基于TransCAD的环胶州湾高速新建收费站经济影响分析
黄晓东
（青岛市黄岛区自然资源局,山东 青岛 266500）
摘要： 针对环胶州湾高速公路拥堵急剧增加问题，提出在营海镇和红石崖镇之间建立收费站，通过建立收费站改善胶州经济技术开发区的出行条件，并促进青岛市胶州经济开发区的经济发展。结合社会经济基础资料，运用TransCAD软件进行路网建模，根据交通规划四阶段法预测未来年的交通量分布，获得环胶州湾高速新建收费站对青岛市胶州经济开发区经济发展的合理评价结果。
关键词： 交通拥堵；TransCAD；四阶段法；经济发展
引言
胶州湾是青岛的母亲湾，青岛市确定了拥湾保护、环湾发展的战略布局，在胶州湾北部设置了青岛高新区、西部设立了胶州经济技术开发区。目前环胶州湾开通了海底隧道、跨海大桥、环胶州湾高速、双积路等通道。前期胶州经济技术开发区是待开发的滩涂地，生产生活活动较少，环胶州湾高速在营海至红石崖段大约20 km，没有设置收费站，随着开发区的建设，居住、院校、生产、物流等经济活动日益繁荣，胶州开发区的出行量激增。为了促进开发区经济发展，便利交通出行，胶州湾大桥胶州支线预计在2019年通车，为了优化区域路网结构，建议在营海至红石崖段增设胶州湾高速开发区收费站，与跨海大桥支线连结，形成开发区对外出行的交通干线网络。新建收费站的选址需要结合胶州开发区的总体规划、道路网等社会经济基础资料进行分析，新建收费站对当地经济发展影响可以通过建立交通分配模型对拟建项目前后交通量和经济发展预测的比对得出为政府提供决策支持。
考虑到本文是从义务教育、医疗卫生和社会保障与就业三个行业来分析我国基本公共服务均等化供给的影响因素，我们建立以下的面板计量模型。
1 四阶段法交通量预测基本步骤
研究环胶州湾高速设置收费站对于青岛高新区、胶州经济技术开发区经济的影响，通过建立transcad模型分析增设高速出入口对青岛市胶州湾交通可达性和青岛市胶州经济开发区的发展，得出环胶州湾高速新建收费站对青岛市胶州经济开发区经济发展的合理评价结果。预测公路交通量的四阶段法主要研究公路交通量的发生、吸引情况及其与社会经济的关系，同时采用国外通用的弹性系数法进行相关预测，作为四步骤模型的补充[1]。总体研究思路见图1。
图1 交通量预测
2 基于TransCAD的交通量预测过程
2.1 拟建收费站工程所在地
根据跨海大桥胶州支线的建设规划，结合区域路网规划，新建收费站的选址应在胶州经济开发区区域，通过S397路，与胶州支线形成快速通道。拟建项目区域见图2，类比3个位置，通过分析，确定1个位置。
图2 拟建项目位置
2.1.1 交通小区划分
根据拟建项目的地理位置及社会经济发展、用地性质、路网结构及交通分布等因素，以拟建项目影响区所在区域为划分基础，共划分为20个交通小区，其中包括14个内部交通小区，6个外部交通小区，见图3。
重力模型法：
式中：Tij —交通小区i 和j 之间的出行量,次/日；Pi 为—交通小区i 的出行产生量，次/日；Aj —交通小区j 的出行吸引量，次/日；、Ki 、K 'j —出行产生量和出行吸引量的约束系数；f （Rij ）—摩擦因子。
质量评估包括对水泥浆的黏稠、河砂含沙量、砂浆配合比例、砌体孔隙率。建立严格的质量评估体系，能够保证工程的质量，从而保证工程有效抵御洪水侵袭，达到防洪标准。
图3 交通小区划分
图4 路网分布
2.2 交通生成与吸引预测
交通分布预测是将预测得到的交通生成与吸引总量分配到不同交通小区，反映小区间空间流量分布。出行分布模型采用重力模型法，重力模型引入了交通区之间的阻抗，既可以反映土地使用的变化对出行分布的影响，也可以反映交通设施的变化对出行分布的影响。青岛是快速发展中的城市，未来用地发展变化很大，重力模型法可充分反映城市的这种变化[3]。重力模型法交通分布预测考虑因素较全面，尤其是此法强调了局部与整体之间的相互作用，全面结合青岛市各区居民出行特点，重力模型法可以较客观反映出实际。
2.3 交通分布预测
发生与吸引交通量的预测是交通需求预测四阶段预测中的第一阶段，是交通需求分析工作中最基本的部分之一。交通出行生成采用交叉分类预测法进行预测，即以家庭为基本预测单位，通过统计家庭平均出行率，然后以家庭基本单元数量与对应出行率相乘，再通过求和获得居民交通出行生成量。交通吸引是指所有基于家的出行和非基于家的终点出行，采用交通吸引量比率预测法，即根据各用地类型面积及单位面积的出行率预测交通吸引量。
