道路通行能力分析范例6篇
道路通行能力分析范例6篇
道路通行能力分析范文1
【关键词】层次分析法;实际道路通行能力;路网通行能力;最大流
一、问题提出
开放小区能否达到优化路网结构、提高道路通行能力、改善交通状况的目的,以及改善效果如何?一种观点认为封闭式小区破坏了城市路网结构,堵塞了城市“毛细血管”,容易造成交通阻塞.小区开放后,路网密度提高,道路面积增加,通行能力自然会有提升.也有人认为这与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有关,不能一概而论.还有人认为小区开放后,虽然可通行道路增多了,相应地,小区周边主路上进出小区的交叉路口的车辆也会增多,也可能会影响主路的通行速度.本文拟建立关于车辆通行的数学模型,用以研究小区开放对周边道路通行的影响.
二、问题分析
本题主要讨论了小区开放对道路通行能力的影响问题.选取合适的评价指标对小区开放前后道路通行能力进行评价.利用道路基本通行能力、可能通行能力以及实际通行能力的计算公式对小区开放前后周边道路截面的通行能力的计算,初步判定对周边道路通行的影响.但只通过周边道路截面的通行能力不足以对道路通行的影响进行判断,我们还分析了小区开放前后周边道路的路网结构,通过增广路定理对周边道路的路网通行能力进行计算,得到小区开放前后周边道路的路网道路通行能力.最后,总结分析小区开放前后周边道路截面的通行能力和路网道路通行能力的变化情况对道路通行的影响.
三、模型假设
(1)假设不考虑小区内车辆停车情况;(2)假设小区内道路都是平路,无坡路,小区周边都是公路;(3)假设小区的每个出入口都是一条道路;(4)假O小区周边道路有两个及以上车道;(5)假设收集到的数据都是真实可靠的.
四、符号说明
五、模型建立与求解
(一)问题分析
上述模型就处于三种地段的三种类型小区做了层次分析,得出老城区实行开放式小区对周边道路通行影响大,新城区和偏远地区影响程度小.结合实际来看,新城区与偏远郊区道路通畅,交通状况好,几乎不会出现拥堵现象,所以,实行开放式小区意义不大,与模型分析结果相吻合,表明模型构建合理.老城区交通拥堵,车多人多,交通流量大,开放式小区主要实施在老城区,下面只对不同道路结构下老城区的道路通行能力做分析:(1)主干路;(2)次干路;(3)支路.
(二)各类干道主要技术指标
1.各类道路交通功能
2.各类各级城市道路主要技术指标
通过公式计算小区周边道路在小区开放前后的可能通行能力及实际通行能力来研究小区开放后对周边道路是否产生积极影响.小区开发后的周边道路实际通行能力与小区开放前的道路实际通行能力之差小于零,说明小区开放减弱了周边道路的通行能力,反之则增大了通行能力.
下面用具体公式进行分析计算.
3.基本通行能力
基本通行能力是指道路和交通均处于理想状态下的通行能力,是计算各种通行能力的基础,其理论计算公式为
4.可能通行能力
可能通行能力是在实际的道路和交通条件下,单位时间内通过道路上某一断面的最大可能交通量计算可能通行能力是以基本通行能力为基础,考虑到实际的地形、道路和交通状况,确定其修正系数,再以此修正系数乘前述的基本通行能力,即得到实际道路、交通在一定环境条件下的可能通行能力.
5.实际通行能力[4]
实际问题中,由于在多种因素的影响下,不可能满足道路和交通处于理想状态下的通行条件,所以,在实际道路和交通的情况下,实际通行能力的理论公式为
小区是否开放不改变道路基本通行能力.道路通行能力基本情况见下表4.
分别计算主干道、次干道和支路的实际通行能力.小区开放前因车辆不能随意穿过小区内部,所以周边道路看作没有交叉路口,交叉路口只分布在小区外部,不做研究,即f1=1.运用MATLAB计算主干路、次干路和支路的可能通行能力结果为Cke=[622.8,362.44,116.886],进一步得出实际通行能力为C=[498.24,308.074,105.1974].
8.小区开放后周边道路截面的实际通行能力
小区开放后交叉路口增多,路段服务水平改变,相应的道路通行能力改变
小区开放后交叉路口增多,路段服务水平改变,相应的道路通行能力改变.
