Summary

הערכת ההשפעה של חניה בצד הדרך ברחוב עירוני דו-כיווני

Published: January 20, 2023
doi:

Summary

במחקר זה מנותחת השפעת החניה בצד הדרך על רחוב עירוני. התהליך כולו מורכב מאיסוף נתוני תנועה, עיבוד נתונים, סימולציית פעולה, כיול סימולציה וניתוח רגישות.

Abstract

חניה בצד הדרך היא תופעת תנועה נפוצה בסין. רחובות עירוניים צרים, דרישות חניה גבוהות ומחסור בחניונים מאלצים את הציבור לעסוק בחניה אקראית בצד הדרך. מוצע פרוטוקול לקביעת ההשפעה של רכב חונה בצד הדרך על כלי רכב חולפים. בחקירה זו, נבחר רחוב עירוני דו-כיווני ודו-מסלולי שבו רכב אחד חונה בצד הדרך לאיסוף נתוני תנועה. על בסיס נתונים אלה נקבעת השפעתם של כלי הרכב החונים בצד הדרך על מסלולם ומהירותם של כלי רכב חולפים. בנוסף, מודל מיקרוסימולציה מיושם כדי לקבוע את ההשפעה של חניה בצד הדרך על אורך התור המרבי, עיכוב, פליטות, ואינדיקטורים אחרים תחת נפחי תנועה שונים על פי ניתוח הרגישות. התוצאות מראות כי כלי רכב החונים בצד הדרך משפיעים על מסלולם של כלי רכב חולפים לאורך כ-80 מ’ ויש להם השפעה שלילית על המהירות, כאשר המהירות הנמוכה ביותר נצפית במיקום הרכב החונה בצד הדרך. תוצאות ניתוח הרגישות מצביעות על כך שנפח התעבורה עולה באופן סינכרוני עם ערכי המחוון. הפרוטוקול מספק שיטה לקביעת ההשפעה של חניה בצד הדרך על מסלול הנסיעה והמהירות. המחקר תורם לניהול מעודן של חניה עתידית בצד הדרך.

Introduction

האצת העיור מלווה בעלייה ברורה בבעלות על כלי רכב מנועיים ובזרימת התנועה העירונית. בשנת 2021, הבעלות על רכב בסין הגיעה ל -378 מיליון, המייצגים גידול של 25.1 מיליון לעומת זה בשנת 20201. עם זאת, המצב הנוכחי עם קיבולת כבישים לא מספקת וטכנולוגיית ניהול תנועה מוגבלת הוביל לפער ברור יותר ויותר בין היצע וביקוש לתנועה עירונית. לכן, עומסי התנועה בכבישים התגברו בהדרגה. כבעיה הנפוצה ביותר בתחבורה עירונית, עומסי תנועה גורמים לסכנות רבות ומושכים תשומת לב רבה מחוקרים 2,3,4. בנוסף להארכת זמן הנסיעה, עומסי התנועה גם מחמירים את הזיהום הסביבתי, מגבירים את צריכת האנרגיה ומגבירים את פליטת המזהמים ב-5,6,7,8. יש מתאם חיובי בין גודש התנועה לשיעורי התאונות 9,10. מלבד ההשפעות שהוזכרו לעיל, גודש התנועה הגובר פוגע בהכנסה ובתעסוקה11, והשפעה זו קשורה קשר הדוק לחיי היומיום של אנשים ובכך הופכת את זה לאחת הבעיות המרכזיות בערים. עם התפתחות הערים, ההשפעה השלילית של הגודש בכבישים על החברה תמשיך לגדול.

עומסי התנועה משקפים באופן מקיף בעיות תנועה עירוניות רבות, ביניהן החניה היא העיקרית. התרחבות האוכלוסייה העירונית והגידול במספר כלי הרכב משפיעים לרעה על היצע החניה ועל הביקוש לחניה. במערכת החניה, חניה בצד הדרך נפוצה בתנועה עירונית ומהווה אמצעי חשוב לטיפול בחוסר האיזון בין היצע החניה לביקוש. חניה בצד הדרך משתמשת במשאבים משני צידי הכביש כדי לספק מקומות חניה. חניה בצד הדרך נוחה, מהירה, גמישה וחסכונית במקום בהשוואה למתקני חניה אחרים. עם זאת, חניה בצד הדרך תופסת משאבי כביש, ולא ניתן להתעלם מהשפעותיה השליליות. בערים העוברות פיתוח מהיר במדינות מתפתחות, דרישות החניה הגוברות הופכות את החניה בצד הדרך לעמוסה יתר על המידה, ובכך מפחיתות את בטיחות התנועה, איכות האוויר והמרחב הציבורי12. לכן, יש לטפל בבעיית החניה בצד הדרך.

