地下停車場(chǎng)交通組織形式優(yōu)化方法

趙懷柏，蘇貴民,2

1.上海電科智能系統(tǒng)股份有限公司，2. 同濟(jì)大學(xué)

地下停車場(chǎng)能緩解土地短缺，明顯降低土地成本，是城市商業(yè)廣場(chǎng)綜合體常見(jiàn)形式之一。目前，國(guó)內(nèi)大部分地下停車場(chǎng)仍舊采用的是傳統(tǒng)停車模式，駕駛員需要根據(jù)車位狀態(tài)指示燈的顯示在停車場(chǎng)內(nèi)繞圈來(lái)尋找車位，停車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，給駕駛員停車帶來(lái)了困難。雖然目前室外的地面定位導(dǎo)航已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)，但是在地下停車場(chǎng)內(nèi)，由于GPS信號(hào)弱等原因，傳統(tǒng)停車模式在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)并沒(méi)有得到質(zhì)的發(fā)展。

隨著藍(lán)牙、射頻識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展與智能手機(jī)的普及，地下停車場(chǎng)的停車模式逐漸向智能停車模式演變。在該停車模式下，系統(tǒng)會(huì)對(duì)進(jìn)入地下停車場(chǎng)的車輛進(jìn)行車牌識(shí)別，然后給車輛分配車位并引導(dǎo)駕駛員駛?cè)胍?guī)劃車位。這個(gè)過(guò)程免去了駕駛員繞圈尋找車位的麻煩,能夠讓駕駛員快速準(zhǔn)確地到達(dá)車位。眾多學(xué)者對(duì)停車場(chǎng)內(nèi)的尋位路徑進(jìn)行了優(yōu)化。吳若偉等[1]運(yùn)用迪杰斯特拉算法在大型停車場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行了最優(yōu)泊車路徑規(guī)劃。劉姣等[2]也運(yùn)用改進(jìn)的迪杰斯特拉算法，規(guī)劃了到達(dá)車位的最佳路徑。趙柯柯[3]等將路徑規(guī)劃在app中加以實(shí)現(xiàn)。雷昆峰[4]基于駕駛員的行為，提出了影響駕駛員路徑選擇與停車場(chǎng)選擇的因素，提出了動(dòng)態(tài)路徑誘導(dǎo)方法。郭海鋒[5]等提出了一種帶約束條件的A*優(yōu)化算法，增加了泊車用戶的泊車概率。

本文就對(duì)這種智能停車模式在大型綜合商業(yè)體的應(yīng)用進(jìn)行了研究，對(duì)智能引導(dǎo)模式進(jìn)行了交通流線的優(yōu)化，為地下停車新模式優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1 地下停車場(chǎng)交通組織形式設(shè)計(jì)原則

智能停車模式通過(guò)智能引導(dǎo)，將駕駛員指引到規(guī)劃車位，在引導(dǎo)過(guò)程中除了需要提供定位位置的硬件設(shè)備，合理高效的交通流線是提高效率的關(guān)鍵因素。地下停車場(chǎng)內(nèi)部的安全高效可以為前來(lái)消費(fèi)的顧客帶來(lái)高品質(zhì)的停車體驗(yàn)。地下停車場(chǎng)交通流線設(shè)計(jì)與其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，并沒(méi)有專門(mén)的規(guī)范，且不同地下停車場(chǎng)具體情況不同，也不能用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)地下停車場(chǎng)交通流線進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，交通流線的設(shè)計(jì)需要因地制宜。通過(guò)研究不同的地下停車場(chǎng)流線設(shè)計(jì)實(shí)例，發(fā)現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念和科學(xué)合理的設(shè)計(jì)原則是交通流線設(shè)計(jì)中的重要遵循。地下停車場(chǎng)的交通組織原則是：在保證不對(duì)外部交通形成沖擊與干擾的情況下保證停車場(chǎng)內(nèi)部交通的安全通暢。

