4.3通行能力计算分析
对于停车场出入口通道的通行能力,分为收费闸机通行能力和坡段通行能力两种,出入口通道最终通行能力决定于其中的较低者。 表6 闸机通行能力与坡段通行能力对比
地点
闸机通行能力(pcu/h) 入口
儿童医院 北京站 鼎好 北大门诊 银泰中心 大悦城 平均值
364 400 371 409 434 391 395
出口 117 118 121 146 129 132 127
坡段通行能力(pcu/h) 入口 667 734 643 679 782 692 699
出口 700 750 621 705 800 720 716
由表6对比收费停车场闸机通行能力与坡段通行能力可以发现,闸机通行能力小于坡段通行能力,因此,在本文中收费停车场出入口通道通行能力主要由闸机通行能力决定。
5、停车场出入口通道通行能力影响因素分析
5.1 收费方式
常见的停车场收费方式分别有:人工、刷卡、电子识别。下面将对实地调查的收费方式的数据进行比较与分析:
表7 收费方式与通行能力
地点 北京西站 大悦城 百安居
收费方式 人工 刷卡 电子识别
平均服务时间(s) 入口 8.7 5.5 7.0
出口 30.3 23.2 16.4
闸机通行能力(pcu/h) 入口 279 391 340
出口 102 132 184
从表7中的数据可以看出进出口闸机收费方式影响了服务时间,进而影响了进出口的闸机通行能力。人工收费方式是较为原始的的一种方式,效率较低,现多用于路边停车场及小型路面停车场。与人工收费方式相比较刷卡方式的服务效率高,快捷方便。车辆进出停车场出入口时,车辆进出停车场出入口时,只需要刷一下电子卡片即可记录信,这种方式减少了以前在人工收费中可能出现的时间记录不准确的情况或者收费纠纷。因
5
此,在目前北京市的大部分停车场中均已经采用了这种快捷方便的刷卡收费方式。
电子识别收费技术主要为车辆自动识别和有关收费数据的交换,通过计算机网路进行收费数据的处理,实现不停车自动收费的全电子收费系统。这种收费系统每车收费耗时不到2秒。在表7中,可以看到百安居采用了电子识别的方式,电子识别不需要停车取卡再启动离开,只要减慢车速同时前后车保证一定的车头时距进行电子识别即可通过。作为先进收费方式,电子识别应该较刷卡方式更加的快捷。但在实际调查过程中发现,由于饱和流状态下前后车跟车过于紧密,车头时距过小,无法满足电子识别要求,反而需要停车进行人工识别,增加了入口服务时间,降低了进口闸机通行能力。但在出口处由于电子收费系统,降低了出口收费时间,尽管部分车辆仍需现金缴费,但其出口通行能力是三种方式中最大的。
5.2 出入口通道形式
在实际调查中,出入口通道形式主要分为三种,一种为螺旋形式,一种为曲线形式,另一种为直坡形式。
表8坡段形式与通行能力
地点 大悦城 北京站 儿童医院
出入口形式 螺旋 曲线 直坡
坡度 10% 10% 10%
平均饱和车头时距(s) 进口 5.2 4.9 5.4
出口 5.0 4.8 5.1
坡段通行能力(pcu/h) 进口 692 734 667
出口 720 750 700
从表8中的数据可以发现,在坡度相同的情况下,曲线形式的坡段平均饱和车头时距较小,螺旋形式其次,直坡形式平均饱和车头时距最大,因此直坡形式坡段通行能力较低。
5.3坡度与坡段铺装
一般情况下,坡度对地下停车场的影响主要表现在,车辆在出口通道上坡时速度较慢,进口通道下坡时速度较快。
表9 坡度与道路通行能力
地点 银泰中心 大悦城
坡度 8% 10%
出入口形式 螺旋 螺旋
平均饱和车头时距
(s) 进口 4.6 5.2
出口 4.5 5.0
坡段通行能力(pcu/h) 进口 782 692
出口 800 720
从表9中,可以看出当铺装形式,当出入口形式、铺装形式一致时,坡度越大,坡段通行能力越小。上坡时,当牵引力一定,在坡度较大的路段上车辆行驶速度会降低,
6
车头时距会增加。研究表明当坡度较大时,下坡时驾驶员心理更容易紧张,能主动地降低车速,增加了平均饱和车头时距,降低进口通行能力。因此坡度是影响坡道通行能力的重要因素。
另外在调查中,由于铺装材料均为水泥礓磋,因此坡段铺装材料对车辆行驶的影响并不明显。但铺装材料的影响主要表现为:不同材料的摩擦因素不同;相同的材料不同的路面形式对行驶车辆的摩擦力也不同。
5.4单/双车道形式
