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1概述...........................................................................................................................2编写手册的目的........................................................................................................2手册的内容................................................................................................................2手册的使用................................................................................................................2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速公路通行能力-公路通行能力手册道路通行能力手册 第一章引言 目录 1概述...........................................................................................................................2编写手册的目的........................................................................................................2手册的内容................................................................................................................2手册的使用................................................................................................................2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------公制版和美国通用制版的惯例版本........................................................................3北美和国际的应用....................................................................................................3在线手册....................................................................................................................3计算软件....................................................................................................................42手册的历史...............................................................................................................43HCM2000的新内容.................................................................................................5第一部分：概述........................................................................................................5第二部分：概念........................................................................................................7第三部分：分析方法................................................................................................7-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------城市道路.................................................................................................................7信号交叉口.............................................................................................................7无信号交叉口.........................................................................................................7行人.........................................................................................................................7自行车.....................................................................................................................7双车道公路.............................................................................................................8 多车道公路.............................................................................................................8高速公路设施.........................................................................................................8高速公路基本路段.................................................................................................8高速公路交织区.....................................................................................................8-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------匝道和匝道联接点.................................................................................................8立体交叉匝道.........................................................................................................8公共交通.................................................................................................................8第四篇：交通走廊和区域分析.............................................................................8第五篇：仿真和其他模型.....................................................................................84HCM2000的研究基础.............................................................................................85参考文献...................................................................................................................9 图表目录 表1-1HCM1985版本：编制和修订.........................................................................4表1-2HCM2000的编制............................................................................................5表1-3相关研究项目-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------...................................................................................................9 1-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------概述 编写手册的目的 道路通行能力手册(简称HCM)给交通从业人员和研究人员提供一套统一的公路和街道设施服务质量的评价评方法。HCM不是为了各种交通设施、系统、区域、环境制定有关期望的和恰当的服务质量的政策，而是为了对确定交通设施的规模，为了确保从业人员接触到最新研究的成果和提出典型的问题，进而提供一套合乎逻辑的分析方法。