【参考文献】
道路通行能力分析范文2
关键词:交叉口;通行能力;信号灯
引言
道路通行能力研究始于美国,从20世纪40年代起,尤其是二次世界大战结束以后,美国开始了道路通行能力的研究[3]。1944年,美国运输研究委员会(TransportationResearchBoard,简称TRB) 以诺曼(O.K.Normann) 为首成立了道路通行能力研究小组。在美国公路上进行了广泛的观测,获得了大量数据,经过分析、归纳,撰写成研究报告,于1950年出版了第一版 《道路通行能力手册》(HighwayCapacityManual,简称HCM),首次确定了基本通行能力、可能通行能力和实际通行能力的概念。
我国是一个人口大国,同时也是一个交通大国。与现代社会机动车辆飞速增长形成强烈对比的是,人类可利用的道路资源越来越有限,受土地、经济等因素制约,道路不可能无限制地建设。因此,对于现有道路,尤其对于新建道路采取必要措施,提高道路的使用率以及道路通行能力。
本文结合工程实例,以宁波―象山大目湾新城道路的建设为背景,对大目湾新城道路进行分析,并对如何提高道路的通行能力提出了相关的建议。
1 背景
宁波―象山大目湾新城为一座以休闲旅游为其特色主导产业,辅以居住、服务配套,以休闲旅游为特色的滨海新城[1]。新城的建设更加注重休闲、旅游、以及环保等概念。因而,新城道路等基础设施的配套,在满足服务功能的前提下,应该更加注重绿色、环保,节能减排等,以与新城的建设理念相匹配。
图1 新城路网分布图
大目湾新城道路,南北向以松兰大道、银波路、悦洋路为骨干,东西向以莱薰路、天安路、迎海路、以及后陈路为骨干,以 “四纵三横”七条框架性干路为骨架组成新城环状放射性道路网[2]。
路网内交叉口较多,车辆在道路交叉口处的停留,以及再启动,将带来机动车低速行驶所引发的机动车尾气污染。据研究,当机动车低速行驶时,污染物CH的排放量比正常行驶时要高2倍以上,而CO的排放量则高2.5倍以上。因此,采取必要措施减少车辆在交叉口处的停留,提高道路的通行能力是非常有必要的。
2 提高道路通行能力措施
根据《城市道路设计规范》,车辆在经过交叉口时,车速按道路设计时速的0.5―0.7计算。以及各个方向的车辆交错通行,都使交叉口成为了影响道路通行能力的节点,为影响道路通行的关键所在。因而,在满足服务功能的前提下,应尽量减少交叉口、信号灯的设置,使过往车辆能顺畅通行,减少机动车尾气的污染。
结合本工程项目的特点,并综合其它城市道路设置情况,认为可通过以下方式来提高道路交叉口通行能力,从而提高道路整体通行能力。
2.1 右进右出方式,减少信号灯设置
右进右出,即在道路出口处禁止左转弯,以提高道路定向通行能力。以大目湾新城为例:在新城道路建设过程中,部分支路与主干道交叉时,考虑不开口。如新城西北侧,松兰大道与部分支路交叉时,中间绿化带不开口,过往车辆可通过右进右出方式解决交通,以保证道路车辆顺畅通行。
右进右出方式优点在于,明确车辆行驶路权,使过往车辆顺畅通行。
2.2 合理减少信号灯控制的交叉口
合理的减少信号灯控制的交叉口,能明显提高区域道路的通行能力。
一般而言,道路按等级以平交的方式分,可分为主干道与主干道相交,主干道与次干道相交,主干道与支路相交,次干道与次干道相交,次干道与支路相交,支路与支路相交。
以大目湾新城道路为例,对其车流及交通流量进行分析。可知,对于一般城市道路,可以以下方式减少信号灯设置:
信号灯设置表
信号灯设置方式主干道次干道支 路
主干道设置信号灯设置信号灯不设信号灯
次干道----设置信号灯不设信号灯
支 路--------不设信号灯
(1)主干道与主干道相交、主干道与次干道相交需要设置信号灯;
(2)主干道与支路相交不设信号灯;
(3)次干道与支路相交,支路与支路相交时交通量不大,可不设信号灯。
2.3 合理设置环形平面交叉
环形平面交叉又称转盘,在道路交叉口设置转盘,过往车辆以进车让出车为原则,通过中间转盘绕行的方式通过交叉口。在交通量不大时,交叉口通过设置转盘的方式可以不设信号灯,使车辆顺畅通行。
多处交通案例表明,转盘在交通量较小时可以顺畅通行;但当交通量较大时由于车辆进入转盘时速度放慢,且需要绕行才能选择道路出口,导致大量车辆积聚于转盘上,使转盘成为堵车的节点。其次,转盘相对于一般交叉口而言,所占的用地面积较大。
因此,在道路交叉口设置转盘时需要谨慎选择设置。
图2 新城转盘例图
2.4 合理设置互通立交
立交是为保证交通互不干扰,而在道路、铁路交叉处建造的桥梁。广泛应用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。立交单纯按照跨越方式可以分为①跨线桥,在既有线路之上跨越。又分为分离式和互通式。前者只保证上下层线路的车辆各自独立通行;后者能使上下层线路的车辆相互通行,在平面和立面上修建复杂的迂回匝道,占用很多土地。为减少噪声,多采用预应力混凝土桥;②地道桥。从地下穿越既有线路。由桥洞、引道和附属结构组成,修建时,需拆迁地下管线,附属工程量大,远不如修建跨线桥经济,且设计时应注意净空、通风、照明、排水和防冰(严寒地带)等要求。