מקום חניה בצד הדרך יכול להיות ממוקם בשני תרחישים: (1) הנתיב הלא ממונע (כלומר, בכבישים רחבים עם נתיבים ממונעים ולא ממונעים נפרדים, חניה בצד הדרך תופסת מקום בנתיב הימני הלא ממונע ביותר); ו-(2) הנתיב המעורב של כלי רכב מנועיים ולא מנועיים, שהוא לעתים קרובות כביש צר עם נפח תנועה נמוך. מכיוון שכלי רכב מנועיים ולא מנועיים חולקים משאבי כביש, חניה בצד הדרך מובילה לעתים קרובות לכאוס בפעולות התנועה בתרחיש השני. עם זאת, רוב המחקרים הקיימים התמקדו בתרחיש הראשון 13,14,15,16,17,18.

כאשר מקום חניה בצד הדרך קיים בנתיב הלא ממונע, ואם אין בידוד חובה של הנתיבים הממונעים והלא ממונעים, החניה בצד הדרך מובילה בעקיפין לתנועה מעורבת. מקום חניה בצד הדרך מקטין באופן משמעותי את הרוחב האפקטיבי של הנתיב הלא ממונע, ובכך מגדיל את ההסתברות שכלי רכב לא מנועיים יעברו בנתיב הלא ממונע ויתפסו את הנתיב הממונע הסמוך. ההתנהגות נקראת חציית נתיב16. מחקרים רבים בחנו את ההשפעה של חניה בצד הדרך בנתיב הלא ממונע על זרימת תנועה מעורבת. בהתבסס על מודל האוטומטים התאיים, Chen et al.13 העריכו את ההשפעה של חניה בצד הדרך על פעולות תנועה הטרוגניות ברחובות עירוניים באמצעות חקר קונפליקטים של חיכוך וגודש בין כלי רכב מנועיים ולא מנועיים 13. חן ואחרים הציעו מודל התנגדות כביש של זרימת תנועה מעורבת על ידי התחשבות בהשפעת חניה בצד הדרך17. בנוסף, כמה מחקרים בחנו את ההשפעה של חניה בצד הדרך רק על כלי רכב מנועיים. Guo et al. הציעו שיטה המבוססת על משך הסיכון, אשר שימשה לניתוח כמותי של זמן הנסיעה של כלי רכב מנועיים בקטעי חניה בצד הדרך19, והתוצאות הראו כי חניה בצד הדרך השפיעה באופן משמעותי על זמן הנסיעה.

סימולציית תנועה היא כלי נפוץ לחקר ההשפעה של חניה בצד הדרך. Yang et al. השתמשו בתוכנת VISSIM כדי לחקור את ההשפעה של חניה בצד הדרך על תנועה דינמית (במיוחד על הקיבולת), פיתחו מודל תנועה ממוצע של כלי רכב, ואימתו את אמינות המודל באמצעות סימולציה20. Gao et al. ניתחו את ההשפעה של חניה בצד הדרך על תנועה מעורבת תחת ארבעה סוגים של הפרעות תנועה באמצעות אותה תוכנה18. Guo et al. השתמשו במודל אוטומטים סלולריים כדי לנתח את ההשפעה של חניה בצד הדרך על מאפייני התנועה של כלי רכב (קיבולת נתיב ומהירות הרכב) באמצעות סימולציית מונטה קרלו תחת תרחישים שונים21. במסגרת תאוריית התנועה התלת-פאזית של קרנר, הו ואחרים ניתחו את ההשפעה של התנהגות חניה זמנית בצד הדרך על זרימת התנועה בהתבסס על מודל האוטומטים הסלולריים22. מחקרים אלה מראים כי לחניה בצד הדרך יש השפעה שלילית גדולה על יעילות התנועה.

מחלקת ניהול התנועה מעוניינת להבין את ההשפעה של כלי רכב חונים בצד הדרך על זרימת התנועה. האורך ומידת ההשפעה הספציפיים חשובים לניהול בעיות בחניה בצד הדרך, למשל, על ידי מתן מידע כיצד לתחום חניונים, לקבוע אזורים שאינם חניה ולהסדיר את משכי החניה. במחקר זה, פרוטוקול תוכנן לבחון את ההשפעה של רכב אחד החונה בצד הדרך על פעולת התנועה. ניתן לסכם את ההליך בשלבים הבאים: 1) הכנת הציוד, 2) בחירת מיקום איסוף הנתונים, 3) בחירת זמן החקירה, 4) איסוף הנתונים, 5) ביצוע ניתוח הנתונים, 6) בניית מודל הסימולציה, 7) כיול מודל הסימולציה, ו-8) ביצוע ניתוח הרגישות. אם דרישה כלשהי בשמונת השלבים הללו אינה מסופקת, התהליך אינו שלם ואינו מספיק כדי להוכיח יעילות.

