国空背景下家居产业园区产业侧交通预测方法

魏 越，赵 彬，韩军红

(陕西省城乡规划设计研究院,陕西 西安 710021)

近年来,随着互联网技术的发展以及人们对美好生活的向往,人们对家居产业的需求更加多元化,行业整体进入高质量发展阶段,全面走向智能化、定制化、绿色化、品牌化。家居产业的产量也在逐年上涨,预计2023年其产量将达13.1万件,同比增长10.05%。产业整体营业收入总体呈小幅度增长趋势[1],预计2023年产业收入将达约8 000亿元,2028年产业销售规模将突破万亿元。当前,全国家居产业集群已基本形成,相关法律法规和政策也已基本完善,行业体系基本稳定。

1 区域现状分析

片区地处蒲城县荆姚镇,紧靠京昆高速荆姚立交口,距离西安市区的直线距离约70 km,车程约2 h;距离渭南市区的直线距离约35 km,车程约1 h。项目地南北长715 m,东西长约1 015 m,规划面积约66.68 hm2。北邻荆姚立交口,南靠荆姚镇驻地,西接庙后村,东靠省道S205。

片区处于西安都市圈北部先进制造业产业带,紧邻富平—阎良一体化发展区,是发展汽车、高端装备、航空产业、新能源新材料产业,配套发展5大新兴产业及相关生产性服务业的重点地区。

片区所处的荆姚镇总人口位于全县第二,人口基数较大,且18岁—60岁之间的青壮年人口占比达到总人口的60%以上,劳动力资源丰富。蒲城县整体人口呈现下降趋势,人口向县城集中,其中荆姚镇人口流出较为严重。

2 上位规划指引

2.1 《渭南市国土空间总体规划(2021—2035)》(陕西省渭南市人民政府)[2]

总体格局:构建“两屏三廊三区,一心两带多园”的开发保护总体格局。项目地位于京昆高速沿线发展带,区位优势显著。

城镇格局:构建“一主三副、四轴多点”的城镇发展格局。蒲城是三大副中心城市之一,项目地位于蒲城的荆姚镇,处于蒲城的重点辐射地区。

2.2 《渭南市“十四五”工业高质量发展规划》(陕西省渭南市人民政府)[3]

空间布局:立足制造业发展实际,以打造“353”产业集群为目标,突出县域差异化、特色化发展,着力构建“一核四极多点”的工业空间布局。蒲城是四极中的重要一极,重点发展精细化工、新材料、工业资源综合利用、食品工业等产业,打造陕西新材料产业集聚示范区。

园区提档升级:按照“一县一策,一园一产业”的发展思路,推动各工业园区重点发展1个～2个主导产业,聚焦比较优势明显的细分产业领域,提高主导产业集中度和入园企业关联度。

用地保障:完善工业用地供给制度,保障全市建设用地总规模用于工业发展的不低于30%,各县市区新增建设用地用于工业发展不低于30%,各县市区每年工业用地增长不低于30%。

2.3 《蒲城县国土空间总体规划(2021—2035)》(陕西省渭南市蒲城县人民政府)[4]

等级结构:蒲城县的国土空间总体规划中提出要构建“一心两轴,五极多点”的城镇发展格局。五极为五大重点镇,而荆姚镇是五镇之一,是县域经济新增长点。

城镇职能:荆姚镇是省重点镇,以旅游、商贸、物流主导的经济强镇,县域西南综合服务中心。

产业发展指引:依托荆姚现代家居产业聚集区,主动承接西安及周边家居产业转移,重点发展家居产业,建设智能家居园,做大做强蒲城家居产业;依托荆姚镇交通区位优势,建设商贸集镇。

用地规模:蒲城县统筹确定县域各乡镇建设用地的规模。荆姚镇建设用地总面积为2 408.48 hm2,比现状2 220.93 hm2增加了187.55 hm2,其中城镇开发边界内新增用地规模为20.81 hm2。

2.4 《蒲城县荆姚镇国土空间总体规划(2022—2035)》(陕西省渭南市蒲城县荆姚镇人民政府)

发展目标:以建设现代服务业为主的商贸集镇为总体目标,项目地将打造成家居产业园,符合总体目标定位,且能够有力支撑荆姚镇的商贸集镇的建设。

用地规模:荆姚镇城镇开发边界划定与县级国土空间规划一致,开发边界内新增建设用地规模20.81 hm2,城镇集中建设只能在开发边界内开展,不得设立各类开发区。

1)缺少上位规划直接指导。当前的国土空间规划编制阶段,综合交通规划的相关内容都以专题形式编制,尚未达到传统综合交通规划专项的编制深度,在居民出行调查、客货运需求预测及规划指引方面难以形成系统性的结论。对于以严格土地用途管制、提高土地节约集约利用水平、统筹安排城乡生产、生活、生态用地,满足乡村产业和基础设施用地合理需求为原则的规划背景下,无法保证家居产业园规划的科学性、合理性和高效性。