需要指出的是,道路采用立交方式,可以极大的提高道路的通行能力。但同时立交需要占用大块土地,对周围地块与人居影响非常大,且造价高昂。
因此,在本次的案例工程――大目湾新城中未作推荐。而在其它城市道路建设过程中,对立交的选择也应该慎重。
2.5 设置定向匝道
设置定向匝道,可使道路定向通行能力增加,可用于定向交通量较大的道路,解决主要车流,从而提高道路整体通行能力。
大目湾新城道路选择在适当的位置设置定向匝道,以解决局部定向交通。如迎海路与松兰大道交叉口,为主干道与主干道相交;迎海路又为新城对外的主要交通要道之一,同时此交叉口也是外界通往松兰山的主要通道,预计未来通往松兰山景区的交通量非常大。因此,考虑在迎海路与松兰大道交叉口设立通往松兰山方向的定向匝道,以解决通向松兰山景区方向的大量车流交通,从而提高交叉口的整体通行能力。
因此,城市道路建设过程中,对于单方向车流量非常大时,可以考虑设置定向匝道,来提高道路通行能力。
2.6 设置智能信号灯,增强道路通行能力
设置智能信号灯,指的是在需要设置信号灯的交叉口设置智能信号灯。减少车辆在交叉口的滞留,提高交叉口通行能力,减少汽车因低速行驶产生的尾气污染,达到节能环保的目的。
智能信号灯即一种能根据每个车道车辆多少确定信号灯时间长短的智能交通信号控制系统。
智能信号灯控制系统能在放行瞬间识别十字路口左转、直行、右转车道上的静态(红灯时)车辆数量,占道长度,并以此给出合适的绿灯时间,大大提高了通行效率,将以往红、绿灯时间规律变化的“呆灯”变成了能按车辆数量多少及时变化的“智灯”。
或者在原有信号灯基础上,人为调整各交叉口灯控时间:以大目湾新城道路――天安路(城市主干道)为例,可增加天安路绿灯时长,以及调整天安路各交叉口绿灯时间间隔,减少天安路直行车辆停留,使新城与主城区的沟通更为顺畅。
智能信号灯在其它城市也有使用,实践证明设置智能信号灯,将提高道路通行能力,减少车辆在交叉口的滞留,提高交叉通控制效率。减少因车辆滞留,通行不顺产生的尾气污染,达到节能环保的目的。
3 结论
提高道路通行能力的方法措施较多。本文仅结合工程实例,对道路的节点――交叉口提出相关建议以及措施,以提高道路的整体通行能力。结论可概括如下:
(1) 部分支路与主干道交叉时,以右进右出方式使车辆顺畅通行。
(2) 根据相交道路等级,合理减少信号灯控制的交叉口,减少车辆在交叉口处的停留。
(3) 根据实际情况,合理设置转盘以及立交,可极大的提高道路通行能力。
(4) 城市道路建设过程中,对于单向转向车流量非常大时,可以考虑设置定向匝道,来提高道路通行能力。
(5) 设置智能信号灯,减少车辆在交叉口的滞留,增强道路通行能力。
参考文献
[1] 道路交通标志和标线(GB5768.1-2009)[S].
道路通行能力分析范文3
关键词:道路通行能力;城市交通事故;影响;影响程度
道路通行能力是道路能够疏导或处理交通流的能力,它是在一定时间内通过道路某截面的最大通行能力。但车辆的通行能力并不是一个一成不变的定值,影响道路通行能力的因素有很多,我们归纳为四类。
一是道路条件,指街道或公路的几何组成状况(如车道宽度、侧向净空路面状态、道路线形、视矩及坡度等)和沿途条件(如沿途的街道化程度等)。
二是交通条件,指使用道路的交通流特性设计速度、客车、货车、大车、小车等交通组成和分布,车道中交通流量、流向及方向分布等。
三是管制条件,指道路管制设施装备的类型、管理体制的层次,交通信号的位置、种类、配时等是影响通行能力的重要管制条件。另外有车道使用限制、停车让路标志、转弯禁限等措施。
四是环境因素和心理因素。
在城市交通中,发生事故之后往往会引起该路段的车辆排队,出现交通阻塞。正确估价车辆排队长度及消散时间,不仅可为交通路网中最短路径的选择提供依据,而且能为交通管理部门正确指挥交通提供理论依据。传统的排队理论,单纯由空间使用需求量和通行能力的关系推算排队长度,为了考虑车流波动影响,从而使估计结果与实际出入很大。
道路堵塞时车辆排队长度和排队时间是交通管理与控制部门制定和实施管理控制措施的重要依据,对道路堵塞时车辆排队长度和排队时间计算方法研究具有重要的实际意义和应用价值。
交通事故发生地点不是道路正中央,最初对交通几乎没有影响,交通相对来说就是顺畅的。但这段时间车流量很大,由于有些人会抢在高峰期前通过,这段时期实际通行能力应该很强,并且呈增长趋势。但随着事故司机之间协调事故处理时间的延长,会使过往车辆通过此处降速,减速累积效果使实际过往车辆数量减少,加之下班高峰期的到来、道路的拥挤,削弱了此处的实际道路通行能力,随后呈下降趋势。
采用中央分隔带形式,减少了车流的对向干扰,车辆仅受到同向车道车辆的影响,其中外侧车辆又要受到道路开口、公交停靠站等的影响,而这种影响相对同向车流的影响要大,所以外侧车道的通行能力相对要小于里侧车道。
