吳德華

(福州大學(xué) 土木工程學(xué)院, 福州 350108)

基于現(xiàn)狀調(diào)查的城市老城區(qū)停車需求預(yù)測(cè)方法

吳德華

(福州大學(xué) 土木工程學(xué)院, 福州 350108)

為了克服傳統(tǒng)常用城市停車需求預(yù)測(cè)方法在對(duì)老城區(qū)停車需求進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)的局限性,本文對(duì)城市老城區(qū)停車需求預(yù)測(cè)方法進(jìn)行研究。 在對(duì)比各傳統(tǒng)常用停車需求預(yù)測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,利用機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)率和停車需求之間的相關(guān)性,提出一種基于現(xiàn)狀調(diào)查的停車需求預(yù)測(cè)方法和思路,該方法在預(yù)測(cè)可靠性、調(diào)查成本和預(yù)測(cè)停車分布的深度方面比傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì).案例分析揭示,預(yù)測(cè)結(jié)果與基于小汽車數(shù)量法相對(duì)誤差在 5%以內(nèi);調(diào)查成本比機(jī)動(dòng)車 OD 預(yù)測(cè)法和交通量-停車需求預(yù)測(cè)法節(jié)約 30%-40%;預(yù)測(cè)可以得到每個(gè)交通調(diào)查小區(qū)內(nèi)的詳細(xì)停車分布狀況.研究結(jié)果表明,該方法可以在老城區(qū)停車需求預(yù)測(cè)中應(yīng)用和推廣.

城市交通;預(yù)測(cè)方法;現(xiàn)狀調(diào)查;停車需求;老城區(qū)

1 引 言

近年來隨著我國(guó)城市化和機(jī)動(dòng)化水平的不斷提高,各大中城市出現(xiàn)了停車需求的激增與有限停車設(shè)施供給之間的突出矛盾,已在一定程度上制約城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市交通的發(fā)展.尤其是在很多城市老城區(qū),由于原來的城市規(guī)劃缺少以私人小汽車快速發(fā)展的預(yù)案,早期建設(shè)的大多數(shù)建筑和住宅區(qū)只有自行車庫(kù),對(duì)機(jī)動(dòng)車停車位沒有考慮或預(yù)留不足.

目前國(guó)內(nèi)外常用的停車需求預(yù)測(cè)模型主要有靜態(tài)交通發(fā)生率模型、相關(guān)分析模型、機(jī)動(dòng)車 OD預(yù)測(cè)法及交通量-停車需求模型[1]等.各國(guó)的國(guó)情不同,城市發(fā)展形態(tài)不同,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不同,停車預(yù)測(cè)模式也不同.美國(guó)研究停車問題起步較早,美國(guó)交通工程師協(xié)會(huì)(ITE)定期更新出版《停車生成率》報(bào)告,提出 91 種不同用地性質(zhì)的停車生產(chǎn)率指標(biāo)[2].此外,國(guó)外還對(duì)交通需求管理等停車政策對(duì)交通需求的影響進(jìn)行定性和定量研究,在此基礎(chǔ)上對(duì)停車需求預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了修正和改進(jìn)[3-6],因?yàn)榘l(fā)達(dá)國(guó)家規(guī)劃和建設(shè)管理相對(duì)規(guī)范和完整,不同用地性質(zhì)街區(qū)區(qū)分十分明顯,與國(guó)內(nèi)城市老城區(qū)雜亂無章的混合建設(shè)現(xiàn)狀區(qū)別較大,因此這些研究模型無法在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用.國(guó)內(nèi)秦?zé)赖纫员本┦腥A貿(mào)中心為例建立了城市混合用地停車共享需求模型[7];白玉等以區(qū)域路網(wǎng)總?cè)萘考奥肪W(wǎng)服務(wù)水平為約束,對(duì)停車需求的交通出行 OD 預(yù)測(cè)方法進(jìn)行修正,提出了一種基于路網(wǎng)容量的停車需求預(yù)測(cè)方法[8];關(guān)宏志等在停車生成率基礎(chǔ)上建立了停車需求-供應(yīng)預(yù)測(cè)模型[9];張飛飛等根據(jù)新城區(qū) CBD區(qū)域用地特征及交通特性,構(gòu)建了適用于新城區(qū)CBD 區(qū)域的停車需求預(yù)測(cè)模型[10].這些研究成果為不同階段的停車需求預(yù)測(cè)提供了很好的工具,但是由于不同預(yù)測(cè)方法各有其優(yōu)缺點(diǎn),且適用的前提不一樣,因此在實(shí)際應(yīng)用中也各有局限.本文針對(duì)城市老城區(qū)停車問題特點(diǎn),提出一種基于現(xiàn)狀調(diào)查的停車需求預(yù)測(cè)方法,可以較好地解決在城市化過程中老城區(qū)停車預(yù)測(cè)和改善問題.