1.1 外圍交通組織

本文研究對(duì)象是綜合商業(yè)廣場(chǎng)地下停車場(chǎng)，此類車庫(kù)一般位于城市中心的繁華地段，車流量大且集中，地下停車場(chǎng)進(jìn)出口需要在周圍市政道路上進(jìn)行開(kāi)口，即在進(jìn)出口會(huì)形成與市政道路的T型交叉口。市政道路上行駛的車輛與進(jìn)出地下停車場(chǎng)的車輛會(huì)在短距離內(nèi)造成重疊的車流，從而引起交通擁堵與交通事故。因此，在交通設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)交叉口的交通組織形式。在交叉口處，適當(dāng)?shù)卦跁r(shí)空上限制某一類型的車輛轉(zhuǎn)彎通行，可以減少行車延誤，減少?zèng)_突，確保行車安全[6]。在T型交叉口限制左轉(zhuǎn)，采用“右進(jìn)右出”的交通組織形式可以最大程度地減少?zèng)_突，保持交通組織的順暢。

圖1 交叉口沖突示意圖[7]

如圖1所示，分別為無(wú)控制T型交叉口和“右進(jìn)右出”T型交叉口的交通沖突圖。在無(wú)控制T型交叉口中，存在3個(gè)沖突點(diǎn)，3個(gè)合流點(diǎn)，3個(gè)分流點(diǎn)；而在右進(jìn)右出的T型交叉口中，沖突點(diǎn)0個(gè)，僅存在1個(gè)合流點(diǎn)和1個(gè)分流點(diǎn)?？梢?jiàn)，右進(jìn)右出的T型交叉口交通組織形式最大限度減少了沖突點(diǎn)，降低了事故風(fēng)險(xiǎn)，減小了車輛進(jìn)出延誤，適用于地下停車場(chǎng)進(jìn)出口處。

商業(yè)廣場(chǎng)外圍的順時(shí)針交通組織，不僅可以使大多數(shù)地下停車場(chǎng)進(jìn)出口采用右進(jìn)右出的交通組織形式，減少車流沖突點(diǎn)，避免交通擁堵與交通事故，還符合我國(guó)道路交通右行的規(guī)定與大多數(shù)駕駛員的駕駛習(xí)慣，便于駕駛員快速進(jìn)出地下停車場(chǎng)。此外，在停車高峰時(shí)期，大多數(shù)車輛在交叉口需要排隊(duì)等待信號(hào)周期，而直接在交叉口右轉(zhuǎn)進(jìn)、出地下停車場(chǎng)，能夠減少商業(yè)廣場(chǎng)吸引的交通量對(duì)于周圍市政道路的影響，最大限度地維持市政道路交叉口與路段較高的服務(wù)水平。因此，綜合商業(yè)廣場(chǎng)外圍的機(jī)動(dòng)車交通組織采取順時(shí)針的形式能夠保證地下停車場(chǎng)周邊交通的安全通暢。

1.2 內(nèi)部交通組織

地下停車場(chǎng)的內(nèi)部交通組織設(shè)計(jì)理念為逆時(shí)針組織、就近停車、各區(qū)連通、充分循環(huán)。內(nèi)部逆時(shí)針組織一方面可以滿足車輛在停車場(chǎng)外部順時(shí)針、右進(jìn)右出的交通組織形式，能夠讓駕駛員更加方便順暢地以右轉(zhuǎn)彎的形式與市政道路銜接，減少出入口與市政道路的沖突延誤；同時(shí)也契合駕駛員在駛?cè)肫碌乐罅?xí)慣性右轉(zhuǎn)的停車行為。另一方面考慮到地下停車場(chǎng)內(nèi)視線的局限性，車輛逆時(shí)針的環(huán)路交通流線能使駕駛員以左轉(zhuǎn)彎的形式在地下停車場(chǎng)內(nèi)行駛，保證了良好的視距，保障地下停車場(chǎng)的行車安全。

地下停車場(chǎng)通常停車位較多，行車空間較小，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通常在地下停車場(chǎng)內(nèi)部部分區(qū)域采用單向交通的組織形式。采用單向交通，交叉口的沖突點(diǎn)少，并且有利于停車場(chǎng)內(nèi)的車輛沿著行車流線尋找車位及離開(kāi)停車場(chǎng)。

