（上海大学 土木工程系，上海，200072）
【摘 要】地下停车场车位泊车适用性分析是建立在车位泊车空间分析上的一套体系，需要对车辆泊车的运动学模型进行分析，引出垂直泊车的路径规划，由此可以准确描述出车位所需泊车的最小空间。基于上述轨迹分析，从车辆路径对库位顶点距离等因素上着手，结和SPSS软件进行多元线性回归分析，最终得出适用性系数。
【关键词】垂直泊车；车位适用性；多元线性回归；地下停车位
随着我国汽车保有量的不断增长，各大中型城市凸显出泊车配比率低的窘境，因此人们设法建立起一套完整的体系使得地下停车场能够在最有限的空间内规划停得更多的车辆。同时，如今小区或商场的地下停车场正设法采用泊车空间适用性指标的策略来划分各车位的阶梯定价，由此则更需要车位泊车空间适用性分析来对车位的各项属性进行合理的定性和量化。
1．地下停车位空间适用性分析
1.1 泊车路径对车位适用性判断
通过泊车路径的预测能够从两方面判断车位的适用性：
（1）采用一段式泊车操作的极限初始区域
能否采用一段式泊车是车位适用性判断的一大标准。当试验车的后轮行驶至图1的目标车位，其阴影部分区域为能够进行一段式泊车操作的极限区域，即当车辆超出此阴影范围，只能采取两段或多段式泊车操作，增大了泊车的难度。此外，泊车的极限范围是自转向过程中，车辆以最小转弯半径行驶圆弧长，并躲避障碍物的临界碰撞点为参考依据，结合场地空间约束就能够描述出一段式泊车极限初始位置，以此区分两段式泊车操作，判断出车位的易用性。
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图1 丰田凯美瑞一段式泊车轨迹示意图
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图2 铃木奥拓一段式泊车轨迹示意图
上图1为小型车丰田凯美瑞的一段式泊车轨迹，与图2微型车铃木奥拓泊车轨迹对比可见，车型的大小对极限初始区域产生三方面的影响——①极限初始阴影区域随着车型的减小而变得更宽裕，增加了车位的舒适性；②微型车泊车的极限区域相对更贴近车位的两侧，不需要预留很长一段距离进行泊车预准备，容许驾驶员对即将入库点距离判断的失误；③随着车型的变小，一段式泊车的最小垂直距离C点会更贴近同侧车道线，增大了一段式泊车的使用概率，增大了车位的易用性。
（2）停车位前车辆泊车活动区域（图3）
把一段式泊车各种可能的轨迹围成一块整体区域，可以得到图7所示车辆出入库活动范围示意图，通过对泊车活动区域的了解，就能够判别车辆在泊车的过程中是否会因为场地限制条件，对车位的舒适性产生影响。如图4所示，1号车位最小泊车活动区域受到右边车库外墙的影响，缩近了泊车最小活动区域，右侧则与车道转弯区域重叠，不可避免的会因其他车辆的行驶而受到限制。因此，对泊车活动区域的认知能够很好的分析车位的易用性，预知泊车操作过程突发的一些情况。
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图3 试验车一段式泊车活动区域
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图4 停车场内某车位示意图
2.2 车位顶点距离对车位适用性分析
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图6 入库顶点距离y示意图
车位顶点距离对车位的适用性是基于车位前含柱或墙遮挡时，妨碍泊车正常入库的情况（图5），其适用性体现在两方面：
（1）车位顶点的y值缩减泊车初始区域大小（图6）
上图6在车位顶点J处设置了结构柱，按无障碍物一段式泊车操作，从C点进行泊车行驶会与结构柱发生碰撞，因此需要使初始泊车区域提高，区域大小从ABC缩减至ABD后才能满足泊车要求，缩减量约为原来的45%。图7为某微型车在两种情形下的垂直距离对比，两段曲线始终保持着近似等量的，初始区域中随着垂直距离v不断减小，对泊车操作更多的只能使用繁琐的多段式泊车，影响泊车入库的易用性。
（2）车位顶点前障碍物影响出库视线（图8）
根据研究显示，车辆一侧因视线遮蔽，出库时与他车发生碰撞造成车头损毁率占因泊车事故造成车辆部件损毁率的32.3%，可见停车位的舒适性应于考虑从出库时的安全性。图8中视线因结构柱缩减的视角角度为，此角度可根据余弦定理求出相应的角度值。经计算，同为车位宽2.4米的情况下，微型车铃木奥拓被遮蔽的角度为，小型车丰田凯美瑞被遮蔽的角度为，因此出库视线的遮挡对车型的变大产生的影响更为显著，符合参数整车长引入在的表达式中。
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图8 因障碍物出库时视角遮蔽的示意图
2.3 车位适用性影响因素的多元线性回归分析
多元线性回归是分析一个随机变量与多个变量之间线性关系的最常用的统计方法，其回归经验方程为：，其中y为被解释可观察随机因变量，为可观察的一般解释自变量，为待定模型参数，为模型常数项，为不可观测的随机误差【10】。多元线性回归用变量的观察数据拟合所关注的变量和影响它变化的变量间的线性关系式，并可检验影响变量的显著程度以及比较它们作用大小，从而可以从多个变量的变化情况，解释和预测另一个变量的变化。