交通事故影响时间分析:由于从交通事故发生到检测到事故的发生、到接警以及事故现场的勘测、随后事故的处理和清理事故现场最后恢复交通,恢复交通后车辆的排队不继续增加等,整个过程需要一定的时间,可以分成三个时间段。第一时间段内,事故现场状态不变,具体分两种情况考虑: ① 事故只占用部分车道,这时还有剩余的通行能力,通行能力依赖于事故的严重程度。②若事故发生地点上游通行能力需求较小,则车辆可以较低的车速通过事故发生地点,上游车辆不会形成拥挤排队;若上游的交通需求通行能力较大,则交通流可按事故点的剩余断面通行能力通过事故点,超过该通行能力的车流在事故点上游排队。第二时间段内,确认交通事故发生后,相关部门到现场处理异常事件,在这个过程中,事故发生地点交通可能会受到新的影响,事故发生地点横断面的通行能力也随之发生变化,一般情况下会变小。而事发地点的上游交通情况会处于较严重的车辆拥挤,排队人数也会增加。第三时间段内,因为在上游交通产生车辆排队现象,在事故处理完成道路交通恢复时,车辆排队逐渐消散。
突发事件时车辆的排队长度受人们对特发事故的反应,认知和应对的过程的影响(由于此过程超出了我们的研究范围,此处就不做详细解释),发生事故时司机的第一反应是停车或慢行,所以刚开始车辆会排成长队。但这一段应对时间过后,会达到一个相对稳定的过渡期。再随着时间的增加车辆的排队长度会逐渐增加。直到事故处理完成,车辆的排队长度才逐渐减少,道路交通逐渐恢复正常。
参考文献:
道路通行能力分析范文4
关键字:不同流量,单双车道,入口匝道,通行能力
中图分类号:U491.223 文献标志码:A
Abstract: This study analyze the running state of the vehicle by a single or two-lane ramp import mainline roads of different traffic volume using gap acceptance theory and according to the characteristics of the distribution of the front gap from the main road in different flow, drawing on the relevant front gap from the distribution of measured empirical, and analyze a single two-lane ramp capacity. Improve the ramp capacity model in a certain degree in the multi-affecting factors. Provide the help to the ramp planning and design and the improvement of traffic organization and management .
Keywords: different traffic flow,single and double lane ramp,capacity
0 前言
匝道及其与主线连接段是道路交通流的瓶颈点和事故多发段,其通行能力是影响高架道路通行能力和服务水平的关键,同时也是确定匝道合理间距与密度以及制定合理交通管理方式的重要参数。对道路入口匝道通行能力的研究方法可分为两种:以服务水平为基础的方法和以空档接受理论为基础的方法。以服务水平为基础的方法,主要以美国的《道路通行能力手册》(HCM)[1]方法为代表,从宏观的角度来探讨人口匝道的通行能力;以空档接受理论为基础的方法[2][3][4],从比较微观的角度来考察入口匝道的通行能力。在建立模型时,也主要分为两类:经验回归模型[5],即建立主线第一车道流量与主线流量及上匝道进入流量的回归关系模型。以大量调查数据为依据,无须从理论上进行高架道路条件与交通流特性分析,但其适应性较差,不同类型的上匝道连接区的回归模型很难统一起来;另一类是迭代计算模型[6],利用交通流理论,建立匝道进入流量与主线流量及主线通行能力的相互关系模拟模型,通过迭代运算求得匝道进入流量作为其通行能力,该模型在我国具有一定的实用性,但公式复杂,计算较繁。
本文以空挡接受理论为基础,在前人的研究分析的基础上,着重分析了车辆在主线不同流量的情况下从单、双车道的匝道驶入主线的不同运行情况。从而进一步改进匝道通行能力的计算模型。
1 入口匝道及其连接处交通特性分析
1.1单车道匝道在不同流量下交通特性分析
根据间隙接受理论,单车道入口匝道车辆经匝道、变速车道进入道路时,其司机必须观察主线车道车辆间的间隙。当主路交通量较小,有各车道均有足够间隙时,匝道车辆到达匝道连接区域时,即可变速并穿越外车道直接汇入主线内侧车道;当仅有外侧车道有可接受间隙,而内侧车道不具备穿越或汇入条件时,匝道驶入车辆可汇入外侧车道;当车辆到达匝道连接区,主路外侧车道暂无可汇入间隙时,待汇入车辆在加速车道上一边加速一边等候主路车流出现大于驶入车辆的临界间隙,伺机汇入主路外车道;当主路交通量较大,接近或超过高速公路的实际通行能力,匝道车辆在变速车道上根本无法进入主路,在变速车道末端前停车等待。当匝道车辆等待时间超过一定范围后,驾驶员将进行强制合流,在入口匝道合流区出现主线车辆和匝道车辆相互争夺通行权,严重降低了交通效率。
1.2 双车道匝道在不同流量下交通特性分析
