城市路内停车设施设置优化方法研究

论文摘要

改革开放以来,特别是近10年来,我国国民经济的飞速发展加剧了城市化、工业化进程,出行需求的增加和生活水平的提高推动了小汽车进入家庭的步伐,居民出行方式的机动化趋势日益显著,道路通行能力相对道路交通量已显得不足;而另一方面,尽管中国城市的停车设施有了较快的发展,但与呈几何级数不断增长的停车需求相比,存在着明显的供应缺口,特别是随意设置路内停车已经开始严重影响道路交通并趋于严重,这些使得很多城市的静态交通矛盾凸现。路内停车对道路交通的影响是不可避免的,如何科学、合理地设置路内停车,寻求设置路内停车的定量条件,可以使得整体停车效益达到最大化。本论文课题将依托国家自然科学基金资助项目“新形势下城市车辆停放关键方法研究”（编号:50308005）开展研究工作。论文通过全面概述国内外路内停车研究、实践的历史和最新动态,简要归纳了国内外研究存在的不足,提出了从宏观、中观和微观角度分别对路内停车供需关系、对交通流运行影响和延误、路内停车带规模与路内停车设计方法几个方面进行深入研究的方法,使得设置路内停车带对社会整体效益达到或接近综合最优。通过问卷现场调查和现场观测记录方法对路内停车调查分析的基础上,进行综合归类研究分析,从路内停车需求和供给两个方面,分析路内停车的形成机理。结合已有的城市交通调查数据,通过综合考虑影响路内停车需求的各种因素和路内停车供应的各种约束条件,在供需平衡的基础上构建非线性优化模型,并设计了可行方向法来估算最优的路内停车宏观比例。对本文主要研究对象、内容、影响因素和变量选择进行了分析,构建了设置路内停车前后交通流模型。在调查的基础上考虑了城市不同道路横断面形式下设置了路内停车泊位前后,在不同流量条件情况下的影响参数,并做微观定量分析,从路段车流运行速度等方面进行建模分析。对设置路内停车带后的影响因素,在对路内停车带设置形式和停放车辆的驶入驶出频率进行了细致的分析的基础上,将这些因素聚类为空间障碍率和时间障碍率两个变量进行回归分析;在得出设置路内停车前后速度模型的基础上,引入延误作为反映设置路内停车带对路段交通流影响的依据,分析在连续流和不同的间断交通流达到情况下,推导了路内停车带设置后车辆运行的减速-加速延误模型和跟驰延误模型,并对这些模型参数进行了标定,在此基础上确定路内停车带设置前后对路段影响参数和形成设置路内停车带的定量依据。综合考虑路内、路外停车场之间的匹配关系,在建模中假设车辆停放者首选路内停车带,当停车场停满车辆时,后来的汽车就另外寻找路外停车场,不会排队等候空位,由此可以将路内停车带看成泊松分布/负指数分布/N个服务台的损失制排队系统,从而分析车辆停放者选择停车场关系,由此为基础分别分析路内车辆停放者和路外车辆停放者的成本,以社会总效益最大进行表征,从路内、路外停车场匹配关系入手,综合考虑路内停车带对道路交通流的影响、绕行距离以及个体时间效益的基础上确定停车带的最优规模模型,并设计了内点法作为求解模型的算法,最后通过实例验证了模型。在路内停车设计研究中,提出了城市路内停车设计技术流程。对路内停车设计的各个设计步骤进行了详细的分析,分别从路内停车的道路和交通量条件、路内停车带合理位置选择和泊位设计方法3个方向展开研究。路内停车的道路条件主要包括道路宽度和道路横断面形式,交通量条件主要包括路段机动车流量、非机动车流量和行人流量;路内停车带合理位置选择主要包括分别

