本發明涉及道路交通工程領域，特別是涉及一種路內停車系統。

背景技術：

路內停車作為城市停車系統的重要組成部分，是指在道路紅線寬度范圍內的兩側或一側，劃出若干帶狀路面提供車輛停放的場所。與路外停車設施相比，路內停車具有設置靈活簡單、建設成本低、占空間少、周轉快、利用率高、步行距離短等優點，同時合理利用了道路的閑散資源，在一定程度上緩解了“停車難”的問題。但是路內停車由于利用道路空間資源作為停車載體的，而必然會對道路上動態交通流產生一定干擾，尤其不合理的路內停車對動態交通流干擾更大，其負面影響主要表現在：占用道路資源、干擾動態交通、引起交通阻塞、降低車流速度，降低道路通行能力、增加行程延誤、誘發交通事故等。在我國，雖然路內停車設置標準中建議設置于的一幅路或兩幅路等低等級道路上，但是越來越多的三幅路和四幅路的非機動車專用道路也被用來設置停車泊位以服務路內停車。由于缺乏相應的設置依據和設置的隨意性，不合理的路內停車使非機動車流運行狀態混亂不堪，亟需對非機動車專用道上設置路內停車提供相應的設計方法，合理設置路內停車。

技術實現要素：

本發明的目的是改善城市非機動車專用道上路內停車系統，本發明解決了非機動車交通與路內停車系統的協調問題，改善了非機動車流的交通狀況，減少了路內停車對非機動車道上非機動車流的阻塞和干擾，提高了城市非機動車專用道上路內停車系統的工作效率。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，包括以下步驟：

(1)安裝視頻攝像頭，采集非機動車道道路和交通條件的數據；數據內容包括：車道寬度、路段長度、是否存在機非隔離帶開口、非機動車交通流流量及速度特性；所述非機動車包括自行車和電動自行車；

(2)根據步驟(1)采集的非機動車道寬度數據，若車道寬度大于5.6m，應用步驟(1)得到的非機動車道路和交通條件數據，確定非機動車流服務水平；否則，在非機動車道上禁止設置路內停車帶；

(3)根據步驟(2)得到非機動車流服務水平，結合非機動車流服務水平等級標準，若服務水平在D級以上，則允許設置路內停車帶；否則，禁止設置路內停車帶；

(4)根據步驟(1)采集的道路寬度，確定路內停車帶的停靠方式和相應的車道有效寬度：當車道寬度小于6m，則選擇平行式停靠；當車道寬度小于9m，則選擇斜列式停靠；當車道寬度在9m以上時，則選擇垂直式停靠；

(5)根據步驟(1)采集的路段長度和步驟(4)確定的停靠方式，確定路內停車帶最大規模和駛入、駛出頻率，并按照前進式和后退式兩種停駛方式等比例的情況，計算時間障礙率；

(6)根據步驟(5)確定的路內停車帶規模、駛入、駛出頻率和時間障礙率，確定停放車輛和非機動車流沖突數；

(7)根據步驟(1)采集的道路和交通條件數據、步驟(4)確定的車道有效寬度以及步驟(6)確定的停放車輛和非機動車流沖突數，確定設置路內停車后非機動車流服務水平，在根據服務水平等級標準確定路內停車泊位規模是否合適，若服務水平在D級以下，則減少泊位規模，返回步驟(6)，重新確定初始泊位規模；若服務水平在D級以上，則確定路內停車泊位規模和停靠方式；

(8)根據步驟(7)確定的路內停車泊位規模和停靠方式，選擇在隔離帶開口位置安裝出入控制系統，該系統由準入顯示屏、電動道閘、出入控制系統處理器和視頻監測器構成，若服務水平下降到D級以下時，則在準入顯示屏顯示禁止駛入停車泊位，電動道閘不予升起；同時，在停車泊位線緣標畫開門提示線，開門提示線標畫于泊位線邊緣；提示線為十字交叉線，線寬為30cm，橫向長度為1.5m，縱向長度為90cm；開門提示線可與停車泊位線重疊；提示線的涂料為反光涂料，顏色為白色。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，其步驟(2)中非機動車流服務水平的計算方法優選為：

其中，LOS為非機動車流服務水平；

J取值為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為小于J類時的概率，計算方法如下：

其中，P為概率值；

x為自變量組成的向量；

N為停放車輛與非機動車流交通沖突事件數，無停車帶時為0；

v_σ為非機動車流速度標準差，單位為km/h；

R_T為時間障礙率，即為統計時間間隔內路內停車總影響時間占統計間隔時間的百分比，無停車帶時，取值為0；

w_e為非機動車車道有效寬度，w_e＝車道寬度-0.5，單位為m；

A_p表示是否存在機非隔離帶開口，是取值為1，否取值為0；

q_cb為自行車流量，單位為bicycles/min；

q_eb為電動自行車流量，單位為e-bikes/min；

v為非機動車流速度，單位為km/h。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，其步驟(3)中確定的非機動車流服務水平等級：