双车道入口匝道车辆进入变速区鼻端时,若交通量较小,第1、2车道均有可穿越或汇入间隙时,一般认为匝道左边车道直接穿越主线第1车道汇入第二车道,右边车道直接汇入主线第1车道;当变速区鼻端只有第1车道有可穿越或汇入间隙时,一般匝道右侧车道车辆可与左侧车道车辆竞争汇入主线第1车道,或沿变速车道一边加速一边寻找可接受间隙甚至在变速区末端停车排队等待,伺机汇入主线外侧车道;当主路交通量较大,接近或超过高速公路的实际通行能力,匝道两车道车辆在变速区鼻端都无法汇入主线交通流时,便交替进入变速区行驶或在变速车道末端前停车等待,并在此过程中伺机汇入主线。
1.3主线车道交通特性分析
匝道驶入车流进入变速区,便开始寻找主线车道的可穿越或汇入间隙,从而采取汇入主线车道的措施。在此影响下,主线外车道上的车流将受到最直接的干扰,这种干扰导致第1车道上的车流向内侧车道靠拢,有经验的驾驶员,在接近入口匝道的主线上游就开始从外侧向内侧变换车道,以减小所受匝道驶入车辆的影响,从而打破交通量在主线车道上的原始分布比例;在匝道流量较大时,匝道驶入车流强制性挤入第1车道,迫使第1车道上的部分车流转移到内侧车道上。
交通流在匝道连接区域的运行特性,使匝道连接区成为车流争夺交通需求空间的场所,上游主线车流与匝道驶入车流在此竞争,形成车辆运行的紊乱。在一定条件下可能增加合流区内车辆密度,减慢车流的运行速度,引起车头时距重新分布,影响车流运行的稳定性,其影响范围波及到合流影响区上下游的一段距离[1][7][8]。
2 匝道通行能力模型
2.1 基本假设
模型的建立基于如下假设:
主线为单向双车道道路;
匝道可容纳无穷多车辆排队;
匝道入口处有足够长的变速车道满足匝道车辆行驶、等待汇入;
车辆类型差异较小,可认为具有相同的临界间隙;
当主路间隙大于临界间隙时,匝道车辆方可汇入即不考虑特殊情况下车辆强制汇入主线的状态;
匝道上有足够的车辆列队进入主线,不考虑匝道车流到达分布对通行能力的影响。
2.2 不同流量下单车道通行能力模型
α——车头时距大于tm的自由流的比例;
q——主线车道流量(辆/s);
cn——匝道进入车辆数cnl(辆/s)
tm——最小车头时距(s);
h(s)——主线车道车流的车头时距(s)。
tg(s)——匝道车流的随车时距;
tc(s)——供匝道车辆穿越的车头时距的某一临界间隙;
th(s)——供匝道车辆汇入的车头时距的临界间隙;
λ——单位时间间隔的平均到达率(辆/s)。
由于主线车流量较小,车头时距服从负移位指数分布:
(t>tm)
那么
当tc≤h<tc+ tg时,允许一辆车进入主线;当tc+(k-1) tg≤h<tc+ ktg时,允许k辆车进入主线,则主线车道车流出现能够供k辆车进入主线的间隙的概率为:
当主线内外车道交通流量较小时,均存在穿越或汇入的插车间隙[3]。一般认为匝道驶入车辆直接进入主线内车道行驶。主线第1车道出现供k辆车穿越的间隙的概率为,第2车道存在可汇入的间隙为。所以,存在可穿越主线第1车道汇入第2车道间隙的概率为:
则
由假设,q1=q2=q,λ1=λ2=λ,级数求和可得:
若交通量逐渐增大时,车辆为了减少受到匝道驶入车辆的干扰。在连接区会向内侧车道靠拢,这时主线两车道,车辆分布不均,外侧车道车辆较少,当匝道车辆进入时,可能只有外侧车辆存在汇入间隙,而内侧车道无法汇入。这时外侧车道车流量仍然较小,车头时距服从负移位指数分布[3]:
第二条车道不出现车辆能汇入的间隙的概率为
则主线第一条车道出现k辆车能够汇入的间隙而第二条车道不能同时出现车辆汇入间隙的概率为:
匝道进入车辆数
当主线交通流较大时,车辆到达匝道连接区,主路外侧车道暂无可汇入间隙时,待汇入车辆在加速车道上一边加速一边等候主路车流出现大于驶入车辆的临界间隙,甚至在变速车道末端前停车等待,伺机汇入主路外车道[9]。此时的车头时距服从l阶Erlang分布:
其分布函数为
2.3 不同流量下双车道通行能力模型
双车道入口匝道车辆进入变速区鼻端时,若交通量较小,第1,2车道均有可穿越或汇入间隙时,一般认为匝道左边车道直接穿越主线第1车道汇入第2车道,右边直接车道汇入主线第1车道[3]。
匝道左右两车道能够进入主线的车辆数分别记为(辆/h),(辆/h),则匝道能够进入主线的车辆数cn(辆/s)为
式中,的计算方法与单车道的通行能力相同。
当主线第2条车道出现车辆能够汇入的间隙的概率为:
主线第1条车道出现k辆车能够汇入的间隙同时第二条车道也出现车辆能够汇入的间隙概率为:
推导可得匝道右车道进入主线的车辆数为
若主线两车道车辆分布不均,外侧车道车流量较小,内侧车道无法汇入车辆时,主线外侧车头时距服从负移位指数分布或2阶Erlang分布(应根据实际调查确定车头时距的分布情况,本文给出服从前者分布的概率模型),匝道左右两车道竞争交替进入主路。
第2车道不出现车辆能汇入的间隙的概率[3]为:
则主线第1车道出现k辆车能够汇入的间隙而第二条车道不能同时出现车辆汇入间隙的概率为
交替进入时,匝道左右两车道进入主线的车辆数应相同
当主路外线车辆较大时,在变速区鼻端匝道不易进入主线。匝道车辆会放弃在鼻端等待,而沿变速车道一边加速一边寻找可接受间隙甚至在变速区末端停车排队等待,伺机汇入主线外侧车道。
