基于停车需求的城市道路一体化设计方法
基于停车需求的城市道路一体化设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于交通工程领域，具体涉及一种基于停车需求的城市道路一体化设计方 法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车保有量的快速增长，城市停车设施供需矛盾日益突出，加剧了道路交通 拥挤和城市交通运行秩序的混乱。而城市道路交通运行畅通的瓶颈不在路段而在交叉口， 为满足不同流向机动车的通行需求，交叉口进口车道往往划分成左转、直行、右转等不同功 能车道，如此一来，就出现了进口直行车道数小于对向出口车道数的情况，造成出口车道空 间资源的浪费。基于此，拟针对这种交叉口空间布局，在不影响交叉口通行能力的前提下， 合理利用一部分路段空间资源用于停车，缓解城市停车难的问题。
[0003] 此外，目前我国非机动车道的设置方法（与机动车道相邻并通过交通标线加以分 离）一则容易导致机非运行相互干扰（除非加隔离护栏）、存在严重的交通安全隐患，二则 在交叉口处，非机动车的停靠和行走会对相邻机动车道的车辆运行产生影响，从而抑制交 叉口通行能力的发挥。基于此，拟从空间上隔离机动车道与非机动车道，避免二者间的干 扰，提高道路交通运行效率和安全性。
【发明内容】
[0004] 基于以上不足之处，本发明的目的公开一种基于停车需求的城市道路一体化设计 方法，在于合理利用一部分闲置的道路空间资源用于停车，以缓解城市停车难的问题。
[0005] 采用的技术如下：一种基于停车需求的城市道路一体化设计方法，如下：
[0006] 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件
[0007] 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设 置停车带的条件；否则，不具备设置条件；
[0008] 对于改建道路，排队长度直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的估 算根据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算；
[0009] 进口道内排队等候的车队长度L不仅与信号交叉口某相位有效红灯时长r有关， 还与绿灯启亮后起动波传递到队尾所需时间h有关，排队长度的估算方法如下：
[0010] L= 5 ?N+(N-1) ?d(1)
[0011] N= (r+t〇) ?q(2)
[0012] t〇=r?q?t:/ (1-q?t:) ⑶
[0013] 式中L--进口道内排队等候的车队长度，m;
[0014] N一一进口道内排队等候的车辆数，veh;
[0015] d--平均停车间距，m;-般取1. 0m;
[0016] r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s;
[0017] q--车辆到达率，veh/s;
[0018] t〇 起动波传递到队尾所需时间，s;
[0019] --进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，s;取Is;
[0020] 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件
[0021] 若进入出口的主车流股数小于出口车道数，则具备在出口道路中段设置停车带的 条件，否则，不具备设置条件；
[0022] 步骤三：公交停靠站位置及长度的确定
[0023] 因进入出口的主车流股数小于出口车道数，为充分利用出口路段富裕的道路空间 资源和方便上下车乘客的过街需求，将公交停靠站设置在交叉口出口处，并将出口最外侧 车道的一段距离设置成公交专用道，专供公交车辆进出站点时使用；
[0024] 公交专用道长度LB由三部分组成：公交减速车道长度、公交停车位长度和公交加 速车道长度，公交减速车道长度从出口起点算起，其长度La满足如下公式：
[0025] L减=v/2a (4)
[0026] 式中L减--公交减速车道长度，m;
[0027] v--公交车进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；
[0028] a--公交车进站时的正常减速度，m/s2;
[0029] 停车位长度与公交线路数相关，当线路条数小于3条时，只设置1个公交停车位； 当线路条数大于3条小于5条时，设置2个公交停车位；当线路条数超过5条，设置3个公 交停车位；
[0030] 加速车道的长度与减速车道相同，因此，公交专用道长度1^的确定方法如下：
[0031] LB=L减+n? 1+L加=n?l+v2/a(5)
[0032] 式中Lb--公交专用道长度，m;
[0033] v--公交车辆进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；
[0034] a--公交车进站或离站时的正常减速度或加速度，m/s2;
[0035] n--需要设置的公交停车位个数；
[0036] 1--单个公交停车位的长度，m;
[0037] 步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式
[0038] 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能 力的发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成公交港湾停靠站的 样式，停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道1. 0米；
[0039] 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度。即 用于路侧停车，开辟成停车带；
[0040] 根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为 6.0X2. 5m，因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动 车道尚剩余3. 0~3. 25m，供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通 行，外侧车道在无车辆进出停靠时，仍作为机动车道使用；在此采用平行式的停车位布设形 式；
[0041] 步骤五：非机动车道的布置方法
