基于交通特征分析的機(jī)械式停車適用性研究

胡沛 杜澤華 張雅婷

摘要 在城市高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)背景下，停車問(wèn)題日益突出。機(jī)械式停車具有明顯的節(jié)地效應(yīng)，應(yīng)適當(dāng)推廣應(yīng)用。為完善機(jī)械式停車應(yīng)用條件評(píng)價(jià)內(nèi)容，文章從交通特征分析維度對(duì)機(jī)械式停車適用性評(píng)價(jià)方法展開(kāi)系統(tǒng)研究。首先提出研究流程架構(gòu)及技術(shù)路線，并闡述機(jī)械式停車交通生成特點(diǎn)，之后采用層次分析法提出各層評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法，形成一套較為完善、合理的機(jī)械式停車適用性評(píng)價(jià)方法，最后結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證該方法的可行性。

關(guān)鍵詞 機(jī)械式停車;辦公建筑;停車規(guī)劃;交通仿真;適用性評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) U491.123 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）13-0020-04

0 引言

城市規(guī)劃由“增量增長(zhǎng)”轉(zhuǎn)為“存量增長(zhǎng)”，用地約束背景下更趨向于高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)，停車問(wèn)題逐漸成為制約城市高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)的重要因素。當(dāng)前新建項(xiàng)目的停車主要通過(guò)配建停車庫(kù)來(lái)解決，建設(shè)形式大部分為地下平面停車庫(kù)，為滿足停車泊位數(shù)要求，地下停車庫(kù)需下挖兩至三層，建設(shè)成本高。相對(duì)于傳統(tǒng)的地下平面停車庫(kù)，機(jī)械式停車具有占地少、成本低等特點(diǎn)，在高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)區(qū)域優(yōu)勢(shì)明顯。然而在當(dāng)前建設(shè)規(guī)劃階段，機(jī)械式停車適用性分析一般采用定性判斷方式，缺乏客觀性和科學(xué)性。該文提出基于多維交通特征分析的機(jī)械式停車適用性研究流程，采用中觀及微觀仿真理論對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，為辦公建筑機(jī)械式停車方案的決策提供依據(jù)。

1 研究流程架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于交通出行特征分析的機(jī)械式停車適用性研究前提是考慮機(jī)械式停車效率不同，在停車泊位滿足規(guī)范要求（空間滿足）的前提下，因停車效率影響與常規(guī)平面停車相比可能帶來(lái)排隊(duì)溢出的問(wèn)題，導(dǎo)致高峰小時(shí)無(wú)法滿足停車需求（時(shí)間不滿足）。該文研究流程分為三個(gè)步驟，具體架構(gòu)見(jiàn)圖1。

Step 1? 停車方案適用性分析。該部分主要結(jié)合項(xiàng)目停車方案、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)交通出行特征進(jìn)行分析，總結(jié)停車交通特征，進(jìn)而判斷預(yù)設(shè)停車方案能否滿足高峰小時(shí)停車需求。

Step 2? 中觀層面交通影響分析。結(jié)合現(xiàn)狀、規(guī)劃情況，依據(jù)四階段法，以交通生成、交通方式劃分、交通分布、交通量分配為理論基礎(chǔ)，對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生的交通需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析對(duì)周邊道路交通的影響，并提出中觀層面的改善措施。

Step 3? 微觀層面交通影響分析。結(jié)合中觀層面交通分析結(jié)果和項(xiàng)目停車交通組織方案，預(yù)測(cè)辦公建筑各出入口進(jìn)出交通量，利用VISSIM軟件對(duì)停車方案進(jìn)行仿真，輸出仿真模擬回放及指標(biāo)評(píng)價(jià)表，并提出微觀層面的改善措施[1]。

2 停車方案適用性分析

2.1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目總用地面積1.8公頃，容積率4.2，地上建筑面積75 750 m2。根據(jù)停車配建標(biāo)準(zhǔn)，需配建停車位888個(gè)[2]，停車庫(kù)需做到地下三層。周邊地塊均已開(kāi)發(fā)，且以高層辦公建筑為主，停車庫(kù)下挖三層會(huì)對(duì)周邊地塊帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也極大地增加建設(shè)成本。

