秦麗輝, 裴玉龍, 汪恩良

(1. 東北林業(yè)大學(xué) 交通運(yùn)輸工程博士后流動(dòng)站， 哈爾濱150040；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱150030；3. 東北林業(yè)大學(xué) 交通學(xué)院， 哈爾濱150040)

公交?？坑绊懴碌某鞘懈陕吠ㄐ心芰εc服務(wù)水平

秦麗輝1,2, 裴玉龍1,3, 汪恩良2

(1. 東北林業(yè)大學(xué) 交通運(yùn)輸工程博士后流動(dòng)站， 哈爾濱150040；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱150030；3. 東北林業(yè)大學(xué) 交通學(xué)院， 哈爾濱150040)

為了給城市干路路段實(shí)際通行能力計(jì)算與服務(wù)水平評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)，通過(guò)開(kāi)展平行式公交?？扛蓴_條件下城市干路路段交通調(diào)查，分析給出了鄰近車道與間隔車道平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距隨公交?？繑?shù)量變化的規(guī)律，采用回歸分析方法分別構(gòu)建了相應(yīng)的關(guān)系模型. 基于所建理論模型，給出了城市干路路段實(shí)際通行能力計(jì)算與服務(wù)水平評(píng)價(jià)的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)與閾值建議，并進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證. 研究結(jié)果表明，隨著平行式公交?？繑?shù)量的增加，平均行程車速與小客車飽和車頭時(shí)距分別降低與增加，均滿足二次函數(shù)關(guān)系. 平行式公交?？繑?shù)量越多、設(shè)計(jì)速度越高，實(shí)際通行能力的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)越小，說(shuō)明其對(duì)通行能力的影響越大；在平行式公交停靠數(shù)量相同的情況下，鄰近車道的修正系數(shù)小于間隔車道，說(shuō)明平行式公交?？繉?duì)鄰近車道交通運(yùn)行的影響要大于間隔車道.

城市干路；平行式公交?？浚黄骄谐誊囁?飽和車頭時(shí)距；實(shí)際通行能力；修正系數(shù)；服務(wù)水平

在影響城市道路通行能力與服務(wù)水平的諸多因素中，平行式公交?？繉⒄加门c?？空距徑能嚨缽亩纬善款i路段，對(duì)城市道路通行能力與服務(wù)水平的影響更嚴(yán)重，本文的研究對(duì)象即為平行式公交?？坑绊懴碌某鞘懈陕吠ㄐ心芰τ?jì)算與服務(wù)水平評(píng)價(jià)問(wèn)題.

美國(guó)的道路通行能力手冊(cè)[1]給出的城市道路路段通行能力計(jì)算方法較為簡(jiǎn)略，認(rèn)為直行車道的通行能力等于1 800×(直行車車道數(shù)-1+最內(nèi)側(cè)直行車道未發(fā)生排隊(duì)的概率)，將城市道路路段服務(wù)水平劃分為A～F 6級(jí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)為平均行程車速占自由流速度的比例. 中國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范[2]也只給出了城市道路路段的基本通行能力與設(shè)計(jì)通行能力推薦值，缺少對(duì)不同等級(jí)城市道路路段實(shí)際通行能力計(jì)算方法的規(guī)定，對(duì)于城市主、次干路也未給出服務(wù)水平的評(píng)價(jià)方法.

