基于路網承載力的停車配建指標

羅 赟，張玉嬌

(1.廣東省交通規劃設計研究院股份有限公司，廣東廣州510507；2.廣東交通職業技術學院，廣東廣州510000)

基于路網承載力的停車配建指標

羅 赟1，張玉嬌2

(1.廣東省交通規劃設計研究院股份有限公司，廣東廣州510507；2.廣東交通職業技術學院，廣東廣州510000)

城市規劃設計部門多采用類比法制定停車配建指標，雖然可操作性強，但是較為主觀。為優化停車配建指標制定方法，基于城市交通模型的規劃年路網及OD，推算小區在過境OD下的剩余路網承載力；通過對多個小區進行有無小區分析法，以不同業態建筑產生的機動車交通需求不大于剩余路網承載力為約束條件，建立多個停車配建指標約束方程；同時以停車配建基本供應量最大化建立目標函數，進而求解出合理的停車配建指標。以中山市翠亨新區中央商務區為例，建立停車配建指標計算模型，驗證了模型方法的可操作性。結果表明，基于城市路網宏觀模型，以路網承載力反推的停車配建指標，既適應城市交通發展戰略，也可在一定程度上緩解由停車造成的交通擁堵。

交通規劃；停車配建指標；交通模型；道路承載力；停車需求；中山市

0 引言

城市中絕大部分停車位來自于建筑物配建停車場，配建指標直接決定建筑物配建停車位的供應數量。城市中心區建設密度較大、交通擁堵問題嚴重，有必要建立合理的停車配建指標，使建筑停車規模與周邊路網承載能力相匹配，以保障交通正常運行。在城市用地規劃中，雖需要考慮交通供給和城市用地布局的匹配，但通常難以達到真正的平衡狀態，而停車配建指標卻能有效地協調用地與交通之間的矛盾。因此，確立科學合理的停車配建指標體系至關重要。在實際指標制定中，規劃設計部門多采用類比法，即參考類似城市指標，并結合自身城市特性進行分析制定，此方法可操作性強，但較為主觀，難以客觀的定量分析；同時部分學者通過對停車位功能、區位條件等影響因素的分析，從本體論的理念出發，對建筑物停車位的內在需求特征進行功能劃分，并結合區位條件對建筑物停車配建規模進行修正計算[1]，此方法能較好地反映停車需求，但可操作性相對較弱，而且對城市路網的適應性較弱。

越來越多的城市在進行城市交通規劃時建立了城市道路網宏觀交通模型(如基于四階段法或出行鏈建立的城市路網分配模型)，能夠有效模擬城市道路運行狀況，并將其不斷應用到城市交通規劃的各個領域。但城市交通模型在停車配建指標方面的應用較少，同時停車配建指標的制定也缺少較為科學的定量參考依據。鑒于此，本文以城市規劃用地和路網為對象，研究確定各小區周邊主要道路的剩余承載力，利用停車需求模型建立各小區的配建指標約束方程，通過優化計算出的停車配建指標確定停車配建供應方案，使城市土地利用和道路供給達到相對平衡的狀態。

1 停車配建指標：調節交通供給與土地利用的杠桿

交通系統發展會引起土地利用特征的變化，進而導致城市空間形態的變化；而土地利用特征的改變也會對交通系統提出新的需求，促使其不斷改進完善，進而引起交通設施、交通結構和交通量分布特征的改變。因此，通過協調兩者的發展，可使交通供給與土地利用互相配合、互相促進，進而實現城市可持續發展[2]。

城市交通系統與土地利用的互動作用存在一定的滯后性，導致在一定時期內，交通供給與土地利用不匹配，因此需要通過相應的措施進行調節。配建停車位是城市停車位的主體，所以停車配建指標的設定直接決定城市停車位的供應。如果配建停車位供應不足，雖然會造成停車困難，但也會抑制機動車發展，進而緩解交通擁堵問題；如果停車位供應過量，將會誘導機動車無限制的發展，間接帶來交通擁堵、環境污染惡化等問題。

