停车场建设规模对道路通行能力影响的分析何继平

停车场建设规模对道路通行能力影响的分析何继平

上海广境规划设计有限公司上海201822

摘要:随着停车难问题日渐凸显,大规模新建停车场已成为我国各大城市解决停车问题的重要手段。停车位的增加,能在一定程度上缓解城市停车的紧张局势,但同时也会诱增相连道路的交通量,给城市道路增添新的交通拥堵。某些特殊路段,因高峰期间等待入库的车辆排队过长而导致的相连道路出现严重堵塞现象时有发生,严重影响着城市道路车辆的通行效率。这主要是因为停车场选址、建设规模及出入口交通组织设计没有充分考虑相连道路的通行能力,投资方盲目追求泊位数量最大化,导致停车场进出车流量远超相连道路的抗干扰能力,对道路的通行能力造成极大影响。基于此,本文主要对停车场建设规模对道路通行能力影响进行分析探讨,并以苏河湾城市设计为例,在道路通行效率可以接受的条件下,提出停车场建设规模的建议。

关键词:停车场;建设规模;道路通行能力;影响分析

1、前言

地块出入口设置对道路动态交通的影响主要在于车辆驶入驶出停车场时的便利性和对邻接路段上交通流的影响程度。不同的出入口交通组织形式、出入口驶入驶出率、不同的邻接道路等级、路段平均交通量、路段平均车速等都会对道路交通流有不同的影响。本文用微观模拟仿真方法研究以上不同情况下对道路动态交通流的影响作定量分析,尽而最大程度地减少由于出入口的设置而产生的对相关道路的交通干扰,提高通行能力,为停车系统的控制性规划与设计从量的方面提供科学依据。

2、停车场规模对道路通行能力的影响因子分析

2.1地块出入口交通组织方式

地块出入口作为城市动态交通与静态交通结合的关键部位,交通组织的重要性显得尤为突出。根据其交通组织设计的不同,可分为6种类型,右进、右出、左进右进、左出右出、右进右出和右进右出—左进左出(无限制)进出方式(如图1)。在不同的出入口交通组织情况下,路段1、2、3、4所受到的影响程度各不相同,下文中用路段L表示路段1和路段2,路段R表示路段3和路段4,如图5所示。

图/5路外停车设施出入口6种交通组织形式

通过调查,现有的地块出入口交通组织形式主要分为右进右出和无限制两种,对其分析可以参照无信号交叉口交通节点的研究。

(1)右进右出交通分析

右进右出的交通组织方式对相连道路的交通影响较小,常作为交通流量较大或等级较高道路的外部地块出入口交通组织设计形式,分流车流①表示相连道路上需要右转进入停车场的车辆,其在进入停车场之前会有一个减速或停车等待的过程,分流处就形成了一个交通瓶颈,后方直行车辆必须减速或变道,降低了直行车辆的通行效率。合流车流②在汇入相连道路车流时,受优先等级规则所限,需要等主路车流出现可接受临界间隙时,才能汇入,这势必会减少相连道路车流的通行时间。实际情况下,有的车辆不按规则强行汇入,迫使主路车辆减速或变道,同时由于合流车流的速度低于道路车流的行驶速度,最终也会降低相连道路的通行能力。

(2)无限制交通分析

无限制的交通组织方式对相连道路的交通影响较大,采用这种交通组织设计的地块出入口常设置在交通流量较小或等级较低的道路上。这种方式存在着四股干扰车流,且其中两股需要穿过相连道路上正常行驶的车流,对道路通行能力影响较大。

分流车流①及合流车流②对相连道路交通的影响与右进右出的交通组织形式影响相似。分流车流③及合流车流④,在进行分合流过程中对相连道路的通行效率影响相对较大。车流③在左转进入停车场时首先会有减速或停车等待的过程,会对相连道路上的车流B造成一定的阻碍,而在左转的过程中,需利用车流A的可接受临界间隙进行穿越,这又会影响主路车流A的正常通行,形成交通瓶颈。