[0042] 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位 于同一平面上，人行道铺装道板，非机动车道路面需要铺设沥青或混凝土，在交叉口处，非 机动车道、人行道需要进行无障碍设计，与机动车道无缝衔接。
[0043] 本发明的有益效果及优点：本发明合理利用一部分闲置的道路空间资源用于停 车，以缓解城市停车难的问题；并综合考虑公交停靠的便利性和非机动车出行安全的问题。 具有如下优点：
[0044] (1)采取机动车道与非机动车道在道路空间上分离布置的方法（将非机动车道布 置在人行道外侧，非机动车道与人行道采用同样的结构设计），避免二者间的相互干扰，以 提高道路交通运行效率和安全性，非机动车道与机动车道分离设计，既避免了机动车与非 机动车相互干扰，能有效提高交叉口处的通行能力并提高交通运行安全水平；又可降低非 机动车道结构设计标准，减少道路施工工程量，降低造价。
[0045] (2)往往路边停车的设置位置主要有四种：即设置在人行道上、非机动车道上、机 非混行车道上以及机动车道上。将路边停车带设置在人行道上，要求道路红线足够宽；设 置在非机动车车道上的停车带，由于占据非机动车部分宽度而使得非机动车饱和度增加， 服务水平下降；设置在机非混行车道上的路内停车带，这类停车带往往占用的是非机动车 行驶路面，迫使非机动车侵入机动车道，形成机非混行，无论是对机动车还是非机动车流都 形成很大的干扰；设置在机动车道上的路内停车带，这种情况对路段机动车影响最大，应用 较少。本文在不降低交叉口通行能力的前提下，将路段中段两侧富裕的道路空间开辟成类 似港湾式的停车带，为减少车辆驶进驶离对相邻车道机动车的干扰，停车场采用的是平行 式，挤占人行道宽度1. 5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动车道尚剩余 3. 0~3. 25m，可供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通行。外侧车 道在无车辆进出停靠时，仍可作为机动车道使用，能极大缓解城市停车压力。
[0046] (3)应用在城市新建道路或改建道路上，在满足同等交通需求基础上，既能减少道 路施工工程量、节省投资，又能增加停车供给、避免机动车与非机动车相互干扰，对提升城 市道路空间资源利用效率效果显著，具有重要的工程应用价值 。
【附图说明】
[0047] 图1为现有道路实例图；
[0048] 图2为改进道路实例不意图；
【具体实施方式】
[0049] 下面根据说明书附图举例对本发明做进一步解释：
[0050] 实施例1
[0051] 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件
[0052] 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设 置停车带的条件；否则，不具备设置条件。
[0053] 对于改建道路，排队长度可直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的 估算可根据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算。
[0054] 排队长度（L)不仅与交叉口相位红灯时间（r)有关，还与绿灯启亮后起动波的传 递时间（tj有关。排队长度的估算方法如下：
[0055] L= 5 ?N+(N_1) ?d(1)
[0056]N= (r+t〇) ?q(2)
[0057]t〇=r?q?tj/ (1-q?tj) (3)
[0058] 式中L一一进口道内排队等候的车队长度，m;
[0059] N--进口道内排队等候的车辆数，veh;
[0060] d--平均停车间距，m;-般取1. 0m;
[0061] r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s;
[0062] q--车辆到达率，veh/s;
[0063] t〇 起动波传递到队尾所需时间，s;
[0064] 一一进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，s;-般取Is。
[0065] 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件
[0066] 若进入出口的主车流股数小于出口车道数（不考虑右转车流），则具备在出口道 路中段设置停车带的条件，否则，不具备设置条件。
[0067] 如在图1所示交叉口中，淮河路双向10车道，嵩山路双向6车道，进入淮河路北出 口的主车流是南进口的直行车流。南进口直行车道数3条，车流股数为3,而北出口的车道 数为5,大于进入该出口的主车流股数，因此北出口路段满足设置停车带的条件。
[0068] 步骤三：公交停靠站位置及长度的确定
[0069] 因进入出口的主车流股数小于出口车道数，为充分利用出口路段富裕的道路空间 资源和方便上下车乘客的过街需求，将公交停靠站设置在交叉口出口处，并将出口最外侧 车道的一段距离设置成公交专用道，专供公交车辆进出站点时使用。
[0070] 公交专用道长度（lb)由三部分组成：减速车道、停车位和加速车道。减速车道从 出口起点算起，其长度（La )满足如下公式：
[0071 ] L减=v/2a(4)
[0072] 式中L减--公交减速车道长度，m;
[0073] v--公交车进入出口时的平均车速，km/h;可用道路限速值代替；
[0074] a一一公交车进站时的正常减速度，m/s2。
[0075] 停车位长度与公交线路数相关。根据有关研宄，当线路条数小于3条时，可只设置 1个公交停车位；当线路条数大于3条小于5条时，宜设置2个公交停车位；当线路条数超 过5条，宜设置3个公交停车位。
[0076] 加速车道的长度一般与减速车道相同。因此，公交专用道长度（LB)的确定方法如 下：
[0077] LB=L减 +n? 1+L加=n?l+v2/a(5)
[0078] 式中Lb--公交专用道长度，m;
[0079] v--公交车辆进入出口时的平均车速，km/h;可用道路限速值代替；
[0080] a--公交车进站或离站时的正常减速度或加速度，m/s2。
[0081] n一一需要设置的公交停车位个数；
[0082] 1--单个公交停车位的长度，m。
[0083] 步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式