第四版HCM目的是为给出一个系统的、协调一致的基本原则，通过其评价地面交通系统中各种设施的通行能力和服务质量，评价一系列设施组成的系统的通行能力和服务质量，评价多个交通设施的组合体的通行能力和服务质量。本手册是一本主要的原始文献，它汇集了通行能力和服务水平等方面的研究成果，阐述了分析各种街道、公路、行人和自行车交通设施运行状况的方法。目前，交通研究委员会正在编写一部辅助补充性手册，即公交通行能力和服务质量手册。这部手册将从使用者和经营者两个角度阐述分析公交服务水平的方法。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------手册的内容 手册分为5个部分。第一部分介绍了与通行能力和服务水平有关的交通流特性，探讨通行能力与服务水平的应用，说明如何利用手册进行决策。第一部分还有术语和符号汇编。第二部分是介绍基本概念，第二部分为第三部分阐述的分析工作提供了预估的默认值。第三部分给出了评价道路、自行车、行人、公交设施等的运行状况、以及对通行能力和服务水平具体的分析方法。 手册的第四部分叙述了分析交通走廊、地区和多种设施运营的框架，其目的是为便于分析人员评价多个交通设施。在某些情况下，手册提供了具体的计算方法；在另一些情况下，手册仅是提供一个非常大概的设施的分析方法。第五部分主要介绍了几种模型的背景资料和信息，这些模型适用于分析大系统的或更复杂的通行能力和服务水平。 更多的信息，可以从互联网http:///trb/hcm获得。手册的使用 除了确定服务质量需要的服务水平外，手册还确定了度量其他特性的分析 程序。这些程序让分析人员从不同角度来来评价现有的或规划的交通设施。此外，本手册可以评价大系统设施，在运行状况分析和规划分析之间建立了联系。 本手册打算给广大的从业人员使用，包括交通工程师，交通运营人员，设计工程师，规划人员，管理人员，教师和大学生。为了更有效地使用手册，应用其分析方法，需要了解一些技术背景。本手册通常用于大学层次人员的培训或用于公共机关或咨询公司的技术工作。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------公制版和美国通用制版的惯例版本 这个手册第四版曾被出版了两个版本：一个是公制的，一个是美国通用制的。尽管在公制的和美国通用制的版本中使用的分析方法是一样的，但是那些参数、服务水平阈值和其他一些数值很难转换。这就意味着使用公制版得到的计算结果将会与使用美国通用版的计算结果有一点不同。运输机构可能希望详细说明他们和他们的顾问会使用哪一个制式，以避免不同单位制之间的转换。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------北美和国际的应用 在90年代里，通行能力和服务水平分析引起了国际上的高度关注。因此相关人员在编写此册的过程中，高度注意并且努力将来自于北美以外国家的研究成果和他们所提议的分析方法合并到HCM。而且，通过首次出版公制版的HCM，TRB已经朝着使这些方法和程序更适用于国际性工作的方向迈出了一步。但是，本手册的使用者必须注意到大部分研究的根据、默认值和典型的应用都来自于北美，尤其美国。尽管在提供一般方法时，提供了重要的参数值，但是，如果要在北美以外的地区使用，需要特别强调按照当地状况对公式和程序进行校准，并且明确在交通组成方面的不同，在驾驶员、行人、自行车特性、典型的几何线形和控制措施方面存在的差异。在线手册 我们通过光驱可读取电子版的HCM2000。这种在线版本的手册提供了几种多媒体方式，它所提供的人机交互界面能看到模拟的或真实的交通条件，解释了通行能力和服务水平的概念，还一步一步地以图形方式演示了算例的求解过程。在线手册准确地表现了本手册所描述的内容和过程。 计算软件 手册的一个辅助工具是商业软件，它可用来完成第三篇中各章分析程序的数值计算。光盘的在线手册也具备了用户喜爱软件所需要的功能。尽管有几个商业计算软件包可用来分析通行能力，但是哪一个都不是由TRB研制、审查或认可的。 2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------手册的历史 在1950年，第一版HCM年由美国公共道路局出版，用来作为公路设施设计和运行状况分析的指导。在1965年，当时被称为公路研究委员会的TRB，在公路通行能力委员会的指导下出版了第二版手册。第三版HCM于1985年由TRB出版。它反映了20多年来多个研究机构取得的综合研究成果，研究机构得到了国家协作公路研究项目和联邦公路管理局等几个组织的赞助。第三版HCM是在TRB关于道路通行能力和服务质量委员会的指导下编成的。作为在通行能力方面上的持续研究，在1994和1997年，他们对第三版作了修订。图表1-1列出了1985年HCM的章节以及它们的最新的修订情况。 在1997年，此次修订包括对第3、9、10和11章的大量的修正。另外，第1、4、5、6和7章也作了相应修改，以同其他改进的章节保持一致性。 高速公路基本路段章节修正了基于密度来确定通行能力的分析程序。还提出了理想交通流条件下的通行能力值，该值随自由流速度而变化。 表1-1-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------HCM1985的章节和修订情况 信号交叉口章节包括了对感应式信号控制机的研究。为对信号协调、过饱和状态、不同长度的分析时段以及在一个分析时段开始就有的初始排队的影响作出说明，修正了延误公式。服务水平的度量由用停车延误改变为控制延误。调整了许可型左转车流模型和左转当量表。 关于无信号交叉口的章节，通过吸收在全美国调查的关于双向停车和四向停让控制的交叉口研究项目的结果完成了更新。另外，解决了一个上游交通信号对双向停车控制交叉口通行能力的影响。分析程序还考虑了加宽引道，上游信号，行人过街和两段式可接受间隙的影响。 结合信号交叉口一章有关的变更，修订了1997年版HCM的城市主干道一章。将高速设施作为一种新的主干道类型。考虑到上游信号交叉口排队车辆的影响，修改了延误计算公式。 3HCM2000的新内容 HCM的第四版出版了两个版本：一个是公制版和另外一个是美国通用单位版。其章节组织也做了改变了，HCM2000包括5篇，共31章。表1-2列出了各篇和各章的标题。下面将总结那些变化的情况。第一部分：概述 第一篇描述了手册全篇都有应用的服务水平和通行能力的基本概念。另外，具体讨论了不同类型的应用，决策和使用手册中分析方法的结果的指南。术语表和符号表原先凡在手册的最后，现在放在第一篇，并被大量扩展。 表1-2HCM-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------2000的组织结构 第二部分：概念 第二部分在介绍手册阐述的分析方法的同时还涉及一些设施类型的概念，包括对典型的通行能力参数的讨论。原先这些内容是和每种设施类型的分析方法一同被提出的。新的讨论回顾了HCM中变量精度和准确性。提供了默认值来帮助分析人员获得在第三篇介绍的分析方法的输入值。另外，第二篇包括几个服务交通量的样表以及在第10章中修订的评价信号交叉口的快速评估方法。第三部分：分析方法 第三部分介绍了分析方法，基本上对应着1997年版的HCM，关于设施的的内容，见第12章。城市道路 在1997年版HCM中的标题是“城市主干道”，本章的分析方法没有重大变化，但是给出了新的计算表。信号交叉口 考虑到行人和自行车的影响，增加了估算队尾的分析方法和饱和流率修正系数，提供了重新调整的计算表。无信号交叉口 本章新增了95％排队长度估计公式和重新设计的计算表。行人 本章扩充了1985年版HCM的方法，可以对原来未提及的几种行人设施进行评价。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------自行车 以事件和障碍概念为基础，介绍了一种评价自行车设施的新方法，完全取代 了原来的方法。双车道公路 通过行驶方向或合并双方向，介绍了一种新的评价评价双车道公路的方法。该方法完全取代了原来的方法。多车道公路 介绍了新的货车当量值。高速公路设施 介绍了一种新方法。高速公路基本路段 再次引入了新的货车当量值。高速公路交织区 稍微修正了1997年版HCM的分析方法。匝道和匝道联接点 提出了一种新的速度预测模型。立体交叉匝道 尽管这一新的章节没有提供一个分析方法，只提出了分析立交区域的概念。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------公共交通 基于TRB实施的公交通行能力和服务质量手册的研究，介绍了一种新方法。 第四部分：交通走廊和区域分析 交通走廊和区域的分析方法是HCM新增的内容，该篇介绍了如何整合第三篇各章节的分析结果，来分析不同类型交通设施的组合效果。第五部分：仿真和其他模型 第五篇是新增内容，介绍了使用交通仿真模型的概念和数值练习。另外，展示了仿真模型的典型应用来补充HCM的分析方法；提供了大量的参考文献，以便找到关于仿真和其他模型更多的信息。 4HCM2000的研究基础 表1-3列出了1990年以来主要的研究项目，这些研究极大地充实了HCM2000的内容。 5参考文献 1.-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------公共交通通行能力和服务质量手册。公共交通协作研究项目网络六号文件。TRB，全国研究委员会，华盛顿，公元1999年。在线可通过： 表1-3相关研究项目 公路通行能力手册2000 10 第一章引言道路通行能力手册第10章-城市街道概念 第10章城市街道概念 目录 引言.......................................................................................................................................1城市街道..............................................................................................................................1 交通流特性.................................................................................................3 自由流速度.......................................................................................4 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------行驶速度...........................................................................................4 行程速度...........................................................................................4 时空轨迹图........................................................................................4 服务水平.....................................................................................................5 输入的数据和估计值..................................................................................6 城市街道分类...................................................................................7 长度.................................................................................................10 自由流速度.....................................