路边停车位对道路通行能力影响的仿真研究

梁光胜，田璐，李朝洋

（华北电力大学电气与电子工程学院，北京，102206）

0 引言

近年来，我国的停车基础设施供应难以满足需要，为了缓解停车压力，许多城市在道路上设置了路边停车位[1]。路边停车位的设置，虽然在一定程度上缓解了停车位不足的问题，但直接影响了道路的通行能力。若停车位设置不当，很容易加剧交通拥堵。因此，有必要对路边停车位进行科学合理的规划[2]。

目前，国内外关于路边停车位对道路交通的影响进行了大量研究并取得了丰富成果[3-10]，但主要是以一条道路为研究对象的局部研究，没有考虑多条路段之间的相互影响。对于已经设置路边停车位的路段，还应分析论证其科学性和合理性。本文从实际调研出发，结合VISSIM软件仿真，考察多条路段上路边停车位对道路通行能力的影响，分析了路边停车位设置是否合理，对路边停车位的设置与管理方法提出建议。

1 研究区域

北京市昌平区回龙观地区常住人口数量较大，昌平区第七次全国人口普查数据显示：截止到2020年底人口数量接近42万。为解决居民停车难问题，在机动车道路上设置了很多路边停车位，结果导致在早晚高峰时段车辆拥堵情况频繁出现。本文以回龙观地区为研究对象，通过实际调研并应用VISSIM交通仿真软件，分析此区域道路交通状况，从而优化停车位区域设置。

通过对北京市昌平区回龙观地区道路交通状况的考察，选择具有代表性的如图1所示的几条路段着重研究。研究区域主要集中在图1中红色划线部分的干路机动车道和四个十字路口，上方道路为龙禧二街，下方道路为龙禧三街，左方道路为育知西路，右方道路为育知路。为了方便起见，将道路划分为十二条路段，龙禧二街(红色)西段、中段、东段，龙禧三街（黄色）西段、中段、东段，育知西路（蓝色）北段、中段、南段，育知路（绿色）北段、中段、南段。

2 现场调研

2.1 信号灯时长

对图1中四个十字交叉路口信号灯控制时长进行考察和统计，如表1所示。

表1 交叉路口信号灯控制时长一览表

2.2 车流量统计

经过现场调研发现，上述十二条路段在靠近交叉口时，由双向四车道转变为双向六车道如图2所示，一车道为右转车道，二车道为直行车道，三车道为直行左转车道。

图2 交叉口示意图

在进行车辆统计时，可按直行、左转、右转分别统计。由于不同类型车辆长度差别较大，可将车辆类型划分为小客车、大型客车、大型货车、铰接车四种类型。调研时间可分为早高峰（7：00-9：00）和晚高峰（17：00-19：00）。将摄像机放置在待测路段，对道路交叉口现场过往车辆进行录制，再经过统计获得车流量数据。龙禧二街和育知西路交叉口的早高峰车流量统计情况如表2所示。

表2 龙禧二街和育知西路交叉口的早高峰车流量统计一览表

由于篇幅所限，龙禧二街和育知西路交叉口的晚高峰车流量统计和其它三个交叉口的早晚高峰车流量统计不再一一列出。

根据《城市道路工程设计规范》，车辆类型折算系数如表3所示。表2中的交通量是以小客车为基准，将其它类型车辆交通量进行折算得到[11]。

表3 车辆类型折算系数

2.3 路边停车位调研

此区域路段中路边停车位均设置在机动车车道上，停车位长度约6m，宽度约2.5m。通过逐一走访各路段，记录路边停车位的位置和数量以及停车位使用的比例和停车时间，此区域共计412个路边停车位。

3 基于VlSSlM软件的道路模型构建与交通流仿真分析

3.1 道路模型构建

利用实际调研得到的路况数据，基于VISSIM软件构建了如图3所示的研究区域道路模型。此区域包含众多居民小区，早晚高峰时段，由于上下班通勤，有许多车辆进出小区，给道路交通带来了不可忽视的影响。为更贴近实际情况，这些小岔路也被绘制在道路模型中。

图3 基于VISSIM软件的研究区域道路模型

3.2 仿真参数设置

首先，根据表1中信号灯控制时长，在VISSIM软件中进行信号灯配时参数设置。

其次，设定车流量，车流量数值采用不同车辆类型经过换算的交通量。不同行驶方向的车流量根据表2中不同行驶方向的交通量比例进行分配。在交叉口需要设定路径决策，此功能可实现车辆在经过路口时不同行驶方向车流量的分配。根据道路行驶规则，每个路口可按照直行、左转、右转设定三个路径决策。