匝道左右车道的驶入车辆均先进入变速区,再进入主线。此时主线车头时距分布未受右侧匝道驶入车辆的影响,在主线车流量在一定的大小范围内服从2阶Erlang分布:
出现车辆能够汇入的间隙的概率为
则主线第一条车道出现k辆车能够汇入的间隙而第二条车道不能同时出现车辆汇入间隙的概率为:
匝道左车道的车辆在鼻端等待汇入主路,而右车道的车辆在变速区行驶或在变速区停末端车等待汇入主路。此时,主路外车道由于匝道左车道车辆的先于右车道驶入,主线车流量比之前进一步增大,所以在匝道右车道车辆汇入时,车头时距服从3阶Erlang分布。另外,当主线车流量本身就较大,达到一定的观察值范围时,即使不考虑匝道左侧车道车流的影响,主线车头时距也将服从3阶Erlang分布。
出现车辆能够汇入的间隙的概率为
则主线第一条车道出现k辆车能够汇入的间隙而第二条车道不能同时出现车辆汇入间隙的概率为:
并带入可得右侧匝道的通行能力。
3. 结语
本文综合考虑了主线不同流量下单,双车道两个影响因素,整合改进了匝道的通行能力模型。对之前单一分析各因素的研究进行进一步思考,并对其综合分析,减少了只考虑单一影响因素的片面性。目前,双车道匝道较为常见,更符合现实道路设施的设计,所以对其的研究也更有实际的作用。但只是从理论上进行分析,还有待在实践或仿真中对模型进行进一步的修正和改进。
参考文献
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道路通行能力分析范文5
关键词 城市出口路设计;道路通行能力;路幅宽度确定
中图分类号U12 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)46-0015-01
0 引言
近年来,我国各个城市的改革开放程度越来越深入,整个社会的经济发展也越来越快,为了适应人们日益提高的物质文化需求和日常的生产生活需要,加强城市基础道路设施的建设就显得迫在眉睫。由于我国正处在社会主义初级阶段的发展中,很多方面的建设都起步不久或在快速的改革和进步中,基于以往的城市建设没有全方面和科学性的规划,而且很多城市是从原来乡镇演化而来,道路基础设施存在很多的不足和需要改进的地方。我们也一再把目光投向经济建设中,却忽略的一些道路基础设施的建设,殊不知良好高效的交通环境会给我们的经济发展提供很多必不可少的便利条件。所以合理科学的城市出口路设计以及路幅宽度确定对于城市的发展和建设有着相当重要的作用。
1城市出口路设计通行能力及路幅宽度确定
城市出口路设计应根据“交通工程”中对于道路通行量,路幅宽度的确定规范,依据当地城市的实际情况对交通流量有一个整体的把握,通过实地勘察确定在什么时段是人们出行的高峰期,什么时候交通压力最大,什么路段容易造成拥堵,在做好事先的调查后,设计出合理的解决方案,进行科学规划,为人们提供舒适、方便、快捷的出行环境。而且在进行道路规划和路幅宽度的确定时,不能仅仅把目光放在眼前,只解决当下的问题,要知道公路的建设是一项使用期限长、稳定性高的工程。建成后不会在短期内经常进行改动,所以,不仅要考虑眼下的问题,也要满足远景交通的需求,要看到未来交通的发展趋势,尽量满足日后不断发展的道路交通需求。
对于单车道通行能力的确定,一般按照载重车来考虑,在时速为60km/h的情况下,单车道的通行能力为900辆/h。在大城市中,白天是禁止大货车通行的,所以城市中的通行车辆大多以小客车和轿车为主。在进行市内交通道路设计时,应以小客车的通行标准为主。而对于城市出口路,则较多以大客车和载重车辆为主,经调查,城市间的过境车辆多为载重卡车或客车,顾及于市内的交通状况,他们很少愿意走市内的道路。这就需要按照大货车的通行标准对城市出口路进行合理有效的设计与规划,保证他们顺利通行。在理论计算的基础上,需要结合实际对具体状况有一定的修正和人性化修改。一般多为考虑通行车辆的种类,可以根据《道路通行能力手册》,对基本单车道道路宽度等一系列系数加以修改。下面举一例说明实际通行量的计算方法。若实际道路宽度为3.75m,大于规定路宽0.1m,可取修正量为1;两侧净空领域修正量为0.81;考虑到有些道路有纵坡的情况,车辆的行驶速度会略有不同,但影响不大,设定修正量为1;补充一些道路视距不足的现象,规定修正量为0.88;还有一些道路岔口和途中行驶条件的差异,设定修正量为0.9。这样根据实际情况可大概计算出道路车辆通行能力为900×1×0.81×1×0.88×0.9=577辆每小时。可以根据对道路修正后得出的实际通行能力对道路进行规划与设计。
关于城市出口路设计通行能力及路幅宽度确定的方面,不仅要从车道设计这样的细节上来把握,对速发展的交通建设,我们也要从宏观和长远的角度来考虑。目前,我国很多城市的道路规划和设计都显得较为粗糙和不足,而出于对整个城市的整体规划和城市将来的发展方向来考虑,我们必须详细了解这个城市的现有土地开发计划以及城市出口道路的交通规划。在此基础上系统的分析交通形成原因、交通密集程度和交通改善方法,同时也要注意行人与车辆的和谐并存,并修建足够的临时停车场,这也是避免交通拥堵实现民众方便出行的有效措施。城市出口路的良好设计也会对城市之间的交流和运输起到促进作用,可以间接拉动一个地区的经济发展。
