（道路与铁道工程专业论文）基于路网容量限制的停车需求研究.pdf

籀要 摘要 随着机动化程度的提高，各大城市的动、静态交通都面临着严峻的考 验，尤其是在人口密集的大城市，由于停车设旌配备不足和规划的不当， 加剧了停车矛盾，严重影响了人们的出行和日常生活。 城市的静态交通规划与管理是一项复杂的系统工程，也是一项重要的 实践工程，为了发挥静态交通对动态交通的调节作用，充分挖掘城市交通 设旖的潜力，创建通畅、舒适、方便、快捷的交通环境，必须制定一个切 实可行而又合理的静态交通规划和管理方案，而准确的停车需求预测是做 好规划的前提和基础。 国内外常用的需求预测的方法很多，总的说来有两大类，一类是基于 车辆出行情况的需求预测，另一类是基于土地使用性质的预测方法，两类 方法根据考虑问题的角度不同，又分为其他小类。前者有线性相关模型， 改进的静态交通发生率法，一般o d 出行量预测法，交通量停车需求模型； 后者有停车生成率模型，用地分析模型和多元回归分析预测模型。 以上所列各种方法在预测城市停车需求时，前一类只考虑了不同性质 用地的吸引强度，有的 都没有考虑区域内道路容量的约束作用，忽略了动、静态交通供应能 力协调发展的关系。随着各大城市机动化程度的不断提高，土地开发强度 的增大，路网的负荷也不断增强，当路段交通量达到路网容量时，地块的 吸引量再增大，到达地块的机动车总量也不会增加，也就不能产生更多的 停车需求。鉴于此，本文从研究区域内的路网容量入手，探讨了路网容量 限制下的停车需求规律。 模型在参考原有“九血”规划得出的停车需求预测成果基础上进行了 蘧隶交逶大学磺士学位论文 适当改进，针对小范疆内停车的需求，掇出了路网容量限制f 的需求预测 模型。模型将交通流分为公交、出租和小汽车，对不同类溅车辆出行特性 避行了分拆，褥如产生停车需求的主体为小汽车，将道路资源进哥亍分配， 魏先傈证蘸嚣者囊行，裁下资源鬓夺汽攀使麓，继聂努褥小汽车豹等车耨 征，预测高峰时段的停车位需求。 最后以北京c b d 地区为例，预测与路网容量相匹配的停车泊位需求， 将得到的结果与土地开发强度对应的停车需求比较，得出停车需求与现状 游羯容量不匹配夔缀谂，摄窭瑷鸯羹爨辩密度或控裁缝块容积攀戆建议，捷 二者协调发展，避免爨源浪费。 文章的最后从静态交通需求管理的角度出发，针对城市出现的停车问 题提出了几点建议。 关键词：停车瘸麓，需求预测，路霹容量，箨车管瑗 2 a 辆h 瓣 a b s t r a c t 砸氆壤ed e v e l m 潍o fc 矗ye 黼黼y j n c 撑a s eo fp o p h l 越i 雠a n dh i 醢 舶q u e n c yo fp e o p l e sm o v e m e n l ，t t i ep i o b l e m sa r i s i n g 讯 mt h eg a pb e 押e e n d e m a n da i l ds u p p l yo fp a r k i n gs p a c e sa r cb e c o m j n gi n c r e a s i n 甜ya c u t ei nm o s t t o w n sa n dc i ! t i c s 弧e s ed 璇c u l t i e sa r cn 撇dm a i n l yi nm o r cd e i l s e l yp o p u l a t c d 8 砖a s 壤a ta 辑p 纛y $ 。弭e db yp 曲珏ct 魁n s p c 蛾采i o b 矗畦l 曩沁sa b dw 蠹e r 。t h o p l a n 幽ga 稚珏辩旌麟s l 诬ga f e a si s 融却a t e 强ei 翻p o 娃黼c o 拍l l i n g p a d 【i n gs p a o 略躺黼_ i i i t e g r a le l e m e n to ft k t r a f i ca n dt f i pd c m a n dm a n a g e m e n t p r o c e s s ，t o g c t h e rw i t ht h en c e dt oe n s u f cac l o s e - l i n l 【c dc o n c e p t u a la p p r o a c h ， h a sb e e nd e 丘n e da n dd e f e n d e df o rq h i 把s 0 口n et i m e 珏，sa 搬p l e x 哇程e s | i o | l 童。莹e e p 攮os | a 耄i c 枉a 嚣i cw e l l o 涮e e d 。l 赶。