建立多元回归模型需要确定因变量和自变量，自变量可以是间距测度变量，对车位易用性的影响因素进行量化分析，建立起影响因素量化标准并以此确定自变量x，现将影响因素的量化标准罗列如下：
（1）考察泊车路径对车位适用性判断：以泊车活动区域的完整性来衡量，其中将空间影响性划分成四个等级——①完整一段式泊车活动空间；②一段式泊车空间部分重叠于通车道转角或公共必经路段，及较宽裕二段式或多段式停车活动空间；③泊车活动区域部分受建筑障碍物影响，或仅能从一侧入库且方向为顺车道向；④仅能从一侧泊车入库且方向为逆车道向。按以上标准从易至难将取值范围定为1至4。
（2）考察车位入库角对车位适用性判断：以通车道内两相对车位采取一段式或多段式泊车方法，并结合实际道路具体可操作方法作为衡量标准，分别将两种方法自易至难赋值为1至2。
（3）考察库位顶点对车位适用性判断：以同车道顺向时同侧车位三种停放模式作为参照标准——①车位的两侧含其他相邻停车位；②车位的外侧含建筑障碍物（即泊车时障碍物不进入主后视镜内）；③车位的内侧含建筑障碍物（即泊车时障碍物进入主后视镜内），同样将上述情况分别取值设为1至3。
（4）考察车位宽度对车位适用性判断：以不同车位宽度作为判断依据——①特殊照顾加宽车位（如3.0米宽车位）；②大部分设置的标准车位（如2.4米宽车位），取值范围为1至2。
（5）考察车道宽度对车位适用性判断：以不同车道宽度作为判断依据——①目标车位前为停车场内较窄通车道；②目标车位前为停车场内较宽通车道，在研究对象中取值范围为1至2。
数据处理采用SPSS Ver19.0进行多元逐步回归算法并对比程序默认进入法算法。多元逐步线性回归是为了得到一个稳健可靠的回归模型，逐步考虑按贡献度大小逐一挑选可能影响y的重要变量并代入回归方程，其对每一引入方程的影响因子进行F检验（方差齐性检验），根据样本计算的F值服从分布，并可以计算出这一检验值所对应的概率（显著水平），选入水准为，剔除水准为，确保每次引入的新显著性变量前回归方程包含对y显著的变量，直至不显著因素为止，计算过程使回归方程始终只保留重要的变量。
在的水平上，以交通事故中地下停车场内泊车事故率作为因变量，逐步进入方程的自变量，因此可以从多元逐步回归分析中建立起事故率与各泊车因素之间的量化联系，以此发现显著因素作为最终定价的系数因子。
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最终逐步回归保留下并进入回归模型的变量有两个，分别为泊车路径和车道宽度，他们对地下停车位易用性产生显著的影响，也符合前进法sig值小于0.05的两项。为了检验方程的拟合优度，用回归方程确定系数进行衡量，模型复相关系数R为0.878（进人法0.896），确定系数为0.770（进入法0.803），调整确定系数为0.752（进入法0.758），标准估计误差为0.059（进入法0.058），这表明回归方程能解释泊车易用成功率变异的77%（进入法80.3%）。
3．结论
本文基于对地下停车位垂直泊车路径规划的理论分析，着重于地下停车位易用性的分析和研究，逐项评估停车场内的建筑结构环境特征对泊车成功率产生的不同影响，继而建立一套车位易用性标准作为多元线性回归的x解释因变量。通过SPSS软件计算，得出基于回归方程下的车位适用性系数。
参考文献：
[1]吴瑞鸿,张光仁,车辆倒车运动轨迹理论推导与验证[J],车辆研测资讯,2006,07
[2]赵玲,平行泊车方法研究与仿真[D],长安大学硕士学位论文,2009,05
[3]汽车库建筑设计规范JGJ100-98
[4]高航,自动垂直泊车方法研究[D], 中国科学技术大学硕士学位论文, 2011, 05
[5]万凯林,李增强,任传兵,张强,黎予生,自动垂直泊车模糊控制策略研究, 2013中国汽车工程学会年会论文集,2013
[6]程力,柳博,自学考试试题难度影响因素的多元回归分析[J],教育科学第28卷第3期,2012,06
[7]董圣鸿,漆书青,戴海崎,丁树亮,题目难度、区分度参数人工赋值方法的研究[J],考试研究,2005
[8]纪新帅,辛全才,向华琦,基于SPSS的重力坝变形监测资料多元逐步回归分析[J],中国农村水利水电,2012
[9]马亮亮,田富鹏,逐步回归分析在糖尿病发病情况中的应用[J],渤海大学学报(自然科学版)第30卷第4期 ,2009,1
[10]郭志刚,社会统计分析方法——SPSS软件应用,中国人民大学出版社,1999,12
论文作者:姚艺
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/9
标签：车位论文; 段式论文; 适用性论文; 区域论文; 变量论文; 车道论文; 障碍物论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;