建设项目交通影响评价系统设计与开发

李畅

摘要：国内尚未有专门针对于交通影响评价的辅助设计系统。为了降低交通影响评价的工作强度，提高交通影响评价质量,本文研究开发了符合国家标准和地方性标准的交通影响评价辅助系统。该系统能完成交通影响自动评估，实现项目报告的自动生成和同步更新。系统开发使用了TransCAD和Word二次开发技术,利用GISDK和VSTO开发，开发平台主要为Visual C# 2008。系统采用了三层体系结构，并利用XML技术，解决了多元异构数据集成问题。开发的系统已成功运用于多个交通影响评价项目，结果表明新开发的系统可提高工作效率约3～5倍，并能有效避免计算错误。

关键词：交通影响评价；交通规划；VSTO; GISDK

1 背景

合理控制用地规模和开发强度对保持道路交通服务水平影响深远。交通影响评价(Traffic impact Analysis , 简称 TIA) ,是在城市土地开发或土地使用性质变更立项之前,定量分析评估其对城市交通的影响范围和影响程度 ,并制定解决方案和补偿政策的过程[1]。

交通影响评价(TIA)源于美国，于二十世纪七八十年代发展起来，其技术体系在美英等发达国家发展已较成熟。相对于城市综合交通规划，交通影响评价项目数量大，重复性强。设计院交通影响评价工程师劳动强度，繁重的设计任务甚至会导致项目研究质量不高。其次，评价过程引入的计算错误或标准理解错误，降低了交通影响评价的可信度。因此，有必要基于国家和地方标准，开发交通影响评价辅助设计系统，提供工作效率和评价的客观性。本文，研究了交通影响评价辅助系统的构架设计和实现的关键技术，充分利用XML技术、工作流技术和VSTO(visual studio tools for office)开发了交通影响评价系统（TIA1.0）,实现了评价计算分析和项目报告自动管理的一体化。

2 交通影响评价系统现状

为了分析国内外交通影响评价辅助系统的使用情况，研究通过文献查阅和问卷调查的方式进行了调研。通过文献查阅，国内尚未有功能完整的，大规模推广应用的交通影响评价辅助系统。通过Email和电话调查的方式对国内从事交通影响评价的设计单位和高校进行了调查，包括深圳发展研究中心、上海市城市规划设计研究院和长沙市建筑研究院等单位。统计结果表明，国内设计单位进行交通影响评价，主要通用的交通规划软件和Excel等计算软件完成。主要使用的规划软件包括TransCAD, CUBE/Trips, Vissum,EMME/2,其中超过一半的调查者使用TransCAD。此外，微观仿真软件Vissim也被用來进行交通影响评价。

现有软件并非诊对交通影响评价，用户普遍反映，在使用过程中需借助Excel等多种软件完成，并且重复劳动量大。此外，现有软件全都不支持交通影响评价国家标准或地方标准。因此，有必要设计一款支持交通影响评价国际和地方标准，并且能够按照标准进行计算分析，且能完成项目报告自动管理的系统。

3 交通影响评价系统框架

本文研究的交通影响评价系统有以下几个目标：（1）易用性好，不需漫长的培训学习过程；（2）能自动生成报告文本，且用户更新参数及数据后自动更新文本；（3）支持2010年版《建设项目交通影响评价技术标准》（CJJ/T141-2010）及地方标准；（4）用户自定义评价模型和标准；（5）支持异构数据的管理。针对上述目标，对系统的功能模块和软件构件进行了设计。

3.1 功能模块

交通影响评价是研究建设项目或城市土地利用变更对交通的影响。其目的是通过分析项目建成投入使用后, 新增的交通需求对周围交通环境产生的影响程度和范围, 从而在满足一定服务水平的条件下提出对策, 减小项目带来的负面影响, 缓解项目产生的交通量对周围道路的交通压力。按照《建设项目交通影响评价技术标准》（CJJ/T141-2010）规定的评价内容和系统的设计目标，系统功能模块如图1。

图1 交通影响评价系统功能模块

3.2 数据流

交通影响分析需要大量相关数据作为支撑,主要包括建设项目信息、用地现状及规划数据、现状路网与规划路网信息、出行调查数据、现状交通流量调查数据、公共交通数据、静态交通数据、慢行交通数据等。交通需求分析过程产生背景交通量、项目交通量等结果。项目评估阶段产生路段评价表和交叉口评价表等。这些数据有图形数据也有文本数据。

3.3 软件构架

了实现设计目标，采用了基于统一数据接口的集成方法。交通影响评价涉及大量的图表等异构数据，因此，设计了统一的数据接口。交通影响评价交通需求预测工作量大，为了保持软件的易用性，系统利用TransCAD提供的GISDK开发技术，开发了交通影响评价系统的交通需求分析和交通评价模块。文档自动管理功能，静态交通分析、公交分析以及文本自动管理等其它功能则利用Visual C#2008和MSTO技术开发，作为word的一个组件。交通需求模块和文本自动管理模块通过XML数据统一接口交互。软件采用了3层的系统构架，包括用户端应用层、中间数据驱动层和数据层（如图2）。