2.2邻接道路及其自身的运行状态

(1)道路等级

按照我国城市道路第三代分类法,根据交通流特性、道路两侧用地、道路密度、交叉口间距、车速限制、机动车道数、道路宽度及停车限制等特征和条件,城市道路分为快速路、主干道、次干道和支路。从交通流特性及服务功能上来看,快速路和主干道都应该严禁两侧用地直接开口,以保证其交通功能和通行效率。本文将对支路、次干道和主干道三个等级道路两侧布设不同停车设施出入口进行分析。

(2)道路交通组织

道路单向为双车道和单车道时的交通流状况具有较大差别,尤其是当其某一侧设置停车设施出入口后将出现车辆驶入驶出随机现象,两者受到随机干扰后的影响形态差异将更大。本文将就主干道和次干道具有双向四车道(即单向双车道),及次干道和支路具有双向两车道(即单向一车道)这4种情况作深入研究,最高行驶速度(限速)分别取主干道50km/h、次干道40km/h和支路30km/h,机动车道宽度取3.5m。

(3)道路背景服务水平

道路使用者根据交通状态,从速度、舒适度、方便、经济和安全等多方面所得到的服务程度中,v/c比(即饱和度)是最重要的一项衡量指标,为研究方便,可采用V/C比作为城市道路路段与交叉口的服务水平划分依据。参考国内外经验,采用表4所示的服务水平划分标准。

表4道路服务水平划分标准

通常情况下,对于路段而言,D级(不含本数)以上的服务水平是可以接受的,因此在分析当中主要研究道路处于B、C、D级的情况下,停车规模对道路动态交通流的影响。

2.3地块出入口车辆驶入/驶出率

主路车辆的平均延误时间随着停车场规模的增大而增长。且随着停车场规模的增大,车辆的平均延误呈指数式增长。主路车辆的行驶速度随着停车场规模的增大而不断减小。

3、停车场规模对道路通行能力影响的仿真分析

3.1仿真分析流程

根据出入口邻接的道路、出入口进出车流与出入口交通组织形式,本研究中单个路外停车设施对道路动态交通流影响的模拟过程如图6所示。

图6交通仿真及交通影响分析流程图

首先在同一种邻接道路类型的条件下,针对同一种停车设施出入口交通组织形式,就路段某一服务水平的情况,分析出入口不同的驶入/驶出率对道路动态交通流的影响;其次再分析在几种特征驶入/驶出率和路段服务水平的情况下,停车设施出入口交通组织形式对道路动态交通流的影响。

3.2仿真假设条件

(1)邻接道路

路段长度取100m左右,假定整个路段不受上/下游交通信号灯及其他外界因素(如行人、非机动车等)的影响;若设有停车设施出入口,应保证路段长度不小于50m(城市道路交通规划设计规范要求,出入口应距离交叉口桥隧坡道起止线50m以外)。

(2)地块出入口

出入口处遵循“一停二看三通过”的原则,驾驶员根据安全条件自行判断。在模拟环境中则设为根据转弯半径的自动计算值为5km/h。

(3)车辆属性

假设模拟环境中道路使用者均为小汽车,即在计算单个停车设施对道路交通流影响时不考虑行人、非机动车以及公交站点车辆起停等其他干扰因素。模拟环境中的小汽车属性如表3。

表3AIMSUN中的交通模型参数

(4)交通流分布

在假设道路交通流不受交通信号灯干扰的条件下,路段交通流的车头时距服从负指数分布。

3.3数据拟合分析

对于某一种邻接道路类型,某一种停车设施出入口交通组织形式,不同的路段、不同的服务水平可取驶入/驶出率从50veh/h到600veh/h之间,每50veh/h间距取样模拟,得出路段平均车速降低比例,根据散点图拟合出影响模型:

式中:为路段平均车速降低比例(%)

为停车设施出入口驶入/驶出率(veh/h)

为回归系数

则停车设施出入口驶入驶出率对道路动态交通流的影响率计算如下:

下面重点针对无限制交通组织模式下分析条路段所受到的影响进行拟合分析,其中路段1与路段3所受的影响为最大。

图?无限制条件下不同驶入/驶出率对路段1和路段3的交通影响

路段1的拟合影响模型如下:

路段3的拟合影响模型如下:

