学校周边接送交通智慧引导设计

摘要：随着社会的发展和科技的进步，教育资源日趋集中、家庭教育支出不断增加使学生上下学出行方式趋向多元化，但在城市空间密集化、城市交通机动化的背景下，城市交通拥堵情况日益严重。城市学校周边交通拥堵程度日益加剧，智慧交通已经成为解决城市交通问题的重要手段。论文以利用学校周边接送交通为研究对象，探讨了智慧引导设计在提高接送效率、保障交通安全、缓解交通压力等方面的可行性及实施方案。

关键词：智慧交通；学校接送；引导设计

引言

1.1 问题的提出

1.1.1 研究背景

近年来，城市机动车加速进入家庭，家长通过小汽车接送学生上学的比例也逐年升高。城市有限的道路资源无法满足日益增长的机动车出行需求，城市拥堵情况逐年加剧，停车矛盾日益凸显。学生上下学往往与城市道路交通高峰会产生重叠，一方面学校接送车流对道路运行产生较大影响，同时接送车辆违章停车让本就脆弱的交通系统雪上加霜，在城市早晚高峰极易发生较为严重的交通拥堵。

目前的学校地块在规划管理过程中提出的相关停车配建指标与学校实际出行需求相差较大，特别是学生出行这方面，配建指标未考虑学校接送需求。目前国内学校接送中心设置较少，缺乏统一的设置标准和经验。考虑到受学校所处区位、规模、学校性质不同的影响，学生接送需求可能存在较大差异，同时学校周边交通条件及停车供需情况也不尽相同，所以应对学校接送中心配置进行研究，提出满足管理要求的配置方法。[1]本课题是在提高交通效率的同时优化城市内学校学生上下学接送模式、学校周边道路空间规划、解决学生上下学接送的安全问题，学生上下学时间与市区早晚上下班高峰时间重叠等问题。

1.2研究目标、内容

1.2.1 研究目标

（1）解决上下学时的秩序混乱，降低可能存在的安全隐患。

（2）改善学生候车条件，给予学生安全的上下学环境。

（3）减少因为上下学对周边路网的交通影响。

（4）优化校园周边的交通环境，改善交通流线，减少交通拥堵。

（5）探索利用智能交通系统和信息技术提高交通管理效率，实现交通拥堵问题的科学管理。

1.2.2 研究内容

利用现行的车辆识别装置将城市学校周边空间规划为临时车辆等候区，通过视频门禁组织在等候区孩子的家长车辆有序进入车辆等候区车辆停车位，组织车辆有序离开。应用软件与现有校园卡相结合，设计一套家校信息交换渠道用来规划上下学时间，给接送学生的家长车辆发放通过车辆识别装置的权限。车辆识别装置主要采用光学识别技术：通过摄像头捕捉车辆图像，然后利用图像处理技术分析车辆的特征（如车牌号码、车型、颜色等）进行识别。常见的光学识别技术包括车牌自动识别系统（ANPR/ALPR）。视频门禁主要采取刷卡/IC/ID卡识别技术：用户通过刷卡或使用IC/ID卡等物理介质进行身份验证，依此充分利用现行校园卡。通过这样的方法改善学校周边区域拥堵状况，提高学生上下学效率，减少交通安全隐患问题与相关交通事故的发生，提高学生及家长的幸福感和对学校的满意度。

2 校园学生上下学出行特征调查与分析

2.1 调查实施

2.1.1学生年龄对接送概率的影响

本文抽样调查了三所学校，分别抽取每个学校的每个年级中的一个班级（50人左右）对学生进行上下学方式的调查。为了便于调查， 本文采用学生年级来标定年龄因素。 调查对象分十二个年级，具体数据如下：

从图中的数据可知，年龄是影响接送概率恃性的显著因素。

2.2校园接送交通空间影响因素分析

2.2.1校园外部交通的因素

城市学校中的学生接送问题主要表现之一是在学生上下学时，到校接送的家长机动车车流过大，对校园周边道路的社会车辆的正常通行造成影响，形成城市校园周边道路的时段性交通拥堵问题。因而，校园外部交通的因素是设计城市校园的接送空间不可忽视的重要因素。通学路系统交通安全设施缺失严重。目前很多城市通学路路段上缺少独立的行人空间，受机动车或非机动车威胁严重;通学路道路交叉口上缺少保障学生安全通行的完善的系统设施，比如机动车减速物理设施、监控设施等;学校门口学生过街设施缺失严重，或只有地面人行横道但没有信号灯，更缺少立体过街设施，加上学校门口人车混杂等问题，使得学生上下学的便利性、安全性无法得到保证。[2]在缺乏完善的基础设施的校园外部道路上的通行压力主要集中在学生上下学时段的接送车辆与社会车辆的拥堵情况，可以理解为学生上下学时段道路车流量远远大于学校周边道路设计流量形成拥堵状况。

2.2.2校园周边空间与城市空间的因素

城市空间是指城市各个物质要素在时间或空间上有规律的布置或组合，是社会形态 各个要素变化发展的载体，并以此造就了城市空间的基本框架。学校与城市都是人类物质精神文明的产物，在市场经济及教育面向社会的背景下，学校与城市有着千丝万缕的联系。一方面，学校空间的发展要与城市发展相互协调，特别是学校的空间规划要将城市区位发展及交通环境作为影响因子考虑在内；另一方面，学校空间发展要把控城市空间发展趋势，提高学校空间规划预见意识，为满足城市服务需求的变化和长期发展寻求可能。[3]