在分析停車對(duì)動(dòng)態(tài)交通的影響方面，Christopher[3]對(duì)比分析了平行式和斜列式停車方式對(duì)道路交通流的不同阻滯特性及所產(chǎn)生事故率的差異. Koshy等[4]應(yīng)用微觀仿真模型研究了平行式和港灣式公交?？繉?duì)社會(huì)車輛運(yùn)行速度的影響. Nagai等[5]基于車道變換分析了雙車道道路由于公交停靠站引起的交通擁堵問(wèn)題. Gu等[6]研究了信號(hào)交叉口上游直線式公交車?？恳鸬呐抨?duì)問(wèn)題. 梁軍等[7]針對(duì)雙向兩車道的道路采用路邊垂直式停車方式的情況，建立了計(jì)算停車到達(dá)和出發(fā)導(dǎo)致路段交通流延誤的模型. 陳峻等[8]分別建立了設(shè)置路內(nèi)停車帶前后，機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車車速與車流飽和度的關(guān)系模型，分析了路邊平均停車次數(shù)和停放時(shí)間對(duì)車輛行駛速度的影響. 楊曉光等[9]以公交進(jìn)出停靠站對(duì)相鄰車道的影響時(shí)間為基礎(chǔ)，建立了公交影響時(shí)間模型. 楊孝寬等[10]建立了港灣式與非港灣式兩種?？款愋偷墓坏竭_(dá)頻率與公交影響時(shí)間關(guān)系模型. 在道路服務(wù)水平評(píng)價(jià)方面，除了HCM外的研究包括：Baumgaertner[11]的九個(gè)等級(jí)服務(wù)水平劃分方法、Cameron[12]的10個(gè)等級(jí)服務(wù)水平劃分方法. Levinson等[13]提出用延誤指標(biāo)(DRI)來(lái)評(píng)價(jià)道路擁擠狀況. 張雅靜[14]研究了組團(tuán)路網(wǎng)的服務(wù)水平評(píng)價(jià)問(wèn)題.

綜上所述，已有的道路通行能力與服務(wù)水平研究中對(duì)平行式公交?？扛蓴_的考慮較少，尤其是未考慮對(duì)不同車道的影響. 而中國(guó)目前正在大力倡導(dǎo)公交優(yōu)先政策，平行式公交?？空疽舱加邢喈?dāng)比例. 在進(jìn)行城市干路規(guī)劃與設(shè)計(jì)過(guò)程中，通行能力計(jì)算與服務(wù)水平評(píng)價(jià)是車道數(shù)確定的重要依據(jù)，對(duì)于設(shè)置平行式公交?？空镜某鞘懈陕仿范危鋵?shí)際通行能力計(jì)算與服務(wù)水平評(píng)價(jià)研究值得開(kāi)展深入的理論研究.

1 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

1.1 調(diào)查地點(diǎn)選擇

為了保證調(diào)查數(shù)據(jù)和建模精度，調(diào)查地點(diǎn)選擇遵循了以下原則：1)所選調(diào)查地點(diǎn)遠(yuǎn)離交叉口；2)避免調(diào)查范圍內(nèi)存在人行橫道；3)避免道路縱坡坡度過(guò)大、車道寬度不足及路面不平整等的影響.

本次調(diào)查選取哈爾濱市15個(gè)位于主、次干路上的平行式公交?？空荆{(diào)查路段長(zhǎng)度均在400 m以上，主干路雙向6車道、機(jī)動(dòng)車道寬21 m；次干路雙向4車道、機(jī)動(dòng)車道寬度14 m. 經(jīng)過(guò)調(diào)查站點(diǎn)的公交線路較多，公交車排隊(duì)形式為串連排列. 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)路段機(jī)動(dòng)車流為連續(xù)飽和車流，車頭時(shí)距為飽和車頭時(shí)距，調(diào)查得到的平均交通量為1 229 pcu/(h·ln).

1.2 調(diào)查內(nèi)容與方法

需要獲取的數(shù)據(jù)包括：公交車?？繑?shù)量、平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距. 需要注意的是，必須保證數(shù)據(jù)的同步性，即公交車?？繑?shù)量與平均行程車速、飽和車頭時(shí)距同時(shí)觀測(cè).

本次調(diào)查采用視頻觀測(cè)法，在路段適當(dāng)位置架設(shè)三腳架及攝像機(jī)，對(duì)路段的交通流和公交車?？窟M(jìn)行攝像記錄. 公交車停靠數(shù)量可由視頻資料直接查??；在調(diào)查路段上選取兩個(gè)標(biāo)志性的設(shè)施(調(diào)查時(shí)選取燈桿)并量取間距，平均行程車速通過(guò)車輛先后通過(guò)燈桿所用時(shí)間間接計(jì)算得出；小客車飽和車頭時(shí)距為飽和車流中前后車輛通過(guò)路段同一斷面的時(shí)間差，采用表秒對(duì)視頻資料進(jìn)行觀測(cè)獲取.