式中符号含义同前。

表?无限制条件下不同驶入/驶出率对路段的交通影响率

在需求不变的条件下,车辆行驶速度的降低导致车辆在道路上流速减慢,滞留时间增加,交通密度增大,从而使得在同一时期内,同一道路上实际行驶车辆的数量大幅度地增加,进而降低了道路的通行能力,造成交通拥挤、阻塞严重。而提高车辆的行驶速度,则会减少同一时期内同一路段上行驶的车辆数。因此,提高城市机动车行驶速度,对于降低交通流量、改善城市交通的拥挤状况是十分必要和有效的。

4、实证研究

土地利用是交通发生的源,停车场则是交通发生源的载体。人的社会经济活动通过停车场转变为城市交通活动(小汽车方式出行)。因此,停车场的规模在一定程度影响了周边集散道路的服务水平。下面以苏河湾东部地区08地块为例,在评估交通承载力的基础上,确定地块停车场的配建规模。

4.1地块现状

苏河湾东部地区08地块位于本轮规划范围的中部,“井”字形空间发展轴的西北角。

图2地块位置示意图

地块周边主要道路网络基本成熟,南面为城市主干路海宁路,北面和西面分别为城市次干路天目东路、西藏北路,东面为城市支路浙江路。地块西面的西藏北路正好处于下穿铁路隧道的起坡段,因此和地块衔接的地面段仅供公交和慢行交通使用。地块内部道路主要为巷道,供人行为主,车辆通行困难。

图3现状道路系统图

从交通运行上来看,早高峰期间,西藏北路与海宁路交通流量较大。尤其是西藏北路,高峰小时路段饱和度达到0.75,做为区域性跨铁路通道,穿越性交通占到60%以上。其他道路现状运行情况良好,有较大的剩余通行能力。

表1道路设施及交通服务水平现状

图4用地规划图

4.2停车场规模分析

规划配建泊位情况:根据用地规划,该地块共划分为5个部分,主要功能包括居住、商务办公、学校,除保留的闸北图书馆外,新增开发量达到39.7万平方米,平均容积率为4.81,规划配建泊位1560个。按照内部道路D级(饱和度约为0.85)设计服务水平的条件下,商业地块的停车配建指标需要折减约25%,相应机动车出行分担率需要控制在10%左右。

5、评价与结论

通过以上模拟数据可以看出,一般地,路段R的影响的程度较路段L大,而路段R中的3和4在不同停车设施出入口交通组织条件影响程度各不相同,为了方便分析比较,本研究中以路段R所受的影响为分析比较对象,将影响率和部分驶入/驶出率条件下(自由流和拥挤流)的影响度作为评价指标。

(1)次干道和支路的功能定位有所不同,但从道路设计角度来看,其道路属性非常接近。考虑道路设计属性、道路两侧用地情况和交通管理水平的不同,因此本文对二者的最大行驶速度分别设置为和。根据模拟结果,不受外界因素(如行人、机动车、公交站点等)干扰时,对于停车设施周边50米范围内的交通系统而言,道路交通量增长带来的影响相对较小。

(2)从最终系统输出的数据来看,支路(一车道)不管在何交通方式下受影响程度均小于次干道(一车道),次干道(二车道)受影响的程度均小于主干道(二车道)。

当停车场规模超过500泊位数时,主路车辆的行驶速度急剧下降。①停车场规模较小时(P≤500泊位数),两种出入口交通组织设计均满足设计要求,对相连道路的通行能力影响较小。当停车场规模P>800泊位数时,则建议使用右进右出交通组织设计(至少高峰期使用),以减少对相连道路通行能力的影响。②出库车辆如果严格按照主路优先的通行规则,其对主路车流的影响(延误、速度、停车次数)几乎可以忽略,所以应严格禁止出库车辆随意穿插,保证主路车辆正常通行。

参考文献:

基于静态交通对动态交通影响下的停车场规划研究硕士学位论文,2008年,何继平

基于路网容量的城市中心商业区停车设施供给研究杨忠振,夏天成《交通运输工程与信息学报》,2006,4(2):1-5

基于路网容量的停车需求预测方法白玉,薛昆,杨晓光《交通运输工程学报》,2004,4(4):49-52

典型社会公共停车场现状调查与分析——以张家界中心城区为例《交通与运输(学术版)》,2012(1):98-101梁娇娇,马晓旦,何继平

苏河湾东部地区城市设计项目报告,2015年,上海广境规划设计有限公司

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