劃定與縣級國土空間規劃一致,開發邊界內新增建設用地規模20.81 hm2,城鎮集中建設只能在開發邊界內開展,不得設立各類開發區。

1)缺少上位規劃直接指導。當前的國土空間規劃編制階段,綜合交通規劃的相關內容都以專題形式編制,尚未達到傳統綜合交通規劃專項的編制深度,在居民出行調查、客貨運需求預測及規劃指引方面難以形成系統性的結論。對于以嚴格土地用途管制、提高土地節約集約利用水平、統籌安排城鄉生產、生活、生態用地,滿足鄉村產業和基礎設施用地合理需求為原則的規劃背景下,無法保證家居產業園規劃的科學性、合理性和高效性。

2)缺乏規范明確指引。目前,能夠直接指導規劃、實施產業園規劃的規范主要為GB/T 51328—2018城市綜合交通體系規劃標準。但是正如該規范中所提到的,由于產業園規劃與城市空間結構、工業產業類型、貨運需求規模和城市用地布局等內容密切相關,規范也無法做到面面俱到,僅能提出部分原則性的建設要求,更多的還需要交通規劃設計師根據自身所學,針對不同城市、不同園區進行預測。但是現有的城市交通工程學理論體系更多側重于客運面,缺乏一套成熟的城市貨運體系需求預測理論。

3)產城關系密切,極為敏感。產業園的交通除小汽車、公共交通外,更多的還需考慮產業車輛也就是大型貨運車輛的運、停、管問題,并且還需考慮其配套公用設施、安全防護設施、環境保護設施、消防設施、管理設施、配套服務設施和智慧化管控設施,在道路交通用地布設上勢必不同于常規城市。并且產業園區一旦建成,自身就成為片區最大的交通集散點,對周邊交通的影響、對周圍用地的相互限制,影響極其深遠。

3 預測思路

交通預測模型是交通規劃的一個重要組成部分,它主要分析規劃區域的社會經濟現狀、交通現狀、土地使用現狀等,結合實際情況,通過各種交通分析模型進行定量計算和定性分析,推算出未來預測年該地區的規劃數據,作為制定該地區交通規劃的基礎和依據。

交通需求預測采用目前通用的“四階段”預測方法,即將預測分為出行生成、出行分布、方式劃分、交通分配四個階段來進行。交通需求預測流程見圖1。

4 交通模型構建

4.1 交通分區劃分

交通分區是交通需求分析的基本單元。為提高分析預測的準確性和科學性,交通分區劃分的原則如下:

1)交通分區以明確的界限作為分隔,如鐵路、河流和主要道路等;2)交通分區劃分盡量與行政區域劃分相一致,有利于調查數據的收集與檢驗;3)考慮分區的規劃用地性質,盡量保持分區內土地使用、經濟、社會等特性一致;4)規劃交通分區的劃分與上位綜合交通預測模型中分區保持一致;5)小區內部交通網絡比較均勻(見圖2)。

根據以上原則,在意向規劃路網基礎上劃分交通小區32個,將產業園確定為內部小區,內部交通小區5個,外部虛擬小區6個,本次研究單元位于交通小區1,2,3,4,5。取2030年為交通需求預測目標年。

4.2 交通小區劃分

1)道路等級劃分。交通網絡是建立交通模型的基礎,本次規劃以控規方案中提供的規劃路網體系為基礎,運用TransCAD軟件建立基礎的路網模型,實現交通網絡的數字化和網絡化。

在交通分析模型中,將道路分為公路、主干路、次干路、支路、質心連桿等5個等級。公路主要指連接外部的干線道路;次干道、支路為內部集散道路;質心連桿指從交通小區形心和城市道路網絡系統之間的虛擬聯系道路。

2)道路路段屬性。道路屬性包含使用每條路段所需的出行費用屬性以及影響網絡載流的其他屬性,其中主要包括路段長度、車道數、運行時間、通行能力、交通管制情況等。

其中,路段的運行時間采用美國聯邦公路局提出的公路行駛時間公式(BPR函數):

其中,ea為路段a的通行能力,即單位時間可通過的最大車輛數;qa為路段a的實際交通量;ta(0)為路段a的平均車輛自由流時間;α,β均為待標定參數。

不同道路等級的自由流速度反映著道路設計速度、道路的行駛條件,在本次需求分析中,各種等級道路的自由流速度如表1所示。各等級道路通行能力推薦指標如表2所示。

表1 各等級道路自由流速度表

5 交通生成預測

分析片區定位及功能,將片區交通需求分為兩類,即客運和貨運,并采用適當方法分別對客貨運需求量做出預測。

5.1 客運需求預測

基于初版用地及路網,依據《交通工程手冊》《交通出行率手冊》中提供的不同類別建設項目出行率,對各地塊的容積率、各評價年限的建成率以及高峰小時出行率等幾個重要參數標定,得到各地塊的出行量,結合各小區的內部出行折減系數與使用率折減系數,結合小區的范圍,得到評價范圍內各交通小區在各評價年限的交通生成量。各交通小區高峰小時客運出行量計算表見表3。

表2 各等級道路通行能力推薦指標表

表3 各交通小區高峰小時客運出行量計算表

續表

根據以上計算,產業園完全達產后,客運部分的高峰小時出行人次將達到4 753人次/h。

5.2 貨運需求預測

根據國家統計局發布數據我國家具行業現狀及發展前景相關數據見圖3,圖4。

進行擬合后,通過指數法擬合的結論更貼近客觀規律,單件營收的公式為:

y=7E+74e-0.082x;