Protocol

1. הכנת הציוד ודא שכל הציוד הנדרש זמין: מכ”מים, מכשיר לייזר בצד הדרך, מחשבים ניידים, סוללות, מצלמה, רחפן, חצובה רפלקטיבית, הכבלים המתאימים וחצובות התקנים. 2. בחירת מיקום איסוף הנתונים (איור 1) בחר את מיקום איסוף הנתונים. ו?…

Representative Results

מסמך זה מציג פרוטוקול לקביעת ההשפעה של חניה בצד הדרך על כלי רכב חולפים בכביש עירוני דו-כיווני ודו-מסלולי באמצעות איסוף נתוני תנועה וסימולציה. כביש נבחר כאתר המחקר (איור 1), ורכב חנה במיקום המתוכנן בצד הדרך. מכ”מים, מכשיר לייזר בצד הדרך ומצלמה הופעלו כדי לאסוף את מסלול הרכב, המ…

Discussion

לא ניתן להתעלם מהשפעת החניה בצד הדרך ברחובות עירוניים, ויש לטפל בחניה אקראית30,31. פרוטוקול לקביעת ההשפעה של חניה בצד הדרך על זרימת התנועה ברחוב עירוני דו-כיווני מוצג כאן. איסוף הנתונים מפרט את שינויי המסלול והמהירות של כלי רכב חולפים הנגרמים על ידי חניה בצד ה…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

המחברים רוצים להודות לתוכנית המחקר המדעית הממומנת על ידי מחלקת החינוך המחוזית של שאאנשי (תוכנית מס ’21JK0908).

Materials

battery Shenzhen Saiqi Innovation Technology Co., Ltd LPB-568S
cables for radar BEIJING AOZER TECH & DEVELOPMENT CO.,LTD
cables for roadside laser device MicroSense
camera Sony Group Corp HDR-CS680
camera tripod Sony Group Corp
drone SZ DJI Technology Co.,Ltd. DA2SUE1
laptop Dell C2H2L82
radar BEIJING AOZER TECH & DEVELOPMENT CO.,LTD CADS-0037
radar tripod BEIJING AOZER TECH & DEVELOPMENT CO.,LTD
reflective tripod Beijing Shunan liandun Technology Co., Ltd
roadside laser device MicroSense