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------10 信号灯密度.....................................................................................10 高峰小时系数.................................................................................11 分析时段长度.................................................................................11 服务流量表...............................................................................................12信号交叉口.......................................................................................................................13 信号交叉口交通流特征...........................................................................14 交通信号特征...........................................................................................18 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------饱和流率...................................................................................................20 信号交叉口通行能力...............................................................................20 服务水平...................................................................................................20 所需要输入的数据和估计值...................................................................22 交叉口处车道的增减.....................................................................23 专用转向车道.................................................................................24 交叉口转向车流.............................................................................25 高峰小时系数.................................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------28 分析时段长度.................................................................................28 交叉口控制类型.............................................................................28 周期长度.........................................................................................29 损失时间和信号相位估计.............................................................29 有效绿信比.....................................................................................31 车辆到达类型...............................................................................31 联控修正系数................................................................................32 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------增量延误修正系数.......................................................................32 上游过滤/定量供给修正系数.....................................................32 理想饱和流率...............................................................................32 修正的饱和流率...........................................................................32 车道宽度.......................................................................................33 重型车辆.......................................................................................33 坡度...............................................................................................33 停车...............................................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------33 地方公交车...................................................................................34 行人...............................................................................................34 区位类型.......................................................................................35 车道利用率...................................................................................35 服务交通量表...........................................................................................36无信号交叉口...................................................................................................................37 双向停车控制交叉口的特征................................................38 TWSC交叉口的交通流...........................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------38 可接受间隙模型.......................................................................................39 确认间隙.........................................................................................39 利用间隙.........................................................................................39 交叉口不同交通流的相对优先等级.............................................39 TWSC交叉口的通行能力.......................................................................39 AWSC交叉口的特征................................................................................41 全向停让控制交叉口的交通流............................................41 环岛特征...................................................