1.3 數(shù)據(jù)分析

對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到調(diào)查路段內(nèi)公交?？繑?shù)量與平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距數(shù)據(jù)，如表1所示. 其中，公交?？繑?shù)量為1 min內(nèi)調(diào)查路段內(nèi)的公交?？繑?shù)量，平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距為1 min內(nèi)機(jī)動(dòng)車流的平均飽和車頭時(shí)距.

對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分車道處理，得到鄰近車道(與停靠站鄰近的車道，即公交車行駛的車道)和間隔車道(與鄰近車道相鄰的車道)的平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距與公交車?？繑?shù)量的散點(diǎn)，如圖1～4所示.

表1公交?？繑?shù)量與平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距數(shù)據(jù)

Tab.1 Data of the number of stopping bus and average travel speed, cars’ saturated headway

公交?？繑?shù)量/(veh·min-1)平均行程車速/(km·h-1)鄰近車道間隔車道飽和車頭時(shí)距/s鄰近車道間隔車道438.1345.882.922.91044.4745.392.912.91140.1345.972.912.91728.0036.863.052.92138.7644.842.912.91338.0945.032.922.91337.7844.102.922.91534.2344.372.942.91238.8244.512.912.91825.2635.493.142.93534.3643.112.942.91140.7846.112.912.91435.7745.572.932.91535.1845.072.942.91338.7644.842.912.91

從圖1和圖3中可以看出，隨著公交?？繑?shù)量的增加，鄰近車道的平均行程車速隨之降低，小客車飽和車頭時(shí)距隨之增加. 從圖2和圖4中可以看出，公交車?？繑?shù)量小于等于5 veh/min時(shí)，對(duì)間隔車道的平均行程車速和飽和車頭時(shí)距影響不明顯，公交?？繑?shù)量超過(guò)6 veh/min時(shí)，隨著公交停靠數(shù)量的增加，車輛平均行程車速大幅降低，飽和車頭時(shí)距明顯增加.

圖1 鄰近車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量散點(diǎn)圖

Fig.1 Scatter points of average travel speed on adjacent lane and the number of stopping bus

圖2 間隔車道平均行程車速與公交停靠數(shù)量散點(diǎn)圖

Fig.2 Scatter points of average travel speed on interval lane and the number of stopping bus

圖3 鄰近車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量散點(diǎn)圖

Fig.3 Scatter points of cars’ saturated headway on adjacent lane and the number of stopping bus

分析間隔車道交通流參數(shù)的變化規(guī)律，在公交停靠數(shù)量較少(<5 veh/min)時(shí)，鄰近車道車輛由于受到的影響不顯著，不會(huì)進(jìn)行車道變化，從而對(duì)間隔車道的交通運(yùn)行影響不明顯；而當(dāng)公交?？繑?shù)量較多(超過(guò)5 veh/min)時(shí)，鄰近車道車輛受公交?？康挠绊懸呀?jīng)嚴(yán)重到使其換道行駛，從而對(duì)間隔車道的交通運(yùn)行產(chǎn)生顯著影響. 此外，對(duì)比分析鄰近與間隔車道的平均行程車速、小客車飽和車頭時(shí)距數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)：公交?？繑?shù)量相同的情況下，鄰近車道的平均行程車速數(shù)據(jù)要比間隔車道小，小客車飽和車頭時(shí)距要比間隔車道大，說(shuō)明公交?？繉?duì)鄰近車道的影響更明顯.

圖4 間隔車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量散點(diǎn)圖

Fig.4 Scatter points of cars’ saturated headway on interval lane and the number of stopping bus

2 關(guān)系模型構(gòu)建

2.1 平均行程車速與公交?？繑?shù)量關(guān)系模型

2.1.1 鄰近車道關(guān)系模型

對(duì)圖1中的散點(diǎn)分別進(jìn)行可能的函數(shù)關(guān)系擬合，得到鄰近車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量的關(guān)系函數(shù)式，見(jiàn)表2.

表2鄰近車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量擬合函數(shù)

Tab.2 Fitting functions of average travel speed on adjacent lane and the number of stopping bus

模型形式函數(shù)表達(dá)式R2線性函數(shù)S1=-2.0046Nb+43.5180.9034二次函數(shù)S1=-0.1675Nb2-0.7108Nb+41.870.9417指數(shù)函數(shù)S1=44.429e-0.059Nb0.8766

在表2中，二次函數(shù)的相關(guān)性最高，本文將其作為鄰近車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量的關(guān)系模型：

(1)

式中：S1為鄰近車道的平均行程車速，km/h；Nb為公交?？繑?shù)量，veh/min.