2.1.2 道路网的创建
通过拟建项目区域的交通量和周围小区的路网结构建立新的路网模型，路网分布见图4。根据TransCAD的功能，为每个路段创建两个方向（AB方向和BA方向），针对不同的道路等级设置道路的属性，采用TransCAD线层编辑工具构建道路网络。道路的属性字段主要包括道路名称（Name）、道路设计车速（Speed）、道路起终点标号（Node）、道路车流量（Count）、道路设计通行能力（Capacity）、道路车流行驶时间（Time）等[2]。
交通量的分配是四步骤交通需求模型的最后一个阶段，交通分配的目的是将各种交通方式的O—D交通量矩阵按照一定的方法分配到交通道路网的各条道路中，求出拟建项目新生成的各种出行方式的出行量，进而换算出新增机动车交通量，最后对新增交通量在研究范围内进行交通分布和分配。TransCAD软件中的交通分配模型包括全有全无模型、随机模型、增量加载模型、容量限制模型、用户平衡模型、随机用户平衡模型和系统最优模型。结合青岛市道路网特点及模型的创建，采用用户平衡模型[5]。用户平衡模型以Wardrop第一原理为基础，核心为道路的使用者不会因改变行驶路径而缩短出行时间。
2.4 交通方式划分
交通方式划分是交通需求预测四阶段法的第三阶段，其主要目的是将各个小区之间的交通量划分为各种交通方式的分布量[4]，根据《海湾大桥交通流量预测分析报告》及拟建项目周围交通量的调查确定。
2.5 交通量分配
结合青岛市各区居民出行特点和道路网的复杂程度，根据阻抗函数即摩擦因子采用复合函数进行预测，预测结果PA矩阵见表1。
表1 PA矩阵
3 拟建项目的预测对比分析
3.1 拟建收费站对环胶州湾高速通道的影响
非生长季自然覆盖物主要为凋落物与积雪。凋落物\积雪是否存在及其厚度对土壤温度高低及变化程度有很大影响，尤其是在低温的冬季。凋落物或积雪能够改变（增加）所覆盖土壤的温度，从而对温室气体的产生和排放产生影响。例如较厚的覆盖层能够隔离表层土壤与低温空气，降低土壤冻结的强度及冻结的深度，这种环境会有利于反硝化作用[41，34]。据报道冬季放牧会减少土壤调落物覆盖，从而导致冻融期草地N2O排放显著降低[15]。
接到车后对故障现象进行确认，情况属实。连接专用诊断仪，相关系统内未存储故障代码。在试车途中，加速及高速行驶状态下一切正常，但是一旦堵车或停车，发动机就会出现抖动，严重时发动机会自动熄火。
在营海镇和红石崖之间拟建收费站，将收费站东西连接道路升级改造，东接胶州支线，西连沈海高速的九龙立交收费站，形成胶州开发区的东西向快速路，为跨海大桥形成便捷的集散通道，有效地将服务范围内的车流吸引到大桥上来。同时跨海大桥与G22间距13 km，道路网密度变得合理，路网容量和道路服务水平也相应提高，进一步发挥出跨海大桥对两岸一体化发展的交通引导和辐射带动作用。
3.2 拟建收费站对出行费用分析
收费站的建设最终目的是大桥的最有效使用，以利于引导和促进环胶州湾高速公路一体化发展。收费站的收费起步价格的确定应结合南部隧道和胶州湾高速公路综合考虑，起步价格应适中，其收费价格调整应遵循循序渐进的方式，避免大起大落。这样可以在前期最大程度吸引车流，促进两岸发展，从而进一步加大两岸交流，形成良性循环，跨海大桥的效益也会相应提高。
3.3 拟建收费站对青岛胶州经济开发区连通性的影响
对胶州经济开发区直接经济效益是指拟建项目建成后，改善了胶州经济开发区的交通状况，降低了运输成本，促进了公路运输业的发展，刺激了由于区域间客货运量的增加所产生的公路使用者效益，为胶州州工业园出行提供便利。就青岛市赖以发展的港口而言，拟建项目的建成，降低出行成本，不仅可以加强青岛老港、前湾港、油港三港之间的协作，而且可以更好地发挥港口的整体效益。因此，要充分利用开发区独特的地理位置，以及交通运输，保证轮渡的运输、环胶州湾公路和跨海大桥，以及海地隧道交通的顺畅，这对青岛以及开发区的经济发展将起到更积极的作用。
4 远景展望
拟建收费站项目建成后，能改善胶州经济开发区的交通状况、降低运输成本、促进公路运输业的发展、刺激区域间客货运量的增加所产生的公路使用者效益。在此基础上，建议进一步对环胶州湾高速路网优化，将S395升级为四车道快速路，以此提高S395的道路通行能力，同时改造营海立交桥，改善所在服务区域交通条件和投资环境,强化中心城市的经济文化辐射作用，为沿线地区宏观经济增长、产业结构调整及其布局的优化、城镇化发展做出重要的贡献, 产生巨大的经济效益和积极的社会影响。