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------42 性能测度...................................................................................................44 输入的数据和估计值................................................................................45 双向停车控制交叉口......................................................................45 全向停车控制交叉口......................................................................46 环岛..................................................................................................47 服务交通量表..........................................................................................47 参考文献............................................................................................................................50附录A.-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口的快速估计方法................................................................................51 附录所需输入数据......................................................................................51 附录确定左转方式.......................................................................................52 附录计算车道交通量..................................................................................62 附录信号配时设计......................................................................................64 附录设计相位方案............................................................................64 附录计算关键总交通量....................................................................65 附录估计总的损失时间-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------....................................................................66 附录计算周期长度.............................................................................66 附录计算绿灯时间............................................................................67 附录计算关键v/c比...................................................................................68 附录计算延误..............................................................................................69附录B分析表...........................................................................................................................70 快速计算输入分析表.................................................................................70 左转方式分析表.........................................................................................71 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------快速计算车道交通量分析表.....................................................................73 快速计算控制延误和服务水平分析表.....................................................76 本章图表 插图10-1典型的快速路设计..............................................................................2 插图10-2典型的郊区道路设计..........................................................................2 插图10-3典型的中间地带道路设计......................................3 插图10-4典型的城市街道设计..........................................................................3 图表10-1城市街道上车辆的典型速度分布图..................................................5 图表10-2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------城市街道所需要的输入数据..............................................................7 图表10-3基于功能和设计分类的城市街道分类..............................................8 图表10-4功能和设计分类..................................................................................8 图表10-5城市街道类别的自由流速度............................................................10 图表10-6城市道路类别的信号灯密度............................................................11 图表10-7城市街道的服务流量表....................................................................12 图表10-8信号交叉口交通流基本属性..........................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------14 图表10-9信号交叉口处交通流基本变量的符号、定义和单位..................15图表10-10实际的绿灯时间、损失时间、有效绿灯延时和有效绿灯时间之间 的关系...........................................................................................................16 图表10-11复合左转相位产生的损失时间......................................................18 图表10-12信号交叉口所需的数据..................................................................22 图表10-13信号交叉口转向交通量需要的专用左转车道..............................24 图表10-14交叉口转向车流的起讫点标识......................................................26图表10-15-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------交叉口控制类型和高峰小时交通量 .......................................................................................................................28 图表10-16不同区位的周期长度默认值..........................................................29 图表10-17不同左转相位类型周期损失时间的默认值..................................29 图表10-18联控质量和到达类型......................................................................31 图表10-19不同区位修正饱和流率..................................................................33 图表10-20停车次数默认值..............................................................................34 