[0084] 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能 力的发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成类似于公交港湾停 靠站的样式，停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道1. 0米。
[0085] 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度。即 可用于路侧停车，开辟成停车带。
[0086]根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为 6.0X2. 5m。因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动 车道尚剩余3. 0~3. 25m，可供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通 行。外侧车道在无车辆进出停靠时，仍可作为机动车道使用。
[0087] 停车位设置分为平行式、斜列式和垂直式三类。因斜列式和垂直式挤占人行道空 间较大，对拓展空间受限的道路来说，不适宜。故在此采用平行式的停车位布设形式。
[0088] 步骤五：非机动车道的布置方法
[0089] 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位 于同一平面上，如此一来，将减少非机动车道施工时的工程量（与现有非机动车道设置方 式相比），节约投资。只不过人行道需要铺装道板，而非机动车道为了提高骑行者的舒适性， 路面需要铺设沥青或混凝土。在交叉口处，非机动车道、人行道需要进行无障碍设计，与机 动车道无缝衔接，便于非机动车的过街。
[0090] 实施例2
[0091] 如附图2所示的信号交叉口两相交道路，一条道路为双向8车道，车道宽均为 3. 5m，每个进口均设置有一条左转车道、两条直行车道和一条右转车道；另一条道路为双向 4车道。每个进口均设置一条直右车道和一条直左车道。相邻两个路口的距离为400m。按 如下步骤设置临时停车泊位：
[0092] 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件
[0093] 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设 置停车带的条件；否则，不具备设置条件。
[0094] 对于改建道路，排队长度可直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的 估算可根据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算。
[0095] 排队长度（L)不仅与交叉口相位红灯时间（r)有关，还与绿灯启亮后起动波的传 递时间（tj有关。排队长度的估算方法如下：
[0096] L=5?N+(N_1) ? d(1)
[0097]N= (r+t〇) ?q(2)
[0098]t〇=r?q?t:/ (1-q?t:) (3)
[0099] 式中L--进口道内排队等候的车队长度，m;
[0100] N--进口道内排队等候的车辆数，veh;
[0101] d--平均停车间距，m;-般取1. 0m;
[0102] r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s;
[0103] q--车辆到达率，veh/s;
[0104]t〇 起动波传递到队尾所需时间，s;
[0105] 一一进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，s;-般取Is。
[0106] 假设主要道路高峰小时主车流（直行车流）的车辆到达率为750辆/时，有效红 灯时长为50s，车辆平均停车间距1. 0m，进口道前后相邻车辆的启动时间差为ls，可求出进 口道最大的排队长度L为：
[0107]
[0108] 由于2L=155. 90m<400m，所以满足设置条件。
[0109] 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件
[0110] 若进入出口的主车流股数小于出口车道数（不考虑右转车流），则具备在出口道 路中段设置停车带的条件，否则，不具备设置条件。
[0111] 由于进口直行车道为2条，而出口车道有4条，满足设置路边停车带的条件。
[0112] 步骤三：公交停靠站设置位置及长度的确定
[0113] 为充分利用出口车道富裕的空间资源和降 低公交停靠对交叉口通行能力的影响， 将公交停靠站设置在出口处，并将出口最外侧车道一段长度L开辟成公交专用道，专供公 交进出停靠站点时使用。公交停靠站设置在出口处也方便乘坐公交的客流上下车及过街。
[0114] 公交专用道长度1^由三部分组成：减速车道、站台和加速车道。减速车道从出口 起点开始算起，其长度满足公式（4):
[0115] L减=v/2a(4)
[0116] 站台的长度与公交线路数相关，根据相关研宄，当线路数小于3条时，可只设置1 个公交停车位；当线路条数大于3条小于5条时，宜设置2个公交停车位；当线路条数超过 5条，宜设置3个公交停车位。
[0117] 加速车道的长度一般与减速车道相同。因此，公交专用道的长度LB确定公式如 下：
[0118] LB=L减+n? 1+L加=n?l+v2/a(5)
[0119] 式中：Lb--公交专用道长度（m);
[0120] v--连续车流进入交叉口出口车道的平均车速（km/h)，可取道路限速值；
[0121] a--公交车正常进站或离站时的加、减速度（m/s2)。
[0122] n--公交停车位数；
[0123] 1一一单个公交停车位的长度。根据《室外停车场设计规范》，一般公交停车位的长 度为12m和两辆公交车安全停靠的停车间距，一般取2. 5m。
[0124] 设主要道路限速40km/h，公交车辆正常加、减速度为2.Om/s2,在此停靠的公交线 路有7条，则需设置3个公交停靠泊位，可求出公交专用道的长度Lb:
[0125]
[0126] 步骤四：停车区域及停车位布置形式的确定
[0127] 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能 力的发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成类似于公交港湾停 靠站的样式，停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道1. 0米。
[0128] 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度约 224m，即可用于路侧停车，开辟成停车带。