該模型的關(guān)系擬合曲線如圖5所示，其適用條件為Nb≤8 veh/min.

圖5 鄰近車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量擬合曲線

Fig.5 Fitting curve of average travel speed on adjacent lane and the number of stopping bus

2.1.2 間隔車道關(guān)系模型

根據(jù)圖2中的散點(diǎn)分別進(jìn)行可能的函數(shù)關(guān)系擬合，得到間隔車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量的關(guān)系函數(shù)式，見(jiàn)表3. 由表3可以看出，對(duì)間隔車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量關(guān)系的擬合，二次函數(shù)的相關(guān)性更高，其關(guān)系擬合曲線如圖6所示.

表3間隔車道平均行程車速與公交停靠數(shù)量擬合函數(shù)

Tab.3 Fitting functions of average travel speed on interval lane and the number of stopping bus

模型形式函數(shù)表達(dá)式R2線性函數(shù)S2=-1.0815Nb+47.5580.5992二次函數(shù)S2=-0.3056Nb2+1.2785Nb+44.5510.8890指數(shù)函數(shù)S2=47.897e-0.027Nb0.5945

圖6 間隔車道平均行程車速與公交?？繑?shù)量擬合曲線

Fig.6 Fitting curve of average travel speed on interval lane and the number of stopping bus

間隔車道小客車平均行程車速與公交停靠數(shù)量的關(guān)系模型為

(2)

式中S2為間隔車道的平均行程車速，km/h.

定性分析模型應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)，因此其適用條件為2 veh/min

2.2 飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量關(guān)系模型

2.2.1 鄰近車道關(guān)系模型

根據(jù)圖3中的散點(diǎn)分別進(jìn)行可能的函數(shù)關(guān)系擬合，得到鄰近車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量的關(guān)系函數(shù)式，見(jiàn)表4.

表4鄰近車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量擬合函數(shù)

Tab.4 Fitting functions of cars’ saturated headway on adjacent lane and the number of stopping bus

模型形式函數(shù)表達(dá)式R2線性函數(shù)hs1=0.0227Nb+2.86550.6566二次函數(shù)hs1=0.0064Nb2-0.0265Nb+2.92820.9703指數(shù)函數(shù)hs1=2.8674e0.0076Nb0.6618

由表4可以看出，對(duì)鄰近車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量關(guān)系的擬合，二次函數(shù)的相關(guān)性最高，其關(guān)系擬合曲線如圖7所示.

鄰近車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量的關(guān)系模型為

(3)

式中hs1為鄰近車道的小客車飽和車頭時(shí)距，s.

定性分析模型應(yīng)為單調(diào)遞增函數(shù)，故其適用條件為Nb>2 veh/min.

圖7 鄰近車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量擬合曲線

Fig.7Fitting curve of cars’ saturated headway on adjacent lane and the number of stopping bus

2.2.2 間隔車道關(guān)系模型

根據(jù)圖4中的散點(diǎn)分別進(jìn)行可能的函數(shù)關(guān)系擬合，得到間隔車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量的關(guān)系函數(shù)式，見(jiàn)表5.

表5間隔車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量擬合函數(shù)

Tab.5 Fitting functions of cars’ saturated headway on interval lane and the number of stopping bus

模型形式函數(shù)表達(dá)式R2線性函數(shù)hs2=0.0016Nb+2.90790.3498二次函數(shù)hs2=0.0008Nb2-0.0045Nb+2.91570.8425指數(shù)函數(shù)hs2=2.9079e0.0006Nb0.3494

由表5可以看出，對(duì)于間隔車道飽和車頭時(shí)距與公交車停靠數(shù)量關(guān)系的擬合，二次函數(shù)的相關(guān)性最高，其關(guān)系擬合曲線如圖8所示，間隔車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量的關(guān)系模型為

(4)

式中hs2為間隔車道的小客車飽和車頭時(shí)距,s.