图表10-21公共汽车频率默认值......................................................................34 图表10-22行人流量默认值-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------..............................................................................35 图表10-23车道利用率修正系数默认值..........................................................35 图表10-24信号交叉口服务流量实例..............36 图表10-25AWSC交叉口分析案例................................................................42 图表10-26环岛基本几何特征........................................................................43图表10-27双车道公路上无信号交叉口设置左转车道的最小引道交通量 .......................................................................................................45图表10-28双向停车控制的T型交叉口次要街道的服务流量示例...........................................................................................48图表10-29-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------双向停车控制的四路相交路口中次要街道的服务交通量示例 ...............................................................................48图表10-30全向停车控制交叉口单车道引道的服务流量示例.......................................................................................................49 图表A10-1快速估计方法需要输入的数据...................................................52 图表A10-2快速估计输入分析表...................................................................53 图表A10-3左转方式分析表...........................................................................55 图表A10-4快速计算车道交通量分析表.......................................................57 图表A10-5快速计算控制延误和服务水平分析表.......................................59 图表A10-6-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------快速计算拓宽车道的左转修正系数...........................................63 图表A10-7快速计算方法用的相位方案.......................................................64 图表快速计算方法的相位方案摘录..................................................65 图表规划分析用的信号交叉口状况标准..........................................69 引言 本章介绍城市街道的通行能力和服务质量的概念。手册中所使用的“城市街道”术语，是指城市主干道和集散道，包括商业区内的那类街道。第15章、第16章和第17章中的方法可以结合本章使用。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------城市街道 在街道交通设施的层次中，城市街道介于地方街道和多车道郊区/乡村公路之间，主要的区别在于街道功能、控制条件和路边开发的性质和强度。 主干道是指主要服务于长距离直达出行的道路。然而，为邻接的商业和居住用地提供出入通道也是主干道的一项重要功能。集散道则向居住区、商业区和工业区提供出入通道及其内部通道。集散道的出入通道功能比主干道的出入通道功能更为重要；与主干道不同之处，是街道的运营有时不受交通信号的控制。 商业区街道常常类似于主干道，是安装了信号控制的交通设施，街道上不仅行驶直达车辆，而且是小客车、公共汽车和货车进出地方商业区的通道。商业区交叉口的转向车流往往大于总交通量的20%，因为商业区交通流通常汇集有大量的循环交通。 出租车、公共汽车、货车的停靠，以及泊车车辆的停放引起交通流紊乱，造成了行人冲突和车道阻塞，这种现象在商业区街道上很典型。商业区街道的功能可能在每天内发生变化；一些商业区街道在交通的高峰小时期间转变为主干道类型的运行。 多车道郊区/乡村公路在以下几方面不同于城市街道：路边开发强度不一样高，交通出入口密度不一样大，信号交叉口相距大于3km。这些条件导致交通冲突减少，交通流更顺畅，以及类似于主干道或集散道上的交通流因交通信号控制 而产生的结构性排队没有了。 本章和第15章叙述的城市街道分析方法可以用于评价城市街道的畅通性。根据直行交通流的行程速度可评价街道所提供的通畅程度。本分析方法不能用来评价街道的通达功能。在评价街道性能时，街道所提供的通达水平也应该考虑，特别是当某街道打算提供这样的通达功能时。通常地，表明通达性的因素反映通达水平低，反之也一样。 城市街道的功能分类是指街道提供的交通服务类型。在功能分类中，根据设计类型对主干道进一步划分。插图10-1~插图10-4是将在下面介绍的4种设计类型的典型例子。 插图10-1典型的快速路设计 插图10-2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------典型的郊区道路设计 插图10-3典型的中间地带道路设计 插图10-4典型的城市街道设计 交通流特性 在城市街道中，影响车辆速度的因素主要有3个：街道环境、车辆间的相互影响和交通控制。结果，这些因素也影响服务质量。 街道环境包括街道设施的几何特性、路边活动的特征和邻近的土地利用。因而，环境反映了车道的数量和宽度、中央分隔带类型、支路/出入口密度、信号交叉口之间的间距、是否存在停车、行人活动水平以及限速情况。 车辆间的相互干扰取决于交通密度、货车和公共汽车的比例和转向车流。这种相互干扰影响车辆行驶，在交叉口比较大，-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------在信号灯之间比较小。 交通控制迫使部分车辆减速或者停车。由交通控制设备造成的延误和速度变化降低了行车速度；但是，这种控制对于确定通行权是必 要的。 自由流速度 街道环境影响司机选择速度。当车辆间没有相互干扰、不必考虑交通控制时，普通司机选择的速度称为自由流速度。当交通量足够低，以至于驾驶员不受其他车辆存在的影响，而且交叉口没设交通控制或者交叉口相距足够远，以至于不影响速度选择时，FFS是交通流的平均速度。因此，通常沿城市街道路段的中部观测FFS。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------行驶速度 驾驶员很少以自由流速度行驶。大多数情况下，其他车辆的存在限制了行驶车辆的速度，因为不同驾驶员的速度不同，或者下游车辆启动加速，还没有达到自由流速度。因此，在中等流量与大流量条件下，车辆速度总是比自由流速度低。 平均行驶速度是描述车辆间相互影响的速度特征。该速度是用路段长度除以平均行驶时间来计算。行驶时间是指车辆通过路段所用的时间，减去所有停车延误时间。 行程速度 路段上交通控制的存在，常常将车辆速度减至平均行驶速度以下。平均行程车速是描述交通控制影响的速度特征。该速度用路段长度除以平均行程时间来计算。行程时间是指通过路段所花费的时间，包括所有的停车延误时间。时空轨迹图 图表10-1是代表车辆沿某一街道某一车道进行的简单的时空轨迹图。每条线的斜率反映了相应车辆在给定时间的速度。斜率越陡表示速度越大；斜率为0，表示车辆停止。 图表10-1-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------城市街道上车辆的典型速度分布图 车辆1、2是从侧面街道驶入该街道的，而其他车辆则是从上游信号灯放行过来的。车辆1、2、3在红灯期间到达下游信号灯处，不得不停车。车辆4原本可以在绿灯亮时到达停车线，但是由于被车辆3的阻挡而不得不停车。 车辆5、6和7不停车，但是由于受到信号灯引起的中断交通的影响而不得不降低速度。车辆8受车辆7的影响放慢了速度。车辆9和10的速度没有受到其他车辆或者是下游交通控制的影响。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------服务水平 沿某一城市街道行驶的直通车辆的平均行程速度是运营服务水平的决定因素。沿某一城市街道的某一路段、区间或者某条街道的行程速度取决于信号交叉口间的行驶速度以及在信号交叉口产生的控制延误总量。 城市道路的服务水平取决于所考虑城市街道的路段、区间或者整条街道中直 通车辆的平均行程速度。以下概括性的描述揭示了城市街道服务水平的特性。参考图表15-2中每一服务水平的速度范围。 A级服务水平，主要表示以平均行程速度运行的自由流状况，该平均行程速度通常是相应街道自由流速度的90%。交通流中，车辆的机动性完全不受阻碍。信号交叉口的控制延误最小。 B级服务水平，表示以平均行程速度运行的合理的无阻碍状况，该平均行程速度通常是相应街道自由流速度的70%。交通流中的机动性仅仅受到轻微限制，信号交叉口的控制延误不显著。 C级服务水平，表示稳定运行状况；与B级服务水平相比，车辆在街道中部的机动性能和换车道能力可能受到较大的限制，形成更长的排队或不利的信号协调，或者两者共同导致车辆平均行程速度低至相应街道自由流速度的50%。 D级服务水平，接近交通流量稍有增加、延误会明显增大、行程速度大幅下降的范围。D级服务水平可能源于不利的信号协调、不合适的信号配时、大交通量或者是这些因素的综合影响。平均行程车速大约是自由流速度的40%。 E级服务水平，表示延误显著、平均行程速度仅为自由流速度的33%或更低。这种状况是由于信号绿波不协调、信号灯密度大、交通量大、关键交叉口延误时间长，以及信号配时不当等综合影响造成的。 F级服务水平表示街道上交通流速度非常低的特征，通常是自由流速度的1/3~1/4。