基于仿真分析的城市CBD停车库周边道路工程设计研究

2016-12-16薛长松

城市道桥与防洪 2016年11期

关键词：星州停车库停车场

薛长松

（悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，江苏苏州 215123）

基于仿真分析的城市CBD停车库周边道路工程设计研究

薛长松

（悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，江苏苏州 215123）

以苏州中心滨湖公园地下停车库为例，在方案设计阶段引入微观仿真分析技术，通过对城市CBD地区周边停车库外部条件进行多方案仿真模拟分析，实现对不同思路下道路工程设计方案的优选，为城市CBD地区畅行交通、节能交通、环保交通提供基础保障。

苏州中心；CBD；仿真分析；停车场；道路工程

0　引　言

我国是目前世界上城市化和机动化发展速度最快的国家之一。随着城镇化进程的快速推进和机动车数量的急速增长，停车难和交通运行效率低等问题在城市CBD地区日益突显。

停车场（库）对于道路动态交通运行具有很多负面影响。城市CBD中心商业区由于其区域服务性质、道路和交通条件的制约，使得其停车场（库）设置对于交通流的影响尤为突出。

停车场（库）对道路交通的影响主要归结为自身条件和外部条件。自身条件包括泊位规模、出入口数量、出入口位置、出入口管理方式以及收费方式等。外部条件主要为停车场（库）周边道路通行条件和交通组织条件等。

良好的外部条件是城市CBD地区停车场（库）安全、高效、便捷运行的基础，不仅能够保证周边道路通行效率，减少拥堵，还能够减少车辆能耗、排放与噪声污染。

因此，本文拟在城市CBD地区停车库方案设计阶段引入微观仿真模拟分析技术，通过对苏州中心滨湖公园地下停车库外部条件进行多方案仿真模拟比选分析，实现对不同思路下道路工程设计方案的优选，以期为城市CBD地区畅行交通、节能交通提供基础保障。

1　项目概况

1.1地库区位

苏州中心滨湖公园地下停车库位于星港街路东和星州街路北，西邻苏州工业园区CBD，东临金鸡湖，具体位置如图1所示。受金鸡湖影响，地库向东联系较为不便，而南北向以及向西联系相对较为便捷。

图1　星港街路东地库项目区位

1.2地库周边路网分析

如图2所示，地库周边南北向主要通道包括星港街、星海街、星明街，东西向主要通道为苏绣路、苏惠路，规划均为城市主干路。与市区衔接通过苏州大道西则较为便捷，也可以通过现代大道和中新大道西。

1.3影响范围

苏州中心滨湖公园地下停车库属城市中心商贸区，其重点服务范围按照相关规范标准[1]在200m半径范围内，但考虑到停车场位于苏州中心与金鸡湖之间，其主要服务范围选择300m半径范围，影响范围在500m内。不同半径所作用的区域如图3所示。

图2　星港街路东地库周边路网情况

图3　星港街路东地库服务范围示意图

1.4服务对象

基于服务半径及影响范围，地下停车库的主要服务对象包括：

轨道交通站点：地库的建设首先应满足轨道交通一体化建设需求，即满足东方之门地铁站“P+R”出行停车换乘的需求。通过对“P+R”出行需求的满足，实现对出行方式转变的引导，从而缓解园区CBD地区交通压力。

地库原地面范围：现状原地面即为机动车停车场，停车泊位约400个，因此星港街路东地下停车库将同时用于满足原地面停车需求。

南侧住宅：由于南侧住宅小区现状机动车辆大多数停放于地库原地面，因此原地面停车泊位取消后，星港街路东地下停车库可适当作为南侧住宅小区补给。

2　功能总体布局

星港街路东功能分区主要通过内部支路进行分隔，如图4所示，其中车行通道西侧以交通集散功能为主，辅以最大化绿化景观功能，车行通道东侧主要为景观功能，与滨湖大道连为一体。

图4　星港街路东功能布局分区

星港街路东集变电站、游客中心、公交枢纽、大巴车停车、非机动车停车、地下机动车停车及休闲公园等多种功能于一体，并通过人行过街天桥将其与东方之门三层观景平台相连通。其中，公交枢纽停车泊位以及非机动车停车泊位主要利用人行天桥下方隐蔽空间进行布设。各种功能布局如图5所示。