雖然單向交通有上述優(yōu)點(diǎn)，但是單向交通有可能存在車輛還未找到車位，就必須沿著車行流線離開(kāi)停車場(chǎng)的情況。為了保證車輛一定能在停車場(chǎng)內(nèi)尋找到車位，在停車場(chǎng)內(nèi)部的主要通道上應(yīng)采用雙向行駛，聯(lián)通各個(gè)局部循環(huán)。這樣車輛就能夠在整個(gè)停車場(chǎng)內(nèi)順利找到車位，提高停車場(chǎng)車位的利用率[8]。因此，在設(shè)計(jì)停車場(chǎng)內(nèi)部交通組織動(dòng)線時(shí)，要遵循停車場(chǎng)整體單向循環(huán)，分區(qū)局部循環(huán)相結(jié)合的原則。

外圍順時(shí)針、內(nèi)部逆時(shí)針以及整體單向結(jié)合局部雙向循環(huán)是能夠保障地下停車場(chǎng)安全高效運(yùn)營(yíng)的重要設(shè)計(jì)原則。在地下停車場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)這些指導(dǎo)原則，結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮市政道路、出入口位置、內(nèi)部通道等關(guān)鍵要素進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2 交通組織形式設(shè)計(jì)影響因素

地下停車場(chǎng)的規(guī)劃時(shí)，需要符合《汽車庫(kù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 100—98）、《建筑工程交通設(shè)計(jì)及停車庫(kù)（場(chǎng)）設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)》（DG/TJ 08—7—2014）等規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如通道寬度、坡道轉(zhuǎn)彎半徑及凈高等都有明確規(guī)定，但是對(duì)于交通組織流線，并沒(méi)有量化的規(guī)定。本文結(jié)合上述設(shè)計(jì)原則與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，歸納出兩個(gè)影響交通流線設(shè)計(jì)的重要因素：通道功能（單行或雙行交通組織）與出口處合流點(diǎn)數(shù)量。

2.1 通道功能

從沖突點(diǎn)和通達(dá)性上來(lái)看，單行流線與雙行流線各有利弊。

在沖突點(diǎn)個(gè)數(shù)方面，單向流線的沖突點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯少于雙向流線。n條雙車道道路相交的交叉口沖突點(diǎn)總數(shù)為n2(n-1)(n-2)/6個(gè)。因此，在雙行流線中，每個(gè)十字交叉口存在16個(gè)沖突點(diǎn)（見(jiàn)圖2），每個(gè)T型交叉口存在3個(gè)沖突點(diǎn)。此外，許多車輛存在跨車道停車的情況，在車輛停車時(shí)會(huì)影響兩個(gè)方向的車輛通行。而在單行流線中，存在沖突點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯少于雙行流線，沖突點(diǎn)主要出現(xiàn)在中間通道，且每個(gè)交叉口的沖突點(diǎn)個(gè)數(shù)僅為1個(gè)。

在可通達(dá)性方面，雙行流線的可通達(dá)性好于單向流線。在雙向流線中，每條道路都存在雙向且在交叉口可以選擇各個(gè)方向，因此，車輛可以到達(dá)地下停車場(chǎng)內(nèi)的所有角落，且不存在繞行距離。而單行流線存在從某個(gè)口進(jìn)入無(wú)法到達(dá)某些區(qū)域的情況。此外，在能夠到達(dá)的車位中，單向流線存在車輛繞行距離較大的問(wèn)題。

綜合上述單行與雙行流線的優(yōu)缺點(diǎn)分析，可認(rèn)為“整體單向，局部雙向循環(huán)”的設(shè)計(jì)原則是科學(xué)合理的。

圖2 十字交叉口雙行沖突點(diǎn)示意圖[7]

2.2 出口合流點(diǎn)數(shù)量

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在地下停車場(chǎng)高峰時(shí)期，出口處常常會(huì)因?yàn)榕抨?duì)離場(chǎng)造成的擁堵而導(dǎo)致周邊通道的擁堵，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)停車場(chǎng)的癱瘓。因此，地下停車場(chǎng)出口處的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。出場(chǎng)高峰時(shí)期，車輛從地下車庫(kù)的各個(gè)角落駛出，匯集到出口處排隊(duì)等待離場(chǎng)。從各個(gè)方向來(lái)的車輛通常會(huì)三種匯聚方式，即在出口處有0個(gè)合流點(diǎn)，1個(gè)合流點(diǎn)和2個(gè)合流點(diǎn)。合流點(diǎn)是指來(lái)自不同行駛方向的車輛向同一方向、同一車流匯合的地點(diǎn)。合流點(diǎn)越多，意味著在靠近出口處會(huì)有更多方向的車輛匯入出場(chǎng)車流。在實(shí)際情況中，多股車流匯合，各個(gè)方向的車輛通常會(huì)出現(xiàn)爭(zhēng)搶的情況，出現(xiàn)搶先者優(yōu)先的情況。這種爭(zhēng)搶極易發(fā)生擦碰事故，從而加重?fù)矶碌那闆r。