对于道路的路幅宽度确定,应依据实际的交通任务的繁重程度予以不同的设计方案。在设计之前应详细考察一个地区的交通流量,过宽或过窄的设计都会不利于交通设施的建设与发展。若道路宽度不够会导致局部的交通拥挤,也会连带影响附近交通的正常运行,为人们日常的生产生活带来极大的不便。而过宽的道路设计,表面上看有利于缓解交通压力,使人们的出行变得方便和快捷,但是,这种设计无疑是对资源的一种浪费,道路宽度实际上也是一种资源,也需要合理的分配,因为没有一条道路是单独存在的,他的存在或多或少会影响周围的建设规划,增加它的宽度就会减少周围的设施安排空间。所以,最理想的设计是略大于实际通行量的设计,这样既可以提高道路的利用率,也可以在交通压力增大时不至于无法应对。基本的道路宽度确定公式为,W=W1*n,W即为道路宽度,W1为单车道宽度,n为车道数量,可以根据具体城市的交通情况给予精确计算。
2结论
在我国各个城市都加强往来的今天,市与市之间的交流日益频繁,贸易往来更加广泛,城市出口道路作为城市之间往来的枢纽,越来越得到人们的重视和需要。而城市道路规划,道路通行能力以及道路宽度的确定都是当今我们面临的城市发展中的重要问题。作为开发者和设计者如何能有效的利用现有资源,为城市设计出更高效的道路交通设施,是我们现在乃至将来都需要着重研究的问题。总体来说,交通作为经济发展的纽带和城市对外开放的窗口,对整个城市未来的发展和精神面貌都有很强的联系,为进一步加快改革开放的步伐,提高人民的生活水平,提供良好的交通环境是我们交通人应该做的事情,也是本文所追求的根本目标所在。
参考文献
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道路通行能力分析范文6
Abstract: The traffic force of expressway toll station ETC lane refers to the maximum number of vehicles that can pass through the corresponding unit time within a certain level of service. Therefore, the setting of the toll station of the expressway and the service capability are directly related to the operation of the whole road. So it is necessary to build a high-grade expressway toll station. This paper discusses the traffic force of expressway toll station ETC for reference only.
关键词: 高速公路;收费站ETC;车道通行力
Key words: expressway;toll station ETC;lane traffic force
中图分类号:U491.1+11 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)17-0049-02
0 引言
结合发展现实,在高速公路的交通流中,其中的收费站ETC(ETC其实际就是电子不停车收费系统)起着至关重要的作用,一方面它不仅是高速公路交通流的运行瓶颈,另一方面其自身的通行能力影响这整条道路的实际运行状况,ETC的投入使用,能够极大提高收费站的工作效率,方便了由于人工收费操作导致的交通拥堵,车辆延误,排队时间过长的情况,同时由于车辆排队造成的尾气排放对环境的污染等,因此ETC系统有着很大的优越性,使得在实际应用中得到普遍的推广与应用。
1 高速公路收费站通行能力现状分析
结合现实的发展,现阶段的我国高速公路收费站的通行能力与世界发达国家相比还处于起步发展的阶段,虽然ETC的使用程度较高,结合数据分析,其全国的ETC覆盖率,已经达到60%,并且这一趋势伴随着我国城市建设中,城市道路的市政建设在不断的展开,这一趋势还在呈现不断的迅速扩大的状态;其次,结合数据的分析,全国的ETC用户量也是呈现逐年递增的趋势,其中的用户量也是伴随着ETC建设规模的扩大在不断的扩大。
我国的ETC设计原理以及设计方案大多是采用国外已经研制发现的科学成果,例如,一般是通过借助估计值,对路段的通行能力进行较为科学合理的估算预测,其遵守的总体原则是:路段的实际通行能力一定是要小于建设收费站的通行能力的。
现阶段的,我国研究收费站的通行能力,其关注的重点主要是对ETC车道的具体交通特性,以及车辆的延误做出研究预测,对实质的高速公路ETC车道的通行能力研究还欠缺。所以对此展开研究调查很有必要,逐步优化ETC车道的布局方案,提高ETC用户的满意度,促进地区经济效益的提升,展现出ETC更大的实际使用和社会价值。
2 现阶段ETC车道运行中存在的主要问题
2.1 ETC电子标签的不通用性