[0129]根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为 6.0X2. 5m。因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动 车道尚剩余3. 0~3. 25m，可供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通 行。外侧车道在无车辆进出停靠时，仍可作为机动车道使用。
[0130] 停车位设置分为平行式、斜列式和垂直式三类。因斜列式和垂直式挤占人行道空 间较大，对拓展空间受限的道路来说，不适宜。故在此采用平行式的停车位布设形式。
[0131] 步骤五：非机动车与行车通行空间布置方法
[0132] 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位 于同一平面上，如此一来，将减少非机动车道施工时的工程量（与现有非机动车道设置方 式相比），节约投资。只不过人行道需要铺装道板，而非机动车道为了提高骑行者的舒适性， 路面需要铺设沥青或混凝土。在交叉口处，非机动车道、人行道需要进行无障碍设计，与机 动车道无缝衔接，便于非机动车的过街。
【主权项】
1. 一种基于停车需求的城市道路一体化设计方法，其特征在于，方法如下： 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设置停 车带的条件；否则，不具备设置条件； 对于改建道路，排队长度直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的估算根 据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算； 进口道内排队等候的车队长度L不仅与信号交叉口某相位有效红灯时长r有关，还与 绿灯启亮后起动波传递到队尾所需时间h有关，排队长度的估算方法如下： L = 5 ?N+(N-I) ?d (1) N = (r+t〇) ?q (2) t〇=r?q?t/(1-q?tj) (3) 式中L一一进口道内排队等候的车队长度，m; N--进口道内排队等候的车辆数，veh; d--平均停车间距，m;-般取I.Om;r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s; q--车辆到达率，veh/s; t〇 起动波传递到队尾所需时间，s; --进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，S;取Is; 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件 若进入出口的主车流股数小于出口车道数，则具备在出口道路中段设置停车带的条 件，否则，不具备设置条件； 步骤三：公交停靠站位置及长度的确定 因进入出口的主车流股数小于出口车道数，为充分利用出口路段富裕的道路空间资源 和方便上下车乘客的过街需求，将公交停靠站设置在交叉口出口处，并将出口最外侧车道 的一段距离设置成公交专用道，专供公交车辆进出站点时使用； 公交专用道长度Lb由三部分组成：公交减速车道长度、公交停车位长度和公交加速车 道长度，公交减速车道长度从出口起点算起，其长度La满足如下公式： L?咸=v2/2a (4) 式中--公交减速车道长度，m; V--公交车进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；a--公交车进站时的正常减速度，m/s2; 停车位长度与公交线路数相关，当线路条数小于3条时，只设置1个公交停车位；当线 路条数大于3条小于5条时，设置2个公交停车位；当线路条数超过5条，设置3个公交停 车位； 加速车道的长度与减速车道相同，因此，公交专用道长度1^的确定方法如下： Lb=L减+n? 1+L加=n?l+v2/a (5) 式中Lb--公交专用道长度，m; V--公交车辆进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；a--公交车进站或离站时的正常减速度或加速度，m/s2; n一一需要设置的公交停车位个数； 1--单个公交停车位的长度，m; 步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能力的 发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成公交港湾停靠站的样式， 停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道I.O米； 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度Lt即用于 路侧停车，开辟成停车带； 根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为6. 0X2. 5m， 因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动车道尚剩余 3. 0~3. 25m，供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通行，外侧车道 在无车辆进出停靠时，仍作为机动车道使用；在此采用平行式的停车位布设形式； 步骤五：非机动车道的布置方法 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位于同 一平面上，人行道铺装道板，非机动车道路面需要铺设沥青或混凝土，在交叉口处，非机动 车道、人行道需要进行无障碍设计，与机动车道无缝衔接。
【专利摘要】本发明提供一种基于停车需求的城市道路一体化设计方法，如下：步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件；步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件；步骤三：公交停靠站位置及长度的确定；步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式；步骤五：非机动车道的布置方法；本发明合理利用一部分闲置的道路空间资源用于停车，以缓解城市停车难的问题；并综合考虑公交停靠的便利性和非机动车出行安全的问题。本发明应用在城市新建道路或改建道路上，在满足同等交通需求基础上，既能减少道路施工工程量、节省投资，又能增加停车供给、避免机动车与非机动车相互干扰，对提升城市道路空间资源利用效率效果显著。