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号注释表
• 第一章 绪 论
• 1.1 立题背景与意义
• 1.1.1 立题背景
• 1.1.2 立题目的和意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.2.3 国内外研究评述及存在的不足
• 1.3 论文研究计划
• 1.3.1 研究内容概述
• 1.3.2 研究技术路线
• 1.3.3 论文章节安排
• 第二章 城市路内停车特性及形成机理
• 2.1 路内停车的设置形式及对路段车流影响因素分析
• 2.1.1 路内停车带设置位置
• 2.1.2 路内设置路内停车前后车流运行状态
• 2.1.3 路段设置路内停车带对车流影响因素分析
• 2.2 路内停车的停车特性和交通特性分析
• 2.2.1 路内停车调查方案说明
• 2.2.2 路内停车的停车特性调查分析
• 2.2.3 路内停车的交通特性调查分析
• 2.3 城市路内停车形成机理分析
• 2.3.1 城市路内停车历史形成
• 2.3.2 路内停车行为发生的原因分析
• 2.3.3 城市路内停车形成机理分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 城市路内停车宏观比例模型
• 3.1 国内城市路内停车供需现状分析
• 3.2 影响城市路内停车比例的因素
• 3.2.1 影响城市路内停车需求的因素
• 3.2.2 影响城市路内停车供给的因素
• 3.3 城市路内停车的宏观比例的控制模型
• 3.3.1 路内停车的宏观比例控制模型建模思路
• 3.3.2 路内停车的合理规模控制模型建立
• 3.3.3 模型的求解
• 3.4 模型的运用和实例计算分析
• 3.4.1 实例数据
• 3.4.2 计算结果及结论
• 3.5 本章小结
• 第四章 路内停车设置前后路段交通流模型
• 4.1 路段实施路内停车前后交通流模型研究的必要性分析
• 4.1.1 交通流模型研究成果
• 4.1.2 交通流模型研究的必要性分析
• 4.2 路段设置路内停车前后交通流建模思路
• 4.2.1 路段设置路内停车前后交通流模型理论分析
• 4.2.2 研究方法选择
• 4.2.3 路段设置路内停车前后车辆运行影响因素分析
• 4.2.4 路段实施路内停车前后的速度模型分类及变量确定
• 4.3 设置路内停车带前后交通流调查方法与数据处理
• 4.3.1 调查方法分析
• 4.3.2 调查路段和调查内容
• 4.3.3 数据样本容量要求
• 4.3.4 数据处理研究
• 4.4 路段设置路内停车前路段交通流模型
• 4.4.1 路段通行能力和畅行车速的确定
• 4.4.2 设置路内停车前路段交通流模型和参数标定
• 4.5 路段设置路内停车后路段交通流模型
• 4.5.1 路段设置路内停车后理论分析
• 4.5.2 路段设置路内停车后影响因素分析及量化分析
• 4.5.3 路段设置路内停车带后交通流模型构建
• 4.5.4 路段设置路内停车带后路段交通流模型参数标定
• 4.5.5 设置路内停车前后交通流模型汇总
• 4.6 本章小结
• 第五章 路内停车对交通流形成的延误及设置的定量依据
• 5.1 对交通流影响分析参数选择
• 5.1.1 对交通流影响分析参数选择
• 5.1.2延误模型的思路
• 5.2 路内停车延误模型的理论分析
• 5.2.1 国内外研究现状
• 5.2.2 路内停车带设置后车辆运行微观分析
• 5.2.3 路内停车带设置后延误理论模型推导
• 5.3 不同交通流情况下路内停车延误模型参数标定
• 5.3.1 车辆的平均加速度和减速度
• 5.3.2 路内停车带影响范围内路段机动车速度
• 5.3.3 路内停车带路内停车带影响范围内车流速度-密度模型的构建和标定
• 5.3.4 机动车和自行车混行时间
• 5.4 设置路内停车延误模型实例
• 5.5 路段设置路内停车带定量依据分析
• 5.5.1 设置路内停车带对路段交通流影响参数分析
• 5.5.2 路段设置路内停车带的路内停车带参数和路段交通流参数推荐值分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 路内停车带设置规模模型
• 6.1 路内停车带规模模型研究的必要性研究
• 6.1.1 我国路内停车带设置规模现状分析
• 6.1.2 路内停车带规模模型研究的必要性分析
• 6.2 影响路内停车带规模的因素分析
• 6.2.1 路内停车带与路外停车场的匹配关系模型
• 6.2.2 车辆停放者选择停车场关系
• 6.2.3 车辆停放者成本模型
• 6.2.4 路段出行者成本模型
• 6.3 路内停车带规模模型的分析
• 6.3.1 路内停车带规模模型的建立
• 6.3.2 模型的求解
• 6.4 实例分析
• 6.4.1 参数取值
• 6.4.2 计算结果
• 6.5 本章小结
• 第七章 城市路内停车设计方法
• 7.1 路内停车带设计流程分析
• 7.2 路内停车带的道路和交通量条件分析
• 7.2.1 设置路内停车带道路条件
• 7.2.2 设置路内停车带交通量条件
• 7.3 路段设置路内停车带合理位置选择
• 7.3.1 设置路内停车带与信号交叉口间距的关系
• 7.3.2 与道路开口及人行横道间的设计
• 7.3.3 路内停车带与道路环境条件
• 7.4 路内停车带泊位的设计方法及其适用性研究
• 7.4.1 路内停车位置选择及其适用性分析
• 7.4.2 路内停车车位分布方式选择及其适用性分析
• 7.4.3 路内停车车位停靠方式及其适用性分析
• 7.4.4 路内停车的停驶方式及其适用性分析
• 7.4.5 路内停车带的泊位尺寸选择
• 7.5 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 本文所取得的主要进展
• 8.2 本论文创新点
• 8.3 未来研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附表 A 机动车停车场停放特征调查问卷
• 附录 B 论文交通流模型主要调查数据
• 攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况