圖8 間隔車道小客車飽和車頭時(shí)距與公交?？繑?shù)量擬合曲線

Fig.8 Fitting curve of cars’ saturated headway on interval lane and the number of stopping bus

定性分析模型應(yīng)為單調(diào)增減函數(shù)，故其適用條件為Nb>2 veh/min.

3 考慮公交停靠影響的通行能力修正

3.1 實(shí)際通行能力計(jì)算

道路通行能力是指道路的某一斷面在單位時(shí)間內(nèi)所能通過(guò)的最大車輛數(shù)，其計(jì)算式為

(5)

式中：C為一條車道的通行能力，pcu/(h·ln)；hs為小客車飽和流的車頭時(shí)距，s.

通行能力可分為基本通行能力、實(shí)際通行能力和設(shè)計(jì)通行能力3種. 基本通行能力是指在一定的時(shí)段及理想的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，道路的一條車道或一斷面，期望能通過(guò)的最大小時(shí)流率. 現(xiàn)行規(guī)范中給出了城市干路一條車道的基本通行能力[2]，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)速度60、50、40、30 km/h分別為1 800、1 700、1 650、1 600 pcu/(h·ln). 設(shè)計(jì)通行能力則是指設(shè)計(jì)道路組成部分在預(yù)計(jì)的道路、交通、管制及環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一斷面，在規(guī)定運(yùn)行條件下，能通過(guò)的最大小時(shí)流率.

實(shí)際通行能力是指在一定的時(shí)段，在具體的道路、交通、控制和環(huán)境條件下，道路的一條車道或一斷面，期望能通過(guò)的最大小時(shí)流率. 實(shí)際通行能力是評(píng)價(jià)現(xiàn)狀道路服務(wù)水平的基礎(chǔ)，需要在基本通行能力的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際的交通運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行修正，平行式公交?？空切柽M(jìn)行修正的因素之一.

3.2 鄰近車道通行能力修正

根據(jù)式(3)、(5)，可以得出平行式公交停靠影響下的鄰近車道實(shí)際通行能力Cp1為

(6)

根據(jù)式(6)，可計(jì)算得到鄰近車道實(shí)際通行能力的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)為

(7)

式中：fp1為鄰近車道實(shí)際通行能力的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)；Cb為一條車道的基本通行能力，pcu/(h·ln)，根據(jù)設(shè)計(jì)速度選取.

根據(jù)式(7)，可計(jì)算得到不同設(shè)計(jì)速度的城市干路路段鄰近車道實(shí)際通行能力的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)建議值，見(jiàn)表6.

從表6中可以看出，公交停靠數(shù)量相同的情況下，設(shè)計(jì)速度越低，鄰近車道公交?？繑?shù)量修正系數(shù)越大，說(shuō)明公交停靠對(duì)鄰近車道交通運(yùn)行的影響越不明顯；在相同設(shè)計(jì)速度下，公交?？繑?shù)量越多，修正系數(shù)呈逐漸變小趨勢(shì)，說(shuō)明公交?？繉?duì)鄰近車道交通運(yùn)行的影響越大.

表6鄰近車道不同公交?？繑?shù)量的修正系數(shù)建議

Tab.6 Suggested adjustment factors for adjacent lane based on the number of stopping bus

設(shè)計(jì)速度/(km·h-1)不同公交?？繑?shù)量的修正系數(shù)345678600.6880.6840.6770.6670.6540.64500.7290.7240.7160.7060.6930.677400.7510.7460.7380.7270.7140.698300.7740.7690.7610.750.7360.720

3.3 間隔車道通行能力修正

根據(jù)式(4)、(5)，可以得出平行式公交?？坑绊懴碌拈g隔車道實(shí)際通行能力Cp2為

(8)

根據(jù)式(8)，可計(jì)算得到間隔車道實(shí)際通行能力的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)fp2為

(9)

根據(jù)式(9)，可計(jì)算得到不同設(shè)計(jì)速度的城市干路路段間隔車道實(shí)際通行能力的平行式公交?？繑?shù)量修正系數(shù)建議值，見(jiàn)表7.