為解決停車問(wèn)題，項(xiàng)目擬設(shè)置地下兩層停車庫(kù)，同時(shí)設(shè)置機(jī)械式停車庫(kù)。為保證停車庫(kù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從項(xiàng)目停車特征分析角度論證機(jī)械式停車的適用性。

研究地塊北側(cè)和西側(cè)緊鄰城市道路，均為城市次干路，南側(cè)及東側(cè)緊鄰其他地塊。北側(cè)為華天道，路寬20 m，桂苑路以東段單向2車道，以西段雙向2車道，兩側(cè)設(shè)置機(jī)動(dòng)車停車位。西側(cè)為桂苑路，路寬20 m，雙向2車道，兩側(cè)設(shè)置機(jī)動(dòng)車停車位。兩條道路主要服務(wù)沿線地塊進(jìn)出，服務(wù)于本地塊對(duì)外銜接。根據(jù)地塊平面方案，共設(shè)置2處車行出入口，2處人行出入口。華天道、桂苑路各設(shè)置一處車行出入口、一處人行出入口。地面設(shè)置機(jī)動(dòng)車132泊位;地下兩層設(shè)置397泊位，北側(cè)和東南側(cè)分別設(shè)置一處機(jī)動(dòng)車地下車庫(kù)出入口;南側(cè)設(shè)置359泊位，為機(jī)械式停車庫(kù)，安排4組進(jìn)出口（見(jiàn)圖2）。

2.2 出行特征預(yù)測(cè)

辦公地塊停車需求最集中時(shí)段為早高峰，因此采用早高峰小汽車到達(dá)交通量作為高峰小時(shí)停車需求量。對(duì)于新建辦公項(xiàng)目交通特征，參照已有建成地塊，對(duì)類似地塊交通出行特征進(jìn)行調(diào)查分析，該次調(diào)查選取天津亞泰大廈（0.79輛/100 m2）、寧泰大廈（0.92輛/100 m2）、海泰信息廣場(chǎng)（0.68輛/100 m2）。參照以上調(diào)查數(shù)據(jù)的均值，預(yù)測(cè)研究地塊的機(jī)動(dòng)車交通需求率為0.79輛/100 m2，預(yù)測(cè)該項(xiàng)目早高峰小時(shí)集中停車需求為600輛。

2.3 全自動(dòng)機(jī)械式停車適用性研究

擬采用PPY平面移動(dòng)立體停車設(shè)備，359個(gè)泊位共設(shè)置4處進(jìn)出口，每車存取時(shí)間約1.5～2 min，在上下班車輛到發(fā)高峰時(shí)段，能進(jìn)（出）120輛車。根據(jù)預(yù)設(shè)停車方案，地面可提供車位數(shù)為132泊位，普通地下車庫(kù)可提供停車位為397泊位，根據(jù)該地塊出行特征分析，早高峰小時(shí)集中停車需求約為600輛，推算早高峰需利用機(jī)械式停車位數(shù)約為71泊位。據(jù)此可以判斷此機(jī)械式停車方案滿足項(xiàng)目使用要求。

為保證系統(tǒng)良好運(yùn)行，建議智能化管理停車，如采取App預(yù)約、實(shí)時(shí)顯示剩余泊位數(shù)等。為提高車庫(kù)使用效率，建議地面設(shè)置部分泊位作為調(diào)度車輛使用。結(jié)合高峰小時(shí)停車需求，機(jī)械式停車需71泊位，存車能力為120輛，剩余49泊車能力，建議設(shè)置49輛的地面調(diào)度泊位[3]。

3 中觀層面交通影響分析

3.1 分析范圍

中觀層面主要評(píng)價(jià)地塊對(duì)區(qū)域城市道路交通的影響程度，該次研究范圍西起外環(huán)西路，東至簡(jiǎn)陽(yáng)路，南接迎水道，北到復(fù)康路。現(xiàn)狀路網(wǎng)整體運(yùn)行情況良好，對(duì)外通道復(fù)康路輔路交通壓力較大，飽和度在0.8左右，其他對(duì)外通道相對(duì)較好，飽和度在0.4～0.8以內(nèi)。內(nèi)部道路飽和度基本均在0.4以下，服務(wù)水平高。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

選用道路服務(wù)水平、路段飽和度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.3 評(píng)價(jià)方法

