基于片區(qū)道路承載力的停車(chē)場(chǎng)規(guī)模分析

高媛

摘要：隨著小汽車(chē)出行數(shù)量的不斷增加，城市的停車(chē)問(wèn)題面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，考慮到城市道路系統(tǒng)的承載力情況，本文以各小區(qū)產(chǎn)生的機(jī)動(dòng)車(chē)交通需求量小于片區(qū)內(nèi)的路網(wǎng)承載力為約束條件，建立停車(chē)位配建指標(biāo)的約束方程組，得出合理的停車(chē)配建指標(biāo)，從而確定停車(chē)場(chǎng)建設(shè)規(guī)模。在完成停車(chē)場(chǎng)配建的同時(shí)，也為停車(chē)場(chǎng)建設(shè)完成后路網(wǎng)的正常運(yùn)行提供保障。

關(guān)鍵詞：交通規(guī)劃;停車(chē)場(chǎng)規(guī)模;交通模型;道路承載力

引言

隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的不斷上升，不僅給城市的道路交通系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)，還加劇了城市的停車(chē)壓力。另一方面，城市發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入集約化階段，可用于停車(chē)場(chǎng)建設(shè)的土地資源十分稀少，導(dǎo)致城市停車(chē)的供需不平衡現(xiàn)象日益嚴(yán)重。我國(guó)的城市停車(chē)問(wèn)題研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，近年來(lái)的研究有通過(guò)區(qū)位理論的分析建立基于趣味理論的停車(chē)預(yù)測(cè)模型^[1]，通過(guò)對(duì)駕駛員的行為分析得到在泊位有限情況下的最佳泊位^[2]，引入路網(wǎng)流量建立基于路網(wǎng)容量約束的停車(chē)設(shè)施泊位規(guī)模的雙層規(guī)劃模型^[3]，引入路網(wǎng)容量約束條件建立火車(chē)站客流規(guī)模預(yù)測(cè)模型^[4]，以上研究中針對(duì)路網(wǎng)容量對(duì)停車(chē)規(guī)模影響的分析較少，而且，目前城市的停車(chē)位大多來(lái)自于建筑物的配建停車(chē)場(chǎng)，由停車(chē)位配建指標(biāo)決定。鑒于此，本文以以上研究為基礎(chǔ)，針對(duì)城市停車(chē)的特點(diǎn)，從道路承載力的角度對(duì)城市停車(chē)規(guī)模進(jìn)行研究，達(dá)到對(duì)城市停車(chē)設(shè)施進(jìn)行合理化配置的目標(biāo)。

1 停車(chē)場(chǎng)規(guī)模影響因素分析

1.1城市道路承載力對(duì)停車(chē)規(guī)模影響分析研究

城市的道路網(wǎng)絡(luò)和停車(chē)設(shè)施是交通系統(tǒng)設(shè)施的兩大組成部分，城市道路網(wǎng)路的承載力影響著停車(chē)泊位規(guī)模，具體如下：

第一，宏觀(guān)方面，城市的交通路網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，交通活動(dòng)較為繁忙，從而導(dǎo)致路網(wǎng)交通擁堵，尤其在高峰時(shí)間段，部分道路已接近飽和狀態(tài)。根據(jù)美國(guó)FHWA研究表明，隨著機(jī)動(dòng)車(chē)日平均流量增加，高峰小時(shí)的停車(chē)需求量也增加，也就是說(shuō)兩者成正比關(guān)系。^[5]

第二，微觀(guān)方面，城市交通存在若干個(gè)交通個(gè)體，路網(wǎng)狀態(tài)影響交通個(gè)體的選擇行為，若某城市道路擁堵等級(jí)偏高，外圍出行個(gè)體權(quán)衡時(shí)間成本的情況下，會(huì)選擇出行時(shí)間成本較低的出行方式（如軌道交通出行等公共交通）達(dá)到出行目的，從這一方面說(shuō)，道路的通行狀態(tài)會(huì)影響出行者出行方式的選擇，從而影響該片區(qū)高峰期的停車(chē)需求。

