基于片區(qū)道路承載力的停車場規(guī)模分析

高媛

摘要：隨著小汽車出行數(shù)量的不斷增加，城市的停車問題面臨嚴峻的挑戰(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)生的機動車交通需求量小于片區(qū)內(nèi)的路網(wǎng)承載力為約束條件，建立停車位配建指標的約束方程組，得出合理的停車配建指標，從而確定停車場建設(shè)規(guī)模。在完成停車場配建的同時，也為停車場建設(shè)完成后路網(wǎng)的正常運行提供保障。

關(guān)鍵詞：交通規(guī)劃;停車場規(guī)模;交通模型;道路承載力

引言

隨著城市機動車保有量的不斷上升，不僅給城市的道路交通系統(tǒng)帶來嚴峻考驗，還加劇了城市的停車壓力。另一方面，城市發(fā)展已經(jīng)進入集約化階段，可用于停車場建設(shè)的土地資源十分稀少，導(dǎo)致城市停車的供需不平衡現(xiàn)象日益嚴重。我國的城市停車問題研究開始于20世紀80年代，近年來的研究有通過區(qū)位理論的分析建立基于趣味理論的停車預(yù)測模型^[1]，通過對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站客流規(guī)模預(yù)測模型^[4]，以上研究中針對路網(wǎng)容量對停車規(guī)模影響的分析較少，而且，目前城市的停車位大多來自于建筑物的配建停車場，由停車位配建指標決定。鑒于此，本文以以上研究為基礎(chǔ)，針對城市停車的特點，從道路承載力的角度對城市停車規(guī)模進行研究，達到對城市停車設(shè)施進行合理化配置的目標。

1 停車場規(guī)模影響因素分析

1.1城市道路承載力對停車規(guī)模影響分析研究

城市的道路網(wǎng)絡(luò)和停車設(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泊位規(guī)模，具體如下：

第一，宏觀方面，城市的交通路網(wǎng)比較發(fā)達，交通活動較為繁忙，從而導(dǎo)致路網(wǎng)交通擁堵，尤其在高峰時間段，部分道路已接近飽和狀態(tài)。根據(jù)美國FHWA研究表明，隨著機動車日平均流量增加，高峰小時的停車需求量也增加，也就是說兩者成正比關(guān)系。^[5]

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

1.2城市停車規(guī)模的其他影響因素分析

除了道路承載力對停車規(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)濟發(fā)展水平、機動車保有量、交通管理措施、道路設(shè)施公共交通設(shè)施的便利程度、停車泊位的使用率和周轉(zhuǎn)率、停車成本等都有關(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]。

本文道路承載力計算采用時空消耗法二維模型，通過對有效道路面積、有效道路運營時間和交通個體平均時空消耗三個指標進行計算來確定，同時引入相關(guān)影響因子來修正各個指標值。^[5]

3.停車場合理規(guī)模分析

3.1 背景交通量

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

利用TransCAD的交通分配模塊，采用用戶最優(yōu)平衡分配法進行交通分配，得到片區(qū)道路的背景交通量。實驗數(shù)據(jù)顯示，在道路飽和度達到0.85時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 停車需求預(yù)測模型

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

（3-1）

則（3-2）

得出：（3-3）

其中，為配建停車位總量;為小區(qū)中第類用地配建停車位;為小區(qū)中第類用地產(chǎn)生的機動車交通量;為第類用地全天停車周轉(zhuǎn)率;為高峰小時系數(shù);為車位利用率。

3.3 道路剩余承載力模型

目標函數(shù)：（3-4）

約束條件：（3-5）

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

小區(qū)中不同業(yè)態(tài)建筑物所產(chǎn)生的機動車交通量應(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，盡量使小區(qū)數(shù)量與求解停車配建指標數(shù)量相等。當(dāng)約束條件小于求解指標數(shù)量時，采用類比方法求解。

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)院門口停車排隊現(xiàn)象嚴重，影響患者及時就醫(yī)，重病醫(yī)療救治的時效性得不到保證，對此，寶安區(qū)人民醫(yī)院明確提出了增加停車設(shè)施的需求。醫(yī)院周邊可用于停車場建設(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，西臨前進一路。用地面積60752.92m²。如圖1所示。

4.2停車配建指標的計算

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，通過模型得出規(guī)劃年OD，同時去除與小區(qū)1相關(guān)的出行需求，通過TransCAD進行交通分配，如圖3所示。

4.2.3 剩余道路承載力計算

由新安公園片區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)可知小區(qū)1主要對外道路為2條主干路、2條次干路，分別為新安二路、前進一路、新圳東路和龍井二路，根據(jù)第二章計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的主要用地類型為公園綠地，有少量的政府社團用地，但其停車場為寶安人民醫(yī)院配建停車場，且寶安人民醫(yī)院停車配建指標優(yōu)先。假設(shè)這三類配建指標依次為、、。小區(qū)1無其他公共停車場，根據(jù)路網(wǎng)剩余承載力的計算結(jié)果，得出小區(qū)1的停車約束模型為：

（4-1）

再將停車周轉(zhuǎn)率、高峰小時系數(shù)、停車位利用率等相關(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)的停車停車約束模型，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)院的停車配建指標宜采用1.37車位/病床（滿足1.0～1.4 車位/病床配置要求）。

5.結(jié)語

停車場是城市動、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確定停車場規(guī)模大小，并結(jié)合案例對所提方法進行驗證，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配建指標，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)進行，可綜合考慮不同城市的差異，可操作性較強。

參考文獻

[1]王瑞.基于用地區(qū)位分析的停車需求預(yù)測研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2010.

[2]陳群，史峰，晏克非.停車泊位有限供給條件下最佳停車泊位規(guī)模[J].同濟大學(xué)學(xué)報.2010（12）：1758-1762.

[3]陳群，晏克非，基于路網(wǎng)容量約束的停車設(shè)施泊位規(guī)模優(yōu)化[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012（4）：553-557.

[4]周雪梅，張道智.基于路網(wǎng)容量約束的火車站客流規(guī)模確定方法研究[J].交通信息與安全，2012（5）：34-38.

[5]戴艷芬. 基于路網(wǎng)容量的城市中心區(qū)停車場合理規(guī)模研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2014.

[6]吳煉，王婧，李鎖平，吳新華.基于路網(wǎng)承載力分析的用地布局研究[J].城市交 通，2013，11（3）：34 -41.

[7]張玉潔. 基于多路段限流的擁堵路網(wǎng)均衡分析[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2013.

[8]關(guān)宏志，王鑫，王雪.停車需求預(yù)測方法研究[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，32（7）;600-604.