路邊停車對(duì)路段交通流延誤影響研究

苗　壯　楊　婧

(貴州省交通規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院股份有限公司　貴陽(yáng)　550081)

路邊停車對(duì)路段交通流延誤影響研究

苗壯楊婧

(貴州省交通規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院股份有限公司貴陽(yáng)550081)

摘要路邊停車是城市中常見(jiàn)的一種停車方式，不合理的路邊停車將會(huì)使道路成為交通的瓶頸、事故的多發(fā)地和交通的擁堵源。文中針對(duì)雙向4車道城市道路采用路邊橫向停車方式的情況進(jìn)行分析，利用交通流波動(dòng)理論建立路邊停車對(duì)交通流延誤的影響模型，根據(jù)路段受干擾的程度，決定是否允許路邊停車。

關(guān)鍵詞路邊停車延誤路段服務(wù)水平

近年來(lái)，我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加，機(jī)動(dòng)車出行量的快速增長(zhǎng)引發(fā)了我國(guó)城市交通量的激增，對(duì)道路交通及城市的停車問(wèn)題提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

隨著城市路外停車場(chǎng)越來(lái)越不能滿足急劇增長(zhǎng)的停車需求，以及路邊停車方便靈活的特性，路邊停車也成為城市一種越來(lái)越常見(jiàn)的停車方式。相對(duì)于路外停車場(chǎng)而言，路邊停車帶是指在道路紅線控制范圍內(nèi)設(shè)置的停車場(chǎng)(帶)[1]。合理的路邊停車既可以緩解路外停車的壓力，還能方便城市居民的機(jī)動(dòng)車出行，減少其步行的距離，并在一定程度上解決了城市停車?yán)щy的問(wèn)題。但由于由于路邊停車發(fā)生在承擔(dān)交通功能的道路上，這就會(huì)使得車輛在停放及駛出過(guò)程時(shí)會(huì)對(duì)路段交通產(chǎn)生影響，造成延誤，使道路通行能力下降；不合理的路邊停車還會(huì)使道路成為交通瓶頸，嚴(yán)重影響道路服務(wù)水平，造成車輛擁堵。因此，路邊泊位的設(shè)置仍需要遵循科學(xué)合理的原則。鑒于此，本文針對(duì)路邊停車對(duì)交通流的延誤影響問(wèn)題進(jìn)行分析研究，并建立了路邊停車對(duì)交通流的延誤影響模型。

在進(jìn)行路邊停車時(shí)，車輛在駛?cè)牒婉偝鐾＼囄粫r(shí)會(huì)在原正常通行的路段突然形成一個(gè)中斷點(diǎn)(見(jiàn)圖1)，在這段時(shí)間內(nèi)到達(dá)該點(diǎn)的車輛會(huì)受到阻滯，造成延誤，從而使路段交通流的行車延誤上升，路段的路阻上升，路段的服務(wù)水平下降[2]。路段交通流延誤的分析計(jì)算可用于為評(píng)價(jià)路段服務(wù)水平提供依據(jù)；根據(jù)具體路段受干擾的程度，為是否允許路邊停車提供決策依據(jù)。

圖1路邊停車延誤示意圖

1路邊停車對(duì)交通流造成的延誤

1.1基本假設(shè)條件

根據(jù)實(shí)際路況的不同，路邊車輛停放情況也會(huì)有所不同，因此，在本文中為了簡(jiǎn)化模型，方便分析解釋，對(duì)路邊停車的情況作出以下前提假設(shè)。

(1) 道路為2幅雙向4車道道路，且不受非機(jī)動(dòng)車輛的影響。

(2) 車輛的停放方式為橫向停放，即與道路平行停放。

(3) 車輛停放時(shí)的駛?cè)牒婉偝鲞^(guò)程均會(huì)對(duì)路段產(chǎn)生影響，造成延誤。

1.2延誤模型

當(dāng)?shù)缆方煌鬈嚵髅芏炔淮?，其他外界干擾因素基本上不存在時(shí)，車輛間相互影響微弱，在一定的距離內(nèi)分布的車輛數(shù)將是個(gè)隨機(jī)變數(shù)，所得的數(shù)列可以用離散型分布描述。此時(shí)可用泊松分布來(lái)擬合車流現(xiàn)狀，其公式為[3]

