吳慶東

(山東省路橋集團(tuán)有限公司，山東 青島 266000)

1 串聯(lián)和并聯(lián)蓄車形式概述

1.1 串聯(lián)蓄車形式

順延串聯(lián)式地下出租車蓄車場，車輛首尾排列，車輛排隊的隊列呈“一”字形。適合于排隊車輛少、即停即走或蓄車場地不受限制、對樞紐環(huán)境要求不高、臨時性蓄車的地區(qū)。但是，這種不經(jīng)濟(jì)的停車方式不適用于永久出租蓄車場，這就要求蓄車流線形成折返串聯(lián)式，即“S形”“W形”等。但折返串聯(lián)式并不能縮短蓄車場度，且在轉(zhuǎn)折處由于車輛轉(zhuǎn)彎半徑要求需要場地條件寬松，且多次的折返增加駕駛員疲勞外，車輛不停的停車啟動也會增加尾氣的排放。盤旋串聯(lián)式相對順延串聯(lián)式蓄車所需場地更加集約，其駛?cè)牒婉偝隽骶€是否在一個層面上決定了盤旋串聯(lián)是立體盤旋還是復(fù)式盤旋。

1.2 并聯(lián)蓄車形式

并聯(lián)式蓄車，車輛通過駛?cè)雲(yún)^(qū)進(jìn)入蓄車區(qū)后，蓄車區(qū)的路徑分成多股并列。每股路徑上的車輛首尾相繼，但多股路徑之間并排行駛，各股車輛依次進(jìn)入上客區(qū)，在上客島處停車上客，然后通過駛出區(qū)離開蓄車場，具體如圖1所示。由于將車輛消解為多股少量車行流線，其受到場地約束小，遇到突發(fā)狀況機(jī)動性強，縮短車輛排隊路徑，減少車輛在蓄車場內(nèi)的尾氣排放。這種排隊方式更加靈活，有利于車輛根據(jù)具體乘客數(shù)量來調(diào)整接客時間。并聯(lián)式流線蓄車的蓄車步驟與串聯(lián)式蓄車相同，分為駛?cè)雲(yún)^(qū)、蓄車區(qū)、上客區(qū)和駛出區(qū)。

圖1 并聯(lián)式平面布局流線

2 碼頭閘口數(shù)量和緩沖區(qū)長度限制安全設(shè)計

將入口閘口通道檢查口前的集卡排隊隊列用一列元胞代表，隊列最前方的元胞為入口閘口通道檢查點，如2所示。閘口檢查通道按照功能分為：提箱轉(zhuǎn)棧通道、內(nèi)貿(mào)集港通道、外貿(mào)集港通道和應(yīng)急通道(將其作為特殊通道)。

在對出口閘口進(jìn)行仿真實驗時，同樣將出口閘口通道檢查口前的集卡排隊隊列用一列元胞代表，隊列最前方的元胞為閘口通道檢查點，如圖3所示。

圖2 入口閘口前集卡排隊示意圖

圖3 出口閘口前集卡排隊示意圖

3 碼頭閘口與港口道路連接點安全設(shè)計

3.1 超大件專用車道設(shè)計

港口交通的產(chǎn)生和吸引點比較單一，因此貨運流程具有特殊的時空特征，且港口交通組成中以大型車輛為主，因此道路和交叉口規(guī)劃要考慮大型車輛的運行特性。專用拖車在運送這些超大件貨物時，所需要的車道寬度要求較寬，且由于超大件超長(大于30 m)，拖車轉(zhuǎn)彎掉頭時比一般的貨車需要較大的空間和時間。由于現(xiàn)階段大多港口的道路斷面為一幅路的形式，因此處于超大件貨物運輸?shù)目紤]中間無分隔設(shè)施，但這可能存在雙向行車混亂、雙向超車危險等交通不安全現(xiàn)象。因此，有必要在港口設(shè)置超大件專用通道，這一專用通道的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以超大件專用拖車為準(zhǔn)，且盡量避免轉(zhuǎn)彎掉頭。

3.2 貨運專用閘口通道設(shè)計

大貨車的啟動時間相比小汽車一般長5～10 s。這種啟動時間上的差異往往導(dǎo)致排在大貨車后面的小汽車啟動時間損失嚴(yán)重，從而形成閘口交通流的“啟動瓶頸”。因此目前我國對港區(qū)碼頭閘口，在規(guī)劃設(shè)計階段，除設(shè)置一個客運通道外，其他均設(shè)置為貨運通道；在具體運營階段(運輸組織階段)，閘口通道主要分為轉(zhuǎn)棧通道、內(nèi)貿(mào)通道、外貿(mào)通道和關(guān)閉通道(即用不完，不開)等，各部分每天每個時間段具體所開通道數(shù)量依據(jù)歷史統(tǒng)計信息、現(xiàn)階段集疏運信息來確定。然而，貨運專用通道的優(yōu)化設(shè)計和管理方法缺乏，在實踐中往往簡單地把靠最右側(cè)或者最左側(cè)一個閘口設(shè)置為客運專用通道，而沒有考慮閘口上游不同車種到達(dá)的規(guī)律。