1.2城市停車(chē)規(guī)模的其他影響因素分析

除了道路承載力對(duì)停車(chē)規(guī)模的影響因素以外，城市中心區(qū)的土地利用情況、人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、機(jī)動(dòng)車(chē)保有量、交通管理措施、道路設(shè)施公共交通設(shè)施的便利程度、停車(chē)泊位的使用率和周轉(zhuǎn)率、停車(chē)成本等都有關(guān)聯(lián)。

2.城市道路承載力分析

城市道路承載力是指，在一定的時(shí)期內(nèi)和特定的土地利用結(jié)構(gòu)下，以城市系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)不向惡性方向轉(zhuǎn)變且城市環(huán)境負(fù)荷可持續(xù)發(fā)展為前提條件，城市體系所能承載的交通系統(tǒng)最大發(fā)展規(guī)模，即交通系統(tǒng)的最大可承受容量^[6]。

本文道路承載力計(jì)算采用時(shí)空消耗法二維模型，通過(guò)對(duì)有效道路面積、有效道路運(yùn)營(yíng)時(shí)間和交通個(gè)體平均時(shí)空消耗三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定，同時(shí)引入相關(guān)影響因子來(lái)修正各個(gè)指標(biāo)值。^[5]

3.停車(chē)場(chǎng)合理規(guī)模分析

3.1 背景交通量

背景交通量是指不考慮本項(xiàng)目建成影響情況下，項(xiàng)目周邊的道路交通量的現(xiàn)有趨勢(shì)背景交通量，以及項(xiàng)目周邊在建及將建項(xiàng)目未來(lái)將生成的交通量。

利用TransCAD的交通分配模塊，采用用戶(hù)最優(yōu)平衡分配法進(jìn)行交通分配，得到片區(qū)道路的背景交通量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在道路飽和度達(dá)到0.85時(shí)形成交通擁堵瓶頸的可能性增大^[7]。本文中為確保道路通暢將道路承載力設(shè)定為飽和度0.85以下。

3.2 停車(chē)需求預(yù)測(cè)模型

停車(chē)需求的產(chǎn)生是小汽車(chē)出行方式產(chǎn)生的，因此，停車(chē)需求模型中的停車(chē)需求量應(yīng)為交通量的函數(shù)^[8]。本文中的停車(chē)需求預(yù)測(cè)模型主要考慮停車(chē)周轉(zhuǎn)率及利用率等因素，將交通量與停車(chē)需求規(guī)模聯(lián)系起來(lái)。

（3-1）

則（3-2）

得出：（3-3）

其中，為配建停車(chē)位總量;為小區(qū)中第類(lèi)用地配建停車(chē)位;為小區(qū)中第類(lèi)用地產(chǎn)生的機(jī)動(dòng)車(chē)交通量;為第類(lèi)用地全天停車(chē)周轉(zhuǎn)率;為高峰小時(shí)系數(shù);為車(chē)位利用率。

3.3 道路剩余承載力模型

目標(biāo)函數(shù)：（3-4）

約束條件：（3-5）

其中：為小區(qū)內(nèi)其他停車(chē)位產(chǎn)生的交通需求;為允許的指標(biāo)合理配建范圍。

小區(qū)中不同業(yè)態(tài)建筑物所產(chǎn)生的機(jī)動(dòng)車(chē)交通量應(yīng)小于周邊片區(qū)路網(wǎng)的剩余承載力，帶入?yún)?shù)轉(zhuǎn)換為：

（3-6）

其中，——小區(qū)中類(lèi)建筑的建筑面積。

由式3-5可知，約束方程和小區(qū)數(shù)量一致。為避免增大工作量，小區(qū)劃分在遵循四階段法的同時(shí)，盡量使小區(qū)數(shù)量與求解停車(chē)配建指標(biāo)數(shù)量相等。當(dāng)約束條件小于求解指標(biāo)數(shù)量時(shí)，采用類(lèi)比方法求解。