(1)

式中：P(x)為在時(shí)間間隔t內(nèi)到達(dá)x輛車的概率；λ為單位間隔的車輛平均到達(dá)率，輛/s；t為每個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間(或路段長(zhǎng)度)。

路邊停放的車輛在駛出停車位時(shí)，一般會(huì)選擇車輛間隙較大時(shí)駛出，當(dāng)路段車流較小時(shí)，車輛平均間隙較大，車輛的駛?cè)?、駛出?duì)該路段的交通流影響較小，但是當(dāng)車流量較大時(shí)，車輛平均間隙則較小，停放車輛強(qiáng)行駛?cè)朐煌鲿r(shí)，很容易造成車流堵塞，從而造成延誤。

假定單向的2條車道的總交通量為q1，密度為k1，速度為v1，當(dāng)在路段的某一點(diǎn)發(fā)生一次停車出入時(shí)，在停車出入過(guò)程中，靠近路邊的車道會(huì)產(chǎn)生堵塞，從而產(chǎn)生一個(gè)集結(jié)波，此時(shí)波速為Vw1，交通流量為q2，交通流密度為k2，速度為v2，停車出入結(jié)束后，車輛開(kāi)始消散，產(chǎn)生一個(gè)疏散的波，此時(shí)波速為Vw2，交通量為q3，交通流密度為k3。假設(shè)車輛駛?cè)腭偝鰰r(shí)間均為t1，路段交通流疏散時(shí)間為t2。車輛在該路段平均每小時(shí)駛?cè)腭偝龃螖?shù)分別為n1和n2次。

根據(jù)交通波理論的基本方程[4]，有

(2)

(3)

排隊(duì)車輛疏散時(shí)間

(4)

車輛延誤時(shí)間為

(5)

車輛排隊(duì)長(zhǎng)度

(6)

車輛駛?cè)腭偝銎骄鶗r(shí)間間隔為

(7)

則有，當(dāng)T≥t1+t2時(shí)，路段交通流處于暢通狀態(tài)；當(dāng)T

上述模型主要考慮車輛到達(dá)率呈線性模式的情況，但實(shí)際中很多時(shí)候車輛的到達(dá)率并非呈線性模式，而是到達(dá)的車流波動(dòng)性很大，容易受干擾，這時(shí)車輛到達(dá)符合負(fù)二項(xiàng)分布的概率描述：

(8)

此時(shí)，車輛延誤時(shí)間為

(9)

2實(shí)例計(jì)算

貴陽(yáng)市觀山湖區(qū)誠(chéng)信南路為雙向4車道路段，距交叉口約200m處有一公交停靠站，站點(diǎn)未設(shè)置成為港灣式停靠，該路段平均公交車駛?cè)腭偝龃螖?shù)共為25次/h，公交車停車時(shí)間為22s，高峰車流量為1 880 輛/h，車速45km/h，當(dāng)車輛停放時(shí)只有一個(gè)車道能夠?qū)嚵鬟M(jìn)行疏散，車流量為1 450 輛/h，車速20km/h，車流疏散是飽和車流量為2 300 輛/h，車速58km/h。由此可得出：

根據(jù)式(2)，(3)有

(1) 車輛疏散時(shí)間t2

車輛疏散時(shí)間為25.9s，即0.007 2h。

(2) 車輛延誤時(shí)間

(1 880-1 450)=0.017 h

延誤時(shí)間為0.017h。

(3) 車輛排隊(duì)長(zhǎng)度L

14×(0.006 1+0.007 2)=0.186 km

車輛駛?cè)腭偝銎骄鶗r(shí)間間隔T

通過(guò)以上計(jì)算可看出，該路段的交通服務(wù)水平基本能滿足車輛的通行需求，車流基本處于暢通狀態(tài)，但由于?？奎c(diǎn)距離交叉口太近，車輛在等紅燈時(shí)極易影響上游交叉口車輛通行，因此可以拓寬路段，設(shè)立港灣式公交停靠站。

收稿日期：2014-11-05

DOI10.3963/j.issn.1671-7570.2015.01.054