图2 交通影响评价系统构架

4 软件实现及其关键技术

本系统的开发充分利用了现有软件，用户对于界面熟悉，可以迅速掌握使用方法。软件体系结果采用数据集中的模式，系统机动车需求预测、路段评价和交叉口评价基于TransCAD开发；其它部分采用visual C#2008和MSTO技术开发。两个模块交互是通过数据驱动模块完成，该数据驱动模块充分利用了XML的异构数据交互技术。

4.1 异构数据交互

交通影响评价过程产生的交通流量图等图形数据采用XML元数据描述，元数据内容包含图形文件的名称、内容和存储路径等，这些信息用来插入并同步Word文档。分析的表格采用XML文件存储；交通影响评价标准数据、地方性标准（如停车配置标准）和评价模型等数据也采用XML格式存储。调查数据等规模较大的数据存储于sqlite嵌入式数据库，并利用.net的封装接口访问。

4.2 GISDK开发技术

GISDK是一种强大的宏编程语言，由三部分组成：Caliper Script程序开发语言、用于应用程序编译和测试的交互开发工具以及客户服务器功能。运用GISDK可以进行多方面的二次开发，其中通过Add—ins用户可方便地使用现有的软件功能，也能批量自动化实现某些动作。交通影响评价系统的交通分析模块基于此开发，替换了内置的OD反推模型，设计了适合交通影响评价的考虑用地的小区域OD反推模型；扩展了工具箱的功能，能够自动完成交通分析和评价，并自动绘制各种图标。在该用户操作界面可主动完成报告文本的更新。

图4 交通影响评价系统（TIA1.0）交通分析模块

4.3 Vsto开发技术

本文提出了一种基于Microsoft Visual Studio 2008 Tools for the Microsoft Office System(VSTO 2008)的智能文档技术，以非结构化文档处理为核心，实现了Office办公软件与交通影响评价系统相融合。一般来说使用Vsto 3．0创建的解决方案类型分成2类：文档级解决方案和应用程序级解决方案。发人员不但可以使用各种控件，包括WinForm托管控件和VSTO宿主控件(如Bookmark。XMLNode等)，而且可以利用Visual Studio为这些控件提供的丰富的设计时支持来提高工作效率。交通影响评价的Word工作端，采用了外接应用程序的方式，作为一插件扩展word功能，用户的绝大多数操作在word的交评工作窗口完成，非常类似工程造价软件Wcost的操作模式(图5)。

图5 交通影响评价系统（TIA1.0）工作界面

5 实例分析

利用所开发的交通影响评价系统（TIA1.0）,对长沙市一商业开发项目进行交通影响评价分析。项目集商业、酒店、娱乐、办公于一体的综合体项目，项目包括一栋63层的酒店及办公楼及其商业配套，一栋25层的酒店和4层精品商业及娱乐区。项目净用地面积27593.75平方米，总建筑面积231503.678平方米，建筑密度43.51%，绿地率30%。交通应评价系统和传统的利用TransCAD和Excel完成任务的工作流程对比情况，如图所示。

项目分别由两名独立的人员完成，两名设计人员的工作经验背景完成，交通调查数据由其他工作人员整理。使用本论文开发的系统完成任务耗时2天，TransCAD和Excel需要约6天的时间。文本数据结果对比，分析结论基本一致；使用TransCAD和Excel的文本出现一处计算错误，公交剩余量計算出现疏忽。本文开发的系统已在十余个交通影响评价中使用，交通影响评价系统可以提供工作效率3-5倍，并且有效避免了计算错误。

6 结语

目前国内尚未有专门用于交通影响评价的辅助设计系统。为了降低交通影响评价设计单位的工作强度，提高交通影响评价质量。本文研究开发了，符合国家新标准《项目交通影响评价标准》2010和地方性标准的交通影响评价辅助系统。该系统基于TransCAD和Word,利用了GISDK和VSTO技术，主要使用Visual C# 2008开发。系统采用数据集成的技术，利用XML技术，解决了多元异构数据集成问题。利用该系统，交通影响评价设计人员可迅速完成高质量的交通影响评价报告，测试显示新开发的系统可提高工作效率3～5倍，并能有效避免计算错误。该软件基于TransCAD开发，未来的开发中将逐渐迁移至自主研发的OpenTrans交通规划平台[9]。

参考文献

[1] 李春艳，李先，彭宏勤，等. 基于交通影响评价的交通需求预测共享平台框架分析[J]. 交通运输系统工程与信息. 2009(6): 108-113.

[2] 吕贞，陆建，吴孟庭. 相关系数模型在交通影响分析中的应用[J]. 交通运输工程与信息学报. 2009(4): 118-123.

[3] Zhang Liye, Wei T. Research on flexible architecture of transportation planning system based on GIS-T[C]. 2009 WASE International Conference on Information Engineering, 2009.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。