利用TransCAD預(yù)測(cè)區(qū)域交通，計(jì)算得到該地塊開(kāi)發(fā)新增交通出行量;同時(shí)依據(jù)實(shí)際觀測(cè)的流量和該地區(qū)在目標(biāo)年規(guī)劃和開(kāi)發(fā)建設(shè)情況，確定背景交通流量;將新增需求流量在路網(wǎng)上分配后與背景流量疊加，得出各路段高峰小時(shí)的需求流量（見(jiàn)圖3）。項(xiàng)目擬在2023年建成，交通出行預(yù)測(cè)分為三部分：項(xiàng)目自身2023年交通出行總量、區(qū)域2023年背景交通出行總量、區(qū)域2023年項(xiàng)目及背景疊加總交通量。預(yù)測(cè)項(xiàng)目早高峰小汽車出行總需求628標(biāo)準(zhǔn)車/h（含出租車）;疊加到背景出行總量，道路交通量有所增加，研究范圍內(nèi)路段道路服務(wù)水平略有下降，影響均呈不顯著狀態(tài)（見(jiàn)表1）。

客流出行分布參照華苑地區(qū)現(xiàn)狀出行特征，通過(guò)百度慧眼相關(guān)大數(shù)據(jù)分析，北部方向集中在中北鎮(zhèn)、西營(yíng)門街道、嘉陵街道、萬(wàn)興街道、學(xué)府街道，總占比40%;西部張家窩鎮(zhèn)，占比20%;南部李七莊和華苑街道，占比25%;東部王頂?shù)探值?，占?5%。客流對(duì)外往北側(cè)方向出行主要利用梅苑路連接至復(fù)康路實(shí)現(xiàn)，往南側(cè)方向主要利用桂苑路、梅苑路、蘭苑路連接至迎水道實(shí)現(xiàn)周邊的次支道路承擔(dān)交通集散及內(nèi)部出行的作用。

預(yù)測(cè)項(xiàng)目華天道早高峰到達(dá)交通358輛/h，早高峰出入口飽和度為0.68;桂苑路出入口到達(dá)交通242輛/h，早高峰出入口飽和度為0.46，均在可接受范圍。

4 微觀層面交通影響分析

4.1 仿真范圍

微觀仿真主要評(píng)價(jià)項(xiàng)目?jī)?nèi)外銜接處及地塊內(nèi)部的交通運(yùn)行情況。仿真范圍包括地塊內(nèi)部及周邊華天道、桂苑路，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括兩部分，一是道路交叉口，仿真交叉口包括華天道—桂苑路交叉口和工華道—桂苑路交叉口，二是地塊出入口，仿真出入口包括華天道出入口和桂苑路出入口。

4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

選用交叉口服務(wù)水平、最大排隊(duì)長(zhǎng)度、延誤時(shí)間[3]三大指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

4.3 參數(shù)標(biāo)定

交叉口設(shè)置與現(xiàn)狀保持一致，華天道—桂苑路為黃閃信號(hào)交叉口;工華道—桂苑路為無(wú)信號(hào)交叉口。模擬交叉口處的沖突讓行信息，其中桂苑路進(jìn)出口為右轉(zhuǎn)進(jìn)出（見(jiàn)圖4）。

車速標(biāo)定上，華天道和桂苑路均為城市支路，結(jié)合實(shí)際調(diào)研情況，該次車速設(shè)置為25 km/h，項(xiàng)目?jī)?nèi)部道路設(shè)置為15 km/h;出入口進(jìn)出口段設(shè)置為5 km/h;其余停車方式及停車時(shí)間等參數(shù)均按照默認(rèn)參數(shù)設(shè)置[4]。

根據(jù)路徑分配矩陣設(shè)置，機(jī)械式停車按照120車位考慮，地面按照122車位考慮，地下車庫(kù)按照358車位考慮（見(jiàn)表2）。

4.4 仿真評(píng)價(jià)

根據(jù)微觀仿真結(jié)果（見(jiàn)表3），分交叉口評(píng)價(jià)和出入口評(píng)價(jià)兩個(gè)維度進(jìn)行分析。

4.4.1 交叉口評(píng)價(jià)

從服務(wù)水平上來(lái)看，華天道與桂苑路交叉口服務(wù)水平為A級(jí)、工華道與桂苑路交叉口服務(wù)水平為A級(jí)[5]。道路交叉口服務(wù)水平高，項(xiàng)目對(duì)道路交叉口影響不顯著。

