基于交通特征分析的机械式停车适用性研究

胡沛 杜泽华 张雅婷

摘要 在城市高强度开发背景下，停车问题日益突出。机械式停车具有明显的节地效应，应适当推广应用。为完善机械式停车应用条件评价内容，文章从交通特征分析维度对机械式停车适用性评价方法展开系统研究。首先提出研究流程架构及技术路线，并阐述机械式停车交通生成特点，之后采用层次分析法提出各层评价指标及计算方法，形成一套较为完善、合理的机械式停车适用性评价方法，最后结合实例验证该方法的可行性。

关键词 机械式停车;办公建筑;停车规划;交通仿真;适用性评价

中图分类号 U491.123 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）13-0020-04

0 引言

城市规划由“增量增长”转为“存量增长”，用地约束背景下更趋向于高强度开发，停车问题逐渐成为制约城市高强度开发的重要因素。当前新建项目的停车主要通过配建停车库来解决，建设形式大部分为地下平面停车库，为满足停车泊位数要求，地下停车库需下挖两至三层，建设成本高。相对于传统的地下平面停车库，机械式停车具有占地少、成本低等特点，在高强度开发区域优势明显。然而在当前建设规划阶段，机械式停车适用性分析一般采用定性判断方式，缺乏客观性和科学性。该文提出基于多维交通特征分析的机械式停车适用性研究流程，采用中观及微观仿真理论对场景进行模拟预测，为办公建筑机械式停车方案的决策提供依据。

1 研究流程架构设计

基于交通出行特征分析的机械式停车适用性研究前提是考虑机械式停车效率不同，在停车泊位满足规范要求（空间满足）的前提下，因停车效率影响与常规平面停车相比可能带来排队溢出的问题，导致高峰小时无法满足停车需求（时间不满足）。该文研究流程分为三个步骤，具体架构见图1。

Step 1  停车方案适用性分析。该部分主要结合项目停车方案、技术经济指标对交通出行特征进行分析，总结停车交通特征，进而判断预设停车方案能否满足高峰小时停车需求。

Step 2  中观层面交通影响分析。结合现状、规划情况，依据四阶段法，以交通生成、交通方式划分、交通分布、交通量分配为理论基础，对项目产生的交通需求进行预测，分析对周边道路交通的影响，并提出中观层面的改善措施。

Step 3  微观层面交通影响分析。结合中观层面交通分析结果和项目停车交通组织方案，预测办公建筑各出入口进出交通量，利用VISSIM软件对停车方案进行仿真，输出仿真模拟回放及指标评价表，并提出微观层面的改善措施[1]。

2 停车方案适用性分析

2.1 项目概况

项目总用地面积1.8公顷，容积率4.2，地上建筑面积75 750 m2。根据停车配建标准，需配建停车位888个[2]，停车库需做到地下三层。周边地块均已开发，且以高层办公建筑为主，停车库下挖三层会对周边地块带来潜在风险，同时也极大地增加建设成本。

为解决停车问题，项目拟设置地下两层停车库，同时设置机械式停车库。为保证停车库正常运转，从项目停车特征分析角度论证机械式停车的适用性。

研究地块北侧和西侧紧邻城市道路，均为城市次干路，南侧及东侧紧邻其他地块。北侧为华天道，路宽20 m，桂苑路以东段单向2车道，以西段双向2车道，两侧设置机动车停车位。西侧为桂苑路，路宽20 m，双向2车道，两侧设置机动车停车位。两条道路主要服务沿线地块进出，服务于本地块对外衔接。根据地块平面方案，共设置2处车行出入口，2处人行出入口。华天道、桂苑路各设置一处车行出入口、一处人行出入口。地面设置机动车132泊位;地下两层设置397泊位，北侧和东南侧分别设置一处机动车地下车库出入口;南侧设置359泊位，为机械式停车库，安排4组进出口（见图2）。

2.2 出行特征预测

办公地块停车需求最集中时段为早高峰，因此采用早高峰小汽车到达交通量作为高峰小时停车需求量。对于新建办公项目交通特征，参照已有建成地块，对类似地块交通出行特征进行调查分析，该次调查选取天津亚泰大厦（0.79辆/100 m2）、宁泰大厦（0.92辆/100 m2）、海泰信息广场（0.68辆/100 m2）。参照以上调查数据的均值，预测研究地块的机动车交通需求率为0.79辆/100 m2，预测该项目早高峰小时集中停车需求为600辆。

2.3 全自动机械式停车适用性研究

拟采用PPY平面移动立体停车设备，359个泊位共设置4处进出口，每车存取时间约1.5～2 min，在上下班车辆到发高峰时段，能进（出）120辆车。根据预设停车方案，地面可提供车位数为132泊位，普通地下车库可提供停车位为397泊位，根据该地块出行特征分析，早高峰小时集中停车需求约为600辆，推算早高峰需利用机械式停车位数约为71泊位。据此可以判断此机械式停车方案满足项目使用要求。

为保证系统良好运行，建议智能化管理停车，如采取App预约、实时显示剩余泊位数等。为提高车库使用效率，建议地面设置部分泊位作为调度车辆使用。结合高峰小时停车需求，机械式停车需71泊位，存车能力为120辆，剩余49泊车能力，建议设置49辆的地面调度泊位[3]。

3 中观层面交通影响分析

3.1 分析范围

中观层面主要评价地块对区域城市道路交通的影响程度，该次研究范围西起外环西路，东至简阳路，南接迎水道，北到復康路。现状路网整体运行情况良好，对外通道复康路辅路交通压力较大，饱和度在0.8左右，其他对外通道相对较好，饱和度在0.4～0.8以内。内部道路饱和度基本均在0.4以下，服务水平高。