當用地所產生的交通需求與交通設施供給不匹配時，可以使用配建停車指標調控停車供應，進而調節機動車出行量，減少因用地開發產生過度的停車需求引起的交通擁堵問題，保障土地利用與交通供給的協調，實現社會效益最大化。

2 研究思路

以規劃區域為研究對象，區域路網上承載的交通可分為過境交通(出行起訖點均在規劃范圍外)、內部交通(出行起訖點均在規劃范圍內)和集散交通(出行起訖點之一在規劃范圍外)三類[3]。為便于研究，本文將每個交通小區的內部交通和集散交通合并為相關交通。每個小區的OD數據可以拆分為過境OD和相關OD兩類(見圖1)。

城市交通承載力是指：一定時期內，特定土地利用結構下，在城市系統功能和結構不向惡性方向轉變、城市環境符合可持續發展的條件下，城市體系所能承受的交通系統最大發展規模，即交通系統的最大可承受容量[4]。本文所研究的交通承載力為小區周邊主要道路的承載力。計算方法主要由以下三部分構成：

1）定義規劃小區為j，第k類用地類型的停車配建指標為xk，假設在沒有小區j的情況下，小區j的相關OD均設置為0，采用小區j的過境OD在規劃路網上使用用戶最優平衡法進行交通分配，得出小區j的過境交通量。

2）以規劃用地及路網布局結構為基礎，在可接受的服務水平下，得出小區j周邊主要路段的最大服務交通量，其與小區j的過境交通量相減得出路段剩余承載力，再將各主要路段的剩余承載力相加即得出小區j的路網剩余承載力。

3）根據城市交通調查數據得出不同用地類型i的停車周轉率及高峰小時系數等停車特征指標，將用地規模換算為停車需求，再利用停車需求預測模型，將停車需求換算為交通規模。以交通規模不大于剩余路網承載力作為約束條件，建立各小區的停車配建指標約束方程；同時可以根據實際情況加入其他約束方程，通過求解得出停車配建指標(見圖2)。

3 模型建立

3.1 路網剩余承載力

1）道路承載力。

道路容量和服務水平從不同角度反映道路性質和功能[5]。為計算路網剩余承載力，本文定義道路承載力為道路在可接受服務水平下的道路容量，即

式中：C為指定服務水平下的道路容量/(pcu·h-1)；L為單條車道基本通行能力/(pcu·h-1)；n為車道數/條；μ為可接受道路服務水平；η為車道折減系數；θ為交叉口折減系數。

2）過境交通量。

假設規劃年OD數據已知，城市用地情況和城市交通情況基本穩定，以規劃年OD為基礎，將小區j的相關OD數據剔除，得到其過境OD。利用TransCAD的交通分配模塊，采用用戶最優平衡分配法進行交通分配，得出小區j周邊主要道路i的過境交通量Fji。小區相關交通量的加載會導致小區周邊道路的飽和度上升，從而影響過境交通量在路網上的分布，因此利用過境OD分配得出過境交通量與實際過境交通量有一定偏差。由于本文在計算時將道路承載力設定為道路容量的0.85或者以下，確保小區周邊道路的暢通，降低了因缺少小區相關OD數據對過境OD分配結果造成的影響，因此可以忽略此影響。

3）小區剩余路網承載力。

小區j周邊主要道路的剩余承載力之和

式中：Cj為小區j周邊路網的剩余承載力/(pcu·h-1)；Cji為小區j周邊主要道路i的道路承載力/(pcu·h-1)；Fji為小區j周邊主要道路i的過境OD分配交通量/(pcu·h-1)。

3.2 停車需求預測模型

停車需求產生的直接原因是居民機動交通出行，因而，停車需求模型中的停車需求量應為交通量的函數[6]。常用的停車需求預測模型主要是根據停車周轉率及停車利用率等特征，將交通量與停車規模聯系起來，即