3.3 貨運專用通道設(shè)計要點

主要設(shè)計內(nèi)容分為以下三個方面：

(1)采用左右同時展寬的形式來設(shè)計閘口，以減少內(nèi)外側(cè)車道變換車道的次數(shù)，提高交通安全。

(2)采用交通仿真的方法確定啟用貨運專用閘口通道的關(guān)閥值以及專用閘口的具體位置：基于上游車道數(shù)量，考慮不同流量和交通組成組合條件，利用交通仿真模型和安全分析軟件，評價各種閘口設(shè)置方案的通行效率和安全表現(xiàn)，最終確定啟用貨運專用閘口通道的交通流量閥值(Qmin,Qmax)和貨車比例閥值(pmin,pmax)；

(3)根據(jù)關(guān)鍵閥值，針對交通量及客貨車比例較穩(wěn)定，日變化或者時變化特征顯著的閘口，碼頭企業(yè)依據(jù)每天自己碼頭閘口排隊時間、長度統(tǒng)計而來的方法，統(tǒng)計客車和貨運車輛的比例；針對交通量和客貨比例日、時變特征顯著的閘口，通過實時檢測得到的閘口上游各個車道的交通量和交通組成，根據(jù)一定的算法和控制流程，在每個控制周期(建議5 min)開啟前，判斷上游車道所對應(yīng)的閘口是否達(dá)到采用客貨分離的閥值，如沒達(dá)到閥值則繼續(xù)保持客貨混行的方式；如果達(dá)到閥值，則貨車專用閘口形式。

4 仿真實例分析

本文進(jìn)行了一次以天津港船舶到離港時間表為邊界條件下產(chǎn)生的通過碼頭閘口的交通流下，對閘口排隊系統(tǒng)進(jìn)行仿真實驗，通過分析實驗數(shù)據(jù)，得到碼頭閘口通道數(shù)量和緩沖區(qū)規(guī)模的最佳解決方案。該港口上游車道為4車道，出入口擴(kuò)寬為6個閘口，在交通仿真軟件中進(jìn)行建模。閘口上游交通量分別設(shè)置為1 000 veh/h、1 200 veh/h和1 500 veh/h，車輛組成貨車占比分別從20%開始，按10%的幅度遞增至80%，仿真得到的評價數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 啟用客貨專用閘口前后的延誤與安全的仿真結(jié)果對比

根據(jù)仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：設(shè)置1個客車專用閘口，5個貨車專用閘口的情況下，大貨車比例較大時，閘口通行效率較高，其中比例為60%左右延誤最小，當(dāng)貨車比例達(dá)到50%時， 延誤值與客貨混合通行情形下接近，小于40%時，閘口通行效率急劇下降，延誤值極速上升，遠(yuǎn)小于在客貨混行情形下閘口通行效率，而在貨車比例大于70%時，因占絕大部分的貨車均擁擠在5個貨車專用閘口，其延誤也將增大。同時，在貨車比例為60%左右時，1 000 veh/h中設(shè)置貨車專用閘口段交通沖突數(shù)為12次少于客貨混行的13次，1 200 veh/h中設(shè)置客貨專用閘口段交通沖突數(shù)為22次遠(yuǎn)少于客貨混行的53次，實現(xiàn)了安全評價的大幅度優(yōu)化。

綜合以上分析可以得到：在上游4車道擴(kuò)展為6個閘口的設(shè)施條件下，客車和貨車專用閘口的交通流量閾值(Qmin,Qmax)為(1 000 veh/h，1 400 veh/h)，交通組成貨車占比(pmin,pmax)為(50%，70%)。此時，設(shè)置客車和貨車專用閘口方法最優(yōu)。

5 結(jié) 論

本文對蓄車場/蓄車樓的串聯(lián)和并聯(lián)流線組織方式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并提出了建議并聯(lián)式的蓄車場流線組織的方法。隨后，對碼頭閘口數(shù)量和緩沖區(qū)長度限制安全設(shè)計和碼頭閘口與港口道路連接點安全設(shè)計理論進(jìn)行了闡述說明；最后以天津港某一港口出入口的閘口為實例，通過仿真軟件得到碼頭閘口通道數(shù)量和緩沖區(qū)規(guī)模的最佳解決方案。這些結(jié)論對減緩港口擁堵和提高港口作業(yè)效率的重要性和有效性能夠提供更為有力的理論支持。