越e f 重o b e p b a l a n c eb e 舸e e np a 谢n gf a c 魏i e s8 觚m el r 强s p 砸s y s 姆m ，a n di n s u f e 疆a | t h ec i t i z e ne n j o ys a f e ，姗f o r t a b l e ，s h o n c u ta n dc o n v e n i e n tt r a m c ，w e 阳l l s t m a k eo u tai e a s o n a b l ep m 掣a m m i n ga n dm a n a g e m e n tp l a l l n i n gf o rt l l ep a r k i l l g f 犯i h t i e s f i 啾0 fa l l ，t h ef o i 僦a s t i n go f l h cp a r 虹n gd e m 卸ds h o u l db ev e r a c i o u s - 霹瑶豫a 琢v e 斌伪e | b d sf o rr c 瓤溯赫gl h ep 描函gd e 热a n d 攮氇ow o f l d 。 s o m eo ft h e 硪a 瓣b a s e do nt 重重el 鞠d 辩，o 氆e f sc o n s 主如糟d 穗ef e l a 蛀s 隧p b e t w e e t h e 玎h m b e ro fc a i sa r r i v e da tad i 蜊c ta l i dt h ep a r 妊n gd e m 趾d w i t h o u te x c e p t i o n ，a l lt h o s em e t h o d sw e r ea b s e n to ft h c 印p r o p r j a t e b e h a v i o f a l r c s p o n s i v e n e s s t om a d 脚破c a p a d t yr e s t r i c t i o n w i t h 也e 攮e f e a s 氅d n s i t y 联h el 鲢du s c ，壕。瓣嬲撕o f ki sk m i 瓤gm o 托赫d 翔。嚣 c f o w d e d w h e 娃t h ec a f sr u n n 诬go n 囔e 黼醛a p p r o a c 量li 砖c a p a c i t y ，壤ef o a dw i l l b es i c kt ot r a 硒cc o n g e s t i o na i l dt h e 竹a 蚯cn u c n ta t t r a c t e db yt h ed i s t r i c ti s l i m i t c d ，a n dt h ep 撤堍d c m a n dw i l lb cl i m i t e dt o o n i s p a p e rs m d i c dt h ei n t e r i o r r e l a t i o n 蠊i pb e t w e e n t h er o a dn e 呐o r k j e 豪交遗大学碳士学位论文 c a p a c i t ya n dp a l l 【i n gd e m a n do fa 1 i m i t e dd i s 扛i c ti t h ep e d k p a r k i i l gd e m a n d h o u j s 1 r b et r 箍伍cn o w0 nt h er 0 甜w 嬲d j v i d c di n t ot h r c e t y p c s ：b u sf 1 0 w t a x i 帮a 靠d e 料襄蝴t 强e b h s e s 鞠d a x 括h 螽v 搴酞l ee 敛蛾o n 垃撑p 越毯魏g 如辍a b 磊 s o w e o n l y n e e d t o t a k e c a f f l o w i n t o a c c o u n t 。 i no r d e rt ot e s tt h ep r o p o s c dp r o c e d u r e ，t l l ec e n t r a ib u s i n e s sd i s t f i c t0 f b e 莓纽gw a s n s i 曲硎。t h e 攀c c 谶cs u w e y 辩ac o v c f i 媾s o m ef o u rs q u a f e k 订啪e t e f sw 矗ha s i g n i 爨c a n tn u m b e fo f p a r 轴n gf a c 主l i t i e sw a ss e l e c 童e df o rt 量l e a n a l y s i s t 1 l er e s u l t se x p e c t e dt h r o u g ht b ei m p l e m e n t a t 王o no fr e d u c i n gm e p a d 涵gp l a o e st h tl h ef c s h j f i n gk n e 丘| sm 啪培i n d 酬ep o s s i b 弩l o w e fl e v c l so f 删e 渤g c s l o ni n 氆ea f o a 狂n 蠢f 洲斑e f a 壕) 珏 a tl a s t ，s e v e r a 上a d v i sf o rp a r 心n gm a n a g e m e n ta r eo f f e r e dj nt h ep a p e l k e y w o r d s ：p a r 馘n gf a c i i i t yp l a n n i n 岛p a r k 抽gd c m a i l df o r 。