R2=0.803 3。

將年份代入公式,預測2030年單件營收為380元/件。

根據產業測算,產業園達產后總營收將達到29億元,家具產量為764萬件。

由于家具種類、大小規格不一,在計算貨運量時按照慣用的固裝式椅子為單位進行計算,單件包裝體積約為0.23 m3[5]。產業園整體的貨運需求量為176萬m3,常規廂式貨車單車載貨體積為55.2 m3,即全年貨車裝載量需31 833趟次。

受行業特征影響,全年主要生產月應在3月—6月、9月—12月,這8個月占全年生產量的90%。而在每日來看,貨運車輛出入并不具備明顯的雙峰性(見圖5),較為平均。綜合以上考慮,產業園達產后單日高峰小時總貨運車次應為12輛/h,折標準車24 pcu/h。各交通小區高峰小時貨運出行量計算表如表4所示。

按照用地指標將貨運需求分布至各小區。

表4 各交通小區高峰小時貨運出行量計算表

6 交通方式劃分預測

交通方式劃分模型是預測出行方式的選擇,估算交通分析小區間各種出行方式的出行比例。本模型中采用的模式選擇模型為多層次分步Logit模型,其中每步只作兩種模式之間的分割計算。不同交通方式劃分的流程圖見圖6。

根據各小區用地構成及其周邊交通系統規劃情況可知,項目達產后評價范圍內以工業用地為主,其次為商業、物流、停車場用地等,考慮到評價年經濟和公共交通的發展對居民出行方式的改變,結合《渭南市城市綜合交通規劃》中各用地出行方式劃分比例以及現狀周邊用戶的出行方式調研,對范圍內出行結構進行調整(見表5)。

表5 項目出行方式結構及平均載客量表

計算出規劃年高峰小時客貨運交通量折算標準車后的出行量(見表6)。

由于項目范圍內主要為工業用地、其次是商業用地,交通晚高峰較早高峰更為集中,所以再對高峰小時標準車合計出行量進行劃分。根據《交通工程手冊》《交通出行率手冊》,結合《渭南市城市綜合交通規劃》和現狀調研資料,不同用地晚高峰的吸發比如表7所示。

由此計算不同小區客貨運晚高峰的吸發量,如表8,表9所示。

表8 各小區晚高峰客、貨運吸發交通量表

表9 各小區晚高峰客、貨運吸發合計交通量表

綜上所述,產業園完全達產后,客貨運交通高峰將出現在晚高峰,體現為駛出片區。晚高峰合計駛出標準車839 pcu/h,駛入488 pcu/h。

7 交通分布預測

出行分布模型是利用交通運輸費用模型計算的各小區之間的交通成本預測發生和吸引量在各交通分析小區之間的分布。

廣義地說,出行分布模型可歸屬于重力模型,其模型形式如下:

Tij=ai×bj×Pi×Ai×F(Cij)。

其中,綜合阻抗函數:F(Cij)=(Cij)x1exp(x2×Cij);Tij為小區i—j的出行量;F(Cij)為小區i至小區j的綜合阻抗;Cij為小區i至小區j的綜合費用;x1,x2均為阻抗函數標定參數。

其中x1,x2利用TRIPS的MVGRAM模塊標定得到,其基本原理是利用基準年的出行矩陣和出行費用矩陣推導得到。

從TransCAD反推中可以得到本項目范圍內的各交通小區的交通量分布情況。

規劃年交通出行期望線見圖7。

8 交通分配預測

交通量分配過程是將交通出行需求分配到交通網絡的過程。交通分配分道路網和公交網兩部分進行。在進行道路網分配時,采用多次迭代的平衡分配方法,在先將公交車預分配到道路網后,每輪迭代依次將小汽車、出租車和自行車在道路網上進行分配,全部分配后重新按速度流量關系計算各路段的出行時間,供下一輪迭代使用,最終達到平衡分配的結果。

規劃年路段交通量如圖8所示,交通飽和度圖如圖9所示。

9 結論及建議

通過以上分析可知,基于初版用地規劃及道路網規劃,可以負荷項目產生的交通量,常規狀況下,不會造成片區道路網擁堵,也不會對東側省道造成擁堵或者排隊現象,對后續規劃提出如下建議:

1)嚴格貫徹客貨運分流的交通組織理念,保證客貨運交通的安全、有序。

2)向項目東側省道的瞬時駛出流量較大,疊加現有過境流量,應對省道項目范圍段進行拓寬。

3)應嚴格管控交通行為,杜絕占道停車等現象,否則會對正常路段的通行能力造成較大干擾。

4)可在現有用地基礎上適當增加建設強度,增加用地價值。

本文充分考慮國土空間背景下家居產業園區實際需求,探索了一種適用于產業特征明顯的家居產業園區綜合交通需求預測方法和思路,該方法充分考慮國家、省、市、縣及企業自身五級傳導體系,體現了產業園區與其他常規城市在需求預測及規劃布局的差異性,同時該方法可在其他同類型的家居產業園綜合交通規劃中推廣應用。文中所述的方法具有較強的實用性,但未來需要在模型的準確度和理論支持方面進行改進。