2)缺乏规范明确指引。目前,能够直接指导规划、实施产业园规划的规范主要为GB/T 51328—2018城市综合交通体系规划标准。但是正如该规范中所提到的,由于产业园规划与城市空间结构、工业产业类型、货运需求规模和城市用地布局等内容密切相关,规范也无法做到面面俱到,仅能提出部分原则性的建设要求,更多的还需要交通规划设计师根据自身所学,针对不同城市、不同园区进行预测。但是现有的城市交通工程学理论体系更多侧重于客运面,缺乏一套成熟的城市货运体系需求预测理论。

3)产城关系密切,极为敏感。产业园的交通除小汽车、公共交通外,更多的还需考虑产业车辆也就是大型货运车辆的运、停、管问题,并且还需考虑其配套公用设施、安全防护设施、环境保护设施、消防设施、管理设施、配套服务设施和智慧化管控设施,在道路交通用地布设上势必不同于常规城市。并且产业园区一旦建成,自身就成为片区最大的交通集散点,对周边交通的影响、对周围用地的相互限制,影响极其深远。

3 预测思路

交通预测模型是交通规划的一个重要组成部分,它主要分析规划区域的社会经济现状、交通现状、土地使用现状等,结合实际情况,通过各种交通分析模型进行定量计算和定性分析,推算出未来预测年该地区的规划数据,作为制定该地区交通规划的基础和依据。

交通需求预测采用目前通用的“四阶段”预测方法,即将预测分为出行生成、出行分布、方式划分、交通分配四个阶段来进行。交通需求预测流程见图1。

4 交通模型构建

4.1 交通分区划分

交通分区是交通需求分析的基本单元。为提高分析预测的准确性和科学性,交通分区划分的原则如下:

1)交通分区以明确的界限作为分隔,如铁路、河流和主要道路等;2)交通分区划分尽量与行政区域划分相一致,有利于调查数据的收集与检验;3)考虑分区的规划用地性质,尽量保持分区内土地使用、经济、社会等特性一致;4)规划交通分区的划分与上位综合交通预测模型中分区保持一致;5)小区内部交通网络比较均匀(见图2)。

根据以上原则,在意向规划路网基础上划分交通小区32个,将产业园确定为内部小区,内部交通小区5个,外部虚拟小区6个,本次研究单元位于交通小区1,2,3,4,5。取2030年为交通需求预测目标年。

4.2 交通小区划分

1)道路等级划分。交通网络是建立交通模型的基础,本次规划以控规方案中提供的规划路网体系为基础,运用TransCAD软件建立基础的路网模型,实现交通网络的数字化和网络化。

在交通分析模型中,将道路分为公路、主干路、次干路、支路、质心连杆等5个等级。公路主要指连接外部的干线道路;次干道、支路为内部集散道路;质心连杆指从交通小区形心和城市道路网络系统之间的虚拟联系道路。

2)道路路段属性。道路属性包含使用每条路段所需的出行费用属性以及影响网络载流的其他属性,其中主要包括路段长度、车道数、运行时间、通行能力、交通管制情况等。

其中,路段的运行时间采用美国联邦公路局提出的公路行驶时间公式(BPR函数):

其中,ea为路段a的通行能力,即单位时间可通过的最大车辆数;qa为路段a的实际交通量;ta(0)为路段a的平均车辆自由流时间;α,β均为待标定参数。

不同道路等级的自由流速度反映着道路设计速度、道路的行驶条件,在本次需求分析中,各种等级道路的自由流速度如表1所示。各等级道路通行能力推荐指标如表2所示。

表1 各等级道路自由流速度表

5 交通生成预测

分析片区定位及功能,将片区交通需求分为两类,即客运和货运,并采用适当方法分别对客货运需求量做出预测。

5.1 客运需求预测

基于初版用地及路网,依据《交通工程手册》《交通出行率手册》中提供的不同类别建设项目出行率,对各地块的容积率、各评价年限的建成率以及高峰小时出行率等几个重要参数标定,得到各地块的出行量,结合各小区的内部出行折减系数与使用率折减系数,结合小区的范围,得到评价范围内各交通小区在各评价年限的交通生成量。各交通小区高峰小时客运出行量计算表见表3。

表2 各等级道路通行能力推荐指标表

表3 各交通小区高峰小时客运出行量计算表

续表

根据以上计算,产业园完全达产后,客运部分的高峰小时出行人次将达到4 753人次/h。

5.2 货运需求预测

根据国家统计局发布数据我国家具行业现状及发展前景相关数据见图3,图4。

进行拟合后,通过指数法拟合的结论更贴近客观规律,单件营收的公式为:

y=7E+74e-0.082x;