c a s t i n 舀 c a p a c i t yo f r o a dn e t w o r k ，p a r k i n gm a n a g e m e n t 第一帮绪论 l 。薹弓l 言 第一章绪论 我国正处于豳民经济运行转轨、经济高速增长的时期，城市化进程明 短加快，人口的增长和聚集对城市构成强大的冲击。在城市人口和居民收 入保持稳定增长豹黼露，掇动车 b 8 m 允许单侧停车 b b 6 m允许单侧停车 b b 6 m允许单侧停车 b 6 禁f l 停车 第二章帮簸翔谈奔绣 路边停车场怒指在城市道路的两边或一边的路缘外侧所布置的一些带 状停车场。路边停车场虽然对道路车辆行驶的干扰较小，但是过多的路边 停车不剩于城市的娥鼹，而且会对行人交通的通畅和安全产生较大影响。 路癸箨车场馥予城索道籍系统戬羚，逶零垂专强静遴j 夔每缓枣遭疆系 统相联系，对动态交邋的影响较小。 2 1 3 停车特征参数 停车特薤参数圭甏羯来反跌箨车汲藏貔嚣蘑清嚣，它怒话箨车密度、 停放车指数、泊位周转率、泊位秘用率等。 l 、停车密度 终车塞囊楚箨车受楚熬基本疫羹攀挝，分为筹车瓣阕密发帮番车空闻 密度。停车时闯密度是指荣一停车场( 点) 的停车吸弓| 爨姨菜一区域内所 有停车场( 点) 的停车吸引量随时间变化的程度，它可以用停车吸引量时 问分布柱状图来表示；停车空间密度是攒在同一时间段内，不同停车场( 点) 的荐车吸引量的变他馈浇，它爱跌了不阕箨车场在菜一时闽段内对停车吸 零l 戆强弱程度，霹潋爝箨车暖弓l 量豹察瓣分布柱获鋈来表示。 2 、停放车指数 停放车指数是指某一时刻实际累积停放量与停车供应设施容量之比， 它反映了车辆停放场地的拥挤程度。高峰停放指数是指菜一停车设旄在高 蜂辩段内茨慕积簿毅爱与该箨辜竣整容麓之毯，它反殃了舞漳薅翘箨车豹 绷挤程度。此处的停车设施容量是捂停车区域或停车场有效面积上可用于 停放车辆的最大泊位数。 9 l 京交逶大学磷一b 学位论文 高峰停放指数一壹篆辈器 c z m 3 、泊位周转率 涟位羯转率燕撵在一定薅闯段内每个襻举溶蕴夔乎均尊竣车赣次数， 即总停放累积次数除以停车设旋泊位容壤的比值。泊位周转率是衡量停车 场泊位利用效率的煎爱参数之一。按照研究时段的不同又包括高峰小时周 转率和平均周转率。 矮转率= 笔掣 晓z ， 4 、泊位利用率 泊位利用率是指在定时段内平均缚个停车泊位占用时间与总时问的 比值，反映了单位停车泊位在一定时闻段内豹使用效率。 t g 一! 一 ( 2 。3 ) 驴 c x r 式中：广停车场泊位利用率，； t 。第i 辆车的停车时长，m i n ； o 一番车场魏车整数； 一研究时闻段的时长，m n 。 2 1 4 停车问题分析 当蘑我国鹣鑫大城枣豹淳车矛嚣疆渗突壅，滚蔻京麓爨，越索枣终为 一个国际他的大都市，在经济和各项事娩蓬勃发展的同时，停车供需矛盾 的激烈程度电位居全因之首。主要表现谯以下几个方面： 1 0 第二章背景知识介绍 1 停车供需不平衡 加0 3 年底北京市机动车总量达到2 1 2 4 万辆，远远领先于国内上海、 广州等其他城市。北京市从1 9 8 0 年的1 0 万辆机动车至1 9 9 7 年突破1 0 0 万 辆用了1 7 年时问，到2 0 0 3 年夏天完成第二个1 0 0 万辆机动车增长的过程 仅用了六年半的时间。 而停车位的建设速度远远跟不上机动车的增长速度。截至2 0 0 4 年4 月 底，北京市共有各类机动车停车场1 1 5 万个，提供机动车泊位1 1 0 8 万个。 其中城八区有停车场1 0 1 万个，提供各类泊位9 r 7 4 万个；郊区县共有停车 场o 1 4 万个，提供各类泊位1 3 4 万个。全市停车位的数量只有各类客货机 动车拥有量的6 7 7 ，其中城八区停车位的数量是城八区各类客货机动车拥 有量的8 8 。 2 路内停车位比重过大 根据2 0 0 4 年4 月份的普查结果，路内和立交桥下停车泊位5 3 万个， 而实际意义上的路外公共停车泊位仅为1 5 万个左右，路内、路外停车泊位 比大于3 ：l ，路内路外公共停车泊位严重失调，不符合公共停车设施应以 路外为主、路内补充的原则。 3 现有资源分布不合理，规翅i 缺乏需求控制理念 停车场在建设选点的时候不但要看该地区的实际需求，还要考虑到周 围路网和环境的承受能力，从需求控制的角度布设停车场。从目前已经建 设的停车场分布来看，主要集中在商业区、旅游景点附近，而这类地方一 般用地紧张，交通流量大，停车位的充分满足会导致前往该地区的人选择 小汽车出行的比例增大，无疑加大了周围路网的负荷。 4 停车换乘系统( p & r ) 建设滞后 北京市大部分的工作岗位集中在市中心，而居住区则主要分布在边缘 j 京交逯大学蘸士举链论文 地带，由于规划实施中出现的问题，以前规划的卫星城大都变为以居住为 主的“卧城”，上下班高峰期产生的“潮汐交通”现象严重。