一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法

摘要

本发明公开了一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法。该方法首先安装视频摄像头采集非机动车道道路和交通数据，根据采集的数据确定非机动车流服务水平等级，以决定非机动车道上是否允许设置路内停车带；然后确定路内停车带的停靠方式，进而计算得出路内停车带最大泊位规模及驶入、驶出频率；并对泊位规模进行调整，得到最佳路内停车泊位规模和停靠方式；最后，在非机动车道设置对应数量和停靠方式的停车泊位，并安装出入控制系统和标画开门提示线。本发明改善了城市非机动车专用道上路内停车系统，解决了非机动车交通与路内停车系统的协调问题，提高了城市非机动车专用道上路内停车系统的工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及道路交通工程领域，特别是涉及一种路内停车系统。

背景技术

路内停车作为城市停车系统的重要组成部分，是指在道路红线宽度范围内的两侧或一侧，划出若干带状路面提供车辆停放的场所。与路外停车设施相比，路内停车具有设置灵活简单、建设成本低、占空间少、周转快、利用率高、步行距离短等优点，同时合理利用了道路的闲散资源，在一定程度上缓解了“停车难”的问题。但是路内停车由于利用道路空间资源作为停车载体的，而必然会对道路上动态交通流产生一定干扰，尤其不合理的路内停车对动态交通流干扰更大，其负面影响主要表现在：占用道路资源、干扰动态交通、引起交通阻塞、降低车流速度，降低道路通行能力、增加行程延误、诱发交通事故等。在我国，虽然路内停车设置标准中建议设置于的一幅路或两幅路等低等级道路上，但是越来越多的三幅路和四幅路的非机动车专用道路也被用来设置停车泊位以服务路内停车。由于缺乏相应的设置依据和设置的随意性，不合理的路内停车使非机动车流运行状态混乱不堪，亟需对非机动车专用道上设置路内停车提供相应的设计方法，合理设置路内停车。

发明内容

本发明的目的是改善城市非机动车专用道上路内停车系统，本发明解决了非机动车交通与路内停车系统的协调问题，改善了非机动车流的交通状况，减少了路内停车对非机动车道上非机动车流的阻塞和干扰，提高了城市非机动车专用道上路内停车系统的工作效率。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，包括以下步骤：

(1)安装视频摄像头，采集非机动车道道路和交通条件的数据；数据内容包括：车道宽度、路段长度、是否存在机非隔离带开口、非机动车交通流流量及速度特性；所述非机动车包括自行车和电动自行车；

(2)根据步骤(1)采集的非机动车道宽度数据，若车道宽度大于5.6m，应用步骤(1)得到的非机动车道路和交通条件数据，确定非机动车流服务水平；否则，在非机动车道上禁止设置路内停车带；

(3)根据步骤(2)得到非机动车流服务水平，结合非机动车流服务水平等级标准，若服务水平在D级以上，则允许设置路内停车带；否则，禁止设置路内停车带；

(4)根据步骤(1)采集的道路宽度，确定路内停车带的停靠方式和相应的车道有效宽度：当车道宽度小于6m，则选择平行式停靠；当车道宽度小于9m，则选择斜列式停靠；当车道宽度在9m以上时，则选择垂直式停靠；

(5)根据步骤(1)采集的路段长度和步骤(4)确定的停靠方式，确定路内停车带最大规模和驶入、驶出频率，并按照前进式和后退式两种停驶方式等比例的情况，计算时间障碍率；

(6)根据步骤(5)确定的路内停车带规模、驶入、驶出频率和时间障碍率，确定停放车辆和非机动车流冲突数；

(7)根据步骤(1)采集的道路和交通条件数据、步骤(4)确定的车道有效宽度以及步骤(6)确定的停放车辆和非机动车流冲突数，确定设置路内停车后非机动车流服务水平，在根据服务水平等级标准确定路内停车泊位规模是否合适，若服务水平在D级以下，则减少泊位规模，返回步骤(6)，重新确定初始泊位规模；若服务水平在D级以上，则确定路内停车泊位规模和停靠方式；