图5　星港街路东功能布局示意图

3　平面布置方案

苏州中心滨湖公园地下停车库上下两层共设置1176个停车位，地下人防汽车库面积约为54500m2。其中，地下一层人防汽车库面积约为27250m2，设置555个停车位，其中3个无障碍停车位。地下二层人防汽车库面积约为27250m2，设置621个停车位，其中4个无障碍停车位。

地下一层共设置3个与地面道路沟通的汽车出入口、18个与地面沟通的人行出入口和4个与地面沟通的风亭。

地下车库的地面层平面布置方案主要涉及机动车出入口及通道设置、地面与地库之间的人行通道设置以及地库通风口设置等因素。

其中，地面层与地下车库机动车出入口及通道设置主要基于以下两大原则：

其一，停车位数量在500个以上为特大型停车场，出入口不得少于3个，并应设置专用人行出入口，且2个机动车出入口之间的净距不小于15m。

其二，停车场的出口与入口宜分开设置，单向行驶的出（入）口宽度不得小于5m，双向行驶的出（入）口宽度不得小于7m。

此外，通风口的设置应满足地库通风要求，地面出入口设置应满足人员疏散的要求。据此确定地面层平面布置方案，如图6所示。

图6　星港街路东地面层平面布置方案

4　交通组织方案

4.1公交车交通组织

根据苏州工业园区CBD交通专项研究，星港街东公交首末站需配置4～6条公交线路，星盛街首末站需配置4～6条公交线路，如图7所示。

图7　星港街路东公交首末站

星港街东侧与西侧公交首末站共同服务苏州中心区域，其中星港街路东、轨道1号线以南公交首末站主要为南向运行车辆提供服务。

公交首末站与游客中心结合设置，打造成CBD公共交通换乘枢纽。该处公交首末站主要服务于南向公交来车，公交车辆入口设置于星港街路侧（星州街以北段），出口设置于星州街。

为避免影响景观，在人行天桥下布设公交停车区，通过充分利用天桥下方空间，可隐蔽布置8个公交车停车位。同时，在星港街进入停车区的支路路侧设置2个落客区，并沿路设置4个上客区，为游客中心公交乘行者提供便捷的公交出行服务。公交车辆交通流线组织如图8所示。

图8　公交车辆交通组织示意图

4.2大巴车交通组织

大巴停车区主要考虑为旅游观光游客提供便捷服务，设置8个停车位，非高峰期可临时为公交首末站公交车停车服务。

利用星州街北侧支路设置大巴停车区入口，与公交首末站共用出口。大巴车交通流线组织如图9所示。

图9　大巴车辆交通组织示意图

4.3地下停车库地面交通组织

根据上位规划，需布设车位约1000个，属于特大型机动车停车场。

根据停车场及消防设计相关规范要求[2，3]，设置3个车行出入口：北侧出入口为双向通行出入口，一进一出，2条车道；南侧2个出入口分设在支路两侧，出入口宽度为8m，满足双向通行。为了减少交通冲突，对南侧的2个出入口进行单向通行控制，实行“双进双出”管理，支路东侧和西侧分别按入口和出口管理，匝道出入口距离星州街交叉口约40m。

地库机动车交通组织主要基于以下三点：

（1）大循环交通组织。地库内部外围通道设置单向交通组织，便于进出机动车选择流线。

（2）B1与B2出入口近距离设置。当B1层无停车位时，能快速地进入B2层，降低入库停车车辆对B1层的交通干扰。

（3）出口诱导。通过合理设置交通诱导系统，保证出口交通流与地面外围道路相协调。

地库负一层和负二层机动车交通组织分别如图10和图11所示。

图10　地库负一层车辆交通组织示意图

图11　地库负二层车辆交通组织示意图

地库车辆进出车辆交通流线如图12所示。

图12　地库出入车辆交通组织示意图

地库行人的交通组织主要基于行人出库的目的和便利性进行考虑，应结合电梯的布设位置和地面功能的分布，对行人流线进行诱导。

5　道路工程设计方案

5.1星州街-星港街东进出口方案

考虑到地库机动车由双车道出口出库后离开车流基本上需要在星州街-星港街交叉口东进口进行左转，且东进口有少量直行车流与一定的右转车流。另外，主要服务于南片的公交车辆也需要在东进口实行左转。