2 老城區(qū)停車問題及停車特點(diǎn)分析

一般情況下,在老城區(qū)容易出現(xiàn)以下停車問題:

(1)停車供需矛盾突出、結(jié)構(gòu)不合理.

老城區(qū)停車供給與需求之間的差距較大,城市停車供需矛盾突出;而且停車布局結(jié)構(gòu)很不合理,缺少路外社會(huì)公共停車場(chǎng),路邊停車所占比例較大,占用了大量本來已緊張的道路和人行道面積,干擾了動(dòng)態(tài)交通和步行交通;停車泊位分布也很不合理,很多建成時(shí)間較早的小區(qū)缺乏配建停車設(shè)施,停車泊位非常少,從而導(dǎo)致停車供需矛盾更加突出.

(2)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃、停車設(shè)施不完善.

由于過去對(duì)停車需求的估算不足,缺乏停車設(shè)施用地的規(guī)劃,因此,隨著機(jī)動(dòng)車擁有量和停車需求的增長(zhǎng),停車預(yù)留用地不足,尤其是大型公共建筑缺乏停車場(chǎng)或停車泊位不足.由于停車泊位的缺乏,導(dǎo)致車輛違章占路停放.另外,許多路邊停車設(shè)施不正規(guī),車行道狹窄,沒有足夠的轉(zhuǎn)彎半徑,泊位和行車帶沒有劃線,停放車輛之間沒有足夠的安全距離,車輛進(jìn)出需要多次制動(dòng)或停車,停放很不方便.

(3)停車設(shè)施缺乏科學(xué)的交通組織和管理.

停車場(chǎng)出入口的動(dòng)靜態(tài)交通組織缺乏科學(xué)的交通組織和管理,特別缺乏的是停車誘導(dǎo)設(shè)施.

(4)違章停車現(xiàn)象嚴(yán)重.

停車設(shè)施的不足、規(guī)劃布局不合理、停車管理不到位,停車者的遵章停車意識(shí)薄弱,這些都給停車設(shè)施的建設(shè)和管理帶來了很大的困難.停車場(chǎng)泊位不能滿足日益增長(zhǎng)的機(jī)動(dòng)車停車需求,從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的違章停車現(xiàn)象.機(jī)動(dòng)車路內(nèi)違章停車主要分為三種類型:一是占用機(jī)動(dòng)車道停車;二是占用非機(jī)動(dòng)車道停車;三是占用人行道停車.以上三種違章占道停車對(duì)動(dòng)態(tài)交通和行人出行均造成了嚴(yán)重的影響,使日益嚴(yán)重的城市交通雪上加霜.

3 傳統(tǒng)常用停車需求預(yù)測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn).

城市停車需求預(yù)測(cè)常用的停車需求預(yù)測(cè)方法主要有用地分析預(yù)測(cè)、相關(guān)分析預(yù)測(cè)、機(jī)動(dòng)車 OD預(yù)測(cè)及交通量-停車需求預(yù)測(cè)等方法,其預(yù)測(cè)的前提條件、所需調(diào)查內(nèi)容及要求、技術(shù)方法及優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示.