LOS<2，服務水平為A級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度處于最優的狀態，保證較高的服務質量的同時，還有充足的道路空間供其他車輛行駛，車輛之間幾乎不發生交通沖突，幾乎不會受路內停車的影響；

2≤LOS<2.75，服務水平為B級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度處于較好的狀態，保證較高的服務質量的同時，還有比較顯著的道路空間供其他非機動車行駛，非機動車流之間交通沖突的幾率較小，受到路內停車的影響較小；

2.75≤LOS<3.50，服務水平為C級，此狀態下，對于非機動車而言，滿足非機動車基本的騎行，非機動車寬度對于當前需求來說已經是最小的寬度，可以繼續容納一定量的非機動車騎行者；但是如果繼續增加交通量，騎行者之間的交通沖突增加，騎行者的舒服度的將開始減小；受路內停車的顯著影響；

3.50≤LOS<4.25，服務水平為D級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度受到限制，速度輕微下降，騎行者之間的交通沖突較大，騎行者的舒適度顯著降低，非機動車道的服務水平顯著下降；受路內停車的影響較大；

4.25≤LOS<5.00，服務水平為E級，此狀態下，接近于非機動車道的承載能力，騎行受到嚴重限制，騎行者之間的交通沖突非常大，速度顯著降低；此時，路內停車急劇惡化了非機動車流運行質量；

LOS≥5.00，服務水平為F級，此狀態下，無論是對于非機動車還是對于停放車輛來說，非機動車道的服務質量降低到了極點，不能容納更多的非機動車，使用者之間的交通沖突顯著，運行較為艱難；路內停車嚴重阻滯了非機動車流運行。

其中LOS的值越低，服務水平等級越高，騎行自由度越高，道路空間越充足，非機動車之間的交通沖突發生概率越低，非機動車受路內停車的影響越小；LOS的值越高，服務水平等級越低，騎行自由度越低，非機動車之間的交通沖突發生概率越高，受路內停車的影響越大。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，其步驟(4)中各種停靠方式下的非機動車道有效寬度計算方法如下：

w_e＝w-0.5-W_v

其中，w_e為非機動車有效寬度；

w為非機動車道寬度；

W_v為路內停車帶占用寬度。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，當采用平行式停靠時，路內停車帶占用寬度W_v計算方法為：

W_v＝L+a₁

其中，L為停放車輛的寬度；

a₁為保證車輛安全出入，左右車廂之間所需的停入凈距，單位為m，左右車廂至路緣之間的安全距離取a₁一般取1m，小型汽車可取0.8m。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，當采用垂直式停靠時，路內停車帶占用寬度W_v計算方法為：

W_v＝L′+2a₂

其中，L′為停放車輛的長度；

a₂為車頭或車尾至路緣之間的安全距離，一般取0.5m。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，當采用斜列式停靠時，路內停車帶占用寬度W_v計算方法為：

其中，θ為停車角度；

L為停放車輛的寬度；

a₁為保證車輛安全出入，左右車廂之間所需的停入凈距，單位為m，左右車廂至路緣之間的安全距離取a₁一般取1m，小型汽車可取0.8m；

L′為停放車輛的長度；

a₂為車頭或車尾至路緣之間的安全距離，一般取0.5m。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，其步驟(5)中確定路內停車帶最大規模、駛入、駛出頻率及時間障礙率計算方法如下：

其中，C_P為路內停車最大泊位規模；

L_p為非機動車道路段長度；

D₂為下游交叉口進口道最大排隊長度加15～20m，一般取值為70m；

D₁為上游交叉口出口最大排隊長度，一般取值為30m；

l_i為單個泊位所占用的長度，i可取值為平行式、斜列式和垂直式，分別取值為7m、3.2m和2.8m；

n₁＝C_P×z

n₂＝C_P×(z-1)

其中，z為路內停車高峰小時周轉率，取值為2.3-5.6；

其中，R_T為時間障礙率；

n₁為一個統計間隔內車輛到達停車次數；

t₁為車輛駛入泊位對相鄰車道車流的阻滯影響時間，按照前進式4.3s和后退式9.3s等比例分配計算得到駛入阻滯影響時間均值為11.7s；

n₂為一個統計間隔內車輛駛出次數；

t₂為車輛駛離泊位對相鄰車道車流的阻滯影響時間，均值為7.1s。

本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法，其步驟(6)中停放車輛與非機動車流沖突事件數的計算方法如下：