3 学校周边接送交通智慧引导设计方案

3.1设计方案技术路线

学校利用一体化可移动识别装置然后根据家长的接送车流量、学校周边道路的交通状况、路面情况来设置，在校园周边路段的两端设置一些设备。学生家长的车辆通过识别装置的摄像头从临时停车场入口扫描车牌，进入临时的停车区接送学生。

学生开学前在我们设计的APP上填写自己家长的车牌号并与自己的学籍、姓名、班级等可以辨别个人的信息进行绑定。家长可以利用手机上的应用程序发出接送学生的信息，学校负责收集家长发送的信息并通知给相对于的学生。

统计被接送的学生的家庭住址或其父母的工作地点，通过地域划分成区域，计算出划分出的每个区域与学校的距离，按城市道路的限定速度计算出每个区域到达学校的平均时间，然后从用时少到用时多依次排序，在距离放学还有一定时间（最近的区域能到达学校的大致时间）向最近区域登记车牌的家长发送放学通知，最近区域的家长在放学时大致已到学校接孩子，其他区域的依次类推，利用这样的方法减少一定时间内到达学校周边道路的家长车辆总数。学校发送信息后前来接送的家长需要在手机上的APP中确认以此获得进入临时停车场的资格，经过程序的统计和计算得出有多少家长来接送孩子，在临时停车场的出入口的摄像头通过扫描家长车辆的到达量和驶出量来计算临时停车场的车辆数量，从而实时告知后续不同区域的家长最合适在几点到达学校。得到家长的回复后，被接送的学生利用学生卡进入位于学校内部的等候区，出口为校门刷卡处，当家长车辆通过临时停车场入口的扫描进入临时停车场后，学生等候区的电子屏幕按顺序显示进入车辆的车牌与对应的学生姓名，学生所在年级、班级。学生利用校园卡离开等候区进入临时停车场，家长车辆接到学生从临时停车场出口的摄像头扫描离开后自动取消权限，这个过程由智能AI负责分析管理，操作性简单，相关设备的技术成熟。

4. 仿真实验

4.1 实验原理

VISSIM是一款基于时间间隔和驾驶行为的模拟建模软件，以城市交通交通交通建模，可以分析城市交通交通在车道设置、交通交通各种交通状况运行状况，是评价交通工程设计和城市规划方案的有效工具。目前在大量的城市交通规划和改建项目中也得到广泛应用。利用VISSIM软件可以时刻修改项目流程与设计并用较少的时间得到大量、充足的有用数据，方便我们修改临时停车场的面积（识别装置规划的校门口道路面积）。

4.2 实验设计

（1）资料调查：收集相关资料，到网上了解城市学校放学时周边的交通情况并收集、获取相关数据。

（2）实地调研：在学生上下学时用录像的方式记录学生上下学的方式、学生从学校内到被家长用机动车接走的时间，分别收集城市学校上下学使用的时间。

（3）实践操作：在老师的指导下完成相关解决方案的设计，并通过Vissim、CAD分别根据收集到的学校内部道路和空间情况制作交通比例模型，输入实施本方案前后学生使用的时间等数据然后进行模拟、测评，进而对比使用本方案前后学生从放学到离开学校使用的时间，接送学生的家长机动车的交通延误等等。

4.3 仿真实验数据

本文实验数据来自张家界某中学放学时半小时，被机动车接送的学生离开学校所花时间分布，总计418名学生。

本方案使用参考的是基于交通流的“基本图”（Fundamental Diagram）来分析交通延误。简化公式后为：

延误时间=（（实际流量/道路容量）-1）*（路段长度/自由流速度）

通过实地考察与查询《城市道路工程技术规范》，得到张家界某中学前道路设计速度为50km/h的双向六车道，在本方案中实际影响的道路的道路容量大约为，1700pcu/h/车道*3车道=5100pcu/h，实际使用的路段长度约为0.5km，自由流速度是指在理想情况下，及没有交通干扰时，车辆可以安全行驶的最大速度，在本方案中为50km/h，公式中的实际流量Q=k*v，（Q为流量，k为密度，v为平均速度）将数据导入vissim中进行交通延误时间仿真得到以下数据。流量，密度，平均速度为三条车道的数据。

结语

通过实地数据收集与导入vissim仿真软件进行模拟实验，我们得出利用学校周边道路进行智慧型引导对解决学校上下学交通拥堵有较为突出优点，不仅投入成本较低，而且成分利用学院周边道路，更能降低交通事故发生的风险。

参考文献：

[1]韩敏， 陶小伢， 沈巍. 学校接送中心配置研究——以常州为例[J]. 城市道桥与防洪， 2021， （01）： 197-200+218+20-21.

[2]陆化普，张永波，王芳.中小学周边交通拥堵对策与通学路系统规划设计研究[J].城市发展研究，2014，21（05）：91-95+116.

[3]杨莉. 城市小学校前空间现状评价与对策[D].江南大学，2015.