從表中可以分析得到,選擇常用的預(yù)測(cè)方法對(duì)老城區(qū)停車需求進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),往往會(huì)遇到較多的困難和障礙:

(1)老城區(qū)用地因歷史發(fā)展原因,多呈現(xiàn)住宅、商業(yè)、酒店、工廠、市場(chǎng)混合用地,實(shí)際應(yīng)用中很難清晰分割,因此用地分析方法和相關(guān)分析預(yù)測(cè)結(jié)果容易失真.

(2)老城區(qū)用地功能均衡性較差,城中村或者舊住宅的存在破壞了用地的均衡性,交通量-停車需求預(yù)測(cè)方法不但調(diào)查成本高,且只能適合于用地性質(zhì)較單一地區(qū).

(3)基于機(jī)動(dòng)車 OD 方法預(yù)測(cè)則必須要有完整的 OD 調(diào)查和城市交通規(guī)劃資料,調(diào)查的成本較高.

表1 常用城市停車需求預(yù)測(cè)方法比較表[1]Table1 Traditional urban parking demand forecasting methods

4 基于現(xiàn)狀調(diào)查停車需求預(yù)測(cè)方法

為了解決常用城市停車需求預(yù)測(cè)方法對(duì)老城區(qū)停車需求進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)的困難和障礙,提出一種基于現(xiàn)狀調(diào)查的停車需求預(yù)測(cè)方法.該方法的基本思路是在對(duì)現(xiàn)狀老城區(qū)高峰期路邊停車需求調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合高峰期建筑配建停車和公共停車的特征調(diào)查進(jìn)行停車需求預(yù)測(cè).

4.1 調(diào)查交通小區(qū)劃分

將城市老城區(qū)劃分成大小適當(dāng)?shù)恼{(diào)查交通小區(qū),調(diào)查交通小區(qū)劃分時(shí)應(yīng)考慮如下因素:

(1)各調(diào)查交通小區(qū)應(yīng)由城市主、次干道或支路合圍而成;

(2)不同行政區(qū)劃應(yīng)分成不同的調(diào)查小區(qū);

(3)調(diào)查小區(qū)的劃分不宜太大(邊長(zhǎng)不超過2 000 m),也不宜太小( 邊長(zhǎng)小于 200 m);

(4)調(diào)查小區(qū)內(nèi)的土地利用性質(zhì)盡量做到單一和一致.

4.2 停車現(xiàn)狀調(diào)查及預(yù)測(cè)方法

4.2.1 現(xiàn)狀停車數(shù)量調(diào)查

調(diào)查交通小區(qū)的停車數(shù)量由路邊停車數(shù)量、公共停車場(chǎng)的停車數(shù)量和調(diào)查交通小區(qū)內(nèi)的建筑配建停車數(shù)量三部分組成.

定義:Di為第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)編號(hào),Pir為第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)路邊停車數(shù)量,Pip為第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)公共停車場(chǎng)的停車數(shù)量,Pib為第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)建筑配建停車數(shù)量.調(diào)查時(shí)間應(yīng)選擇在停車相對(duì)穩(wěn)定的夜間高峰期,對(duì)于商務(wù)、酒店等白天停車需求較旺盛的路段則調(diào)查時(shí)間選擇在白天停車需求高峰期.

(1)現(xiàn)狀路邊停車數(shù)量計(jì)算公式:

式中 Pir—— 第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)現(xiàn)狀路邊停車數(shù)量(位);

Pirr—— 第 i 個(gè)調(diào)查交通小區(qū)現(xiàn)狀路邊合法停車數(shù)量(位);

Piir—— 第 i 個(gè)調(diào)查交通小區(qū)現(xiàn)狀路邊違章停車數(shù)量(位).