考虑到星州街现状为双向两车道，道路红线宽度有限，为此基于不同的设计思路，对星州街（星港街至芙蓉街段）提出了三种方案。具体说明如下。

5.1.1方案A

星州街东进口渠化设置4条进口道，车道功能划分为“左转+直左+公交专用+右转”，如图13所示。

图13　星州街东进口方案A示意图

该方案基于“公交优先”的思路，设置了公交专用进口车道供公交车辆和大巴车共同使用。

5.1.2方案B

星州街东进口渠化设置3条进口道，车道功能划分为“左转+直左+右转”，如图14所示。

图14　星州街东进口方案B示意图

该方案基于节约用地的思路，在方案A的基础上，考虑到公交车辆和大巴车交通流量相对不大，进口不设置公交专用车道。

5.1.3方案C

星州街东进口渠化设置4条进口道，车道功能划分为“双左转+直左+右转”，如图15所示。

图15　星州街东进口方案C示意图

该方案基于尽可能实现地库车流快速离开的思路，在方案B的基础上增加一条左转车道。

5.2星州街-芙蓉街北进出口方案

根据相关规范[4，5]要求，改建交叉口附近地块或建筑物出入口应满足：支路上，距离与干路相交的平面交叉口停止线不应小于50m，距离同支路相交的平面交叉口不应小于30m。

星州街为城市支路，南北向支路为内部联络通道，车库出入口开设在内部联络通道上，距星州街交叉口距离为30m，满足规范要求。

根据地库出入口方案，地库建设的同时需对研究范围内与芙蓉街相接北侧支路进行改造。鉴于进出地库通道都为两车道，北侧支路正常路段为双向两车道，因此基于通行能力匹配的思想，星州街-芙蓉街/北侧支路交叉口北进口车道需设置为三车道，北出口车道应保证两车道，即北进出口道采用“三进两出”设置。

对于南进出口，由于通行车辆交通流量不大，建议维持现状的“一进一出”设置；对于东进出口，考虑在现状基础上对进口道进行展宽，设置为“一直行一右转”2条进口道，出口道保持1条车道不变；西进口基于机动车入库停车的需要设置了2条左转进口车道，同时基于直行和右转流量不大的情况，设置了1条直右进口车道。该节点具体设计方案如图16所示。

图16　星州街-芙蓉街交叉口进出口道布设方案

6　仿真分析

为获取最优的方案，通过利用VISSIM软件构建了微观仿真模型，并对仿真结果进行了分析，分析结果如下。

6.1星州街-星港街东进出口方案

通过交通仿真分析可以发现，综合考虑相邻节点车均延误（见图17）、平均排队长度（见图18）及交叉口服务水平（见表1）等交通运行指标，方案C相对最优。

图18　不同方案下各交叉口平均排队长度比较

表1　不同方案下各交叉口服务水平一览表

因此推荐采用方案C，即星港街-星州街交叉口东进口设置4条进口道，分别为双左转车道、直左车道和右转车道。

6.2星州街-芙蓉街北进出口方案

通过交通仿真分析可以发现，由于星州街-芙蓉街交叉口北进口右转信号灯常绿，而且南进出口和东进出口交通流量相对较小，该交叉口北进口平均排队长度为5m，北进口最大排队长度为28m（见表2）。

表2　星州街-芙蓉街交叉口仿真参数结果

而根据地库平面布置方案，地库出入口距离交叉口道路边线30m。在大多数情况下，出口通道长度基本能够满足机动车辆停车通行需求。即使在出库车辆较大的情况下，由于收费闸机对于出库车流的作用，出库排队车辆最大排队长度也仅有28m，不会影响地面与负一层接坡处闸机的正常使用。仿真模拟与比选分析，可以实现工程设计方案的优选，减少外部条件对CBD地区停车场（库）车辆通行的影响。

为了确保城市CBD地区停车场（库）安全、高效、便捷运营，还需要科学合理的内外部交通组织与引导等保障，同时还需采用高效的收费方式以及出入口管理方式等。