References

  1. He, Y. X. A traffic capacity model of lane occupation. Applied Mechanics and Materials. 599-601, 2083-2087 (2014).
  2. Hua, S. Y., Wang, J. L., Zhu, Y. Cause analysis and countermeasures of Beijing city congestion. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 96, 1426-1432 (2013).
  3. Yang, H. X., Li, J. D., Zhang, H., Liu, S. Q. Research on the governance of urban traffic jam based on system dynamics. Systems Engineering-Theory & Practice. 34 (8), 2135-2143 (2014).
  4. Rajé, F., Tight, M., Pope, F. D. Traffic pollution: A search for solutions for a city like Nairobi. Cities. 82, 100-107 (2018).
  5. Abdull, N., Yoneda, M., Shimada, Y. Traffic characteristics and pollutant emission from road transport in urban area. Air Quality, Atmosphere & Health. 13 (6), 731-738 (2020).
  6. Shi, K., Di, B. F., Zhang, K. S., Feng, C. Y., Svirchev, L. Detrended cross-correlation analysis of urban traffic congestion and NO 2 concentrations in Chengdu. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 61, 165-173 (2018).
  7. Lu, Q. Y., Chai, J., Wang, S. Y., Zhang, Z. G., Sun, X. C. Potential energy conservation and CO2 emissions reduction related to China’s road transportation. Journal of Cleaner Production. 245, 118892 (2020).
  8. Sánchez González, S., Bedoya-Maya, F., Calatayud, A. Understanding the effect of traffic congestion on accidents using big data. Sustainability. 13 (13), 7500 (2021).
  9. Fuente, J., Rolloque, A. C., Azas, P., Alcantara, M. M. Young road safety advocate program, the "peer to peer" approach in teaching pedestrian safety. Injury Prevention. 22, 67 (2016).
  10. Jin, J., Rafferty, P. Does congestion negatively affect income growth and employment growth? Empirical evidence from US metropolitan regions. Transport Policy. 55, 1-8 (2017).
  11. Ajeng, C., Gim, T. Analyzing on-street parking duration and demand in a metropolitan city of a developing country: A case study of Yogyakarta City, Indonesia. Sustainability. 10 (3), 591 (2018).
  12. Chen, J. X., Li, Z. B., Jiang, H., Zhu, S. L., Wang, W. Simulating the impacts of on-street vehicle parking on traffic operations on urban streets using cellular automation. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 468, 880-891 (2017).
  13. Ye, X. F., Chen, J. Impact of curbside parking on travel time and space mean speed of nonmotorized vehicles. Transportation Research Record. 2394 (1), 1-9 (2013).
  14. Ye, X., Yan, X. C., Chen, J., Wang, T., Yang, Z. Impact of curbside parking on bicycle lane capacity in Nanjing, China. Transportation Research Record. 2672 (31), 120-129 (2018).
  15. Guo, H. W., Gao, Z. Y., Zhao, X. M., Yang, X. B. Traffic behavior analysis of non-motorized vehicle under influence of curb parking. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology. 11 (1), 79-84 (2011).
  16. Chen, J., Mei, Z. Y., Wang, W. Road resistance model under mixed traffic flow conditions with curb parking. China Civil Engineering Journal. (09), 103-108 (2007).
  17. Gao, L. P., Sun, Q. X., Liu, M. J., Liang, X., Mao, B. H. Delay models and simulation on mixed traffic system with curb parking. Journal of System Simulation. 22 (003), 804-808 (2010).
  18. Guo, H. W., Gao, Z. Y., Yang, X. B., Zhao, X. M., Wang, W. H. Modeling travel time under the influence of on-street parking. Journal of Transportation Engineering. 138 (2), 229-235 (2012).
  19. Yang, X. G., Long, L., Pu, W. J. Optimal distance between one-side curbside parking location and signalized intersection. Journal of Tongji University (Natural Science). 33 (3), 297-300 (2005).
  20. Guo, H. W., Wang, W. H., Guo, W. W. Micro-simulation study on the effect of on-street parking on vehicular flow. 2012 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems. , 1840-1845 (2012).
  21. Hu, X. J., Hao, X. T., Wang, H., Su, Z. Y., Zhang, F. Research on on-street temporary parking effects based on cellular automaton model under the framework of Kerner’s three-phase traffic theory. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 545, 123725 (2020).
  22. Shao, Y., et al. Evaluation of two improved schemes at non-aligned intersections affected by a work zone with an entropy method. Sustainability. 12 (14), 5494 (2020).
  23. Shao, Y., et al. Evaluating the sustainable traffic flow operational features of an exclusive spur dike U-turn lane design. PLoS One. 14 (4), 0214759 (2019).
  24. Shao, Y., Han, X. Y., Wu, H., Claudel, C. G. Evaluating signalization and channelization selections at intersections based on an entropy method. Entropy. 21 (8), 808 (2019).
  25. Xi’an realtime traffic congestion delay index. AutoNavi Traffic Big-data Available from: https://trp.autonavi.com/detail.do?city=610100 (2021)
  26. Pan, B. H., et al. Evaluation and analysis model of the length of added displaced left-turn lane based on entropy evaluation method. Journal of Advanced Transportation. 2021, 2688788 (2021).
  27. Pan, B. H., et al. Evaluating operational features of three unconventional intersections under heavy traffic based on CRITIC method. Sustainability. 13 (8), 4098 (2021).
  28. Sun, J. . Guideline for Microscopic Traffic Simulation Analysis. , (2014).
  29. Koohpayma, J., Tahooni, A., Jelokhani, N. M., Jokar, A. J. Spatial analysis of curb-park violations and their relationship with points of interest: A case study of Tehran, Iran. Sustainability. 11 (22), 6336 (2019).
  30. Zoika, S., Tzouras, P. G., Tsigdinos, S., Kepaptsoglou, K. Causal analysis of illegal parking in urban roads: The case of Greece. Case Studies on Transport Policy. 9 (3), 1084-1096 (2021).

Play Video

Cite This Article
Pan, B., Liu, J., Chai, H., Shao, Y., Zhang, R., Li, J. Evaluating the Effect of Roadside Parking on a Dual-Direction Urban Street. J. Vis. Exp. (191), e63384, doi:10.3791/63384 (2023).

View Video