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