【IPC分类】E01C1/00, E01C1/02
【公开号】CN104894932
【申请号】CN201510297651
【发明人】蒋贤才, 马艳丽, 李亚辉, 王安妮, 杨帆
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
【技术领域】
[0001] 本发明属于交通工程领域，具体涉及一种基于停车需求的城市道路一体化设计方 法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车保有量的快速增长，城市停车设施供需矛盾日益突出，加剧了道路交通 拥挤和城市交通运行秩序的混乱。而城市道路交通运行畅通的瓶颈不在路段而在交叉口， 为满足不同流向机动车的通行需求，交叉口进口车道往往划分成左转、直行、右转等不同功 能车道，如此一来，就出现了进口直行车道数小于对向出口车道数的情况，造成出口车道空 间资源的浪费。基于此，拟针对这种交叉口空间布局，在不影响交叉口通行能力的前提下， 合理利用一部分路段空间资源用于停车，缓解城市停车难的问题。
[0003] 此外，目前我国非机动车道的设置方法（与机动车道相邻并通过交通标线加以分 离）一则容易导致机非运行相互干扰（除非加隔离护栏）、存在严重的交通安全隐患，二则 在交叉口处，非机动车的停靠和行走会对相邻机动车道的车辆运行产生影响，从而抑制交 叉口通行能力的发挥。基于此，拟从空间上隔离机动车道与非机动车道，避免二者间的干 扰，提高道路交通运行效率和安全性。
【发明内容】
[0004] 基于以上不足之处，本发明的目的公开一种基于停车需求的城市道路一体化设计 方法，在于合理利用一部分闲置的道路空间资源用于停车，以缓解城市停车难的问题。
[0005] 采用的技术如下：一种基于停车需求的城市道路一体化设计方法，如下：
[0006] 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件
[0007] 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设 置停车带的条件；否则，不具备设置条件；
[0008] 对于改建道路，排队长度直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的估 算根据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算；
[0009] 进口道内排队等候的车队长度L不仅与信号交叉口某相位有效红灯时长r有关， 还与绿灯启亮后起动波传递到队尾所需时间h有关，排队长度的估算方法如下：
[0010] L= 5 ?N+(N-1) ?d(1)
[0011] N= (r+t〇) ?q(2)
[0012] t〇=r?q?t:/ (1-q?t:) ⑶
[0013] 式中L--进口道内排队等候的车队长度，m;
[0014] N一一进口道内排队等候的车辆数，veh;
[0015] d--平均停车间距，m;-般取1. 0m;
[0016] r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s;
[0017] q--车辆到达率，veh/s;
[0018] t〇 起动波传递到队尾所需时间，s;
[0019] --进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，s;取Is;
[0020] 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件
[0021] 若进入出口的主车流股数小于出口车道数，则具备在出口道路中段设置停车带的 条件，否则，不具备设置条件；
[0022] 步骤三：公交停靠站位置及长度的确定
[0023] 因进入出口的主车流股数小于出口车道数，为充分利用出口路段富裕的道路空间 资源和方便上下车乘客的过街需求，将公交停靠站设置在交叉口出口处，并将出口最外侧 车道的一段距离设置成公交专用道，专供公交车辆进出站点时使用；
[0024] 公交专用道长度LB由三部分组成：公交减速车道长度、公交停车位长度和公交加 速车道长度，公交减速车道长度从出口起点算起，其长度La满足如下公式：
[0025] L减=v/2a (4)
[0026] 式中L减--公交减速车道长度，m;
[0027] v--公交车进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；
[0028] a--公交车进站时的正常减速度，m/s2;
[0029] 停车位长度与公交线路数相关，当线路条数小于3条时，只设置1个公交停车位； 当线路条数大于3条小于5条时，设置2个公交停车位；当线路条数超过5条，设置3个公 交停车位；
[0030] 加速车道的长度与减速车道相同，因此，公交专用道长度1^的确定方法如下：
[0031] LB=L减+n? 1+L加=n?l+v2/a(5)
[0032] 式中Lb--公交专用道长度，m;
[0033] v--公交车辆进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；
[0034] a--公交车进站或离站时的正常减速度或加速度，m/s2;
[0035] n--需要设置的公交停车位个数；
[0036] 1--单个公交停车位的长度，m;
[0037] 步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式
[0038] 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能 力的发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成公交港湾停靠站的 样式，停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道1. 0米；
[0039] 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度。即 用于路侧停车，开辟成停车带；
[0040] 根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为 6.0X2. 5m，因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动 车道尚剩余3. 0~3. 25m，供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通 行，外侧车道在无车辆进出停靠时，仍作为机动车道使用；在此采用平行式的停车位布设形 式；