当前北京市居 民澄行构成中，选择公熬交通的占3 8 ，蕊选择单个机动车如雩亍麓遮3 5 ， 小汽车窭孬篦重遂大，大大鸯瑟重了市区雨豹交遥箨蘧程度，纛这一点与挨 乘系统不健全以及换慕点低收费的停车位缺乏不无关系。 5 停车位使用率、周转率低 北京市区各类停车设施中，单位大院朔居住区的停车设施比例最高， 蒸中擎霞大夔箨车设蕤魄饲为3 3 + 8 稻，骚往送魄锲爱3 4 1 ，疆誊籀热魄铡 离达6 7 9 ，僵是由予荦位大院和小区停车位不对外开放，导致停车位使用 翠低，资源浪费严重。 另外公建配建停车场和路外公共停车场，由于停车收费价格存在差异， 加上车辆箨放方便程度不弱，经常出现以下培形：在同一个地区，这蟊停 车场待停车辆稠接捺酞、逢下停车库番液车辆零零敖鼗；蹿内停车场超额 运营，路外停车场停放不足：导致一方面停车矛盾依然突出，另一方面大 鬣的车位空闲得不到合理使用，以王府弗、西单两大商业中心为例，当地 下车库、路外公共停苇场尚有2 沪3 0 以上麴奎余车位时，路边、胡鼹各类 搏藏车赣已经达受滚僚慧数翁1 2 隔一1 5 隔。 2 2 路网的概念 路潮的实体概念是指由若干交叉日与踌段组成的网状结构，根据其网 凝籀羚结秘憝减缓缭袋，太热分秀嚣娄：一类廷线毪疆终，魏浚遽路、主 干路或铁路线，它们的特点是每对超点和终点之闻只有一条路径可选，每 祭路径的运行状况由调度控制；另一类悬栅格网络，如由祭祭道路与交 叉朋组成的城市道路网，它的特点是该网络不是单起终点的网络，每一对 1 2 第二章鸷袋瓣瓣奔绍 起终点之间，不止有一条可供选择的路径，每个出行者完全可以根据自己 对整个网络的了解程度及能够获得的镣繁路径上的交通流的信息，选择自 己翡行驶路径，这撵黥雩亍麦完全是照搬静。 2 3 路网容量计算方法 对于路网容量，不同的研究理论商不问的定义方法。综合各类分折方 法，基翦学寒雾鬻溺鹃路丽客量定义主黉分走狭义豹鼹羽察篷耪广义豹路 辩容量随穰。 狭义路网容鬣也叫交通容量，通常怒指在一定的道路、交通状态和环 境下，单位时闻内( 天气良好) 一条车行道或道路的某一断面上能够通过 的最大车辆数或行人数量，亦稳道路蜜嚣( 通行能力) 。沈鞠建筑工程学院 豹王春生教授曾撵密将连逶嚣有起点秘终点静道路缝袋静簇合逶行缝力之 和的最小值定义为路嘲容量。 从上世纪6 0 年代开始，美国的一热学者就对路网容墩进行研究，随后 隧本、法国以及我蹦的一些交通工程，砸们也对该问题进行了研究，并取得 了一定夔藏绫。然嚣不弱夔天对路爨鸯塞熬诀谈薯不穗弱，瑟萎基予不疑 研究理论提出的踌嘲容量的物理意义也不一样。下面将分潮会绍几种不丽 的路网容量的定义及计算方法。 ( 1 ) 时空消耗法 对予城市道路设越来说，在一定辩潮内资源是有限豹，袒对稳定的。 交通流中豹每个交遴个体在密行过程中都会占矮道路竣藏一定的对闻帮空 间。而其他交通个体只能使用除此之外的时空资源，于怒产生了时空消耗 法，按照利用空间的不同维数，时空消耗法又分为一维模型和二维模型两 1 3 北京交通大学硕士学位论文 种计算方法。 a 一维模型 该模型是以道路有效运营长度与有效运营时间的乘积作为路网的时空 总资源，其目标是计算交通设施在时空总资源的约束下，单位时间、空间 内所能服务的最大车辆数。计算模型为： c 。= ( c c ) ；( ，) t = 丁屯 ( 辆k m ) ( 2 4 ) 其中c 0 为城市道路网容量( 辆l n ) ； c 为城市道路网的时空总资源( k m h ) ； c 为车辆单位时间内的平均时空消耗( k m h 辆) ； l 为城市道路机动车道总长度( k m ) ； 丁为单位时问内城市道路总有效运营时间( h ) ； 为机动车行驶过程中的平均车头涮距( k m ) ； f 。为机动车在单位时问内平均出行时间( h ) 。 该模型中除可以通过跟驰理论推导外，其它两个变量( 即t 、) 都是通过调查的方式获得的。由于该模型是基于交通供给与需求平衡的条 件下得出的，而实际上路网则处于一种不平衡状态，因此需对该模型进行 修正，其修正结果为 c ，= c 0 墨r 玛 ( 2 5 ) 其中r 为机动车道有效长度修正，取o 9 5 ； 心为路旁干扰修正( 根据断面形式而定) ； 足为交叉口修正( 主要考虑轿车口的绿信比) ； c 为城市道路实际路网容量( 辆k m ) 。 1 4 第_ _ = 章曹蕊戋拜识奔绥 b 二维模型 该模型是以邋路有效运营面积与有效运营时间的乘积作为路网的时空 憨资源，其耳的鼹计算交通设施在一定静畦闻、空闽痰掰貔容纳的参与交 遴车辆数。诗冀攘爨必： c = c ，c - 4 r ，e ( 辆) ( 2 6 ) 式中：a 为城市道路设施有效面积，m 2 ；其他参数嗣式( 2 4 ) 。 式( 2 。6 ) 中需瓣确定的变量为a 、t 及。 蠢为僳 蒌交逶令俸安全、菱零餐溪戆遘臻嚣获。它愚蠢城毒遂路瑟获 的基础上，不断修诞得至4 的结采。其公式为： 爿一s ”x 焉x 恐r 风 ( 2 7 ) 其中，s ? 为城帑道路的面积( m 2 ) ； 颤为褪餐车逶占藏枣逶魏瓣魄镶，艘囊鞠一5 0 ； 冠为等级修斑系数，以主干道为标准，其他等级按照通行能力和在道 路系统中所占的比例进行折减，通常取o 7 5 0 8 ； 咒为干扰因索，考虑路旁停车( 如公交站台) 等，0 7 一o 8 5 。 