經轉換得

式中：pjk為小區j中第k類用地配建停車位/個；Cjk為小區j中第k類用地產生的機動車交通量/(pcu·h-1)；?k為第k類用地全天停車周轉率/次；βk為高峰小時系數；α為車位利用率。

3.3 剩余承載力約束模型

目標函數

圖2 研究框架Fig.2 Research framework

式中：C'j為小區j內其他停車位產生的交通需求/(pcu·h-1)(如公共停車場及路內停車位等，利用停車需求模型計算，若沒有則為0)。代入參數轉換得

式中：Sjk為小區j中k類建筑的建筑面積/m2。小區j中不同業態建筑產生的機動車交通需求應小于周邊路網的剩余路網承載力。

由公式(5)的約束條件1可知，約束方程與小區數量保持一致，小區劃分越精細，停車配建指標越能反映更多條道路承載力。但小區劃分過于精細會增大工作量，且可能出現一些無效的約束條件。因此，小區劃分在遵循四階段法的同時，應盡量讓小區數量等于需要求解的停車配建指標數量；若出現約束條件少于求解指標數量的情況，可采取類比方法，為次要停車配建指標進行人工賦值(例如，可根據多個經濟發展水平類似城市的指標，加權平均得到停車配建指標)，以確保模型約束方程與求解參數相一致。

圖3 翠亨新區功能分區Fig.3 Function distribution of Tsuihang New District

3.4 模型求解

模型求解應遵循以下步驟：1)以規劃年OD數據為基礎，對小區j拆分出過境OD和相關OD；2)利用TransCAD的交通分配模塊，反推小區j周邊路網的剩余承載力；3)利用停車需求模型將小區j內各業態的停車規模轉換為機動車交通量；4)建立以停車供應最大化為目標函數，路網剩余承載力為約束條件的約束模型；5)利用LINGO軟件求解線性方程，得出理論最優停車配建指標。

3.5 模型適用條件

由于區域經濟發展會對停車配建指標產生較大影響，因此不同區域適宜采用不同的停車發展策略(例如停車適度滿足策略、適度控制策略、嚴格控制策略等)。而不同的停車發展策略應采用不同的停車配建指標計算方法。本文基于路網承載力計算停車配建指標，計算模型更適用于路網基本穩定的城市中心區域。

4 案例分析

4.1 案例背景

翠亨新區位于中山市東部，東臨珠江口，南連珠海市，規劃范圍包括中山市的南朗鎮、馬鞍到及東部臨海區域，總規劃面積為230 km2；翠亨新區是國家實踐文化交流方式的創新基地，兩岸四地現代化產業合作示范區，廣東省綠色新興產業基地，珠江西岸新型城市化先行區，中山市引領轉型升級的城市副中心。根據總體規劃，翠亨新區將塑造中央商務區、文化交流區、英才培育區、國際旅游區、轉型示范區、先進智造區六大功能板塊(見圖3)。中央商務區位于翠亨新區中心位置，用地性質主要以商業、辦公用地為主。

根據翠亨新區總體規劃的功能分區、交通需求特征、城市交通條件等因素，將規劃片區劃分成103個交通小區(見圖4)，其中中央商務區包含9個小區。

4.2 中央商務區停車配建指標計算

4.2.1 過境交通量分配

以108號小區為例，首先根據翠亨新區綜合交通規劃模型得出規劃年OD，同時去除與108號小區相關的OD值得出過境OD，并通過TransCAD進行交通分配(見圖5)。

4.2.2 剩余路網承載力計算

由翠亨新區規劃路網可知，108號小區主要對外道路為2條主干路、2條次干路及3條支路。根據公式(1)計算出每條道路的道路容量(主干路3 000 pcu·h-1，次干路2 000 pcu·h-1，支路800 pcu·h-1)，同時設定可接受飽和度為0.85，因此108號小區的路網承載力為10 540 pcu·h-1。用108號小區的路網承載力減去其過境交通量得出路網剩余承載力為3 750 pcu·h-1。