其中，N為停放車輛與非機動車流交通沖突事件數，無停車帶時為0；

R_T為時間障礙率，即為統計時間間隔內路內停車總影響時間占統計間隔時間的百分比，無停車帶時，取值為0；

w_e為非機動車車道有效寬度，單位為m；

q_cb為自行車流量，單位為bicycles/min；

q_eb為電動自行車流量，單位為e-bikes/min；

v為非機動車流速度，單位為km/h。

本發明與現有技術相比，其突出效果在于：

(1)本發明通過數據采集裝置采集數據，根據非機動車道路寬度和非機動車流的交通狀況，確定了非機動車道是否允許設置路內停車，并確定了路內停車的泊位規模和停靠方式，是一種保障一定等級非機動車交通服務水平的前提下路內停車系統的設置方法；

(2)解決了非機動車交通與路內停車系統的協調問題：一方面解決了停車泊位供給不足的問題，挑選符合條件的非機動車道設置相應泊位規模，增加了停車泊位供給，緩解了“停車難”的問題；另一方面，路內停車是以非機動車流服務水平D級以上的運行狀態的前提下而設置的，充分保證了非機動車良好的交通狀態，使路內停車帶來的阻塞和干擾降至為最低，保證了良好的非機動車交通狀況；

(3)本發明改善了城市非機動車專用道上路內停車系統，解決了非機動車交通與路內停車系統的協調問題，改善了非機動車流的交通狀況，減少了路內停車對非機動車道上非機動車流的阻塞和干擾，提高了城市非機動車專用道上路內停車系統的工作效率。

下面結合附圖說明和具體實施例對本發明所述的一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明一種城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法的流程圖；

圖2為不同停靠方式的泊位占用寬度示意圖，其中(a)、(b)和(c)分別為平行式、斜列式和垂直式；

圖3為實施例2中設置路內停車的非機動車道路段示意圖，1-1號泊位，2-駛入車輛行駛軌跡，3-駛入泊位，4-駛出泊位，5-路緣，6-11號泊位，7-駛出車輛行駛軌跡，8-隔離帶。

圖4為開門提示線的設置示意圖；

圖5為出入控制系統的示意圖。

具體實施方式

實施例1

結合圖1和圖2、圖3和圖4所示，城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法為：

1)安裝視頻攝像頭，采集非機動車道道路和交通條件的數據；數據內容包括：車道寬度、路段長度、是否存在機非隔離帶開口、非機動車交通流流量及速度特性；所述非機動車包括自行車和電動自行車；

2)根據步驟1采集的非機動車道寬度數據，若車道寬度大于5.6m，應用步驟1得到的非機動車道路和交通條件數據，確定非機動車流服務水平；否則，在非機動車道上禁止設置路內停車帶；非機動車流服務水平的計算方法為：

其中，LOS為非機動車流服務水平；

J取值為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為小于J類時的概率，計算方法如下：

其中，P為概率值；

x為自變量組成的向量；

N為停放車輛與非機動車流交通沖突事件數，無停車帶時為0；

v_σ為非機動車流速度標準差，(km/h)；

R_T為時間障礙率，即為統計時間間隔內路內停車總影響時間占統計間隔時間的百分比，無停車帶時，取值為0；

w_e為非機動車車道有效寬度，w_e＝車道寬度-0.5，單位為m；

A_p表示是否存在機非隔離帶開口，是取值為1，否取值為0；

q_cb為自行車流量，單位為bicycles/min；

q_eb為電動自行車流量，單位為e-bikes/min；

v為非機動車流速度，單位為km/h。

3)根據步驟2得到非機動車流服務水平，結合非機動車流服務水平等級標準，若服務水平在D級以上，則允許設置路內停車帶；否則，禁止設置路內停車帶；其中非機動車流的服務水平等級標準如下：

LOS<2，服務水平為A級，此狀態下，對于非機動車車而言，騎行自由度處于最優的狀態，保證較高的服務質量的同時，還有充足的道路空間供其他車輛行駛，車輛之間幾乎不發生交通沖突，幾乎不會受路內停車的影響。

2≤LOS<2.75，服務水平為B級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度處于較好的狀態，保證較高的服務質量的同時，還有比較顯著的道路空間供其他非機動車行駛，非機動車流之間交通沖突的幾率較小，受到路內停車的影響較小。