[0041] 步骤五：非机动车道的布置方法
[0042] 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位 于同一平面上，人行道铺装道板，非机动车道路面需要铺设沥青或混凝土，在交叉口处，非 机动车道、人行道需要进行无障碍设计，与机动车道无缝衔接。
[0043] 本发明的有益效果及优点：本发明合理利用一部分闲置的道路空间资源用于停 车，以缓解城市停车难的问题；并综合考虑公交停靠的便利性和非机动车出行安全的问题。 具有如下优点：
[0044] (1)采取机动车道与非机动车道在道路空间上分离布置的方法（将非机动车道布 置在人行道外侧，非机动车道与人行道采用同样的结构设计），避免二者间的相互干扰，以 提高道路交通运行效率和安全性，非机动车道与机动车道分离设计，既避免了机动车与非 机动车相互干扰，能有效提高交叉口处的通行能力并提高交通运行安全水平；又可降低非 机动车道结构设计标准，减少道路施工工程量，降低造价。
[0045] (2)往往路边停车的设置位置主要有四种：即设置在人行道上、非机动车道上、机 非混行车道上以及机动车道上。将路边停车带设置在人行道上，要求道路红线足够宽；设 置在非机动车车道上的停车带，由于占据非机动车部分宽度而使得非机动车饱和度增加， 服务水平下降；设置在机非混行车道上的路内停车带，这类停车带往往占用的是非机动车 行驶路面，迫使非机动车侵入机动车道，形成机非混行，无论是对机动车还是非机动车流都 形成很大的干扰；设置在机动车道上的路内停车带，这种情况对路段机动车影响最大，应用 较少。本文在不降低交叉口通行能力的前提下，将路段中段两侧富裕的道路空间开辟成类 似港湾式的停车带，为减少车辆驶进驶离对相邻车道机动车的干扰，停车场采用的是平行 式，挤占人行道宽度1. 5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动车道尚剩余 3. 0~3. 25m，可供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通行。外侧车 道在无车辆进出停靠时，仍可作为机动车道使用，能极大缓解城市停车压力。
[0046] (3)应用在城市新建道路或改建道路上，在满足同等交通需求基础上，既能减少道 路施工工程量、节省投资，又能增加停车供给、避免机动车与非机动车相互干扰，对提升城 市道路空间资源利用效率效果显著，具有重要的工程应用价值 。
【附图说明】
[0047] 图1为现有道路实例图；
[0048] 图2为改进道路实例不意图；
【具体实施方式】
[0049] 下面根据说明书附图举例对本发明做进一步解释：
[0050] 实施例1
[0051] 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件
[0052] 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设 置停车带的条件；否则，不具备设置条件。
[0053] 对于改建道路，排队长度可直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的 估算可根据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算。
[0054] 排队长度（L)不仅与交叉口相位红灯时间（r)有关，还与绿灯启亮后起动波的传 递时间（tj有关。排队长度的估算方法如下：
[0055] L= 5 ?N+(N_1) ?d(1)
[0056]N= (r+t〇) ?q(2)
[0057]t〇=r?q?tj/ (1-q?tj) (3)
[0058] 式中L一一进口道内排队等候的车队长度，m;
[0059] N--进口道内排队等候的车辆数，veh;
[0060] d--平均停车间距，m;-般取1. 0m;
[0061] r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s;
[0062] q--车辆到达率，veh/s;
[0063] t〇 起动波传递到队尾所需时间，s;
[0064] 一一进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，s;-般取Is。
[0065] 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件
[0066] 若进入出口的主车流股数小于出口车道数（不考虑右转车流），则具备在出口道 路中段设置停车带的条件，否则，不具备设置条件。
[0067] 如在图1所示交叉口中，淮河路双向10车道，嵩山路双向6车道，进入淮河路北出 口的主车流是南进口的直行车流。南进口直行车道数3条，车流股数为3,而北出口的车道 数为5,大于进入该出口的主车流股数，因此北出口路段满足设置停车带的条件。
[0068] 步骤三：公交停靠站位置及长度的确定
[0069] 因进入出口的主车流股数小于出口车道数，为充分利用出口路段富裕的道路空间 资源和方便上下车乘客的过街需求，将公交停靠站设置在交叉口出口处，并将出口最外侧 车道的一段距离设置成公交专用道，专供公交车辆进出站点时使用。
[0070] 公交专用道长度（lb)由三部分组成：减速车道、停车位和加速车道。减速车道从 出口起点算起，其长度（La )满足如下公式：
[0071 ] L减=v/2a(4)
[0072] 式中L减--公交减速车道长度，m;
[0073] v--公交车进入出口时的平均车速，km/h;可用道路限速值代替；
[0074] a一一公交车进站时的正常减速度，m/s2。
[0075] 停车位长度与公交线路数相关。根据有关研宄，当线路条数小于3条时，可只设置 1个公交停车位；当线路条数大于3条小于5条时，宜设置2个公交停车位；当线路条数超 过5条，宜设置3个公交停车位。
[0076] 加速车道的长度一般与减速车道相同。因此，公交专用道长度（LB)的确定方法如 下：
[0077] LB=L减 +n? 1+L加=n?l+v2/a(5)
[0078] 式中Lb--公交专用道长度，m;
[0079] v--公交车辆进入出口时的平均车速，km/h;可用道路限速值代替；
[0080] a--公交车进站或离站时的正常减速度或加速度，m/s2。
[0081] n一一需要设置的公交停车位个数；
[0082] 1--单个公交停车位的长度，m。
[0083] 步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式