(8)根据步骤(7)确定的路内停车泊位规模和停靠方式，选择在隔离带开口位置安装出入控制系统，该系统由准入显示屏、电动道闸、出入控制系统处理器和视频监测器构成，若服务水平下降到D级以下时，则在准入显示屏显示禁止驶入停车泊位，电动道闸不予升起；同时，在停车泊位线缘标画开门提示线，开门提示线标画于泊位线边缘；提示线为十字交叉线，线宽为30cm，横向长度为1.5m，纵向长度为90cm；开门提示线可与停车泊位线重叠；提示线的涂料为反光涂料，颜色为白色。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，其步骤(2)中非机动车流服务水平的计算方法优选为：

其中，LOS为非机动车流服务水平；

J取值为1、2、3、4、5、6，1表示最好的LOS得分，6表示最差的LOS得分；

P(LOS≤J)是LOS为小于J类时的概率，计算方法如下：

其中，P为概率值；

x为自变量组成的向量；

N为停放车辆与非机动车流交通冲突事件数，无停车带时为0；

v_σ为非机动车流速度标准差，单位为km/h；

R_T为时间障碍率，即为统计时间间隔内路内停车总影响时间占统计间隔时间的百分比，无停车带时，取值为0；

w_e为非机动车车道有效宽度，w_e＝车道宽度-0.5，单位为m；

A_p表示是否存在机非隔离带开口，是取值为1，否取值为0；

q_cb为自行车流量，单位为bicycles/min；

q_eb为电动自行车流量，单位为e-bikes/min；

v为非机动车流速度，单位为km/h。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，其步骤(3)中确定的非机动车流服务水平等级：

LOS<2，服务水平为A级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度处于最优的状态，保证较高的服务质量的同时，还有充足的道路空间供其他车辆行驶，车辆之间几乎不发生交通冲突，几乎不会受路内停车的影响；

2≤LOS<2.75，服务水平为B级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度处于较好的状态，保证较高的服务质量的同时，还有比较显著的道路空间供其他非机动车行驶，非机动车流之间交通冲突的几率较小，受到路内停车的影响较小；

2.75≤LOS<3.50，服务水平为C级，此状态下，对于非机动车而言，满足非机动车基本的骑行，非机动车宽度对于当前需求来说已经是最小的宽度，可以继续容纳一定量的非机动车骑行者；但是如果继续增加交通量，骑行者之间的交通冲突增加，骑行者的舒服度的将开始减小；受路内停车的显著影响；

3.50≤LOS<4.25，服务水平为D级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度受到限制，速度轻微下降，骑行者之间的交通冲突较大，骑行者的舒适度显著降低，非机动车道的服务水平显著下降；受路内停车的影响较大；

4.25≤LOS<5.00，服务水平为E级，此状态下，接近于非机动车道的承载能力，骑行受到严重限制，骑行者之间的交通冲突非常大，速度显著降低；此时，路内停车急剧恶化了非机动车流运行质量；

LOS≥5.00，服务水平为F级，此状态下，无论是对于非机动车还是对于停放车辆来说，非机动车道的服务质量降低到了极点，不能容纳更多的非机动车，使用者之间的交通冲突显著，运行较为艰难；路内停车严重阻滞了非机动车流运行。

其中LOS的值越低，服务水平等级越高，骑行自由度越高，道路空间越充足，非机动车之间的交通冲突发生概率越低，非机动车受路内停车的影响越小；LOS的值越高，服务水平等级越低，骑行自由度越低，非机动车之间的交通冲突发生概率越高，受路内停车的影响越大。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，其步骤(4)中各种停靠方式下的非机动车道有效宽度计算方法如下：

w_e＝w-0.5-W_v

其中，w_e为非机动车有效宽度；

w为非机动车道宽度；

W_v为路内停车带占用宽度。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，当采用平行式停靠时，路内停车带占用宽度W_v计算方法为：