表7間隔車道不同公交停靠數(shù)量的修正系數(shù)建議

Tab.7 Suggested adjustment factors for interval lane based on the number of parallel stopping bus

設(shè)計(jì)速度/(km·h-1)不同公交?？繑?shù)量的修正數(shù)345678600.6870.6870.6870.6860.6840.682500.7280.7280.7270.7260.7240.723400.7500.7500.7490.7480.7460.744300.7730.7730.7720.7710.770.768

從表7中可以看出，公交停靠數(shù)量相同的情況下，設(shè)計(jì)速度越低，間隔車道公交?？繑?shù)量修正系數(shù)越大，說(shuō)明公交停靠對(duì)間隔車道交通運(yùn)行的影響越不明顯；在相同設(shè)計(jì)速度下，公交?？繑?shù)量越多，修正系數(shù)呈逐漸變小趨勢(shì)，說(shuō)明公交?？繉?duì)間隔車道交通運(yùn)行的影響越大.

3.4 實(shí)例驗(yàn)證

如表8所示，對(duì)本文的4個(gè)代表性調(diào)查路段(設(shè)計(jì)速度涵蓋了規(guī)范取值，查表6可知其基本通行能力)進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，得到平行式公交?？繑?shù)量、鄰近車道與間隔車道的小客車飽和車頭時(shí)距.

根據(jù)式(4)，可計(jì)算得到鄰近車道與間隔車道的實(shí)際通行能力；查表6、7可知鄰近車道與間隔車道通行能力的公交?？繑?shù)量修正系數(shù)，根據(jù)基本通行能力，可求得其實(shí)際通行能力計(jì)算值，與根據(jù)實(shí)際觀測(cè)值確定的實(shí)際通行能力進(jìn)行比較分析，進(jìn)而驗(yàn)證論文給出的計(jì)算方法與修正系數(shù)建議值，見(jiàn)表9.

表9實(shí)際通行能力計(jì)算值與觀測(cè)值對(duì)比

Tab.9 Comparison between calculation and observation value of possible capacity

路段編號(hào)Cp1/(pcu·h-1·ln-1)計(jì)算值實(shí)測(cè)值Cp2/(pcu·h-1·ln-1)計(jì)算值實(shí)測(cè)值11231122012381229212001180123412043121711961236122041177116112311192

從表9中可以看出，采用本文所提出的修正系數(shù)計(jì)算平行式公交?？扛蓴_下城市干路路段的實(shí)際通行能力，與根據(jù)實(shí)際觀測(cè)值確定的實(shí)際通行較為接近，鄰近車道的計(jì)算誤差為0.87%～1.77%，間隔車道計(jì)算誤差為0.72%～2.46%.

4 基于公交?？繑?shù)量的服務(wù)水平評(píng)價(jià)

4.1 服務(wù)水平評(píng)價(jià)指標(biāo)與劃分標(biāo)準(zhǔn)

鑒于現(xiàn)行規(guī)范并未給出城市主、次干路路段的服務(wù)水平評(píng)價(jià)指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2]. 因此，本論文參考美國(guó)道路通行能力手冊(cè)中的基于城市道路路段服務(wù)水平分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的平均行程車速，如表10所示[15].

表10 美國(guó)城市道路服務(wù)水平分級(jí)表

從自由流速度來(lái)看，中國(guó)的主、次干路的速度值對(duì)應(yīng)于美國(guó)城市道路的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí). 若對(duì)比表中典型自由流速度值與中國(guó)的主、次干路的設(shè)計(jì)速度值可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的速度值較表10中的典型自由流速度低5 km/h，因此，本文提出的基于城市道路路段服務(wù)水平劃分標(biāo)準(zhǔn)的平均行程車速建議如表11所示.

表11 中國(guó)城市道路服務(wù)水平分級(jí)建議

4.2 公交?？繑?shù)量閾值確定

4.2.1 鄰近車道

根據(jù)式(1)，可反算得到鄰近車道對(duì)應(yīng)不同平均行程車速的公交?？繑?shù)量計(jì)算式為

(10)

根據(jù)式(10)，結(jié)合表11，可計(jì)算得到平行式公交?？扛蓴_條件下，對(duì)應(yīng)鄰近車道不同服務(wù)水平等級(jí)的公交?？繑?shù)量閾值，見(jiàn)表12.