单/双车道对通行能力也有影响,由于双向车道相向的车流产生了相互的干扰,因此,单向车道一般比双向车道的通行能力要大。
表10 单/双车道与坡段通行能力
出入口形式 曲线 曲线
平均饱和车头时距
(s) 进口
8% 10%
双向 单向
5.6 5.2
出口 5.8 5.0
坡段通行能力(pcu/h) 进口 643 692
出口 621 720
地点 鼎好 北京站
坡度 单/双向
在表10中,可以看到鼎好停车场的坡度比北京站的坡度要小,根据5.3中分析结论是鼎好的通行能力应大于北京站的通行能力,但是,正是因为双向车道的存在相互干扰,对向车头灯会产生影响,并且在进出口处都存在车辆冲突,因此速度会降低。
5.5出入口设置
出口道设置的主要影响因素包括与停车场出口道连接道路的等级、停车场泊位规模、高峰小时驶出率以及出口处动态交通流量的组织状况。停车场、出口设在不同等级的道路上,对汽车的可达性有较大的差异。对停车场出口处车流通行能力的分析,不仅包括路段上己有车流的分析,还包括由停车场产生的附加交通流以及两种车流因相互干扰而造成的延误排队和道路通行能力的变化。停车场具有的泊位容量决定了高峰小时最大停车数量以及高峰小时停车的疏散速度,对停车场出口道的设置具有较大影响。停车场规模的设置不合理,不但可能导致出口处车辆的拥塞,干扰路上车辆通行,还会因为疏散时间过长而影响停车场的服务水平,降低停车场使用效率。
6、停车场出入口通道服务水平的概念及划分
6.1出入口通道服务水平概念
道路服务水平概念:《美国道路通行能力手册》中将道路服务水平定义为:服务水平(LOS)是描述交通流运行状况的一种质量标准,通常用速度、行程时间、驾驶自由度、交通中断、舒适和方便等条件来度量这种服务指标来描述。目前,《美国道路通行能力
7
手册》未定义停车场出入口通道的服务水平,国内也没有相应的标准。因此本文定义停车场出入口通道服务水平是衡量交通流运行条件以及驾驶人和乘客所感受的服务质量的一项指标。
6.2评价指标
服务水平的评价指标通常包括密度、负荷度和延误。但是对于地下停车场出入口通道,并非所有指标都能够准确反映其服务水平。 6.2.1密度
出入口通道的密度变化范围很大,不同收费方式的通道其密度也不同。例如,电子收费方式可以有效的提高出入口通道的通行能力,减少延误,但是其密度则较高。所以,密度指标不能准确评价出入口通道的服务水平。 6.2.2 负荷度
负荷度又称为V/C,它是在理想条件下,最大服务交通量与设计通行能力之比。在交通流状态与通行状况分析中,交通量和通行能力二者缺一不可,通行能力是指在现有的道路条件、交通条件、管制条件下保持规定的服务水平,在单位时间内,道路某一断面所能通过的最大标准车辆数。通行能力反映了道路的容量,实际是道路容纳性能的一种量度,它既反映了道路疏通交通的最大能力,也反映了在规定特性的前提下,道路所能承担车辆运行的极限值;而交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小,它是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。因此,我们常用交通量与通行能力的比值来表征道路的负荷度,确定服务质量或满意程度。由此作为参考,在停车场服务水平的划分中,我们引入了负荷度作为评价停车场的服务水平的指标之一。 6.2.3 行车延误
行车延误是由于道路与环境条件、交通干扰以及交通管理与控制设施等驾驶员无法控制的因素所引起的行程时间损失。延误真实地体现了司机的不方便程度。在闸机处的延误包括排队延误、车头时距(队列中第一辆车到达闸机接受服务的时间)和服务时间(交费时间)。延误能够反映出收费方式的效率以及闸机上游交通拥堵状况对出入口通道的服务水平的影响。
地下停车场出入口通道由坡段和收费闸机和出入口三部分组成,三部分分别造成行车延误,延误较大者为交通瓶颈,且决定服务水平。通过研究分析,车辆在收费闸机附近有排队现象,故表明收费闸机造成行车延误较大,因此将收费闸机延误作为地下停车场出入口通道服务水平的评价指标。
停车场出入口通道来车符合泊松分布,因此利用M/M/1排队模型即可算出收费闸机部分的行车延误值: ds1?ds?Tt?tn?????v(???)
ds---行车延误;Tt---排队消耗时间;tn---无阻塞时的行程时间;?---有效到
8