W_v＝L+a₁

其中，L为停放车辆的宽度；

a₁为保证车辆安全出入，左右车厢之间所需的停入净距，单位为m，左右车厢至路缘之间的安全距离取a₁一般取1m，小型汽车可取0.8m。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，当采用垂直式停靠时，路内停车带占用宽度W_v计算方法为：

W_v＝L′+2a₂

其中，L′为停放车辆的长度；

a₂为车头或车尾至路缘之间的安全距离，一般取0.5m。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，当采用斜列式停靠时，路内停车带占用宽度W_v计算方法为：

其中，θ为停车角度；

L为停放车辆的宽度；

a₁为保证车辆安全出入，左右车厢之间所需的停入净距，单位为m，左右车厢至路缘之间的安全距离取a₁一般取1m，小型汽车可取0.8m；

L′为停放车辆的长度；

a₂为车头或车尾至路缘之间的安全距离，一般取0.5m。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，其步骤(5)中确定路内停车带最大规模、驶入、驶出频率及时间障碍率计算方法如下：

其中，C_P为路内停车最大泊位规模；

L_p为非机动车道路段长度；

D₂为下游交叉口进口道最大排队长度加15～20m，一般取值为70m；

D₁为上游交叉口出口最大排队长度，一般取值为30m；

l_i为单个泊位所占用的长度，i可取值为平行式、斜列式和垂直式，分别取值为7m、3.2m和2.8m；

n₁＝C_P×z

n₂＝C_P×(z-1)

其中，z为路内停车高峰小时周转率，取值为2.3-5.6；

其中，R_T为时间障碍率；

n₁为一个统计间隔内车辆到达停车次数；

t₁为车辆驶入泊位对相邻车道车流的阻滞影响时间，按照前进式4.3s和后退式9.3s等比例分配计算得到驶入阻滞影响时间均值为11.7s；

n₂为一个统计间隔内车辆驶出次数；

t₂为车辆驶离泊位对相邻车道车流的阻滞影响时间，均值为7.1s。

本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法，其步骤(6)中停放车辆与非机动车流冲突事件数的计算方法如下：

其中，N为停放车辆与非机动车流交通冲突事件数，无停车带时为0；

R_T为时间障碍率，即为统计时间间隔内路内停车总影响时间占统计间隔时间的百分比，无停车带时，取值为0；

w_e为非机动车车道有效宽度，单位为m；

q_cb为自行车流量，单位为bicycles/min；

q_eb为电动自行车流量，单位为e-bikes/min；

v为非机动车流速度，单位为km/h。

本发明与现有技术相比，其突出效果在于：

(1)本发明通过数据采集装置采集数据，根据非机动车道路宽度和非机动车流的交通状况，确定了非机动车道是否允许设置路内停车，并确定了路内停车的泊位规模和停靠方式，是一种保障一定等级非机动车交通服务水平的前提下路内停车系统的设置方法；

(2)解决了非机动车交通与路内停车系统的协调问题：一方面解决了停车泊位供给不足的问题，挑选符合条件的非机动车道设置相应泊位规模，增加了停车泊位供给，缓解了“停车难”的问题；另一方面，路内停车是以非机动车流服务水平D级以上的运行状态的前提下而设置的，充分保证了非机动车良好的交通状态，使路内停车带来的阻塞和干扰降至为最低，保证了良好的非机动车交通状况；

(3)本发明改善了城市非机动车专用道上路内停车系统，解决了非机动车交通与路内停车系统的协调问题，改善了非机动车流的交通状况，减少了路内停车对非机动车道上非机动车流的阻塞和干扰，提高了城市非机动车专用道上路内停车系统的工作效率。

下面结合附图说明和具体实施例对本发明所述的一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明一种城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法的流程图；