表12平行式公交停靠數(shù)量對(duì)鄰近車道服務(wù)水平影響閾值建議

Tab.12 Suggested thresholds of the number of parallel stopping bus affecting LOS of adjacent lane

設(shè)計(jì)速度/(km·h-1)公交?？繑?shù)量閾值/(veh·min-1)ABCDEF60012～78～910～11>115001～56～91011～12>1240≤45～78～101112>12

4.2.2 間隔車道

根據(jù)式(2)，可反算得到間隔車道對(duì)應(yīng)不同平均行程車速的公交?？繑?shù)量計(jì)算式為

(11)

根據(jù)式(11)，結(jié)合表11，可計(jì)算得到平行式公交?？扛蓴_條件下，對(duì)應(yīng)間隔車道不同服務(wù)水平等級(jí)的公交?？繑?shù)量閾值，見(jiàn)表13.

表13平行式公交停靠數(shù)量對(duì)間隔車道服務(wù)水平影響閾值建議

Tab.13 Suggested thresholds of the number of parallel stopping bus affecting LOS of interval lane

設(shè)計(jì)速度/(km·h-1)公交?？繑?shù)量閾值/(veh·min-1)ABCDEF6001～67～101112>1250≤45～89～111213>1340≤89～1011～121314>14

5 結(jié) 論

1) 平行式公交停靠對(duì)鄰近車道與間隔車道的平均行程車速及飽和車頭時(shí)距均有影響，但對(duì)間隔車道的影響要小于鄰近車道，公交?？繑?shù)量與平均行程車速呈負(fù)相關(guān)二次函數(shù)關(guān)系，與小客車飽和車頭時(shí)距呈正相關(guān)二次函數(shù)關(guān)系.

2)計(jì)算城市干路路段實(shí)際通行能力，需考慮平行式公交?？康挠绊?，鄰近車道與間隔車道的公交?？繑?shù)量修正系數(shù)均隨設(shè)計(jì)速度的提高與停車數(shù)量的增加逐漸變小. 實(shí)例驗(yàn)證表明，應(yīng)用所提出的城市干路路段實(shí)際通行能力的公交?？繑?shù)量修正系數(shù)建議值，可以較為準(zhǔn)確地計(jì)算城市干路路段鄰近車道與間隔車道的實(shí)際通行能力.

3)平行式公交?？扛蓴_條件下城市道路路段的服務(wù)水平會(huì)下降，在理論建模的基礎(chǔ)上，給出了劃分城市干路路段服務(wù)水平等級(jí)的平行式公交?？繑?shù)量閾值建議，可以根據(jù)公交?？繑?shù)量較為簡(jiǎn)易地評(píng)價(jià)鄰近車道與間隔車道的服務(wù)水平. 鑒于中國(guó)的相關(guān)規(guī)范尚未有相關(guān)規(guī)定，借鑒了美國(guó)的研究成果，故所提出的研究成果應(yīng)為探索性的建議.

[1] Tranportation Research Board. Highway capacity manual[M]. 5th ed. Washington DC: National Academy of Sciences, 2010:16-17.

[2] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范: CJJ 37—2012[S]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2012.

[3] CHRISTOPHER M M. Safety comparison of angle and parallel parking: TRA 07-01-05[R]. Salem: Oregon Department of Transportation, 2001.

[4] KOSHY R Z, ARASAN V T. Influence of bus stops on flow characteristics of mixed traffic [J]. Journal of Transportation Engineering, 2005, 131(8): 640-643. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2005)131:8(640).

[5] NAGAI R, NAGATANI T, TANIGUCHI N. Traffic states and jamming transitions induced by a bus in two-lane traffic flow [J]. Physica A, 2005, 350(2):548-562. DOI: 10.1016/j.physa.2004.10.025.

[6] GU W, CASSIDY M J, GAYAH V V, et al. Mitigating negative impacts of near-side bus stops on cars [J].Transportation Research Part B, 2013, 47(1): 42-56. DOI: 10.1016/j.trb.2012.09.005.

[7] 梁軍,李旭宏,于洪君,等. 路邊停車對(duì)路段交通流的影響研究[J]. 公路交通科技, 2003, 20(2): 85-87. DOI: :1002-0268 (2003) 02-0085-03.