R2=0.803 3。

将年份代入公式,预测2030年单件营收为380元/件。

根据产业测算,产业园达产后总营收将达到29亿元,家具产量为764万件。

由于家具种类、大小规格不一,在计算货运量时按照惯用的固装式椅子为单位进行计算,单件包装体积约为0.23 m3[5]。产业园整体的货运需求量为176万m3,常规厢式货车单车载货体积为55.2 m3,即全年货车装载量需31 833趟次。

受行业特征影响,全年主要生产月应在3月—6月、9月—12月,这8个月占全年生产量的90%。而在每日来看,货运车辆出入并不具备明显的双峰性(见图5),较为平均。综合以上考虑,产业园达产后单日高峰小时总货运车次应为12辆/h,折标准车24 pcu/h。各交通小区高峰小时货运出行量计算表如表4所示。

按照用地指标将货运需求分布至各小区。

表4 各交通小区高峰小时货运出行量计算表

6 交通方式划分预测

交通方式划分模型是预测出行方式的选择,估算交通分析小区间各种出行方式的出行比例。本模型中采用的模式选择模型为多层次分步Logit模型,其中每步只作两种模式之间的分割计算。不同交通方式划分的流程图见图6。

根据各小区用地构成及其周边交通系统规划情况可知,项目达产后评价范围内以工业用地为主,其次为商业、物流、停车场用地等,考虑到评价年经济和公共交通的发展对居民出行方式的改变,结合《渭南市城市综合交通规划》中各用地出行方式划分比例以及现状周边用户的出行方式调研,对范围内出行结构进行调整(见表5)。

表5 项目出行方式结构及平均载客量表

计算出规划年高峰小时客货运交通量折算标准车后的出行量(见表6)。

由于项目范围内主要为工业用地、其次是商业用地,交通晚高峰较早高峰更为集中,所以再对高峰小时标准车合计出行量进行划分。根据《交通工程手册》《交通出行率手册》,结合《渭南市城市综合交通规划》和现状调研资料,不同用地晚高峰的吸发比如表7所示。

由此计算不同小区客货运晚高峰的吸发量,如表8,表9所示。

表8 各小区晚高峰客、货运吸发交通量表

表9 各小区晚高峰客、货运吸发合计交通量表

综上所述,产业园完全达产后,客货运交通高峰将出现在晚高峰,体现为驶出片区。晚高峰合计驶出标准车839 pcu/h,驶入488 pcu/h。

7 交通分布预测

出行分布模型是利用交通运输费用模型计算的各小区之间的交通成本预测发生和吸引量在各交通分析小区之间的分布。

广义地说,出行分布模型可归属于重力模型,其模型形式如下:

Tij=ai×bj×Pi×Ai×F(Cij)。

其中,综合阻抗函数:F(Cij)=(Cij)x1exp(x2×Cij);Tij为小区i—j的出行量;F(Cij)为小区i至小区j的综合阻抗;Cij为小区i至小区j的综合费用;x1,x2均为阻抗函数标定参数。

其中x1,x2利用TRIPS的MVGRAM模块标定得到,其基本原理是利用基准年的出行矩阵和出行费用矩阵推导得到。

从TransCAD反推中可以得到本项目范围内的各交通小区的交通量分布情况。

规划年交通出行期望线见图7。

8 交通分配预测

交通量分配过程是将交通出行需求分配到交通网络的过程。交通分配分道路网和公交网两部分进行。在进行道路网分配时,采用多次迭代的平衡分配方法,在先将公交车预分配到道路网后,每轮迭代依次将小汽车、出租车和自行车在道路网上进行分配,全部分配后重新按速度流量关系计算各路段的出行时间,供下一轮迭代使用,最终达到平衡分配的结果。

规划年路段交通量如图8所示,交通饱和度图如图9所示。

9 结论及建议

通过以上分析可知,基于初版用地规划及道路网规划,可以负荷项目产生的交通量,常规状况下,不会造成片区道路网拥堵,也不会对东侧省道造成拥堵或者排队现象,对后续规划提出如下建议:

1)严格贯彻客货运分流的交通组织理念,保证客货运交通的安全、有序。

2)向项目东侧省道的瞬时驶出流量较大,叠加现有过境流量,应对省道项目范围段进行拓宽。

3)应严格管控交通行为,杜绝占道停车等现象,否则会对正常路段的通行能力造成较大干扰。

4)可在现有用地基础上适当增加建设强度,增加用地价值。

本文充分考虑国土空间背景下家居产业园区实际需求,探索了一种适用于产业特征明显的家居产业园区综合交通需求预测方法和思路,该方法充分考虑国家、省、市、县及企业自身五级传导体系,体现了产业园区与其他常规城市在需求预测及规划布局的差异性,同时该方法可在其他同类型的家居产业园综合交通规划中推广应用。文中所述的方法具有较强的实用性,但未来需要在模型的准确度和理论支持方面进行改进。