[0084] 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能 力的发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成类似于公交港湾停 靠站的样式，停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道1. 0米。
[0085] 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度。即 可用于路侧停车，开辟成停车带。
[0086]根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为 6.0X2. 5m。因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动 车道尚剩余3. 0~3. 25m，可供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通 行。外侧车道在无车辆进出停靠时，仍可作为机动车道使用。
[0087] 停车位设置分为平行式、斜列式和垂直式三类。因斜列式和垂直式挤占人行道空 间较大，对拓展空间受限的道路来说，不适宜。故在此采用平行式的停车位布设形式。
[0088] 步骤五：非机动车道的布置方法
[0089] 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位 于同一平面上，如此一来，将减少非机动车道施工时的工程量（与现有非机动车道设置方 式相比），节约投资。只不过人行道需要铺装道板，而非机动车道为了提高骑行者的舒适性， 路面需要铺设沥青或混凝土。在交叉口处，非机动车道、人行道需要进行无障碍设计，与机 动车道无缝衔接，便于非机动车的过街。
[0090] 实施例2
[0091] 如附图2所示的信号交叉口两相交道路，一条道路为双向8车道，车道宽均为 3. 5m，每个进口均设置有一条左转车道、两条直行车道和一条右转车道；另一条道路为双向 4车道。每个进口均设置一条直右车道和一条直左车道。相邻两个路口的距离为400m。按 如下步骤设置临时停车泊位：
[0092] 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件
[0093] 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设 置停车带的条件；否则，不具备设置条件。
[0094] 对于改建道路，排队长度可直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的 估算可根据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算。
[0095] 排队长度（L)不仅与交叉口相位红灯时间（r)有关，还与绿灯启亮后起动波的传 递时间（tj有关。排队长度的估算方法如下：
[0096] L=5?N+(N_1) ? d(1)
[0097]N= (r+t〇) ?q(2)
[0098]t〇=r?q?t:/ (1-q?t:) (3)
[0099] 式中L--进口道内排队等候的车队长度，m;
[0100] N--进口道内排队等候的车辆数，veh;
[0101] d--平均停车间距，m;-般取1. 0m;
[0102] r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s;
[0103] q--车辆到达率，veh/s;
[0104]t〇 起动波传递到队尾所需时间，s;
[0105] 一一进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，s;-般取Is。
[0106] 假设主要道路高峰小时主车流（直行车流）的车辆到达率为750辆/时，有效红 灯时长为50s，车辆平均停车间距1. 0m，进口道前后相邻车辆的启动时间差为ls，可求出进 口道最大的排队长度L为：
[0107]
[0108] 由于2L=155. 90m<400m，所以满足设置条件。
[0109] 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件
[0110] 若进入出口的主车流股数小于出口车道数（不考虑右转车流），则具备在出口道 路中段设置停车带的条件，否则，不具备设置条件。
[0111] 由于进口直行车道为2条，而出口车道有4条，满足设置路边停车带的条件。
[0112] 步骤三：公交停靠站设置位置及长度的确定
[0113] 为充分利用出口车道富裕的空间资源和降 低公交停靠对交叉口通行能力的影响， 将公交停靠站设置在出口处，并将出口最外侧车道一段长度L开辟成公交专用道，专供公 交进出停靠站点时使用。公交停靠站设置在出口处也方便乘坐公交的客流上下车及过街。
[0114] 公交专用道长度1^由三部分组成：减速车道、站台和加速车道。减速车道从出口 起点开始算起，其长度满足公式（4):
[0115] L减=v/2a(4)
[0116] 站台的长度与公交线路数相关，根据相关研宄，当线路数小于3条时，可只设置1 个公交停车位；当线路条数大于3条小于5条时，宜设置2个公交停车位；当线路条数超过 5条，宜设置3个公交停车位。
[0117] 加速车道的长度一般与减速车道相同。因此，公交专用道的长度LB确定公式如 下：
[0118] LB=L减+n? 1+L加=n?l+v2/a(5)
[0119] 式中：Lb--公交专用道长度（m);
[0120] v--连续车流进入交叉口出口车道的平均车速（km/h)，可取道路限速值；
[0121] a--公交车正常进站或离站时的加、减速度（m/s2)。
[0122] n--公交停车位数；
[0123] 1一一单个公交停车位的长度。根据《室外停车场设计规范》，一般公交停车位的长 度为12m和两辆公交车安全停靠的停车间距，一般取2. 5m。
[0124] 设主要道路限速40km/h，公交车辆正常加、减速度为2.Om/s2,在此停靠的公交线 路有7条，则需设置3个公交停靠泊位，可求出公交专用道的长度Lb:
[0125]
[0126] 步骤四：停车区域及停车位布置形式的确定
[0127] 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能 力的发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成类似于公交港湾停 靠站的样式，停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道1. 0米。