LIANG Jun, LI Xuhong, YU Hongjun, et al. Study on road traffic delay caused by roadside parking [J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2003, 20(2): 85-87. DOI: :1002-0268 (2003) 02-0085-03.

[8] 陳峻,王煒,梅振宇. 路邊停車帶設(shè)置對(duì)混合車流速度影響分析[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息, 2005,5(5):34-36. DOI: 1009-6744(2005) 05-0034-03.

CHEN Jun, WANG Wei, MEI Zhenyu. The analysis on speed of mixed traffic flow with the curb parking lots[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2005,5(5):34-36. DOI: 1009-6744(2005) 05-0034-03.

[9] 楊曉光,徐輝,龍科軍,等. 公交?？空緦?duì)相鄰車道通行能力的影響[J]. 系統(tǒng)工程, 2008,27(8):74-79. DOI: 1001-4098(2009) 08-0074-06.

YANG Xiaoguang, XU Hui, LONG Kejun, et al. The effects of bus stops on capacity of neighboring lanes [J]. Systems Engineering, 2008,27(8):74-79. DOI: 1001-4098(2009) 08-0074-06.

[10]楊孝寬,曹靜,宮建. 公交停靠站對(duì)基本路段通行能力影響[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,34(1):65-71. DOI: 0254-0037(2008) 01-0065-07.

YANG Xiaokuan, CAO Jing, GONG Jian. Study of the effect of bus stop on roadway section capacity [J]. Journal of Beijing University of Technology, 2008,34(1):65-71. DOI: 0254-0037( 2008)01-0065-07.

[11]BAUMGAERTNER W E. Level of Service-getting ready for the 21st century [J]. ITE Journal, 1996,66(1):36-39.

[12]CAMERON R. An expanded LOS gradation system [J]. ITE Journal，1996,66(1): 40-41.

[13]LEVINSON H S，LOMAX T J. Developing a travel time congestion index [J]. Transportation Research Record, 1996, 1564(1):1-10. DOI: 10.3141/1564-01.

[14]張雅靜. 城市組團(tuán)路網(wǎng)服務(wù)水平評(píng)價(jià)研究[D]. 重慶：重慶交通大學(xué), 2015.

ZHANG Yajing. Study on the service level evaluation of road network [D]. Chongqing: Chongqing Jiaotong University, 2015.

[15]Tranportation Research Board. Highway capacity manual [M]. 4th ed.Washington DC: National Academy of Sciences, 2000:15-31.

CapacityandLOSofurbanarterialroadconsideredtheinfluenceofbusstopping

QIN Lihui1,2, PEI Yulong1,3, WANG Enliang2

(1. Post-doctoral Station of Transportation Engineering，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China; 2. School of Water Conservancy and Civil Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China; 3. Scholl of Traffic, Northeast Forestry University，Harbin 150040，China)

In order to provide reference for possible capacity calculation and LOS (Level of Service) evaluation of urban arterial road segment, traffic survey was conducted under the interruption of parallel bus stopping. The changing rules of average travel speed and cars’ saturated headway with the number of parallel stopping bus were analyzed, and the models between them were established respectively by the regression method. Based on established models, suggested adjustment factors and thresholds of the number of parallel stopping bus were given to calculate possible capacity and evaluate LOS of urban arterial road segment, and a case study was conducted. It shows that average travel speed decreases and cars’ saturated headway increases with the raise of the number of parallel stopping bus and there are quadratic function relations between them. The more the number of parallel stopping bus is and the higher road design speed is, the less adjustment factor is, so the influence of parallel bus stopping on road capacity is greater. When the number of parallel stopping bus are the same, adjustment factor of adjacent lane is more than that of interval lane, so the influence of parallel bus stopping on traffic operation of adjacent lane is greater than that of interval lane.

urban arterial road; parallel bus stopping; average travel speed; saturated headway; possible capacity; adjustment factor; LOS

10.11918/j.issn.0367-6234.201701027

U491

A

0367-6234(2017)09-0090-07

2017-01-07

國(guó)家自然科學(xué)基金(51278158)

秦麗輝(1977—),女,博士,講師

汪恩良,hljwel@126.com

(編輯魏希柱)