2.75≤LOS<3.50，服務水平為C級，此狀態下，對于非機動車而言，滿足非機動車基本的騎行，非機動車寬度對于當前需求來說已經是最小的寬度，可以繼續容納一定量的非機動車騎行者；但是如果繼續增加交通量，騎行者之間的交通沖突增加，騎行者的舒服度的將開始減小；受路內停車的顯著影響。

3.50≤LOS<4.25，服務水平為D級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度受到限制，速度輕微下降，騎行者之間的交通沖突較大，騎行者的舒適度顯著降低，非機動車道的服務水平顯著下降；受路內停車的影響較大。

4.25≤LOS<5.00，服務水平為E級，此狀態下，接近于非機動車道的承載能力，騎行受到嚴重限制，騎行者之間的交通沖突非常大，速度顯著降低；此時，路內停車急劇惡化了非機動車流運行質量。

LOS≥5.00，服務水平為F級，此狀態下，無論是對于非機動車還是對于停放車輛來說，非機動車道的服務質量降低到了極點，不能容納更多了非機動車，使用者之間的交通沖突顯著，運行較為艱難；路內停車嚴重阻滯了非機動車流運行。

4)根據步驟1采集的道路寬度，確定路內停車帶的停靠方式和相應的車道有效寬度：當車道寬度小于6m，則選擇平行式停靠；當車道寬度小于9m，則選擇斜列式停靠；當車道寬度在9m以上時，則選擇垂直式停靠；其中各種停靠方式下的非機動車道有效寬度計算方法如下：

w_e＝w-0.5-W_v

其中，w_e為非機動車有效寬度；

w為非機動車道寬度；

W_v為路內停車帶占用寬度，各種停靠方式的路內停車帶占用寬度計算方法如下：

當采用平行式停靠時，路內停車帶占用寬度w_v計算：

w_v＝L+a₁

其中，L為停放車輛的寬度；

a₁為保證車輛安全出入，左右車廂之間所需的停入凈距(m)，左右車廂至路緣之間的安全距離取a₁一般取1m，小型汽車可取0.8m。

當采用垂直式停靠時，路內停車帶占用寬度W_v計算：

w_v＝L′+2a₂

其中，L′為停放車輛的長度；

a₂為車頭或車尾至路緣之間的安全距離，一般取0.5m。

當采用斜列式停靠時，路內停車帶占用寬度W_v計算：

其中，θ為停車角度，其它同上。

5)根據步驟1采集的路段長度和步驟4確定的停靠方式，確定路內停車帶最大規模和駛入、駛出頻率，并按照前進式和后退式兩種停駛方式等比例的情況，計算時間障礙率，計算方法如下：

其中，C_P為路內停車最大泊位規模；

L_p為非機動車道路段長度；

D₂為下游交叉口進口道最大排隊長度加15～20m，一般取值為70m；

D₁為上游交叉口出口最大排隊長度，一般取值為30m；

l_i為單個泊位所占用的長度，i可取值為平行式、斜列式和垂直式，分別取值為7m、3.2m和2.8m。

n₁＝C_P×z

n₂＝C_P×(z-1)

其中，z為路內停車高峰小時周轉率，取值為2.3-5.6。

其中，R_T為時間障礙率，n₁為一個統計間隔內車輛到達停車次數；

t₁為車輛駛入泊位對相鄰車道車流的阻滯影響時間，按照前進式4.3s和后退式9.3s等比例分配計算得道駛入阻滯影響時間均值為11.7s；

n₂為一個統計間隔內車輛駛出次數；

t₂為車輛駛離泊位對相鄰車道車流的阻滯影響時間，均值為7.1s。

6)根據步驟5確定的路內停車帶規模、駛入、駛出頻率和時間障礙率，確定停放車輛和非機動車流沖突數，計算方法如下：

其中，符號含義同前。

7)根據步驟1采集的道路和交通條件數據、步驟4確定的車道有效寬度以及步驟6確定的停放車輛和非機動車流沖突數，確定設置路內停車后非機動車流服務水平，在根據服務水平等級標準確定路內停車泊位規模是否合適，若服務水平在D級以下，則減少泊位規模，返回步驟6，重新確定初始泊位規模；若服務水平在D級以上，則確定路內停車泊位規模和停靠方式。

8)根據步驟7確定的路內停車泊位規模和停靠方式，選擇在隔離帶開口位置安裝出入控制系統，該系統由準入顯示屏11、電動道閘12、出入控制系統處理器13和視頻監測器14構成，若服務水平下降到D級以下時，則在準入顯示屏顯示禁止駛入停車泊位，電動道閘不予升起；同時，在停車泊位線緣標畫開門提示線，開門提示線標畫于泊位線邊緣；提示線為十字交叉線，線寬為30cm，橫向長度為1.5m，縱向長度為90cm；開門提示線可與停車泊位線重疊；提示線的涂料為反光涂料，顏色為白色。