(2)現(xiàn)狀公共停車數(shù)量計(jì)算公式:

式中 Pip—— 第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)現(xiàn)狀公共停車數(shù)量(位);

CiiP—— 第 i 個(gè)調(diào)查交通小區(qū)第 i 個(gè)公共停車場(chǎng)容量(位);

Φii—— 第 i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)第 i 個(gè)公共停車場(chǎng)利用率:

式中 ti—— 第 i輛車停車時(shí)間(min);

T—— 調(diào)查時(shí)間長(zhǎng)度(min).

(3)現(xiàn)狀建筑配建停車數(shù)量計(jì)算公式:

式中 Pib—— 第i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)建筑配建停車數(shù)量(位);

Ciib—— 第i個(gè)調(diào)查交通小區(qū) 第i個(gè)小區(qū)建筑配建停車場(chǎng)容量(位);

λii—— 第i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)建筑配建停車?yán)寐?

式中 ti—— 第 i輛車停車時(shí)間(min);

T ——調(diào)查時(shí)間長(zhǎng)度(min);

Pit——現(xiàn)狀調(diào)查庭院停車數(shù)量(庭院停車指單位或封閉小區(qū)內(nèi)樓間空地、草地上的停車).

綜合以上分析,現(xiàn)狀第i個(gè)調(diào)查交通小區(qū)的停車 數(shù)量 Pi=Pir+Pip+Pib,所有調(diào)查小區(qū)的現(xiàn)狀停車數(shù)量:

4.2.2 預(yù)測(cè)方法

停車需求是機(jī)動(dòng)車出行過程中一種派生性需求,停車需求預(yù)測(cè)是一個(gè)復(fù)雜多因素影響的過程,城市土地利用性質(zhì)、城市化水平與車輛增長(zhǎng)、停車成本、泊位使用率、停車政策與管理等均會(huì)對(duì)停車設(shè)施的增長(zhǎng)產(chǎn)生影響.針對(duì)老城區(qū)停車需求預(yù)測(cè),在現(xiàn)狀停車需求調(diào)查的基礎(chǔ)上,可以采用增長(zhǎng)率法,增長(zhǎng)率的取值可以參照歷年城市的機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增長(zhǎng)率進(jìn)行適當(dāng)修正得到.城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量是影響停車需求的最重要的因素,從靜態(tài)的角度看,機(jī)動(dòng)車保有量的增加直接導(dǎo)致了停車需求的增加,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,每增加一輛注冊(cè)汽車,將增加 1.2 ～1.5 個(gè)停車泊位需求;且在城市發(fā)展的后期或平穩(wěn)發(fā)展階段(第三時(shí)期),停車設(shè)施數(shù)量與機(jī)動(dòng)車保有量呈現(xiàn)基本平行且平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)[11],如圖1所示.

圖1 城市機(jī)動(dòng)化保有量與停車泊位供應(yīng)量的關(guān)系Fig.1 The relationship between motorization quantity and parking supply of city

預(yù)測(cè)年老城區(qū)停車泊位需求量:

式中 P(t)—— 老城區(qū)第 t年停車泊位需求量;

P(0) —— 老城區(qū)現(xiàn)狀調(diào)查停車需求量;

ω—— 老城區(qū)機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)率(%);

η ——停車需求增長(zhǎng)率調(diào)整系數(shù),與城市停車發(fā)展戰(zhàn)略模式的選擇有關(guān),參考國(guó)內(nèi)外研究及應(yīng)用實(shí)例,初步確定其值如表2所示.