圖4 交通小區劃分Fig.4 Deviation of traffic analysis zones

圖5 過境OD分配結果Fig.5 Results of through traffic OD distribution

4.2.3 機動車交通需求

108號小區的主要用地類型為商業、行政辦公、商務辦公、居住四種類型，假設這四種類型用地的停車配建指標依次為x1，x2，x3，x4，根據公式(3)和公式(4)可得小區機動車交通量(區域內無公共停車場)

根據108號小區各類用地的建筑面積，參考相關用地的停車周轉率、高峰小時系數、停車位利用率等相關信息，計算得出108號小區商業、行政辦公、商務辦公、居住四類用地反推的機動車交通量分別為1 230x1，654x2，2 110x3，623x4，則108號小區用地規模反推的機動車交通量C108=1 230x1+654x2+2110x3+623x4。

4.2.4 停車約束方程

根據剩余路網承載力和停車產生的機動車交通量的計算結果，可得出108號小區的停車約束模型為

同理可得中央商務區的其他8個交通小區的停車約束模型，同時以停車供應量最大化為目標函數，用LINGO軟件求解，通過迭代計算，得出翠亨新區中央商務區部分業態推薦停車配建指標(見表1)。

表1 部分業態推薦停車配建指標Tab.1 Recommendation of parking quota indicators

隨著中山市的經濟發展，2010版中山市停車配建指標已不能適應交通發展需求，中山市的機動車發展策略已經由原來的停車適度滿足轉換為停車適度控制。因此，停車配建指標需根據城市的發展階段及區域來確定，具有一定的動態可變性。此外，本文中的OD分布是在城市交通發展戰略的基礎上得出，不同的城市交通發展戰略對于OD分布有一定影響，因此通過OD分布，城市交通發展戰略可間接影響停車配建指標。

5 結語

本文嘗試依托城市交通規劃構建的道路網宏觀交通模型，利用路網剩余承載力反推停車配建指標，并結合案例對所提方法進行驗證。研究結果表明，該方法可以為城市停車配建指標的制定提供定量支撐，使城市土地利用和交通供給協調發展。本文的研究方法是在城市交通發展戰略基礎上，基于路網承載力反推停車配建指標，此計算結果既適應了城市交通發展戰略，也可在一定程度上緩解由停車所造成的交通擁堵。與常用的類比法相比，本文方法客觀性較強，能夠更好地適應城市自身交通發展特性；與基于停車需求的計算方法相比，由于本文研究方法是基于宏觀路網模型，可操作性相對較強，能全面考慮城市不同區域的差異性，而且對于路網的適應性較強。

然而，該方法也存在一定的不足，例如相關交通量的加載會影響過境交通量在路網上的分布，從而對剩余路網承載力的計算結果產生一定影響，有必要進一步深入研究。

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A Road Network Capacity Analysis-Based Approach to Determine Parking Quota

Luo Yun1,Zhang Yujiao2
(1.Guangdong Province Communications Planning&Design Institute Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong 510507,China;2.Guangdong Communication Polytechnic,Guangzhou Guangdong 510000,China)

Analogy method is usually applied to formulating parking quota indicators by urban planning institutes which is often suspected due to its subjective judgments.Based on network and OD generated from demand model,this paper proposes an optimization approach which uses remaining capacity of each zone as constraints to maximum parking quota;by analyzing if there is an analysis zone,use the traffic scale no greater than the remaining road capacity as a constraint condition,establish multiple parking quota constraint equations;meanwhile,establish the objective function based on maximum of parking quota supply to reach the reasonable parking quota indicators.The CBD of Tsuihang New District,Zhongshan is used as the case study to verify the capability of proposed method.The results reveals that using network capacity to estimate parking quota indicators works well with urban transportation development strategy,and is able to effectively reduce traffic congestion,to some extent.

transportation planning;parking quota indicators;demand model;remaining road capacity;parking demand;Zhongshan

2014-10-16

羅赟(1988—)，男，江西吉安人，碩士，工程師，主要研究方向：交通規劃咨詢、節能減排評估。E-mail:15902052951@126.com