图2为不同停靠方式的泊位占用宽度示意图，其中(a)、(b)和(c)分别为平行式、斜列式和垂直式；

图3为实施例2中设置路内停车的非机动车道路段示意图，1-1号泊位，2-驶入车辆行驶轨迹，3-驶入泊位，4-驶出泊位，5-路缘，6-11号泊位，7-驶出车辆行驶轨迹，8-隔离带。

图4为开门提示线的设置示意图；

图5为出入控制系统的示意图。

具体实施方式

实施例1

结合图1和图2、图3和图4所示，城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法为：

1)安装视频摄像头，采集非机动车道道路和交通条件的数据；数据内容包括：车道宽度、路段长度、是否存在机非隔离带开口、非机动车交通流流量及速度特性；所述非机动车包括自行车和电动自行车；

2)根据步骤1采集的非机动车道宽度数据，若车道宽度大于5.6m，应用步骤1得到的非机动车道路和交通条件数据，确定非机动车流服务水平；否则，在非机动车道上禁止设置路内停车带；非机动车流服务水平的计算方法为：

其中，LOS为非机动车流服务水平；

J取值为1、2、3、4、5、6，1表示最好的LOS得分，6表示最差的LOS得分；

P(LOS≤J)是LOS为小于J类时的概率，计算方法如下：

其中，P为概率值；

x为自变量组成的向量；

N为停放车辆与非机动车流交通冲突事件数，无停车带时为0；

v_σ为非机动车流速度标准差，(km/h)；

R_T为时间障碍率，即为统计时间间隔内路内停车总影响时间占统计间隔时间的百分比，无停车带时，取值为0；

w_e为非机动车车道有效宽度，w_e＝车道宽度-0.5，单位为m；

A_p表示是否存在机非隔离带开口，是取值为1，否取值为0；

q_cb为自行车流量，单位为bicycles/min；

q_eb为电动自行车流量，单位为e-bikes/min；

v为非机动车流速度，单位为km/h。

3)根据步骤2得到非机动车流服务水平，结合非机动车流服务水平等级标准，若服务水平在D级以上，则允许设置路内停车带；否则，禁止设置路内停车带；其中非机动车流的服务水平等级标准如下：

LOS<2，服务水平为A级，此状态下，对于非机动车车而言，骑行自由度处于最优的状态，保证较高的服务质量的同时，还有充足的道路空间供其他车辆行驶，车辆之间几乎不发生交通冲突，几乎不会受路内停车的影响。

2≤LOS<2.75，服务水平为B级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度处于较好的状态，保证较高的服务质量的同时，还有比较显著的道路空间供其他非机动车行驶，非机动车流之间交通冲突的几率较小，受到路内停车的影响较小。

2.75≤LOS<3.50，服务水平为C级，此状态下，对于非机动车而言，满足非机动车基本的骑行，非机动车宽度对于当前需求来说已经是最小的宽度，可以继续容纳一定量的非机动车骑行者；但是如果继续增加交通量，骑行者之间的交通冲突增加，骑行者的舒服度的将开始减小；受路内停车的显著影响。

3.50≤LOS<4.25，服务水平为D级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度受到限制，速度轻微下降，骑行者之间的交通冲突较大，骑行者的舒适度显著降低，非机动车道的服务水平显著下降；受路内停车的影响较大。

4.25≤LOS<5.00，服务水平为E级，此状态下，接近于非机动车道的承载能力，骑行受到严重限制，骑行者之间的交通冲突非常大，速度显著降低；此时，路内停车急剧恶化了非机动车流运行质量。

LOS≥5.00，服务水平为F级，此状态下，无论是对于非机动车还是对于停放车辆来说，非机动车道的服务质量降低到了极点，不能容纳更多了非机动车，使用者之间的交通冲突显著，运行较为艰难；路内停车严重阻滞了非机动车流运行。