表2 停車需求增長(zhǎng)率調(diào)整系數(shù)Table2 Adjustment coefficients ofparkingdemand_growthrate

5 案例分析

以東部沿海某市(簡(jiǎn)稱 A 市)的老城區(qū)停車需求預(yù)測(cè)為例進(jìn)行分析.A 市現(xiàn)有市域總?cè)丝?63.87萬人,中心城區(qū)人口 27.37 萬人,其中老城區(qū)人口12.3 萬人,用地總面積 958.88 公頃.將 A 市老城區(qū)按照交通調(diào)查小區(qū)的要求劃分成49個(gè)調(diào)查小區(qū)(見圖2),調(diào)查時(shí)段選擇在夜間 22:00—24:00 之間.另外根據(jù)停車高峰期路邊停車、路外公共停車和建筑配建停車特征調(diào)查分析,可以確定夜間高峰期不同類型停車場(chǎng)利用率如下:

(1)住宅小區(qū)配建停車場(chǎng)小于 150 停車泊位停車按 100%計(jì),大于 150 泊位停車按 60%計(jì).

(2)酒店配建停車場(chǎng)停車按 100%計(jì).

(3)商務(wù)和行政辦公停車按 25%計(jì).

(4)路外公共停車場(chǎng)停車(收費(fèi))按 25% 計(jì),不收費(fèi)按 100%,則現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)如表3 所示.

圖2 A市調(diào)查交通小區(qū)劃分圖Fig.2 A city investigation of traffic zone division

表3 調(diào)查分區(qū)停車現(xiàn)狀一覽表(2012 年) (單位:泊位)Table3 Status of investigation partition parking(2012)(Unit:berths)

經(jīng)調(diào)查分析,A市近年小汽車保有量年均增長(zhǎng)率維持在25% 左右,由于未來老城區(qū)的停車戰(zhàn)略采用大力發(fā)展公共交通,適當(dāng)控制汽車的發(fā)展,加強(qiáng)停車場(chǎng)建設(shè)模式,停車需求增長(zhǎng)率調(diào)整系數(shù)η取0.5,預(yù)計(jì) 2015 年后小汽車保有量年均增長(zhǎng)率維持在 10%,停車需求增長(zhǎng)率調(diào)整系數(shù) η 取 0.7,則近期(2015 年) 停車需求 P(3)=25 512 × (1+25% × 0.5)3=36 325 泊位,遠(yuǎn)期(2020 年) 停車需求P(8)=P(3) × (1+10% × 0.7)5=54 419 泊位,如表4所示.

表4 停車需求預(yù)測(cè)模型結(jié)果比較表Table4 Parking demand forecasting model results

根據(jù)亞洲主要城市人均 GDP與相應(yīng)小汽車擁有量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,3 000 美元對(duì)應(yīng) 100 輛 /千人、6 000 美元 對(duì) 應(yīng) 180 輛 /千 人、 10 000 美 元 對(duì) 應(yīng)220 輛/千人的分布.當(dāng)人均 GDP 進(jìn)入 1 萬美元以上時(shí),小汽車發(fā)展會(huì)進(jìn)入平穩(wěn)增長(zhǎng)期,A 市現(xiàn)狀人均 GDP 達(dá)到 10 986 美元,2015 年規(guī)劃老城區(qū)人口14.0 萬人,按照 220 輛/千人的指標(biāo),2020 年規(guī)劃老城區(qū)人口 15.0 萬人,按照 330 輛/千人的指標(biāo),取泊位數(shù)為機(jī)動(dòng)車數(shù)的 1.2 倍,則基于小汽車數(shù)量法可以得到 2015 年老城區(qū)停車需求總量為 3.69萬泊位,2020 年為 5.19 萬泊位,如表3 所示,且可以詳細(xì)得到每個(gè)調(diào)查小區(qū)的停車分布.

從總量上分析兩者相對(duì)誤差控制在5%以內(nèi),說明基于現(xiàn)狀調(diào)查的停車需求預(yù)測(cè)方法在近期總量控制上與基于小汽車數(shù)量法的預(yù)測(cè)結(jié)果基本相當(dāng),而基于現(xiàn)狀調(diào)查的停車需求預(yù)測(cè)方法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以得到 49 個(gè)調(diào)查小區(qū)的詳細(xì)停車分布,有利于判斷現(xiàn)狀停車特別困難片區(qū)或路段.另外對(duì)比機(jī)動(dòng)車 OD 預(yù)測(cè)法和交通量-停車需求預(yù)測(cè)法,可以判斷出基于現(xiàn)狀調(diào)查的停車需求預(yù)測(cè)在調(diào)查成本上比機(jī)動(dòng)車 OD 調(diào)查和交通量-停車調(diào)查節(jié)約30%-40%[12].