在关键信号控制地点，可能出现交通量大，延误时间长，排队长，发生交叉口堵塞。 输入的数据和估计值 估计城市街道或交叉口的速度、延误和服务水平需要几何数据和交通需求数据。信号控制数据将在信号交叉口一节讨论。图表10-2给出了在缺乏当地数据时输入参数的默认值。 图表10-2城市街道所需要的输入数据 分析人员应该注意到：对某项分析的输入数据而言，现场观测是获取参数值的最可靠的方法。只有当这种情况不可行时，才可考虑取用默认值。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------城市街道分类 这里的城市街道分类系统与美国州公路和交通官员协会使用的分类有些不同。AASHTO的分类是功能分类，考虑出行量、里程以及规定城市街道提供的交通服务特性。本手册的分析方法使用了AASHTO对主干道和次干道的级别。但是第2级分类在这里，对干道采用了合适的设计分类。设计分类取决于设置的速度限制、信号灯密度、进入住宅通道的密度以及其他设计特征。第3级是在综合功能分类和设计分类的基础上，确定恰当的城市街道分类。图表-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------10-3和10-4可用于确定城市街道的级别。 本手册定义了4类城市街道级别。这些级别用数字标明，反映了街道功能分类和设计分类的一种组合，如图表10-3所示。按功能可分为两类：主干道和次干道；按设计可分为4类：高速路、郊区路、中速路和城市道路。每一类的特征在本节后面部分描述。图表10-4总结了这些特征。 图表10-3基于功能和设计分类的城市街道分类 图表10-4-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------功能和设计分类 主干道服务于都市区各重要活动中心之间的往来交通流，以及进出都市区的大量出行，将高速公路和主要的交通产生源连接起来。在较小的城市，其重要性体现在为穿越城市区域的交通所提供的服务。对相邻土地的服务功能比直通交通的功能次要。 次干道连接并扩大了主干道系统。尽管其主要功能是交通性，但履行这项功能的水平比较低，与主干道相比更强调对用地的通达性。次干道系统为适中距离的出行服务，交通分布的地理区域比主干道的服务范围小。 城市街道可按照其设计分类进一步划分。图表10-3列出了基于功能分类和设计分类的城市街道分类。 高速路设计是指进入住宅的通道和出入口密度非常低、设有专用左转车道，没有停车的城市街道。可能是分隔的或未分隔的多车道设施或者是铺有路肩的双车道设施。信号灯很少，其间距较长。路边开发密度较低，限制速度为75~80km/h。这种设计类型包括很多郊区的城市街道。 郊区道路设计是指进入住宅通道和出入口密度比较低、设有专用左转车道，没有停车的街道。可能是分隔的或未分隔的多车道设施或者是具有路肩的双车道设施。信号灯间距适合于良好的绿波车流。路边开发密度低或中等，限制速度为65~75km/h。 中等速度的道路设计是指进入住宅通道和出入口密度中等的城市街道。可能是分隔的多车道设施或未分隔的单向交通或两车道设施。可能有一些专用的或者延伸的左转车道，有些路段允许停车。其路边开发密度比典型郊区路设计高，通常每公里有2~6个信号灯，限制速度为50~65km/h。 城市道路设计是指进入住宅通道和出入口密度大的城市街道。通常有两条或者更多车道，单向或者双向行驶，不分隔。通常允许停车。一般情况下，很少有专用的左转车道，有行人干扰。每公里一般有4~8个信号灯。路边开发是密集的商业用地，限制速度为40~55km/h。 除了以上定义之外，在确定功能和设计分类时，可辅助使用图表10-4。一旦确定了功能和设计分类，可根据图表10-3确定城市街道类型。 在实践中，确定恰当的类型时有些不明确。自由流速度的观测值或者估计值对于确定类型很有帮助，因为每类城市街道都有自由流速度的特征范围，见第 15章。长度 为保证服务水平的速度标准，所分析的城市街道，在商业区应该至少长，在其他区位长3km。当所论及的长度短于时，应作为单独的交叉口进行分析，并按照单独交叉口的标准评价服务水平。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------自由流速度 自由流速度可用于确定城市街道分类和估计路段行驶时间。如果不能在现场观测自由流速度，分析人员应该尝试在相同区域类似设施上进行测量，或者采用当地已制定的标准。当没条件这样做时，分析人员可以借助于选定的限制速度，或者采用本手册中的默认值。 城市街道的自由流速度是指路上交通量很小，城市街道上所有信号灯为整个出行都显示绿灯时的车辆的行驶速度。因此，信号交叉口的所有延误，即使是在小交通量的情况下，也不计算在城市街道自由流速度之内。测量城市街道自由流速度最好的地点是路段中部，尽可能地远离最近的信号控制或停车控制的交叉口。选在小交通量条件下进行测量。图表10-5按照城市街道分类给出了在缺乏当地数据时使用的自由流速度默认值。 图表10-5城市街道类别的自由流速度 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号灯密度 信号灯密度是指论及的城市街道长度上的信号交叉口数量除以该街道长度。如果所讨论的城市街道路长度的起点和终点都是信号交叉口，那么在计算信号灯密度时，所讨论路段上的信号灯数量应减去1。图表10-6按照城市街道分类给出了在缺乏当地数据情况下可以使用的默认值。 图表10-6城市道路类别的信号灯密度 高峰小时系数 在没有高峰小时系数现场观测值的情况下，可以使用近似值。对于拥挤情况，PHF合理的近似值为。对于整个高峰小时内交通流量还算平稳，但确实出现了可鉴别高峰的情况，PHF合理的估计值为。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------分析时段长度 估计城市街道速度的分析程序依赖于对该街道上信号交叉口和无信号交叉口延误的估计。当选择的分析时段交通需求低于通行能力时，计算信号交叉口和无信号交叉口延误的公式十分准确。当交通需求超过通行能力时，计算交叉口延误的公式只能估计分析时段内所有到达车辆的延误，而不能确定过剩的交通需求对下个分析时段到达车辆的影响。 典型的分析时段为15min。然而，如果采用15min分析时段，交通需求要产生剩余排队的话，分析人员应该考虑采用多个分析时段或者采用一个更长的分析时段以提高延误估计的精度。 如果选择多时段进行分析，分析人员必须象第16章附录F所讨论的一样，将一个分析时段的剩余排队转移到下一个分析时段。对无信号交叉口，分析人员不得不修正或者顺应这些分析过程。这样，可以计算出每个分析时段的速度、延误和服务水平。由于跨越多个分析时段，得到平均服务水平，使一些结论变得模糊，分析人员必须确定如何报告分析结果。 如果选择一个更长分析时段进行分析，分析人员在进行分析和说明结论时必须谨慎。可能不得不修正高峰小时系数，为较长的分析时段提供合适的流率。分析人员还必须认识到：城市道路、信号交叉口和无信号交叉口的服务水平标准是针对15min分析时段建立的。较长分析时段的情况可能不再符合本手册提供的15min服务水平标准。服务流量表 图表10-7是4类城市街道类型服务流量表。对于特定类型和车道数的城市街道，该表对估计给定服务水平下城市街道可以通过的车辆数很有用。当图表10-7所示的默认值对给定条件适用时，估计的服务流量很准确。如果给定街道的条件与建立该表时的条件非常不同，该表的数值不适用。 图表10-7城市街道的服务流量表 注： N/A——没达到假定条件。上表源自下表所列的条件 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口 城市街道的通行能力主要是与信号配时和道路的几何特征有关，也与设施的交通组成有关。几何特征是设施的固定特征。因此，尽管交通组成可能随着时间 有些变化，设施的通行能力一般来说是一个稳定值，只有通过改善设施的几何条件才能明显提高。 在信号交叉口处，对通行能力概念引入了时间分配附加要素。交通信号的实质是为企图使用同一空间的冲突交通流分配时间。分配时间的方法明显地影响交叉口及其引道的运营和通行能力。 在分析信号交叉口时，分析的物理单元是车道组。车道组是由交叉口某进口的一条或多条车道组成。应用本手册方法得到的结果是以每车道组的数据。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口交通流特征 在某个信号交叉口，对给定车道组，有三种指示的信号显示：绿、黄和红。红色显示中可能包含一个比较短的时段，称为全红间隔。它与黄色显示形成两个绿灯相位间的转换和清尾间隔。 图表10-8描述了信号交叉口交通流的一些基本属性，为本节中大部分讨论提供了参考。该图代表一种简单的情况，一个周期内有两相位的单向行驶的信号交叉口。 图表10-8-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口交通流基本属性 该图分为三个部分。第一部分为从南往北通过交叉口的车辆的时空图。图上 标出了信号周期的时段。第二部分画出了配时情况，并且以全章通用的符号标记了各时段。第三部分是理想的通过停车线流率示意图，说明了饱和流的定义。图表10-9对这些变量和其他基本术语作了进一步解释。 给定车道组的信号周期具有两个简单的组成成分：有效绿灯时间和有效红灯时间。有效绿灯时间是指所研究的车道组在饱和流率条件下被车辆所利用的时间。有效红灯时间定义为信号周期长度减去有效绿灯时间。 信号灯显示的实际绿灯、黄灯和红灯时间与所认定的有效绿灯和红灯时间之间的关系很重要。每次行驶过程都包括启动和停止，经历两次损失时间。行驶之初，排队车辆中的头几辆会有启动延误，使车流量低于饱和流率。行驶结束时，部分转换间隔和清尾时段则不能供车辆行驶。 图表10-9-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口处交通流基本变量的符号、定义和单位 绿灯开始时，启动损失叫做启动损失时间。黄灯开始时，短时间内车辆继续驶入交叉口，出现了有效绿灯延时。当绿灯延时结束时，其余的转换和清尾时段被视为清尾损失时间。车道组的损失时间是启动损失时间和清尾损失损失时间的之和。 研究发现，启动损失时间约为2s，有效绿灯延时大约是2s。因此，公式10-1中维系的关系在典型条件成立，而实际的绿灯时间、损失时间、有效绿灯时间延时和有效绿灯时间之间的关系如图表10-10所示。当l1=2且e=2时，则tL=Yi。 tL=l1+l2=l1+Yi-e 图表10-10实际的绿灯时间、损失时间、有效绿灯延时和有效绿灯时间之间的 关系 如图表10-10所示，某流向的损失时间是从实际绿灯相位的开始时扣除的。因此，Gi的一小部分变成了有效红灯时间ri的一部分。该部分等于某流向的损失时间tL。因为某流向的所有损失时间都从绿灯开始时扣除，所以可认为有效绿灯时间持续到黄灯与全红的转换和清尾时段Yi结束。因此，对于任意给定的交通流向，可用公式10-2计算有效绿灯时间，用公式10-3计算有效红灯时间。 