Evaluación del efecto del estacionamiento en carretera en una calle urbana de doble dirección

La aceleración de la urbanización va acompañada de un aumento evidente de la propiedad de vehículos de motor y del flujo de tráfico urbano. En 2021, la propiedad de automóviles de China alcanzó los 378 millones, lo que representa un aumento de 25,1 millones en comparación con 2020¹. Sin embargo, la situación actual con capacidad vial insuficiente y tecnología de gestión del tráfico limitada ha llevado a una discrepancia cada vez más evidente entre la oferta y la demanda de tráfico urbano. Por lo tanto, la congestión del tráfico rodado se ha intensificado gradualmente. Como el problema más extendido en el transporte urbano, la congestión del tráfico causa muchos peligros y ha atraído la atención de los investigadores ^2,3,4. Además de extender el tiempo de viaje, la congestión del tráfico también agrava la contaminación ambiental, intensifica el consumo de energía y aumenta las emisiones contaminantes 5,6,7,8. Existe una correlación positiva entre la congestión del tráfico y las tasas de accidentes ^9,10. Aparte de los efectos antes mencionados, el aumento de la congestión del tráfico socava los ingresos y el empleo¹¹, y este efecto está estrechamente relacionado con la vida cotidiana de las personas, lo que lo convierte en uno de los principales problemas de las ciudades. Con el desarrollo de las ciudades, el impacto adverso de la congestión vial en la sociedad seguirá aumentando.

La congestión del tráfico es un reflejo integral de muchos problemas de tráfico urbano, entre los cuales el estacionamiento es el principal. La expansión de la población urbana y el aumento de los vehículos de motor tienen un impacto negativo en la oferta de estacionamiento y la demanda de estacionamiento pendiente. En el sistema de estacionamiento, el estacionamiento en carretera es común en el tráfico urbano y es un medio importante para abordar el desequilibrio entre la oferta y la demanda de estacionamiento. El estacionamiento en la carretera utiliza recursos a ambos lados de la carretera para proporcionar espacios de estacionamiento. El estacionamiento en la carretera es conveniente, rápido, flexible y ahorra espacio en comparación con otras instalaciones de estacionamiento. Sin embargo, el estacionamiento en carretera ocupa recursos viales, y sus efectos adversos no pueden ser ignorados. En las ciudades que experimentan un rápido desarrollo en los países en desarrollo, las crecientes demandas de estacionamiento hacen que el estacionamiento en carretera esté sobrecargado, reduciendo así la seguridad del tráfico, la calidad del aire y el espacio público¹². Por lo tanto, es necesario abordar el problema del estacionamiento en la carretera.

El espacio de estacionamiento en la carretera se puede ubicar en dos escenarios: (1) el carril no motorizado (es decir, en carreteras anchas con carriles motorizados y no motorizados separados, el estacionamiento en la carretera ocupa espacio en el carril no motorizado más a la derecha); y (2) el carril mixto de vehículos motorizados y vehículos no motorizados, que a menudo es una carretera estrecha con un bajo volumen de tráfico. Como los vehículos motorizados y no motorizados comparten recursos viales, el estacionamiento en carretera con frecuencia conduce al caos en las operaciones de tráfico en el segundo escenario. Sin embargo, la mayoría de los estudios existentes se han centrado en el primer escenario 13,14,15,16,17,18.

Cuando un espacio de estacionamiento en la carretera está presente en el carril no motorizado, y si no hay aislamiento obligatorio de los carriles motorizados y no motorizados, el estacionamiento en la carretera conduce indirectamente al tráfico mixto. Un espacio de estacionamiento en la carretera disminuye significativamente el ancho efectivo del carril no motorizado, lo que aumenta la probabilidad de que los vehículos no motorizados pasen por el carril no motorizado y ocupen el carril motorizado adyacente. El comportamiento se llama cruce de carril¹⁶. Muchos estudios han explorado el impacto del estacionamiento en la carretera en el carril no motorizado en el flujo de tráfico mixto. Con base en el modelo de autómatas celulares, Chen et al.13 evaluaron el impacto del estacionamiento en carretera en operaciones de tráfico heterogéneo en calles urbanas a través del estudio de conflictos de fricción y congestión entre vehículos motorizados y no motorizados ¹³. Chen et al. propusieron un modelo de resistencia vial de flujo de tráfico mixto considerando el efecto del estacionamiento en carretera¹⁷. Además, algunos estudios han examinado el impacto del estacionamiento en carretera solo en vehículos motorizados. Guo et al. propusieron un método basado en la duración del riesgo, que se utilizó para analizar cuantitativamente el tiempo de conducción de los vehículos motorizados en las secciones¹⁹ de estacionamiento en carretera, y los resultados mostraron que el estacionamiento en carretera afectó significativamente el tiempo de viaje.

La simulación de tráfico es una herramienta común para investigar el impacto del estacionamiento en la carretera. Yang et al. utilizaron el software VISSIM para explorar el impacto del estacionamiento en carretera en el tráfico dinámico (especialmente en la capacidad), desarrollaron un modelo de tráfico de retraso promedio del vehículo y verificaron la confiabilidad del modelo a través de la simulación²⁰. Gao et al. analizaron el efecto del estacionamiento en carretera sobre el tráfico mixto bajo cuatro tipos de interferencia de tráfico utilizando el mismo software¹⁸. Guo et al. utilizaron un modelo de autómatas celulares para analizar la influencia del estacionamiento en carretera en las características del tráfico vehicular (capacidad de carril y velocidad del vehículo) a través de la simulación Monte Carlo en diferentes escenarios²¹. Bajo el marco de la teoría del tráfico trifásico de Kerner, Hu et al. analizaron el impacto del comportamiento de estacionamiento temporal en carretera en el flujo de tráfico basado en el modelo de autómatas celulares²². Estos estudios muestran que el estacionamiento en carretera tiene un gran impacto negativo en la eficiencia del tráfico.

El departamento de gestión del tráfico está interesado en comprender el efecto de los vehículos estacionados en la carretera en el flujo de tráfico. La longitud y el grado específicos del efecto son importantes para gestionar los problemas con el estacionamiento en carretera, por ejemplo, al proporcionar información sobre cómo delimitar los estacionamientos, determinar las zonas de no estacionamiento y regular la duración del estacionamiento. En este estudio, se diseñó un protocolo para examinar el efecto de un solo vehículo estacionado en la carretera en la operación del tráfico. El procedimiento se puede resumir en los siguientes pasos: 1) preparación del equipo, 2) selección de la ubicación de recolección de datos, 3) selección del tiempo de investigación, 4) recolección de los datos, 5) realización del análisis de datos, 6) construcción del modelo de simulación, 7) calibración del modelo de simulación y 8) realización del análisis de sensibilidad. Si no se cumple algún requisito en estos ocho pasos, el proceso es incompleto e insuficiente para demostrar la efectividad.