3 交通流線設(shè)計(jì)方案仿真

為驗(yàn)證上述分析的合理性，采用VISSIM軟件進(jìn)行仿真，從定量分析和可視化的角度研究交通流線的影響因素對(duì)地下停車場(chǎng)停車效率的影響。

3.1 VISSIM仿真模型搭建

首先根據(jù)依托項(xiàng)目建立地下停車場(chǎng)仿真模型，整個(gè)地下停車場(chǎng)模型主要由車位、通道、交叉口和出入口構(gòu)成。整個(gè)地下停車場(chǎng)的VISSIM仿真建模過(guò)程如下：

（1）車位仿真模型建立

駕駛員停車方式分為前進(jìn)停車、倒退發(fā)車和倒退停車、前進(jìn)發(fā)車兩種，停車路徑示意圖如圖3所示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，在地下停車場(chǎng)中，第二種停車方式較為普遍。

圖3 兩種停車方式路徑示意圖

由于中間路段（虛線位置）車頭方向與車輛行進(jìn)方向相反，因此如不經(jīng)過(guò)特殊設(shè)置，車輛將沿圖4箭頭方向行駛，與實(shí)際倒車狀態(tài)不符，會(huì)影響后續(xù)對(duì)于停車效率的評(píng)價(jià)。

圖4 兩種停車方式行車路徑圖[9]

在VISSIM軟件中，路段方向改變時(shí)，如路段寬度足夠，車頭將與路段方向保持一致，完成轉(zhuǎn)彎。而當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向所需的通行空間大于現(xiàn)有空間時(shí)，車輛將自動(dòng)倒退行駛[9]。

可根據(jù)這個(gè)原理建立單個(gè)車位仿真模型，如圖5所示，單個(gè)車位模型中，包含以下三個(gè)部分：①處模擬的是車輛倒退的過(guò)程，代表路徑圖中的點(diǎn)C，將路段寬度設(shè)置為2.5 m，合理地限制車輛行駛的空間，車輛即可實(shí)現(xiàn)正常的倒車效果。②代表車位區(qū)域內(nèi)的車輛行駛，同樣將路段寬度設(shè)置為2.5 m，兩向路徑有所重疊，在符合現(xiàn)實(shí)車位大小規(guī)范要求的同時(shí)，滿足VISSIM軟件的停車位功能的要求。③代表前進(jìn)式發(fā)車的過(guò)程，由于②中車輛方向已經(jīng)調(diào)轉(zhuǎn)，③只需將單個(gè)車位部分的模型與主要通道通過(guò)連接器連接，應(yīng)當(dāng)考慮匯合點(diǎn)的位置問(wèn)題，不宜與車位過(guò)近，這樣不符合普通轎車的車長(zhǎng)，也不宜過(guò)遠(yuǎn)，減小出入車位與通行車輛的沖突。

圖5 單個(gè)車位建模圖

單個(gè)車位模型建立完成后，進(jìn)行成組車位模型的建立。成組車位模型需要在單個(gè)車位模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)先規(guī)則、停車場(chǎng)決策的設(shè)置。由于地下停車場(chǎng)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)下，通常一個(gè)柱距內(nèi)會(huì)有3個(gè)車位，因此，以3對(duì)3車位為一組（見(jiàn)圖6），采用VISSIM的復(fù)制功能，完成地下停車場(chǎng)車位模型的建立。