4)根据步骤1采集的道路宽度，确定路内停车带的停靠方式和相应的车道有效宽度：当车道宽度小于6m，则选择平行式停靠；当车道宽度小于9m，则选择斜列式停靠；当车道宽度在9m以上时，则选择垂直式停靠；其中各种停靠方式下的非机动车道有效宽度计算方法如下：

w_e＝w-0.5-W_v

其中，w_e为非机动车有效宽度；

w为非机动车道宽度；

W_v为路内停车带占用宽度，各种停靠方式的路内停车带占用宽度计算方法如下：

当采用平行式停靠时，路内停车带占用宽度w_v计算：

w_v＝L+a₁

其中，L为停放车辆的宽度；

a₁为保证车辆安全出入，左右车厢之间所需的停入净距(m)，左右车厢至路缘之间的安全距离取a₁一般取1m，小型汽车可取0.8m。

当采用垂直式停靠时，路内停车带占用宽度W_v计算：

w_v＝L′+2a₂

其中，L′为停放车辆的长度；

a₂为车头或车尾至路缘之间的安全距离，一般取0.5m。

当采用斜列式停靠时，路内停车带占用宽度W_v计算：

其中，θ为停车角度，其它同上。

5)根据步骤1采集的路段长度和步骤4确定的停靠方式，确定路内停车带最大规模和驶入、驶出频率，并按照前进式和后退式两种停驶方式等比例的情况，计算时间障碍率，计算方法如下：

其中，C_P为路内停车最大泊位规模；

L_p为非机动车道路段长度；

D₂为下游交叉口进口道最大排队长度加15～20m，一般取值为70m；

D₁为上游交叉口出口最大排队长度，一般取值为30m；

l_i为单个泊位所占用的长度，i可取值为平行式、斜列式和垂直式，分别取值为7m、3.2m和2.8m。

n₁＝C_P×z

n₂＝C_P×(z-1)

其中，z为路内停车高峰小时周转率，取值为2.3-5.6。

其中，R_T为时间障碍率，n₁为一个统计间隔内车辆到达停车次数；

t₁为车辆驶入泊位对相邻车道车流的阻滞影响时间，按照前进式4.3s和后退式9.3s等比例分配计算得道驶入阻滞影响时间均值为11.7s；

n₂为一个统计间隔内车辆驶出次数；

t₂为车辆驶离泊位对相邻车道车流的阻滞影响时间，均值为7.1s。

6)根据步骤5确定的路内停车带规模、驶入、驶出频率和时间障碍率，确定停放车辆和非机动车流冲突数，计算方法如下：

其中，符号含义同前。

7)根据步骤1采集的道路和交通条件数据、步骤4确定的车道有效宽度以及步骤6确定的停放车辆和非机动车流冲突数，确定设置路内停车后非机动车流服务水平，在根据服务水平等级标准确定路内停车泊位规模是否合适，若服务水平在D级以下，则减少泊位规模，返回步骤6，重新确定初始泊位规模；若服务水平在D级以上，则确定路内停车泊位规模和停靠方式。

8)根据步骤7确定的路内停车泊位规模和停靠方式，选择在隔离带开口位置安装出入控制系统，该系统由准入显示屏11、电动道闸12、出入控制系统处理器13和视频监测器14构成，若服务水平下降到D级以下时，则在准入显示屏显示禁止驶入停车泊位，电动道闸不予升起；同时，在停车泊位线缘标画开门提示线，开门提示线标画于泊位线边缘；提示线为十字交叉线，线宽为30cm，横向长度为1.5m，纵向长度为90cm；开门提示线可与停车泊位线重叠；提示线的涂料为反光涂料，颜色为白色。

实施例2

某一非机动车专用道如图3所示，结合图1、图2、图4和图5所示，

该路况下的城市非机动车专用道上路内停车系统的设置方法为：

1)安装视频摄像头，采集非机动车道道路和交通条件的数据；数据内容包括：车道宽度、路段长度、是否存在机非隔离带开口、非机动车交通流流量及速度特性；非机动车包括自行车和电动自行车