这主要表现为,各省之间的ETC收费呈现出一种相对独立性,电子标签的不通用性,有甚者还会出现于同省不同市之间,使其相互独立,各自为政的局面,各自的设备无法互相读取相关的信息,多数省内的ETC标签还没有形成统一的规范与管理,一般情况下的ETC如果进行长途运输,或是跨省外的活动,在使用ETC通道的时候,就较为繁琐,需要办理不同的车载设备,否则就无法实现ETC通道的顺利通过,这种情况,一方面造成用户的车载设备成本增加,另一方面对于大力度地推行ETC也^有难度。
2.2 ETC车道缺乏科学有效的管理
在现行的ETC车道管理系统中,一般采用的管理方式主要是单线模式的管理,只有一个较大的交易区,针对这种情况,当车道通行量达到最大化的时候,其中众多的车辆都是属于可以交易的对象,这种情况下很容易出现交通的混乱,主要表现有后面的车辆已经完成交易,但是排在前面的车辆仍就还没有完成交易,造成车辆的等待延误、拥堵;另外一种情况是可能车主并不了解ETC专用车道的模式,造成的道路抢行,误入。只有在误入之后的车辆退出以后才可以恢复正常的使用,等等呈现出的多种问题其实质就是反映出ETC车道缺乏有效的管理。
3 如何增强ETC车道的通行能力
3.1 设置统一的ETC电子标签
结合以上分析,设置统一的ETC标签是促进ETC发展的重要关键性步骤,有效提高ETC车道的较强通行能力,在进行ETC车道标签的设置时,需要结合考虑多种因素,如针对出现的车辆误入ETC轨道,或是ETC电子标签读取失误的情况,针对这些经常发生的突出意外情况,能够采取及时有效的措施进行解决,为车辆的安全快速运行提供有力的保障,为了解决误入的情况,将ETC的服务标志与其车道标志进行统一的设置,提供必要的提示信息,统一ETC的电子标签,方便外来车辆的进出入,提高ETC用户的满意度。
3.2 设置合理的ETC车道标示
一般而言车道的主线的交通流量较大,所以在考虑同方向的收费车道时,尽量采用左侧面的第一条以及第二条车道,使之成为ETC的专用,收费车道。同时ETC的专用通道尽可能的避免与其他车辆的专用车道造成冲突,其次对于两条专用ETC车道之间存在的道路干扰问题,进行及时的解决清理,可以通过设置金属板,达到范围的限制与管理。
或者也可以采用将ETC的车道交易进行更改,这种方式可以较为便捷地完成ETC车道之间进行消息的通讯连接,不论是哪一车辆在任何车道中完成交易,其他的车道都会做出提示信息,提高收费的便捷性。
3.3 建立健全ETC系统
结合以上分析得出,现阶段的ETC通道都是采用的单天线模式管理系统,而在实际应用中,该模式很容易出现大量的跟车情况,其次也很容易出现通信的盲区,因此,结合这种单天线管理模式存在的弊端,需要建立健全双天线的管理模式,双天线的ETC系统管理模式,在实际应用中有着较为优势的特点,例如抗干扰的能力较强,通信的范围比较广,可以达到实际的16米之多,实现长距离车辆的,可以保持较好的交易范围区间。同时,在一定交易的范围以内,可以实现车辆的双天线进行交易。
因此,这种双天线的ETC系统可以很好地避免跟车干扰,以及通行过程中的盲区,提升车辆的运行速度,与ETC工作效率。
4 加强ETC车道通行能力的计算
4.1 ETC车辆的折算系数
对于ETC车道的通行能力进行科学的分析计算,需要结合实际通行过程中的不同的车辆车型对ETC车道通行能力的影响,进行综合性的分析与估算,通常以车辆的折算系数度量作为衡量的参考依据,通过对某一高速公路的收费站进行相关的统计,其数据结果是;在主要的交通流中,小型车辆在交通流中的比例约占是80%,ETC车道中的小型车的通行比例是87%左右,以此,结合以上分析,ETC的车道车辆折算系数中,标准车型主要是选用的小型车。
结合实践研究发现,不同车型对收费站通行能力的影响主要是由于车辆的离开时间是不一样的,结合实际的统计结果分析,ETC的车道车辆折算的系数主要是,小型车的车辆折算系数是1.0;大中型车的车辆折算系数是1.4;特大型车的车辆则算系数是1.8。
4.2 ETC的车道通行能力
主要是指在各种理想的环境下,单条的ETC车道,在一定的时间以内,能够最大程度的通过标准车辆的最大数量,结合实际ETC车辆的在进行通过收费站时,车辆的运行数度呈现的是一个抛物线性的变化过程,所以离开的时间是因该乘以一个时间区域内的0~1的具体调节系数,这样的方式主要是更为准确地计算出ETC车道的通行能力。其中的ETC车道的理想道路运行条件主要是指,收费车道的具体宽度不得小于3米,收费岛的长度不得小于30米,其宽度不得小于2.2米,收费广场一定要视野开阔,道路面平整、整洁。ETC车道的理想交通条件主要是指,车辆是较为单一的标准车型,并且车距之间保持适当的距离,不会出现车辆的误入情况;理想的环境条件主要是指ETC系统不会受到各种因素的干扰,如电子标签的统一,没有其他的天线微波干扰等。
5 结
综上所述,文中主要分析了现阶段的ETC车道运行中的主要问题表现,以及针对问题表现,如何提升ETC车道的实际运用能力,展开相应对策的探讨,通过分析ETC车道通行能力的计算,使其呈现出较为理想的ETC车道通行能力的数据,这种方式不仅有较高的科学性,还有很高的适用性,值得以后采取应用。
参考文献:
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