4.案例分析

4.1案例背景

深圳市寶安區(qū)人民醫(yī)院位于寶安區(qū)老城區(qū)，新安二路-龍井二路交叉口東北側(cè)。因?qū)毎矃^(qū)人民醫(yī)院就醫(yī)人數(shù)較多，醫(yī)院門(mén)口停車(chē)排隊(duì)現(xiàn)象嚴(yán)重，影響患者及時(shí)就醫(yī)，重病醫(yī)療救治的時(shí)效性得不到保證，對(duì)此，寶安區(qū)人民醫(yī)院明確提出了增加停車(chē)設(shè)施的需求。醫(yī)院周邊可用于停車(chē)場(chǎng)建設(shè)的僅有新安公園一處，位于寶安區(qū)新安街道17區(qū)，南臨新安二路，北臨新圳東路，西臨前進(jìn)一路。用地面積60752.92m²。如圖1所示。

4.2停車(chē)配建指標(biāo)的計(jì)算

4.2.1 小區(qū)劃分

4.2.2 背景交通量分配

以新安公園所在小區(qū)（小區(qū)1）為例，通過(guò)模型得出規(guī)劃年OD，同時(shí)去除與小區(qū)1相關(guān)的出行需求，通過(guò)TransCAD進(jìn)行交通分配，如圖3所示。

4.2.3 剩余道路承載力計(jì)算

由新安公園片區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)可知小區(qū)1主要對(duì)外道路為2條主干路、2條次干路，分別為新安二路、前進(jìn)一路、新圳東路和龍井二路，根據(jù)第二章計(jì)算出道路承載力并將可接受飽和度設(shè)置為0.85，路網(wǎng)承載力如表2所示。

4.2.4 模型求解

小區(qū)1的主要用地類(lèi)型為公園綠地，有少量的政府社團(tuán)用地，但其停車(chē)場(chǎng)為寶安人民醫(yī)院配建停車(chē)場(chǎng)，且寶安人民醫(yī)院停車(chē)配建指標(biāo)優(yōu)先。假設(shè)這三類(lèi)配建指標(biāo)依次為、、。小區(qū)1無(wú)其他公共停車(chē)場(chǎng)，根據(jù)路網(wǎng)剩余承載力的計(jì)算結(jié)果，得出小區(qū)1的停車(chē)約束模型為：

（4-1）

再將停車(chē)周轉(zhuǎn)率、高峰小時(shí)系數(shù)、停車(chē)位利用率等相關(guān)信息代入式4-1。同理，列出與寶安人民醫(yī)院相關(guān)的其他小區(qū)的停車(chē)停車(chē)約束模型，利用LINGO軟件求解現(xiàn)行方程，得到在周邊道路承載力允許范圍內(nèi)（道路飽和度小于0.85），醫(yī)院的停車(chē)配建指標(biāo)宜采用1.37車(chē)位/病床（滿(mǎn)足1.0～1.4 車(chē)位/病床配置要求）。

5.結(jié)語(yǔ)

停車(chē)場(chǎng)是城市動(dòng)、靜交通結(jié)合的關(guān)鍵部分，具有一定的研究必要性。本文根據(jù)道路的承載力大小來(lái)確定停車(chē)場(chǎng)規(guī)模大小，并結(jié)合案例對(duì)所提方法進(jìn)行驗(yàn)證，具體如下：

（1）在路網(wǎng)基本穩(wěn)定的城市中心區(qū)域，基于道路承載力推算出停車(chē)配建指標(biāo)，推算結(jié)果既適應(yīng)城市交通的發(fā)展戰(zhàn)略，又緩解了停車(chē)造成的道路擁堵，能夠更好的適應(yīng)城市交通發(fā)展的要求;

（2）此研究方法基于路網(wǎng)進(jìn)行，可綜合考慮不同城市的差異，可操作性較強(qiáng)。

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