在車位模型的建立過(guò)程中，遵循停車位優(yōu)先原則，保證車輛在進(jìn)出車位的過(guò)程中，不會(huì)與通道上行駛的車輛及附近車位進(jìn)出的車輛發(fā)生碰撞。圖6中綠線所在通道有車輛時(shí)，其余車輛應(yīng)在紅線處等待。在前進(jìn)式停車倒退式發(fā)車情況下，準(zhǔn)備駛出停車位的車輛具有最高優(yōu)先級(jí)，通道中正常直行汽車應(yīng)等待駛出車輛車頭擺正后，跟隨它前行；欲駛?cè)胪＼囄磺昂?個(gè)車位的車輛同樣應(yīng)當(dāng)?shù)却偝鲕囕v正常行駛后停入。在倒退式停車前進(jìn)式發(fā)車的情況下，準(zhǔn)備駛?cè)胪＼囄坏能囕v具有最高優(yōu)先級(jí)，通道中正常直行的汽車應(yīng)等待駛?cè)胲囕v進(jìn)入車位區(qū)域后，繼續(xù)前行；前后2個(gè)車位車輛欲駛出同樣也應(yīng)等待駛?cè)胲囕v停好后拐出。

圖6 一組車位建模圖

（2）地下停車場(chǎng)布局搭建

完成車位構(gòu)建后，需要添加相應(yīng)的通道與出入口。在入口設(shè)置期望速度決策點(diǎn)，限定地下停車場(chǎng)內(nèi)車輛的最大行駛速度。在通道與通道交匯處，即地下停車場(chǎng)內(nèi)交叉口的位置，需要設(shè)置沖突區(qū)域讓行規(guī)則。讓行原則參考城市道路交叉口的讓行原則：轉(zhuǎn)彎讓直行，右轉(zhuǎn)讓左轉(zhuǎn)，符合讓右原則（即同為直行時(shí)，讓右方車輛先行）。如圖7所示，期望速度決策點(diǎn)、路段、沖突區(qū)域、優(yōu)先規(guī)則等都可在VISSIM軟件左側(cè)的路網(wǎng)對(duì)象中找到相應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置。

（3）路徑選擇問(wèn)題

路徑選擇根據(jù)以下邏輯進(jìn)行設(shè)置：若前方的一組車位中有可停車位，優(yōu)先選擇該停車場(chǎng)路徑；若前方的一組車位均被占用，則車輛沿動(dòng)線繼續(xù)前行，不會(huì)選擇等待或回頭；若正在尋泊車位的車輛到達(dá)交叉口，除車庫(kù)出口通道，隨機(jī)選擇行駛方向；準(zhǔn)備離開(kāi)車庫(kù)的車輛，直接確定路徑，前往出口通道。在車輛從進(jìn)入地下停車場(chǎng)、停車、到駛離地下停車場(chǎng)的過(guò)程中，涉及到出口決策、停車場(chǎng)決策、靜態(tài)決策等路徑選擇問(wèn)題，均可在左側(cè)的路網(wǎng)對(duì)象中進(jìn)行設(shè)置。其中車輛路徑中包含了靜態(tài)決策和停車場(chǎng)決策（見(jiàn)圖8）。

圖7 VISSIM路網(wǎng)對(duì)象設(shè)置圖

圖8 VISSIM路徑設(shè)置圖

添加出口決策：在車輛路徑（靜態(tài)）中設(shè)置一對(duì)一的出口決策，起點(diǎn)為從每個(gè)車位出來(lái)的連接器，終點(diǎn)為對(duì)應(yīng)的出口處。在出口處更改“目的地位置”，所有終點(diǎn)就顯示一根線，比較美觀。這樣設(shè)置還可以防止車輛二次停車，在駛出車位后直接朝著出口行駛。

添加停車場(chǎng)決策：起點(diǎn)為決策停車的位置，一個(gè)起點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)停車位。

添加靜態(tài)決策：在交叉口前添加靜態(tài)決策，讓車輛做出左轉(zhuǎn)、直行或右轉(zhuǎn)的決策。另外，在停車決策與車位之間添加靜態(tài)決策，由于停車決策優(yōu)先級(jí)高于靜態(tài)決策，所以一旦車輛決定了停哪個(gè)車位，就不會(huì)再執(zhí)行靜態(tài)決策；而如果車輛還沒(méi)有決定停哪個(gè)車位，即該停車決策對(duì)應(yīng)的車位停滿時(shí)，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)前面的靜態(tài)決策時(shí)，車輛執(zhí)行靜態(tài)決策，即車輛轉(zhuǎn)向其他有空余車位的通道。

經(jīng)過(guò)以上設(shè)置，初步完成了VISSIM模擬仿真中地下停車場(chǎng)模型的搭建，效果如圖9所示。該模型可以根據(jù)不同的交通流線方案進(jìn)行相應(yīng)的行車流線設(shè)置，為地下停車場(chǎng)交通流線設(shè)計(jì)影響因素的研究奠定了基礎(chǔ)。