實施例2

某一非機動車專用道如圖3所示，結合圖1、圖2、圖4和圖5所示，

該路況下的城市非機動車專用道上路內停車系統的設置方法為：

1)安裝視頻攝像頭，采集非機動車道道路和交通條件的數據；數據內容包括：車道寬度、路段長度、是否存在機非隔離帶開口、非機動車交通流流量及速度特性；非機動車包括自行車和電動自行車

表1非機動車道道路和交通數據

2)根據步驟1采集的非機動車道寬度數據，該非機動車道寬度5.7m大于5.6m，將表1中數據和N＝0，R_T＝0帶入非機動車流服務水平的計算方法當中：

3)根據步驟2得到非機動車流服務水平值為3.01，對照下面的非機動車流服務水平等級標準，該車道服務水平處于C級(2.75≤LOS<3.50)，在D級以上，則允許設置路內停車帶。

非機動車流的服務水平等級標準如下：

LOS<2，服務水平為A級，此狀態下，對于非機動車車而言，騎行自由度處于最優的狀態，保證較高的服務質量的同時，還有充足的道路空間供其他車輛行駛，車輛之間幾乎不發生交通沖突，幾乎不會受路內停車的影響。

2≤LOS<2.75，服務水平為B級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度處于較好的狀態，保證較高的服務質量的同時，還有比較顯著的道路空間供其他非機動車行駛，非機動車流之間交通沖突的幾率較小，受到路內停車的影響較小。

2.75≤LOS<3.50，服務水平為C級，此狀態下，對于非機動車而言，滿足非機動車基本的騎行，非機動車寬度對于當前需求來說已經是最小的寬度，可以繼續容納一定量的非機動車騎行者；但是如果繼續增加交通量，騎行者之間的交通沖突增加，騎行者的舒服度的將開始減小；受路內停車的顯著影響。

3.50≤LOS<4.25，服務水平為D級，此狀態下，對于非機動車而言，騎行自由度受到限制，速度輕微下降，騎行者之間的交通沖突較大，騎行者的舒適度顯著降低，非機動車道的服務水平顯著下降；受路內停車的影響較大。

4.25≤LOS<5.00，服務水平為E級，此狀態下，接近于非機動車道的承載能力，騎行受到嚴重限制，騎行者之間的交通沖突非常大，速度顯著降低；此時，路內停車急劇惡化了非機動車流運行質量。

LOS≥5.00，服務水平為F級，此狀態下，無論是對于非機動車還是對于停放車輛來說，非機動車道的服務質量降低到了極點，不能容納更多了非機動車，使用者之間的交通沖突顯著，運行較為艱難；路內停車嚴重阻滯了非機動車流運行。

4)根據步驟1采集的道路寬度，該車道的車道寬度為5.7m，小于6m，則選擇平行式停靠，計算設置路內停車后的車道有效寬度為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)根據步驟1采集的路段長度和步驟4確定的停靠方式，確定路內停車帶最大規模和駛入、駛出頻率、時間障礙率，計算方法過程如下：

n₁＝C_P×z＝11×3＝33次/h

n₂＝C_P×(z-1)＝11×2＝22次/h

6)根據步驟5確定的路內停車帶規模、駛入、駛出頻率和時間障礙率，確定停放車輛和非機動車流沖突數，計算過程如下：

7)根據步驟1采集的道路和交通條件數據、步驟4確定的車道有效寬度以及步驟6確定的停放車輛和非機動車流沖突數，計算設置路內停車后非機動車流服務水平，

根據服務水平等級標準，可知設置路內停車后非機動車服務水平值為2.80處在C級(2.75≤LOS<3.50)服務水平上，且高于D級服務水平，則在該路段上可設置11個泊位數，采用平行式停靠方式。

8)根據步驟7確定的路內停車泊位規模和停靠方式，選擇在隔離帶開口位置安裝出入控制系統，該系統由準入顯示屏11、電動道閘12、出入控制系統處理器13和視頻監測器14構成，若服務水平下降到D級以下時，則在準入顯示屏顯示禁止駛入停車泊位，電動道閘不予升起；同時，在停車泊位線緣標畫開門提示線，開門提示線標畫于泊位線邊緣；提示線為十字交叉線，線寬為30cm，橫向長度為1.5m，縱向長度為90cm；開門提示線可與停車泊位線重疊；提示線的涂料為反光涂料，顏色為白色。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。