5 结语
拟建环胶州湾高速收费站一方面为了更好扩展青岛市的经济腹地范围，尤其强化与日照市的经济联系，为促进青潍日一体化发展提供交通载体。另一方面促进胶州经济开发区的经济发展起到至关重要的作用，为沿线人员就业提供保障，为就业人员的出行提供便利。
《热爱生命》是杰克·伦敦高歌的一曲珍爱生命的乐章。笔者在教学该文时，引导学生勾画出表示时间的词语，或者自己喜欢的词语，试着复述故事。有的学生说：“到了傍晚，他被恐惧包围着，甚至想到了死……”“他超越了生命的极限，时昏时醒，人狼之间展开了生死对决，最后他战胜了病狼。”“坚持爬到河边的他被科学考察人员救起，与大自然搏斗的他活了下来。”复述让学生深入解读文本，学生的概括能力与口头表达能力得到了有效的发展。
参考文献：
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[2]杨林,宋国壮.基于TransCAD的改扩建公路交通量预测影响因素分析［J］.森林工程,2014,30（4）:141-146.
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An economic effect analysis of building a new toll station in Jiaozhou bay expressway based on TransCAD
HUANG Xiao-dong
（Natural Resources Bereau of Huangdao District Qingdao City,Shandong Qingdao 266500China ）
Abstract: In view of the problem of rapid increase of traffic congestion in Huanjiaozhou Bay expressway,it is proposed to set up toll stations between Yinghai Town and Hongshiya Town, and to alleviate the existing traffic congestion problems by establishing toll stations,and promote the economic development of Qingdao Jiaozhou Economic Development Zone. Combined with the data of social and economic base, the road network is modeled with TransCAD software, and the traffic volume distribution in the future year is predicted according to the four-stage method of traffic planning. The reasonable evaluation results of the economic development of Jiaozhou Economic Development Zone in Qingdao were obtained by the newly built toll collection station in Jiaozhou Bay.
Key words: traffic congestion；TransCAD；four-stage method；economic development
中图分类号： U491.123
文献标识码： A
收稿日期： 2019—06—07
作者简介： 黄晓东（1981—），男，山东莱州人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为交通规划、城乡规划、国土空间规划。
标签：交通拥堵论文; Transcad论文; 四阶段法论文; 经济发展论文; 青岛市黄岛区自然资源局论文;