圖9 VISSIM仿真效果圖

3.2 地下停車場(chǎng)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)與調(diào)查資料，對(duì)地下停車場(chǎng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如表1所示。

表1 地下停車場(chǎng)參數(shù)表

除此之外，還可以對(duì)車位的停車比率、?？繒r(shí)間、車輛輸入、仿真時(shí)長(zhǎng)與精度等進(jìn)行設(shè)置。在時(shí)間分布標(biāo)簽頁(yè)中建立新的時(shí)間分布。在停車路徑?jīng)Q策點(diǎn)標(biāo)簽頁(yè)中設(shè)置停車時(shí)間為新建的時(shí)間分布，在該標(biāo)簽頁(yè)中還可以設(shè)置車位的停車比率。

3.3 數(shù)據(jù)采集

設(shè)置完參數(shù)后，在入口與車位、車位與出口之間添加行程時(shí)間區(qū)段，可記錄車輛自進(jìn)入地下停車場(chǎng)到到達(dá)車位和車輛從離開(kāi)車位到駛出地下停車場(chǎng)的行程時(shí)間和延誤。在出口處設(shè)置排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器，統(tǒng)計(jì)出口的排隊(duì)長(zhǎng)度；設(shè)置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)獲取出入地下停車場(chǎng)的車輛數(shù)量。

為研究通道功能與出口處合流點(diǎn)數(shù)量對(duì)地下停車場(chǎng)停車效率的影響，設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)對(duì)比方案進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。

本文單獨(dú)設(shè)置了出口合流點(diǎn)的對(duì)比方案，來(lái)對(duì)比不同合流點(diǎn)下的出場(chǎng)效率。具體方案效果如圖10所示。

圖10 不同合流點(diǎn)方案圖

在研究通道功能時(shí)，設(shè)計(jì)了單行（全部通道單向）、雙行（全部通道雙向）和混行（單向通道為主，主要通道雙行）三種方案，交通組織方式如圖11～13所示。

3.4 停車效率分析

本文以出場(chǎng)高峰為評(píng)價(jià)時(shí)段 ，通過(guò)調(diào)整輸入?yún)?shù)，實(shí)現(xiàn)出場(chǎng)車輛數(shù)達(dá)到地下停車場(chǎng)車位總數(shù)的60%～70%，來(lái)模擬到達(dá)地下停車場(chǎng)出場(chǎng)高峰。經(jīng)過(guò)30次仿真實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)約20 min左右，截取出場(chǎng)高峰時(shí)期的數(shù)據(jù)對(duì)不同設(shè)計(jì)方案下的地下停車場(chǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（1）出口處合流點(diǎn)數(shù)量

圖11 單行方案流線與仿真效果

圖12 雙行方案流線與仿真效果

圖13 混行方案流線與仿真效果

在研究出口處不同合流點(diǎn)方案的效果中，選取車流穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)，得到車輛平均延誤結(jié)果如圖14所示。

圖14 不同合流點(diǎn)平均延誤時(shí)間

從圖中可以看出，出口處合流點(diǎn)越多，出場(chǎng)車輛的平均延誤時(shí)間越長(zhǎng)。1合流點(diǎn)時(shí)的平均延誤僅為0合流點(diǎn)平均延誤的2.4倍，而2合流點(diǎn)時(shí)的平均延誤是0合流點(diǎn)平均延誤的7倍。這表明，合流點(diǎn)越多時(shí)，車流除了出場(chǎng)排隊(duì)的延誤，更多的延誤是由不同方向車流合流時(shí)讓行帶來(lái)的。因此，在出口處，應(yīng)盡量減少合流點(diǎn)，保證出場(chǎng)車輛更加高效地出場(chǎng)。

（2）通道功能

在研究不同通道功能對(duì)地下停車場(chǎng)停車效率影響的仿真實(shí)驗(yàn)中，對(duì)出場(chǎng)高峰時(shí)期的出口處最大排隊(duì)長(zhǎng)度、平均出場(chǎng)行程時(shí)間、平均出場(chǎng)延誤進(jìn)行了分析比較。