第三，根据对路边停车位的调查情况，在构建的道路模型中添加路边停车位，停车位为图3中蓝色小长方形，共计412个。根据调研数据，设定停车比例和时间。

3.3 道路交通流仿真分析

在12条路段的两个行驶方向上分别添加行程时间检测器，总计24个。将3.2中添加的路边停车位的停车率设置为0，运行软件，得到行程时间。由于停车率为0，此时得到的行程时间就是车道上没有设置路边停车位的行程时间。将路边停车位的停车率每次增加0.1，依次进行仿真，直到1为止。将所得数据整理，可绘制出车辆行程时间随路边停车位停车率的变化折线图。为更直观的研究路边停车位对道路交通流量的影响，将不同停车率的行程时间减去停车率为0时的行程时间，可得到各个路段不同停车率的延误时间，如图4所示。

图4 车辆延误时间仿真图

根据《公路工程技术标准》（JTB B01—2014），公路路段服务水平分级情况如表4所示。把二、三、四级公路路段服务水平的延误率作为路边停车位设置是否合理的评价标准。四级服务水平的交通流处于稳定流范围下限，但是车辆运行明显受到交通流内其他车辆的相互影响，速度和驾驶的自由度受到明显限制。交通量稍有增加就会导致服务水平的显著降低，驾驶人员身心舒适水平降低，即使较小的交通事故也难以消除，会形成很长的排队车流[12]。因此，将四级服务水平的上限即延误率80%作为评价各个路段停车率－延误时间的界限。

表4 公路路段服务水平分级表

将各个路段的行程时间乘80%，得到延误时间界限，并找出此时对应的停车率，如表5所示。

表5 研究路段的延误时间和对应停车率一览表

以表5中对应的停车率为参考标准，将这些路段划分为A、B、C三类：

A类：对应停车率是1.0和0.9的路段，包括龙禧二街西段向东、龙禧二街东段向东、育知西路南段向南、育知路中段向北、龙禧三街西段向西五条路段。此类路段设置的路边停车位对车辆通行时间影响较小，有的路段即使停车率为1.0，延误时间仍未超过行程时间的80%，说明这些路段的服务水平基本在四级水平之内。这些路段的通行能力具有一定空间，可在适当位置添加路边停车位。

B类：对应停车率是0.6、0.7和0.8的路段，包括龙禧二街西段向西、龙禧二街东段向西、育知西路北段向南、育知西路北段向北、育知西路中段向南、育知路北段向南、育知路北段向北、育知路南段向南、育知路南段向北、龙禧三街东段向东十条路段。此类路段设置的路边停车位对车辆通行时间影响较大，当有较多停车位处于使用状态时，路段的服务水平不能保持在四级之内。对于这些路段，可以采取停车位按时间开放的政策，在车流量较大时段，例如早高峰和晚高峰时段，可以减少开放的停车位，只开放六到八成数量的停车位；在车流量较小时段，例如夜间，可以开放全部的停车位。

C类：对应停车率是0.4和0.5的路段，包括龙禧二街中段向东、龙禧二街中段向西、育知西路中段向北、育知西路南段向北、育知路中段向南、龙禧三街西段向东、龙禧三街中段向东、龙禧三街中段向西、龙禧三街东段向西九条路段。此类路段设置的路边停车位对车辆通行时间影响很大，很多路段使用的停车位不足一半时，延误时间就超过80%，这些路段的服务水平大多情况下不能保持在四级之内。这说明这些路段设置的路边停车位过多，严重影响了道路通行能力，应当撤除一部分路边停车位。

4 结语

通过对北京市昌平区回龙观地区道路交通情况的实际调研，基于VISSIM软件的道路模型构建与仿真分析，得到了各个路段车辆延误时间和路边停车位停车率的关系，即车辆延误时间随着路边停车位停车率的增加而增加。以延误时间和停车率为指标，以四级公路服务水平为参考标准，将各路段划分为A、B、C三类，评价结果如下：A类路段保持有一定通行能力，可适当增加一些路边停车位；B类路段可采取停车位分时管理方法，高峰时段禁用一部分路边停车位；C类路段需撤除一部分路边停车位。