gi=Gi+Yi-tL ri=Ri+tL -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 采用这种简化观念认为所有损失时间发生在一列车启动、加速时段，使分析包括保护型+许可型左转相位的更复杂的信号变得比较容易。作为一般的规则，损失时间tL发生于每一次车辆启动。因此，某一车流在保护型相位启动，然后通过许可型相位，只扣除一次损失时间。对于连续行驶的车流，假定在许可型相位和保护型相位之间没有时间损失。 图表10-11描绘了比较复杂的情况，包括保护型+许可型以及许可型+保护型的复合左转相位，在典型的前导-滞后相位方案中，相位1a和相位1c是保护型左转，而一般的相位1b是许可型左转。在这样的相位序列中会产生多少损失时间，很重要。运用一般的规则，某一交通流的全部损失时间发生于该交通流启动时段，可以确定如下内容： ²在相位1a中，向东行的直行车流和左转车流开始启动。因此，两股 交通流产生损失时间。 ²-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------在相位1b中，向东行的直行车流和左转车流继续行驶。在该相位中 连续行驶的交通流没有产生损失时间。向西行的直行车和左转车流在该相位中启动，则这两股交通流产生损失时间。 ²在相位1c中，只有向西行的直行车流和左转车流继续行驶。由于这 两股车流都不是在本相位中启动的，所以这里不产生损失时间。更进一步说，由于相位1c期间没有车流启动，因此相位1c期间任何交通流都不产生损失时间。 交通信号特征 现代的交通信号有多种分配时间的方式，从最简单的两相位预定周期模式到最复杂的多相位感应模式。 这里有三种交通信号控制器： ²预定周期式：该方式中相位的排列按照一定顺序重复显示。每个相位都有固 定的绿灯时间与转换和清尾时段，这些时段在每一个周期内重复，形成固定的周期长度。 ²-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------全感应式：该方式中所有交叉口引道的配时受到车辆检测器的影响。每个相 位受最小和最大绿灯时间的限制，如果没有检测到交通需求，有些相位则可能被跳过。全感应式控制的周期长度因周期不同而不同。 ²-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------半感应式：该方式在某些引道上设有检测器，而有些引 道上不设检测器。 尽管这些基于设备的定义一直存在于交通工程术语中，而从分析人员的观点看，交通控制技术的发展已经使交通信号设备的功能复杂化了。为了分析通行能力和服务水平，利用控制器类型描述整个交叉口的运行状况已经不再充分。取而代之，必须针对每个车道组分别使用一组扩展的定义。 每个交通流可能利用一个相位，不是感应式就是非感应式。信号相位可能与同一路线上相邻的信号协调，或者信号以一种孤立的模式运行，不受其他信号的影响。非感应式相位通常以固定的最小绿灯时间运行，如果有感应式相位，而且感应式相位中交通需求较低有多余的绿灯时间，则最小绿灯时间因重新分配没利用的灯时而延长。 当交通需求较低时，感应式相位的时间缩短。如果一段时间内没有交通需求，感应式相位可能完全被跳过，或者显示最短的时间。在系统中，非感应式相位协调控制，感应式相位也得提早结束以适应系统的绿波设计。 不但绿灯时间的分配而且转弯车流也适应相位排列的情况，对信号交叉口的通行能力及运行状况都有很显著的影响。可针对保护型、许可型或者无对向型转向车流，分别设计相位。 许可型转向交通流可穿越与之交叉的行人或自行车流或者对向机动车流。因此，允许左转车流与对向直行车流同时通行，正如右转车流与人行过街道的行人交叉一样。保护型转向行驶，没有这些冲突，例如在禁止冲突人流通行的专用左转相位或者右转相位期间行驶的转向车流。许可型转向车流会受到因选择穿越与之冲突的车流或人流间隙而产生摩阻。因此，单一的许可型转向车流往往比单一的保护型转向车流消耗更多可利用的绿灯时间。在给定的条件下，许可型与保护型转向相位哪种更有效，这取决于转向交通量和对向交通量、交叉口几何条件和其他因素。 无对向型转向车流不设置左转专用相位，但是由于交叉口的自身特性，这些转向车流从来不会与直行交通发生冲突。这种情况发生在单向行驶街道、T型交叉口以及为对向所有车流提供完全分离的信号相位设计中。在一些情况下，这些车流必须做不同的处理，因为在不阻碍直行交通的情况下，共用车道能容纳这些车流。任何时间都无对向型的左转应该与那些在信号周期部分时段内无对向车流而在其他时段内有对向车流的左转区别开，在部分相序里，有对向车流的左转车流将阻碍共用车道中的直行交通。 饱和流率 饱和流率是一个用来计算通行能力的基本参数，其定义见图表10-8和10-9。实质上，饱和流率取决于车辆驶过交叉口时连续通过车道组停车线的最小车头时距，按照为分析建立的每个车道组计算。通常条件下，某点的饱和流率可以直接通过现场测量来确定，并且不作修正。如果选用理想饱和流率的默认值，则必须根据所研究地点的具体几何、交通和环境条件的一系列影响进行修正。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口通行能力 交叉口通行能力是按照每个车道组进行定义的。车道组的通行能力是指在通常的交通、道路和信号条件下，车辆合情合理地期望通过交叉口的最大小时流率。流率通常以15分钟时段来度量或计算，而通行能力则以辆/小时表示。 交通条件包括每条引道的交通量、按流向的车辆分布、每一流向的车型分布、交叉口范围内公共汽车停靠站的位置和使用情况、行人过街流量以及交叉口引道上的停车情况。道路条件包括交叉口基本几何特征，坡度和车道功能划分。信号条件是一组全面的界定，包括信号相位、配时、控制类型和对每一车道组信号联动的评价。信号交叉口的通行能力分析集中在车道组的饱和流率、通行能力、V/C比以及服务水平等的计算。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------服务水平 信号交叉口的服务水平是根据控制延误来确定的。控制延误是描述司机不舒适、受阻、油耗和行驶时间增加的指标。司机所经历的延误是由很多与控制、几何、交通条件以及事件有关的因素构成。总延误是实际花费的行程时间与参考行程时间之差，参考行程时间是在没有交通控制、没有几何延误、没有任何交通事件以及其他车辆的理想条件下所花费的行程时间。特别地，交通信号的服务水平标准是根据每辆车的平均控制延误来规定的，通常以15分钟作为分析时间段。延误是一项复杂的指标，它取决于大量的变量，包括联动的质量、周期长度、绿信比和车道组的V/C比。 关键V/C比是反映交叉口总体饱和程度的一项大致的指标。关键V/C比取决于关键的相交车道流率和信号相位。关键V/C比的计算在附录A和第16章中有详细介绍。 平均排队长度是用于分析信号交叉口特性的另一种测度。排队长度是排队车辆数，取决于车辆到达类型和在绿灯相位内没能通过交叉口的车辆数。平均长度的计算在第16章的附录G中阐述。 确定服务水平，给出控制延误的合理范围。 A级服务水平，车辆运行的控制延误很小，最大到10s/辆。在绿波信号非常令人满意，且大多数车辆在绿灯相位期间到达的情况下，出现A级服务水平。许多车辆根本不用停车。若周期长度短，则产生很小延误。 B级服务水平，车辆运行的控制延误为10s/辆到20s/辆。在绿波较好或短周期的情况下，或两者兼有的情况下，出现B级服务水平。 C级服务水平，车辆运行的控制延误为20s/辆到35s/辆。这种较高的延误值缘于只是一般的绿波控制、周期较长，或两者兼有的情况。在该级服务水平，个别信号周期可能开始出现失效。当排队车辆不能在给定的绿灯相位通过时，出现剩余排队车辆，信号周期失效。在C级服务水平，尽管许多车辆仍旧不停车通过交叉口，但也有一定数量的车辆停车。 D级服务水平，车辆运行的控制延误为35s/辆到55s/辆。在D级服务水平下，拥挤影响变得显而易见。由于绿波不匹配、周期比较长和V/C比高等因素的组合作用，产生了比较大的延误。许多车辆停车，不停车的车辆比例下降。信号周期失效现象增多。 E级服务水平，车辆运行的控制延误为55s/辆到80s/辆。这种大延误通常表示绿波差、周期长和V/C比高。信号周期失效现象时常发生。 F级服务水平，车辆运行的控制延误超过80s/辆。这一服务水平，通常在过饱和状态下出现，也就是车辆的到达流率大于车道组的通行能力的时候出现，大多数驾驶员认为不可接受。该服务水平也可能在V/C比高且单个信号周期失效的情况下发生。绿波差和周期长也可能是导致延误大的重要因素。 然而，在V/C比小于时，也可能出现F级服务水平范围内的延误。当下面一些条件的组合存在时，即使V/C比小于1，也会产生很大的延误。周期很长、车道组的信号配时不好、信号联动对所研究的流向不利。相反的情况也可能出现：如果周期长度短或信号联动满意，或者两者兼有，则饱和车道组的延误也许会很小。 因此，判定为F级服务水平，并不能机械地认为交叉口、引道或车道组的车流就超出通行能力；也不能机械地认为好于E级服务水平就有可利用的多余的通行能力。 本章和第16章的方法需要同时分析通行能力和服务水平等级，以全面地评价信号交叉口的运行状况。 所需要输入的数据和估计值 图表10-12给出了在缺乏当地数据时输入参数的默认值。如果交叉口的饱和流是估算值，那么需要补充饱和流率的修正数据。分析人员应该注意：在分析中，用实测数据作为输入数据是得到参数值最可靠的方法。只有实测不可行时，才应该考虑用默认值。 图表10-12信号交叉口所需的数据 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------交叉口处车道的增减 在进入交叉口的引道上增加的直行车道和在驶出交叉口处减少的直行车道也许不能全部发挥直行车道的功能。分析人员在决定引道的直行车道当量数和为引道选择车道利用系数时应该考虑到这一点。 专用转向车道 当现有条件或州或当地的惯例没有规范交叉口几何设计时，这里对交叉口几何设计提出一些建议。分析表明，当交叉口存在通过改变几何设计能修正的缺点时，也可以采用这些建议。然而，这一节中任何部分都不能视为一项严格的指导原则或分析标准。在可使用州或当地标准、指导原则、政策或惯例的地方，都不用这些材料。这里的描述总体上包含了改进信号交叉口的可能性。专用左转车道 设置专用左转车道取决于左转交通量、对向交通量和安全考虑。为了分析将来所需要的关于车道组成的假设条件，图表10-13给出了在缺乏当地数据条件下左转交通量与需要的左转车道之间的关系。 图表10-13-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------信号交叉口转向交通量需要的专用左转车道 在信号交叉口设有专用左转相位时，也需要设置专用左转车道。当没有预测的转向交通量时，分析人员应该假设：未来所有的交叉口都按专用左转车道的标准设计，除非在商务中心区、单向街道或者不具备建设专用左转车道的管辖权限。 专用右转车道 虽然右转通常要比左转更有效，但是专用右转车道经常是根据使用左转车道的理由而设置。右转可能会与行人流或自行车流发生冲突，但是不会与车流发生冲突。一般来说，如果右转交通量超过300辆/h，并且邻近的主线交通量超过300辆/h/车道，那么应该考虑设置专用右转车道。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------车道数 一条引道所需的车道数取决于多种因素，包括信号设计。