圖15 三種交通組織形式下1號(hào)口最大排隊(duì)長(zhǎng)度

圖16 三種交通組織形式下2號(hào)口最大排隊(duì)長(zhǎng)度

將1號(hào)口與2號(hào)口的最大排隊(duì)長(zhǎng)度分別繪制成箱線圖觀察數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖15、16），數(shù)據(jù)分布較為均勻?qū)ΨQ，可用平均值進(jìn)行進(jìn)一步分析。

圖17 三種交通組織方式下出口排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比

單行、混行、雙行交通組織時(shí)，1號(hào)口最大排隊(duì)長(zhǎng)度依次減少，2號(hào)口最大排隊(duì)長(zhǎng)度依次增加，兩個(gè)口排隊(duì)長(zhǎng)度最大值的差值越來(lái)越小（見(jiàn)圖17）。這種現(xiàn)象可以解釋為在雙行時(shí)由于車輛行駛不受流線限制，故出口排隊(duì)時(shí)較為分散，故兩個(gè)口分配較為均勻。

通過(guò)對(duì)多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察與清洗，選用平均值來(lái)評(píng)價(jià)平均出場(chǎng)行程時(shí)間與平均出場(chǎng)延誤。

圖18 平均行程時(shí)間與延誤對(duì)比

由圖18可見(jiàn)，單行時(shí)出場(chǎng)的平均行程時(shí)間和平均延誤明顯高于混行與雙行?？梢?jiàn)全部單行流線時(shí)車輛存在大量繞行的情況，地下停車場(chǎng)內(nèi)尋泊的車輛數(shù)會(huì)偏多，互相影響的可能性就會(huì)偏大，從而導(dǎo)致延誤也隨之增大。而雙行和混行相比，差異并不明顯，雙行時(shí)，通達(dá)性高，車輛幾乎不需要繞行，所以行程時(shí)間最短，由于沖突點(diǎn)眾多，所以延誤會(huì)略高。而混行時(shí)由于主要通道可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的連通，所以行程時(shí)間會(huì)略高于雙行，而混行的沖突點(diǎn)較少，延誤也會(huì)略小于雙行。對(duì)于雙行情況下，沖突點(diǎn)眾多，延誤卻并沒(méi)有很高的情況，本文結(jié)合仿真過(guò)程與實(shí)際情況給出下列解釋：仿真模擬時(shí)，會(huì)設(shè)置優(yōu)先規(guī)則，車輛也一定會(huì)按照優(yōu)先規(guī)則行駛，而實(shí)際情況中，能夠完全遵守讓行規(guī)則的駕駛員較少，且在沖突點(diǎn)處，大多數(shù)駕駛員都會(huì)想優(yōu)先通行，會(huì)大大增加在沖突點(diǎn)處發(fā)生擁堵的概率。

通過(guò)以上對(duì)于仿真數(shù)據(jù)的分析，仿真結(jié)果與交通設(shè)計(jì)原則和實(shí)際行車情況相符。結(jié)合沖突點(diǎn)數(shù)量、出口處合流點(diǎn)數(shù)目、出場(chǎng)行程時(shí)間、出場(chǎng)延誤等眾多因素，本文推薦在地下停車場(chǎng)選用“單向?yàn)橹?，主要通道雙行”的交通組織形式。

4 結(jié) 論

本文通過(guò)總結(jié)傳統(tǒng)地下停車場(chǎng)交通組織形式設(shè)計(jì)原則與影響因素，并采用VISSIM仿真進(jìn)行驗(yàn)證，得到在現(xiàn)有地下停車場(chǎng)布局的情況下，較為合理的交通組織形式，為智能停車模式下的流線設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，具體結(jié)論如下：

（1）結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況總結(jié)了地下停車場(chǎng)交通流線設(shè)計(jì)原則，并通過(guò)VISSIM仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)理念的合理性。

（2）地下停車場(chǎng)內(nèi)采用“單向?yàn)橹?，主要通道雙行”的交通組織形式能提高地下停車場(chǎng)效率。

（3）文中建立VISSIM仿真模型的過(guò)程也可用于評(píng)價(jià)不同交通組織下地下停車場(chǎng)的效率，可以為地下停車場(chǎng)交通組織設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。所選用的混行流線也為智能停車模式提供了合理的路線規(guī)劃基礎(chǔ)。