6 研究結(jié)論

基于現(xiàn)狀調(diào)查的老城區(qū)停車需求預(yù)測(cè)方法在總量控制預(yù)測(cè)上與基于小汽車數(shù)量法的預(yù)測(cè)結(jié)果相當(dāng),在現(xiàn)狀停車分布及預(yù)測(cè)上相比其他傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法更加真實(shí)可靠,在調(diào)查成本上比機(jī)動(dòng)車 OD 預(yù)測(cè)法和交通量-停車需求預(yù)測(cè)法節(jié)省 30-40%,因而具有明顯的成本優(yōu)勢(shì).

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《交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息》是中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)主辦、中國(guó)科學(xué)出版社出版的一級(jí)科技期刊,被國(guó)家科技部評(píng)定為“中國(guó)科技核心期刊”, 被 EI Compendex 美國(guó)《工程索引》、“中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD)”、“《 中文核心期刊要目總覽》 (北京大學(xué)圖書館)”、“中國(guó)科技論文與引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSTPCD)”、“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)”來源期刊、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊文摘(CSCA)》、“中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)”、“中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)(CNKI)”全文、“萬方數(shù)據(jù)—數(shù)字化期刊群”全文、“中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)” 全文、“ SCOPUS 文摘引文數(shù)據(jù)庫(kù)” 收錄.2007 年起,Elsevier 出版公司出版發(fā)行由本刊中文版部分論文組成的國(guó)際版(eISSN 1570-6672).本刊是以傳播新技術(shù)、促進(jìn)學(xué)術(shù)交流、推動(dòng)學(xué)科發(fā)展為宗旨,堅(jiān)持深度與廣度、理論與應(yīng)用、引進(jìn)與創(chuàng)新相結(jié)合的方針,是面向交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程、綜合交通、智能交通、信息工程等學(xué)科的理論研究、應(yīng)用實(shí)踐以及高科技開發(fā)應(yīng)用的綜合性多學(xué)科期刊.

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Parking Demand Forecasting Method in Old Town Based on Current Survey

WU De-hua
(College of Civil Engineering,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China)

To overcome the limitations of traditional urban parking demand forecasting method,which predict the parking demand of the old town,the paper studys the parking demand forecasting method of the old town.On the base of contrasting the advantages and disadvantages among traditional parking demand forecasting methods,a new parking demand forecasting method is put forward to use the correlation between the motor vehicle growth rates and parking demand.The method has obvious advantages than traditional prediction method in predicting the reliability,costs of investigation and prediction parking distribution depth.Case study results show that the relative error of the recent forecast less than 5%compared with the method based on the number of cars,the investigation cost savings 30%-40%than the motor vehicle OD prediction method and traffic-parking demand forecasting method,and the forecast parking distribution can be obtained for each traffic survey within the district.The results also show that the method can be applied and promoted in the old town parking demand forecasting.

urban traffic;forecasting method;current survey;parking demand;old town

1009-6744(2014)01-0235-07

U419

A

名稱及項(xiàng)目編號(hào)(若有基金資助);

,包括姓名、出生年、性別、籍貫、職稱(職務(wù))、學(xué)位;

③ 通訊作者的 E-mail地址(第一作者為在校學(xué)生須由其導(dǎo)師擔(dān)任).

2013-05-20

2013-07-21錄用日期:2013-08-14

基金項(xiàng)目:福州大學(xué)人才基金資助項(xiàng)目(022287).

作者簡(jiǎn)介:吳德華(1978-),男,福建莆田人,副教授,博士.*通訊作者:wudehua2000@163.com