從最大排隊(duì)長(zhǎng)度來(lái)看，華天道與桂苑路交叉口最大排隊(duì)長(zhǎng)度44 m，華天道出入口離桂苑路交叉口距離56 m，因此路口排隊(duì)長(zhǎng)度不會(huì)影響地塊出入口車輛進(jìn)出;工華道與桂苑路交叉口最大排隊(duì)長(zhǎng)度12 m，桂苑路出入口離工農(nóng)道交叉口20 m，因此路口排隊(duì)長(zhǎng)度不會(huì)影響地塊出入口車輛進(jìn)出。

從平均延誤時(shí)間來(lái)看，華天道與桂苑路交叉口平均延誤時(shí)間3.47 s，工華道與桂苑路交叉口平均延誤時(shí)間0.64 s，根據(jù)信號(hào)交叉口服務(wù)水平與延誤時(shí)間的關(guān)系判斷，車輛延誤時(shí)間小于5 s時(shí)，交叉口處于自由交通流狀態(tài)，交通順暢，桂苑路出入口離工農(nóng)道交叉口20 m，因此路口排隊(duì)長(zhǎng)度不會(huì)影響地塊出入口。

4.4.2 出入口評(píng)價(jià)

從服務(wù)水平上來(lái)看，華天道出入口服務(wù)水平為 A級(jí)、桂苑路出入口服務(wù)水平為A級(jí)，項(xiàng)目出入口服務(wù)水平高。

從最大排隊(duì)長(zhǎng)度來(lái)看，華天道出入口最大排隊(duì)長(zhǎng)度93 m，華天道出入口離臨近地塊出入口距離106 m，桂苑路出入口排隊(duì)長(zhǎng)度29 m，桂苑路出入口臨近地塊出入口長(zhǎng)期不使用，故地塊出入口不會(huì)影響周邊交通。

從平均延誤時(shí)間來(lái)看，華天道出入口平均延誤時(shí)間5.08 s，桂苑路出入口平均延誤時(shí)間1.69 s，根據(jù)信號(hào)交叉口服務(wù)水平與延誤時(shí)間的關(guān)系判斷，車輛延誤時(shí)間小于5 s時(shí)，交通處于自由交通流狀態(tài)，交通順暢，車輛延誤時(shí)間小于5～15 s時(shí)，交通處于穩(wěn)定車流的狀態(tài)，稍有延誤。

5 結(jié)語(yǔ)

該文以天津市華苑地區(qū)擬建辦公項(xiàng)目停車庫(kù)方案為例，旨在探索一種基于交通特征分析的機(jī)械式停車適用性評(píng)價(jià)思路，通過(guò)交通仿真從中、微觀兩個(gè)層面進(jìn)行評(píng)價(jià)，推演停車庫(kù)及周圍道路交通運(yùn)行狀況，評(píng)估交通組織預(yù)案，實(shí)現(xiàn)多維度評(píng)估機(jī)械式停車適用性。

該文相關(guān)參數(shù)的標(biāo)定主要為經(jīng)驗(yàn)值，為確保仿真結(jié)果與真實(shí)情況的吻合性，對(duì)微觀仿真模型參數(shù)標(biāo)定的研究有待進(jìn)一步優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

[1]賴旭， 霍建州， 李方衛(wèi). 基于 VISSIM 仿真的城市更新項(xiàng)目交通咨詢研究[J]. 交通運(yùn)輸工程于信息學(xué)報(bào)， 2020（18）： 125-131.

[2]天津市建設(shè)項(xiàng)目配建停車場(chǎng)（庫(kù)）標(biāo)準(zhǔn)： DB/T29—6—2018[S]. 北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社， 2018.

[3]黃日明. 停車場(chǎng)智能停車引導(dǎo)方法及系統(tǒng)研究[D]. 廣州：華南理工大學(xué)， 2020.

[4]周晨靜， 高亞聰， 榮建. 微觀交通仿真模型參數(shù)標(biāo)定方法改善研究[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)， 2020（11）： 2112-2120.

[5]周沛， 熊文華. 交叉口信號(hào)控制評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[J]. 公路交通技術(shù)， 2020（36）： 133-139.