3.2 评价指标

选用道路服务水平、路段饱和度作为评价指标。

3.3 评价方法

利用TransCAD预测区域交通，计算得到该地块开发新增交通出行量;同时依据实际观测的流量和该地区在目标年规划和开发建设情况，确定背景交通流量;将新增需求流量在路网上分配后与背景流量叠加，得出各路段高峰小时的需求流量（见图3）。项目拟在2023年建成，交通出行预测分为三部分：项目自身2023年交通出行总量、区域2023年背景交通出行总量、区域2023年项目及背景叠加总交通量。预测项目早高峰小汽车出行总需求628标准车/h（含出租车）;叠加到背景出行总量，道路交通量有所增加，研究范围内路段道路服务水平略有下降，影响均呈不显著状态（见表1）。

客流出行分布参照華苑地区现状出行特征，通过百度慧眼相关大数据分析，北部方向集中在中北镇、西营门街道、嘉陵街道、万兴街道、学府街道，总占比40%;西部张家窝镇，占比20%;南部李七庄和华苑街道，占比25%;东部王顶堤街道，占比15%。客流对外往北侧方向出行主要利用梅苑路连接至复康路实现，往南侧方向主要利用桂苑路、梅苑路、兰苑路连接至迎水道实现周边的次支道路承担交通集散及内部出行的作用。

预测项目华天道早高峰到达交通358辆/h，早高峰出入口饱和度为0.68;桂苑路出入口到达交通242辆/h，早高峰出入口饱和度为0.46，均在可接受范围。

4 微观层面交通影响分析

4.1 仿真范围

微观仿真主要评价项目内外衔接处及地块内部的交通运行情况。仿真范围包括地块内部及周边华天道、桂苑路，评价内容包括两部分，一是道路交叉口，仿真交叉口包括华天道—桂苑路交叉口和工华道—桂苑路交叉口，二是地块出入口，仿真出入口包括华天道出入口和桂苑路出入口。

4.2 评价指标

选用交叉口服务水平、最大排队长度、延误时间[3]三大指标作为评价指标。

4.3 参数标定

交叉口设置与现状保持一致，华天道—桂苑路为黄闪信号交叉口;工华道—桂苑路为无信号交叉口。模拟交叉口处的冲突让行信息，其中桂苑路进出口为右转进出（见图4）。

车速标定上，华天道和桂苑路均为城市支路，结合实际调研情况，该次车速设置为25 km/h，项目内部道路设置为15 km/h;出入口进出口段设置为5 km/h;其余停车方式及停车时间等参数均按照默认参数设置[4]。

根据路径分配矩阵设置，机械式停车按照120车位考虑，地面按照122车位考虑，地下车库按照358车位考虑（见表2）。

4.4 仿真评价

根据微观仿真结果（见表3），分交叉口评价和出入口评价两个维度进行分析。

4.4.1 交叉口评价

从服务水平上来看，华天道与桂苑路交叉口服务水平为A级、工华道与桂苑路交叉口服务水平为A级[5]。道路交叉口服务水平高，项目对道路交叉口影响不显著。

从最大排队长度来看，华天道与桂苑路交叉口最大排队长度44 m，华天道出入口离桂苑路交叉口距离56 m，因此路口排队长度不会影响地块出入口车辆进出;工华道与桂苑路交叉口最大排队长度12 m，桂苑路出入口离工农道交叉口20 m，因此路口排队长度不会影响地块出入口车辆进出。

从平均延误时间来看，华天道与桂苑路交叉口平均延误时间3.47 s，工华道与桂苑路交叉口平均延误时间0.64 s，根据信号交叉口服务水平与延误时间的关系判断，车辆延误时间小于5 s时，交叉口处于自由交通流状态，交通顺畅，桂苑路出入口离工农道交叉口20 m，因此路口排队长度不会影响地块出入口。

4.4.2 出入口评价

从服务水平上来看，华天道出入口服务水平为 A级、桂苑路出入口服务水平为A级，项目出入口服务水平高。

从最大排队长度来看，华天道出入口最大排队长度93 m，华天道出入口离临近地块出入口距离106 m，桂苑路出入口排队长度29 m，桂苑路出入口临近地块出入口长期不使用，故地块出入口不会影响周边交通。

从平均延误时间来看，华天道出入口平均延误时间5.08 s，桂苑路出入口平均延误时间1.69 s，根据信号交叉口服务水平与延误时间的关系判断，车辆延误时间小于5 s时，交通处于自由交通流状态，交通顺畅，车辆延误时间小于5～15 s时，交通处于稳定车流的状态，稍有延误。

5 结语

该文以天津市华苑地区拟建办公项目停车库方案为例，旨在探索一种基于交通特征分析的机械式停车适用性评价思路，通过交通仿真从中、微观两个层面进行评价，推演停车库及周围道路交通运行状况，评估交通组织预案，实现多维度评估机械式停车适用性。

该文相关参数的标定主要为经验值，为确保仿真结果与真实情况的吻合性，对微观仿真模型参数标定的研究有待进一步优化。

参考文献

[1]赖旭， 霍建州， 李方卫. 基于 VISSIM 仿真的城市更新项目交通咨询研究[J]. 交通运输工程于信息学报， 2020（18）： 125-131.

[2]天津市建设项目配建停车场（库）标准： DB/T29—6—2018[S]. 北京：中国建材工业出版社， 2018.

[3]黄日明. 停车场智能停车引导方法及系统研究[D]. 广州：华南理工大学， 2020.

[4]周晨静， 高亚聪， 荣建. 微观交通仿真模型参数标定方法改善研究[J]. 系统仿真学报， 2020（11）： 2112-2120.

[5]周沛， 熊文华. 交叉口信号控制评价指标体系[J]. 公路交通技术， 2020（36）： 133-139.