表1非机动车道道路和交通数据

2)根据步骤1采集的非机动车道宽度数据，该非机动车道宽度5.7m大于5.6m，将表1中数据和N＝0，R_T＝0带入非机动车流服务水平的计算方法当中：

3)根据步骤2得到非机动车流服务水平值为3.01，对照下面的非机动车流服务水平等级标准，该车道服务水平处于C级(2.75≤LOS<3.50)，在D级以上，则允许设置路内停车带。

非机动车流的服务水平等级标准如下：

LOS<2，服务水平为A级，此状态下，对于非机动车车而言，骑行自由度处于最优的状态，保证较高的服务质量的同时，还有充足的道路空间供其他车辆行驶，车辆之间几乎不发生交通冲突，几乎不会受路内停车的影响。

2≤LOS<2.75，服务水平为B级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度处于较好的状态，保证较高的服务质量的同时，还有比较显著的道路空间供其他非机动车行驶，非机动车流之间交通冲突的几率较小，受到路内停车的影响较小。

2.75≤LOS<3.50，服务水平为C级，此状态下，对于非机动车而言，满足非机动车基本的骑行，非机动车宽度对于当前需求来说已经是最小的宽度，可以继续容纳一定量的非机动车骑行者；但是如果继续增加交通量，骑行者之间的交通冲突增加，骑行者的舒服度的将开始减小；受路内停车的显著影响。

3.50≤LOS<4.25，服务水平为D级，此状态下，对于非机动车而言，骑行自由度受到限制，速度轻微下降，骑行者之间的交通冲突较大，骑行者的舒适度显著降低，非机动车道的服务水平显著下降；受路内停车的影响较大。

4.25≤LOS<5.00，服务水平为E级，此状态下，接近于非机动车道的承载能力，骑行受到严重限制，骑行者之间的交通冲突非常大，速度显著降低；此时，路内停车急剧恶化了非机动车流运行质量。

LOS≥5.00，服务水平为F级，此状态下，无论是对于非机动车还是对于停放车辆来说，非机动车道的服务质量降低到了极点，不能容纳更多了非机动车，使用者之间的交通冲突显著，运行较为艰难；路内停车严重阻滞了非机动车流运行。

4)根据步骤1采集的道路宽度，该车道的车道宽度为5.7m，小于6m，则选择平行式停靠，计算设置路内停车后的车道有效宽度为2.2m。

w_v＝L+a₁＝2.2+0.8＝3.0m

w_e＝w-0.5-W_v＝5.7-0.5-3.0＝2.2m

5)根据步骤1采集的路段长度和步骤4确定的停靠方式，确定路内停车带最大规模和驶入、驶出频率、时间障碍率，计算方法过程如下：

n₁＝C_P×z＝11×3＝33次/h

n₂＝C_P×(z-1)＝11×2＝22次/h

6)根据步骤5确定的路内停车带规模、驶入、驶出频率和时间障碍率，确定停放车辆和非机动车流冲突数，计算过程如下：

7)根据步骤1采集的道路和交通条件数据、步骤4确定的车道有效宽度以及步骤6确定的停放车辆和非机动车流冲突数，计算设置路内停车后非机动车流服务水平，

根据服务水平等级标准，可知设置路内停车后非机动车服务水平值为2.80处在C级(2.75≤LOS<3.50)服务水平上，且高于D级服务水平，则在该路段上可设置11个泊位数，采用平行式停靠方式。

8)根据步骤7确定的路内停车泊位规模和停靠方式，选择在隔离带开口位置安装出入控制系统，该系统由准入显示屏11、电动道闸12、出入控制系统处理器13和视频监测器14构成，若服务水平下降到D级以下时，则在准入显示屏显示禁止驶入停车泊位，电动道闸不予升起；同时，在停车泊位线缘标画开门提示线，开门提示线标画于泊位线边缘；提示线为十字交叉线，线宽为30cm，横向长度为1.5m，纵向长度为90cm；开门提示线可与停车泊位线重叠；提示线的涂料为反光涂料，颜色为白色。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。