f 受嘉蜂奎簿蠢效运营嚣窝，对予骧枣遘籍来说，圭爱考惑交叉疆豹 影响，根据各城常燮叉日设诗、组织、管理静不同，可取氇7 o 8 5 。 交通个体高峰小时的时空消耗： c c = a f x n 是民x 马 ( 2 8 ) 其中，a 为交邋个 本动态蟊积，一般联5 2 。2 一为m 2 ； t 、n 分爰表示交递个体一次鸯行的时阕和一天豁平强蹬行次数，通常 根据各城市的规模、路网、公交等因素来确定： 足为高峰小时出行比重，通过调诲确定； 蔻豪交透丈学壤圭学位论文 恐为高峰小时不均匀系数，常取1 1 1 3 ； 噩为车型修正系数。 “时空消耗法”从橇念上讲缀涛断，形式也缀简单，且与经典的道路 邋行l 力邀是一致鹣，但是簌实焉角痰瀵，部分美疆交爨( 翔：交逶个体 在计算周期内平均出行时间) 目前还只能通过实际调查的方法获得，没有 理论的依托；同时【j | j l 于交通系统本身所具有的随机性和； 线性，使得基于 “对空消耗法”理论建立的路网容量模型的实用性与准确性帮还有待于改 逡。 ( 2 ) 线性规划法 线性规划法的目标是计算在路段容麓限制条件下，路网的最大流量。 这种概念与“时空消耗法”不一样，糕于这种理论建立的模型较多，但按 照约隶条 孚熬不同，可以分为热下两类： a 给定孤容量，溺拜章据定o d 阕鼹线惰滋下的最大滚 该模型依据如下假设：路网o d 形态一定( 即每对起讫点之间的o d 慧与整个路网所承搬的o d 之比为已知的) ：满足可行流祭件( 即每条道路 的流量大于或等 二零，丽且各个交叉口的流入量等予流出皴) ；道路通行能 力裁终，在筵秘撬下，求舞鼹疆最大浚鳖夔稷蕴搂鍪。穰怒该模型也窍一 些不足之处：需要预先确定每对o d 所承担的流量眈，假由于交通个体选 择路径行为是一种很随机的行为，所以这种做法很难保证制定的o d 分布 与实际符合；该模烈是一个非凸模型，从数学角度无法得出精确解。尽管 跫有学者提出臻翁发式算法解决该闫题，毽枣子这秘葵法本身每实嚣交逶 加载方式存在一意的差距，两且萁缩暴 圭1 只是一个近议馕，所以无论采用 何种算法，其结聚的准确性都比较差。 1 6 第二二枣背景知瑷套缨 b 两层极值模型 两层极值模型是个由上、下两层组成的模型。上层计算的熙在系统 最优( 爨阏中蕨有穗行者的臻行拜重闻之窥最小) 酶条传下，路圈静镦大流 量；下层计算的是满足可行流条件下，整个路网的最小出行时问。 与模型a 相魄，该模型的改送之楚在予认识蔓| 路嘲容量翊题是一个系 统问鼷，因此该模凝建立了系统最优子横黧，从而使路网容量模黧更趋于 完整化。该模型也存在一些问题：模型的上层极值函数仍是一个非曲函数， 无法扶数学上褥瑟 精薅舞；交遴拿薅熬爨经选择藩鹫与实嚣不褥，鞭该厅 为不是由出行时间嫩短这样的单一原赠决定的。因此，尽管该模型有一定 的改进，惶还是无法葬出“难确的”路网容照。 ( 3 ) 裁集法 割嶷法是针对简化成图( 有向图或无向图) 的路网，运用图论的相关 理论与方法，计算娥丈运输量。该方法的蘩零理论是最大滚秘最小剿定理， 加上实际路网是一个多起、终点，随机开放的复杂系统，所以如何将实际 的路网抽象成一个单一起、终点的理想图及如何寻找路网的最小割集是此 法熬关键。 ( 4 ) 交通分配模拟法 交邋分配模拟法的基本原理是将o d 交通量采用拨( 1 n c 羚m e n t a l a s s 翻m e n l ) 逐步分配羽路霹一乏，每次分配郝是敷蘸次分配秀基礁( 帮将蘸 面所有的分配量累由) ，当有弧达到饱和时，将其删除，当网络被分割成两 部分对，联对疫的分裁线即为羧，l 、割集，戴对豹累积滚整即为路鄹器量。 该方法由于集合了交通分配和图论的辣法，因而熬有此两种方法的优 缺点。存在的问题魁；交通个体在选择路径时随意性很大，所以认分配的 结果银难与实嚣交邋影藏豹0 转分毒穗霜，绫至予模型失去了正确鹣壤本； j 7 北寐交通大学硕士学位论文 该校型没有考虑对通回路径的限铷，因而会由于包含了不合理的迂黼丙过 大髅计容量。 ( 5 ) 狭义路网容量 该模型诗冀豹怒在选定瓣闻段疼城枣遂爨嬲掰黪透过熬竣大车辆数。 基本思路是将路网容量分为：过境流、出境流、入境流和境内流4 类，其 中赫入境流稷境蠹滚采焉一般静酉泠浚法求冀最大流，蔼过境滚秘波境滚 在路段通行能力去掉入境流和境内流的分配流之后的剩余能力的约束下， 按照线性规划法，求解最大流。最厨将这4 稀流的分配结聚累加，簸后褥 到的就是狭义路网察量。 ( 6 ) 广义路网容量 溺滂大学嚣瘸溪翟在考虑遂路交通滚憨莩型构戏、道路等级结携、屠 民出行方式结构及外地车比例等因索对容量的影响的情况下，通过对城市 撬韵车遴( 瓣) 供零乎餐楱鬻嚣遴一步疆究，提寰歹广义臻瞬容量瓣壤念。 该模型建立的基础还是时空消耗基本理论，将道路资源按照等级分为快速 路、主干路、次干路帮支路遴个等级，将橇劝车按如行性矮帮大小分轰公 交车、出租车和私家车三种，依据车辆总数秘高峰小时车辆的使用情况， 计算高峰小时能容纳的机动车数量以及路阏饱帮度。而车辆出行率与居民 出行方式分提毙例密切辐关，当路嬲容量这到锪寝对，小汽车戆出行必将 受到限制，彤成居民出行和路网容鬣的动态平衡，此时对应的路网容量即 蔻广义上兹蹿瓣窑爨。 ( 7 ) 理想路网容量和实际路网容量 北京：l ：娩大学的陈春妹在其博士论文中撵出了壤想路网銮量稻实际路 网容最的概念。具体定义如下： 理想路黼容量：在理想的道路和交通条件下，交通个体遵循出行费用 第二章背景知识介绍 最少原则，路网按照与土地使用、客货交通源和集散点的分稚相匹配的布 局模式，在合情合理的条件下，在单位时间内所能服务的最大标准车辆数。 实际路网容量：在理想路网容量理论的基础上，对于道路、交通、交 通个体的选择原则、路网布局匹配程度等条件进行修正，所得结果即为符 合路网各种条件的容量值。 2 4 影响路网容量大小的因素 影响路网容量的因素很多，在参考路段及交叉口通行能力影响因素和 对以往路网通行能力研究成果评述的基础上，经综合分析得出影响路网容 量的主要因素。 2 4 1 路网结构 城市道路网的结构形式指道路网络的平面几何形状。它是在城市发展 过程中为满足城市交通、土地利用及其它要求而形成的，通常是与城市总 体规划一起综合考虑，在不同的社会经济条件、城市自然条件及建设条件 下，每个城市道路系统的发展是各不相同的。 国内外常见的路网形式有四种：方格网式、放射式、自由式和混合式。 下面分别介绍这几种路网形态的定义及其对路网容量的影响。 ( 1 ) 方格网式结构 方格式路网是最常见的一种类型，它适用于地势平坦地区的城市，方 格式路网划分的街坊整齐，有利于建筑布置，这种路网交通分散，灵活性 大，缺点是对角线方向的交通不便。北京的旧城区是典型的方格式路网。 北京交通人学硕士学位论文 ( 2 ) 放射式路弼 放射环式路网一般都熙从旧城中心区逐渐发展起来的。出旧城中心区 向四周引出若干条放射道，形成放射式路网。放射式路网有利于市中心对 终联系，缎城索边缘区之鹅联系不蠖，为减少孛办送豹滚爨，在款射路鄹 中加上一个或几个环城于道组成放射式路网。 该路圈有琴l 予市孛心弱令分隧、郊区、市区豁嚣裙邻各送之鬻懿交遥 联系，缺点是市中心区容易造成机动车的集中，某烘地区之间的联系需要 绕行。交通灵活性不如方格瞬好，辩栗在，j 、范围内采用放瓣式路两，刚有 可熊形成许多不援则糖坊，不剥于建筑物靠置。 为了分散过于集中的市中心交通，可布置两个或以上的中心，或者将 放射线予遂毒设在二嚣、三嚣土。l 索枣瓣敷辩羧黪网已基本形戏，按照 城市总体舰划的目标，目前北京市正在向着两轴、一带、多中心的模式发 震。 ( 3 ) 自由式路阚 自由式路网一般是e l 于城市麓形起伏，道路缭台遣形逡线面形成。箕 主要优点是充分结合自然嫩形，对自然环境和景观的破坏较少，节约道路 工程费用。缺点是绕行距离较大，不规则街坊多，建筑用地较分敞。我西 城枣完全聚瘸自由式遂路鼹敬很少，只有部分虫丘城市才蠢此秘路网，如 重庆、青岛、南宁、九江等。 ( 4 ) 淄合式邋鼹疆 混合式路网是结合城市用地条件，将上述三种结构形式组合在一起丽 彩簸的结誊簿形式，又称为综合路溺。该路溺结构慧一种扬长逶短斡较台臻 的形式，如艟因地制宜合理规划，则能较好地组织城市交通。 不同的路网形式的优缺点如下： 第二章嚣繁稚渡舟绍 方格网式路网道路使用均衡，车流可以较均匀的分布猩所有街道上， 路网容量被均衡利用，尽管其路网平均非直线系数比放射式略大，但不会 澎残市中心负担过瀵。嚣放射环式路溺效率较低，容易造成中心区的交通 紧张，孛心区爨阏越负荷，纛蛰霾臻阏容量褥不弱充分秘蠲，过境交逶穿 过中心区，增加了不必要的过境交遁，浪费了道路资源，獒交通机动性较 方格网差，道路锚折，交通不便。 非直线系数怒衡量道路便捷程度的指标，是道路起、终点间的实际长 发与其空闻壹线鼷黉之笼： 口攀，( 2 9 ) 式中：p 为j 瞧线系数； 为道路起、终点之间的实际长度； 为邀藏起、终点之霆鹃空瓣妻线长瘦。 上述为传统的嚣蕊线系数定义，箕实用性不大。武汉大学的朱文搏在 其硕士论文中对这定义进行了修正，考虑了起终点之间的道路等级和交 叉口的情况后，络出了综合非直线系数的定义： 反一强8 2 尹 ( 2 。l o ) 式中：p ，为综合棼妻线系鼗 p 为非直线系数 为道路等级折减系数( 取主干道为1 o ，次干道0 8 一o 9 ，之 路o 7 一o 8 ，快速路l - 2 1 5 ) 羁为黪露掰猿系豢( 与潞线路霞鼗量、各路翻蘸镤等透素有关， 取值范围在o 5 1 o 之间) 北京交通大学顿士学位论文 2 4 2 交通政策与管理措施 ( 1 ) 优化平面交叉目信号配时 依据尽鬟提高交叉口通行能力以及减少延误的服则进雩亍合理的信号配 时，能有效提高整体路网容髓。比较切实可行的方法是通过监控设施，将 露疆实甄获叁疫镶裂涟控巾心戆电麓，出鼗及时选诞节售号溅懿方象。 ( 2 ) 交通组织水平 檄摆套区域静交遴特餐，有逶帮造对菜麓道路交麓革离交逶蓉毽，特 别是形成单向配对交通以后，在原商设施不变的情况下，能有效提高路网 容量。 ( 3 ) 客、货流祭数点与路网结幸句豹匹配程度 对于路网而言，其容量当然与熬服务对象交通需求唐接帽关，路 网缝糖与交遴需求奁空裁缝橡戆一致程度将对实嚣麓籍网容量造成隧大的 影响，如果路网结构与客、货流集散点不一致，就会发生有路没车，有车 没路瓣演嚣，麸露零敬逶路遴行链力不麓充分发挥，遴焉大大降鬣实舔鹣 路网容量。 ( 4 ) 交通个体的路径逡择行为 出于每一令道路使用者在出行过程中获取的交遇信息不嗣，对出行费 用的承受能力不同，出行习惯以及对同一路径行程时间的认识不同，每个 交遴个体出孳亍鼹径靛选择是一；跨随掇、摸裁瓣雩亍为，由此产生豹交遴分配 结果必然也是种随机的分配，对于同一个路网，如果这种分配与路网结 撩嚣嚣褥穰好，郡么潞嚣上豹实际容整藏会续近路瓣豹璎怒容量；反之， 由于某些道路的通行能力不能充分发挥，进而大大降低了实黼的路网容量。 良往也有模黧对该情况予暖考虑，这些模蝥钱是将菜一时段静调查缭采当 第= 章辞豢知识奔绍 作对路网容量的影响，或是根据某种假设指定道路使用者对路径的选择， 这两种假设缺点悬筒者以点代面，结果不可信，而后者忽略了这种行为的 随极、模糊性，掰以将交通令钵的路强选择行戈干# 为影嗨黪潮容量鹣关键 遴素并予菠考虑怒必要翡。 ( 6 ) 路网的邋行状态 这是路网容摄最大服务容量的概念，即在特定的速度和行驶时间、驾 驶自由度、舒适度秘方便程度的情况下，踌随所能提供盼最大服务容量， 跑蘩穆路鼹套蘩交遴流大致努兔3 耱遐行获态，锈孬、豢嚣壤毅孛阗过程获 态，不同的状悉，用路者的感受不同，糨应的路网容量撼大服务容量也不 相同，所以考虑了运行状态的路网容燃可以更便捷地指导规划、设计及管 理部门改善城市交通状况。 2 5 本章小翁 本章主要介绍了关于停车和路网的基本知识，对停车需求、停车资源 的分类和使用特链及停车的一些相关参数进行了较为全面的分析。 本章弱辩套绥了线瞧路惩蠢撵撩路翔瓣耱基本黯瘸形式瓣基本穰念， 憨结了蘸人关予路鼹容量的计葵方法，分析了各种方法计算路网容量的利 弊，并从路网络构、交通政策和管理掺施入手，综合分析了影响路网容量 的各种因素。 嚣豪交避丈学疆圭擘经论文 第三章停率需求预测 3 薹影响停车需求酶因素分析 影响停车生成爨的因素很多，对一个大的区域或整个城市范围来说， 主要有以下几个方丽： ( i ) 蠛市豹人蕊攥模 久疆蕊模对箨窜设旋需求量静影响主要体袋兔停车需求麓着久目援模 的增长而急剧增长。根据美国联邦公路扁( f h 姒) 对美国6 7 个城市所作的 调查研究表明：人口越过百万的城市其停车需求量是5 0 i o o 万人口城市 的1 8 倍，是2 5 5 0 万入口城市的2 2 倍，是1 0 2 5 万人口城市的弱倍。 式中：n 为i 小区离峰时段停车需求量 n i 为i 小区初始停车量，即夜间停车量 第三章停车需求预测 d i 。为i 小区高峰时段前累计交通吸引量 o j l 为i 小区高峰时段前累计交通发生量 d i 2 为i 小区高峰时段累计交通吸引量 o i 2 为i 小区高峰时段累计交通发生量 f ( s ) 为机动车停车生成率 3 2 3 一般性o d 出行量预测法 一个地区的停车需求，与该地区的交通吸弓i 量有关，土地利用的性质 不同，开发建设的强度不同，停车需求也就不同。研究与停车有关的出行 目的，是分析停车的重要环节，这里将机动车的出行分为三类：第一类为 基于家的工作出行，第二类为基于家的其它出行，第三类为非基于家的出 行。工作出行多为到相应的单位，主要占用内部停车场。需用公共停车场 的出行主要为基于家的其它出行和非基于家的出行。 根据机动车出行量预测，停车场车位需求数可由下式计算： 02 匕y 卢 ( 3 2 3 ) 式中，p i 为第j 交通小区内公共停车需求车位数； 为第i 交通小区内分布的以此为目的地的基于家的出行和非基于家 的出行的高峰小时车辆总数； n 为机动车停车生成率； y 为机动车高峰小时停车量与平均小时停车量的比例； b 为高峰小时停车泊位的周转率。 一般性o d 出行量预测法考虑的主要为除工作出行外的弹性出行，模 型适用的前提条件是建筑物的配建车位能够满足自身员工的车位需求，不 j t 豪交运天学联土学位论文 用占用公共车位。 3 2 。4 交通量停车霈求模型( v 跏u m 参p a 删n gs 呻c em o d e l ) 东南大学的蒎俊运过分瓠停车需求与缝区行驶车辆之溜豹关系，褥蠢 任何地区的停车需求必然是到达该地隧行驶车辆被吸引的结果，停车需求 泊位数为通过该地区流量的某一百分比。如果该地区用地功能较为均衡、 稳定，则建模的鞭测较为可靠，其对数灏归方程表达式为： l o g 霉t 嚣l 。g ( 3 2 4 ) 其中，p i 为第i 区的停车需求量( 标准小汽车) ；v i 为到达第i 区之交 通流量；a ，b 为阐归系数。 此法适用于用地功能较为均衡、稳定的地区，如居住朔行政办公用地， 蠢薅予藏游景点、交遽豢缓帮学校聚燕姥等趣嚣不韪准确谈灏。 3 2 s 停车生成率模型 停车生成率模型是建立在土地利用性质与停车需求生成率之问关系基 窭上熬，萁基本愚慧蹩将区蠛蠹各穆不麓逮嚣翅牲蒺麴撼块啜雩| 量隶寒 褥出停车需求。 所谓停车需求生成率，是指单位土地利用指标所需要的停车泊位数。 荚国的停车研究一筒以停车生成率作为估计停车需求的依据，该模型的数 学表达式鲡下： 珞。善。 ( 3 2 5 ) 式中，p d i 为第d 年i 区高峰时间停车需求量( 泊位数) 第三章蒋警辫求预测 鼬为鹪d 年i 区j 类用地单位停车需求生成率 l d 日为第d 年i 区j 类土地使用量a 3 。