[0128] 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度约 224m，即可用于路侧停车，开辟成停车带。
[0129]根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为 6.0X2. 5m。因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动 车道尚剩余3. 0~3. 25m，可供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通 行。外侧车道在无车辆进出停靠时，仍可作为机动车道使用。
[0130] 停车位设置分为平行式、斜列式和垂直式三类。因斜列式和垂直式挤占人行道空 间较大，对拓展空间受限的道路来说，不适宜。故在此采用平行式的停车位布设形式。
[0131] 步骤五：非机动车与行车通行空间布置方法
[0132] 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位 于同一平面上，如此一来，将减少非机动车道施工时的工程量（与现有非机动车道设置方 式相比），节约投资。只不过人行道需要铺装道板，而非机动车道为了提高骑行者的舒适性， 路面需要铺设沥青或混凝土。在交叉口处，非机动车道、人行道需要进行无障碍设计，与机 动车道无缝衔接，便于非机动车的过街。
【主权项】
1. 一种基于停车需求的城市道路一体化设计方法，其特征在于，方法如下： 步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件 若道路两端进口道高峰小时排队长度之和小于路段总长度，则满足在道路中段设置停 车带的条件；否则，不具备设置条件； 对于改建道路，排队长度直接通过交通调查获得；而对于新建道路，排队长度的估算根 据预测交通量生成的交通信号控制方案来进行估算； 进口道内排队等候的车队长度L不仅与信号交叉口某相位有效红灯时长r有关，还与 绿灯启亮后起动波传递到队尾所需时间h有关，排队长度的估算方法如下： L = 5 ?N+(N-I) ?d (1) N = (r+t〇) ?q (2) t〇=r?q?t/(1-q?tj) (3) 式中L一一进口道内排队等候的车队长度，m; N--进口道内排队等候的车辆数，veh; d--平均停车间距，m;-般取I.Om;r一一信号交叉口某相位有效红灯时长，s; q--车辆到达率，veh/s; t〇 起动波传递到队尾所需时间，s; --进口道相邻排队车辆的平均启动时间差，S;取Is; 步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件 若进入出口的主车流股数小于出口车道数，则具备在出口道路中段设置停车带的条 件，否则，不具备设置条件； 步骤三：公交停靠站位置及长度的确定 因进入出口的主车流股数小于出口车道数，为充分利用出口路段富裕的道路空间资源 和方便上下车乘客的过街需求，将公交停靠站设置在交叉口出口处，并将出口最外侧车道 的一段距离设置成公交专用道，专供公交车辆进出站点时使用； 公交专用道长度Lb由三部分组成：公交减速车道长度、公交停车位长度和公交加速车 道长度，公交减速车道长度从出口起点算起，其长度La满足如下公式： L?咸=v2/2a (4) 式中--公交减速车道长度，m; V--公交车进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；a--公交车进站时的正常减速度，m/s2; 停车位长度与公交线路数相关，当线路条数小于3条时，只设置1个公交停车位；当线 路条数大于3条小于5条时，设置2个公交停车位；当线路条数超过5条，设置3个公交停 车位； 加速车道的长度与减速车道相同，因此，公交专用道长度1^的确定方法如下： Lb=L减+n? 1+L加=n?l+v2/a (5) 式中Lb--公交专用道长度，m; V--公交车辆进入出口时的平均车速，km/h;或用道路限速值代替；a--公交车进站或离站时的正常减速度或加速度，m/s2; n一一需要设置的公交停车位个数； 1--单个公交停车位的长度，m; 步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式 为尽量降低路边停车对其它通行机动车的影响和不影响道路两端交叉口通行能力的 发挥，路边停车带仅设置在路段中部，并将停车带所在路段拓宽成公交港湾停靠站的样式， 停车带向人行道侧拓宽1. 5米，占用外侧机动车道I.O米； 除去步骤一和步骤三中确定的排队长度和公交专用道长度外，路段剩余长度Lt即用于 路侧停车，开辟成停车带； 根据《道路交通标志和标线》（GB5768. 3-2009)，小型车停车泊位尺寸为6. 0X2. 5m， 因挤占人行道宽度1.5m，实际占用路段外侧机动车道的宽度仅lm，外侧机动车道尚剩余 3. 0~3. 25m，供车辆停靠进入或驶出时借用，不至于影响相邻车道车辆的通行，外侧车道 在无车辆进出停靠时，仍作为机动车道使用；在此采用平行式的停车位布设形式； 步骤五：非机动车道的布置方法 将非机动车道布置在人行道外侧，与人行道采用相同的基层设计，且路面高程位于同 一平面上，人行道铺装道板，非机动车道路面需要铺设沥青或混凝土，在交叉口处，非机动 车道、人行道需要进行无障碍设计，与机动车道无缝衔接。
【专利摘要】本发明提供一种基于停车需求的城市道路一体化设计方法，如下：步骤一：判断路段是否满足设置停车带的条件；步骤二：判断交叉口空间布局是否满足设置停车带的条件；步骤三：公交停靠站位置及长度的确定；步骤四：路段停车带位置确定及停车位布置形式；步骤五：非机动车道的布置方法；本发明合理利用一部分闲置的道路空间资源用于停车，以缓解城市停车难的问题；并综合考虑公交停靠的便利性和非机动车出行安全的问题。本发明应用在城市新建道路或改建道路上，在满足同等交通需求基础上，既能减少道路施工工程量、节省投资，又能增加停车供给、避免机动车与非机动车相互干扰，对提升城市道路空间资源利用效率效果显著。
【IPC分类】E01C1/00, E01C1/02
【公开号】CN104894932
【申请号】CN201510297651
【发明人】蒋贤才, 马艳丽, 李亚辉, 王安妮, 杨帆
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
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