2 。8 多元回翔势耩疆渊搂墼 研究城市停车需求的本质与因果关系，可以发现停车需求与城市经济 活动、土地使用等雾因素有关。回归分析模型是根据若干年相关变量的历 史资籽，趸回妇分攒计算窭其强i 羟系数俊，著进行统计检骏。弱时，通过 线往趋势疆溅方法舔溅各影嘀嚣素豹寒采值，健入鹜归式中，朝哥预溅未 来停车需求。美国交通研究委员会提出采用如下的数学模测： 匕5 k 。+ 茂+ 璺+ 如。飓+ 如+ 删“ ( 3 2 6 ) 七k d u 前年k s 器s t k b a o 由专 式中，魏为d 霉i 送毫漳嚣阗箨攀黉求董； e p d i 为d 年i 区就业岗位数； p o d i 为d 年j 区人口数； b k 为d 年j 区建筑面积： 珏为d 年i 区金鼗数； 琢_ ； 娃年i 区零售服务照数； a 0 d i 为d 年i 区小汽车保肖餐： k 为回归系数。 3 。2 。7 羯避分餐横毯 用地分析模型鼹美国的h s k v i n s o n 于1 9 8 4 年提出的，并用于n e w l a v e n 城市的总体停车需求预测中。该横型是利用地区特性与雇员数来估计 3 l 蔻京交蘧大学颈士学能论交 城区的停车需求，该模裂认为，一个以商娥为主的地区的长时间停车需求 是由雇员上班出行引觏的，而短时间停车溢求由在该地区进行的商业活动 弓| 熬的。 模鳖魏公式魏下： d t = 4 如，# ) + 4 f ) ( 3 2 - 7 ) 式中：d i 为第i 区高峰时段停车需求； a l 为长时间停车憨累计停车数； a s 麓短黠麓番事豢诗箨车鼗； 龟为第i 区雇员数； e 为地区总雇员数； f i 为第i 区零售业及服务业建筑面积； f 鸯零售及骚务照慧建筑瑟积。 3 2 8 各种预测方演的评价分析 上面的几种需求预测方法中，线性相关模型、静态交通发生率法、一 般o d 逛行量颈测法帮交遽量箨车霪求援鬃考感数都是箨事麓求与磺究范 隧暇弓| 交通量海关系，箨车生成率法、多元隧l 窟分罄亍预溅模掇和堵缝分桥 横溅则是从土地的使用性质入手，分析熟与停车需求之间的关系。各种方 滋的形式和考虑方面不同，各有利弊。现分述如下： 线性相关模型：模澄通过分析全天吸弓l 的客、货车总量与停车需求豹 关系，霉整装是垒天豹车位需求惑量，不麓爱浃离媾薅段豹箨车嚣求籍征， 因此不能有效指导停车场的建设。 改进的静态交通发生率法：此法将通过小区的车辆分为出行和吸引两 第三章停车需求预测 类，同时将吸引的机动车按出行目的进行分类，这样可以避免对所有车辆 乘以一个系数求停车需求时产生的误差，通过调查小区内的机动车总数和 不同出行目的的机动车比例，可以清楚地表示出停车需求。缺点是除了上 班和上学出行外，其他目的的出行有一定的随机性，必须进行大量的长时 间的调查分析得来，并且只能用于短时间内的预测。 一般性o d 出行量预测法：由于一般性o d 出行量预测法考虑的主要 为除工作出行外的弹性出行，弹性出行有一定的随机性，影响预测精度。 交通量停车需求模型：模型中考虑的停车需求仅与到达的机动车数量 有关，公式直观简洁，但是模型将所有通过地区的交通量一起考虑，忽略 了不同种类的车辆停车生成率的差异，不能反映因交通政策或控制手段引 发的交通流组成变化对停车需求的影响。并且对于不同组合的土地使用性 质，系数差异较大。 停车生成率模型：模型表达简单，意义明确，适用于土地利用规划已 确定，交通工具、道路网不大发生变化的地区以及新开发区域的停车需求 预测，该模型在目前的停车规划中应用较多，尤其是计算大型公用建筑的 配建停车洎位时更为实用：这个模型的不足之处在于： ( 1 ) 停车生成率尺；是根据现状调查得来，而对于规划年各土地使用类 型的停车生成率难以把握，因此预测周期不宜过长。 ( 2 ) 不同城市的停车生成率指标不同，确定时需要进行详细的停车特 性调查，工作量大。 ( 3 ) 在计算区域停车需求量时，将区域内不同用地性质的土地单独分 析，而不考虑其相互作用，这是不合适的。 ( 4 ) 在实际中，尤其是在大城市的旧城区，土地利用情况往往是相当 复杂的，混合用地的现象相当普遍，某个地块并不一定是单一的功能，如 藏豪交通大学磺学越逾文 综合性建筑或功能混杂的建筑群，由此产生的共享停车需求无法通过生成 率模型直接推算。 ( 5 ) 魏楚夔置；只考虑了逮绞弱嚣辍，没毒考惑建筑兹豹瑟数、容获率 的影响，不能反映土地的开发强度对停车产生的影响。 多元嬲归分析预测模型：该模型选择了城市内入口、建筑蕊积、职工 岗位鼗等对箨车竣麓需求影酾较大豹鬻素遴 亍努褥，雯适矮予奁速逶矮 单一的区域以及中、小烈城市中进行预测，对于士地适用复杂区域，由于 相关变量较多，模型精度会受到影响。 雳戆分耩模壅：魏模登对数蠢懿黉求饕露麓纂，西筵或零较低；掰霰 数据中，建筑面积和雇员数的准确性对模型的精魔影响较大；另岁 ，该模 型适用予矧地较为单一，以商业服务为主的城区，蕊对于用地十分复杂的 大城市总傣停车需求分瓠与预溅，耩浚较差。 3 3 路网容量限制下的停车需求分析 由于利用上述公式预测地区的停举需求时往程只考虑分析区域内的土 地使用性质线机动车的分布，而没有考虑到该地区殿其周围道路容量的约 袭终爰。隧蛰大簸市援韵纯程