一般来说，应该为主路提供足够的车道，以避免直行和右转的总交通量超过450辆/h/车道。这是一个非常一般性的建议。如果将可利用绿灯时间 的大部分分配给主要引道，那么这些引道能够疏导更多的交通量。如果车道数未知，那么开始分析时，使用以前的数值。 其他特征 如果车道宽度未知，应该假设为标准车道宽，除非已知的约束条件不允许这样的宽度。停车条件应该与当地惯例一致。如果没有相关信息，为了分析目的，可假设没有路边停车和没有当地公交车。 专用转向车道的待转车道长度应该足以容纳转向车辆，避免降低引道的安全性和通行能力。第16章的附录G阐述了估计待转车道长度的方法。交叉口转向车流 在城市道路信号交叉口的分析当中，使用转向车流。如果没有信号配时，也可以用转向车流估计每个交叉口的有效绿信比和周期长度。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------缺少转向车流数据时的默认值 如果分析人员能够测到城市道路上的定向交通量，并估计出交叉口引道上转向车辆的平均百分数，则他们能够在缺少交叉口转向车流数据的情况下分析城市道路。根据平均日交通量能够按方向估计高峰小时交通量。用估计的转向百分比，分解设置了专用转向车道的交叉口引道的总交通量。交叉口专用车道所承担的转向百分比受到当地条件的制约。在完全缺乏当地信息的情况下，建议采用默认值：引道总交通量的10%作为右转，10%作为左转。 如果有些交叉口设有专用车道，而有些没设专用车道，那么应该计算城市道路上每个交叉口的延误，求和得到路段的交叉口延误。如果这样做不可行，分析人员可以将交叉口分为两类：有专用车道的交叉口和没设专用车道的交叉口。计算每类交叉口的延误，乘以同类交叉口的数量，求和得到城市道路上交叉口的延误。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------转弯车流的估计 高峰小时转弯车流的计数或预测值是估计转弯车流最好的信息资源。如果缺乏这些信息，可以由交叉口每条相交道路的入口和出口的交通量估计转弯车流。 交叉口的每个入口作为一个起点，每个出口作为一个讫点，如图表10-14所 示。这个问题则成为已知交叉口每个入口和出口交通量，求起讫表的问题。 图表10-14交叉口转向车流的起讫点标识 该估算方法来自于文献的研究。该方法认为：从一条道路到另一条道路的车辆数直接与驶入该道路的总流量以及另一条道路的驶出总流量成比例。当出现其他因素或几何条件变化时，这种假设可能不合理，如在高速公路附近的入口匝道，可能吸引量比正常出行量大。用公式10-4计算转弯车流的OD矩阵。Tij=Ti*Tj Tij i -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 式中：Tij——从起点引道i到讫点引道j的出行数； Ti——起点i生成的出行量； Tj——离开讫点j点的出行量。 调头出行指定为零，除非分析人员知道导致调头的原因，出行量相当大。值得注意的是：公式10-4不能够保证驶出交叉口每条道路总量的最后估计值与初始值相等。当需要Tij之和接近交叉口每个入口和每个出口的初始交通 需求估计值时，可利用迭代算法增减Tij。该算法是已知的矩阵平衡方法。 使用公式10-5、10-6、10-7和10-8做迭代计算的步骤如下： 步骤1：计算每条道路出口期望驶离交通量与实际驶离交通量之比。 Rj=Tj Tij i -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 式中：Rj——道路出口j的期望驶离交通量与实际驶离交通量之比； Tj——道路出口j所期望的驶离交通量； Tij——从起点i到讫点j的交通量的当前估计值。 步骤2：将所有的Tij乘以相应出口的比例Rj。重复计算各道路出口。步骤3：计算每个道路入口期望驶入交通量与当前的驶入交通量之比。Ri=Ti Tij j 式中：Ri——道路入口i，期望驶入交通量与实际驶入交通量之比； Ti——道路入口i所期望的驶入交通量； Tij——从起点i到讫点j的交通量的当前估计值。 步骤4：将所有的Tij乘以相应道路入口的比例Ri。重复计算各道路入口。 步骤5：判断是否用完指定的迭代次数或所有的出入口是否满足确定的迭代结束标准。 对于入口：diffi=Ti-åTij -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- j 对于出口：diffj=Tj-åTij i 步骤6：如果任一计算差值大于迭代结束标准且没有超过迭代限制，则回到步骤1。 高峰小时系数 参阅本章第2节城市街道、所需的输入数据和估计值中对高峰小时系数的论述。 分析时段长度 参阅本章第2节城市街道、所需的输入数据和估计值中对分析时段长度的论述。 交叉口控制类型 按照定义，现有设施的交叉口控制类型是已知的。在未来设施的案例中，可以根据图表10-15和主、次街道中双向高峰小时交通量预测值来预测可能的交叉口控制类型。需要注意的是：该图是以一系列特定的假设条件为基础，参见脚注。 图表10-15-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------交叉口控制类型和高峰小时交通量注： a.在这一范围内也可采用环岛。 资料来源：根据《交通控制设备手册》改写——将高峰方向的8小时交通量转换为双向高峰小时交通量时，假设ADT是8小时交通量的两 倍，且高峰小时交通量是日交通量的10%。双向交通量假设为高峰方向流量的150%。 周期长度 如果城市道路上每个交叉口的周期长度已定，或者根据交叉口的详细数据可以计算时，则可提高计算精度。当需要的周期长度未定，或没有交叉口的详细数据时，城市道路沿线信号交叉口的周期长度可采用图表10-16中的默认值进行估计。 图表10-16-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------不同区位的周期长度默认值 如果城市道路或者交叉口的分析结果表明一个或多个交叉口的关键V/C比大于，则分析人员应当对几何特征、信号配时和信号相位进行全面地审视，同时考虑增加周期长度，直到V/C比小于等于。第16章附录B给出了用于感应式信号的专门分析方法，本章附录A介绍了一种比较简单的分析方法。损失时间和信号相位估计 根据主要街道和次要街道的左转相位是保护型还是许可型，可从图表10-17得到信号周期中总的损失时间。 图表10-17不同左转相位类型周期损失时间的默认值 注：保护型和许可型是指左转相位。 运用图表10-17时，无对向车的左转可按许可型处理，而保护+许可型左转则按保护型处理。图表10-17表明信号相位之间有4s的损失时间。注意这里的术语“相位”是本手册中定义的相位，而不要与“NEMA相位”混淆。因此，-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------NEMA控制器是8相位信号灯是4个相位。 如果已知实际的左转处理方式，应该据此确定损失时间。如果未知，可根据当地的政策和惯例进行选择。许多机构使用左转与对向直行交通量的乘积作为是否需要设保护型相位的指标。下面的标准和阈值可用于确定是否需要设置保护型左转相位。 当满足下列任一标准时，应该考虑设置保护型左转相位： l提供了多余1条的转弯车道； l大于240辆/h的左转交通需求持续1h以上； l1h内，左转交通需求与对向直行交通需求的乘积大于50,000，90,000，或110,000。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------请注意，这些阈值仅用于规划分析。当用于设计和运营分析时，应考虑许多其他因素，包括事故情况、现场观测和可能在分析时段之外的条件。《交通控制设备手册》介绍了关于设置左转相位的更多内容。 专用车道上不受保护的左转不能明确地得到分配的绿灯时间，因为假设左转在直行车流的绿灯时间内同时放行。 在同一时间内，分相位运行只允许一条引道的所有车流通行，使反向的车流完全分离。只有满足下列条件时，该方案才在规划分析中采用。 l一组对向引道的实际间距大于20m； l反向的2条单车道引道都采用保护型左转相位； l反向的2个左转均为保护型，且其中一个左转包括1条专用车道和1条直行 +左转的混行车道。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------有效绿信比 每股车流最好使用实际的值有效绿信比。对半感应式和全感应式信号，可以通过现场观测绿信比，并计算分析时段期间几个信号周期内的均值。另一个最好方法是根据交叉口的转向车流估计绿信比，详见第16章的附录A和附录B。 每个交叉口的直行绿信比是需要的；然而，在规划分析中，加权绿信比可能更合适。城市道路加权绿信比是关键交叉口的直行绿信比与该城市道路上所有其他绿信比均值的平均值。例如，如果有4个信号灯的直行绿信比为，1个信号灯的直行绿信比为，那么该城市道路的加权平均绿信比为。加权绿信比考虑了关键交叉口的反作用以及城市道路交通流的整体质量。对于主要街道的直行交通流，可采用作为全部的默认值，但是应该认识到恰当的绿信比会因城市道路特性的不同而异。 车辆到达类型 根据联控的质量可确定到达类型，见图表10-18。到达类型可用来修正每个信号的计算延误。如果不知道到达类型，对非联控的车流默认值取3，对联控的车流默认值取4。图表15-4提供了当绿灯期间到达车辆的比例已知时更精确地确定到达类型的方法。 图表10-18-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------联控质量和到达类型 联控修正系数 第16章中图表16-12给出了根据到达类型选择联控修正系数的说明。到达类型3的PF为。当绿信比等于时，到达类型4的PF为。 增量延误修正系数 在定周期信号控制中，增量延误修正系数k设为。在感应式控制或半感应式控制交叉口中，不被感应的车流也取同样的值。 对于被感应的车流，该系数在~之间变化，取决于每辆车感应的单位延时和该车流的V/C比。该修正系数的值随着V/C比的增加而增加。图表15-6对给定单位延时和饱和度来选择k提供了指导。如果缺乏这些信息，分析人员可使用的k值，相应的单位延时为3s，其V/C比介于~。在 第16章中，为了运营分析，k值应该以计算的V/C比为据。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------上游过滤/定量供给修正系数 增量延误修正系数项说明了上游信号在所研究交叉口定量供给到达的影响。如果最近的上游信号灯距所研究交叉口的车流为或更远时，则I取为。否则，I为~不等，随着上游信号饱和度的增大而减小。当缺乏这些信息时，分析人员可采用I值为，适用于孤立的交叉口。 理想饱和流率 本手册中取用默认的理想饱和流率为1900辆小客车/h/车道。该值可根据当地的实地观测进行增减。当接近引道的速度较低时，理想饱和流率经常比较小，约为1800辆小客车/h/车道。当接近引道的速度较高时，理想饱和流率有可能高于1900辆小客车/h/车道。 修正的饱和流率 用每车道的修正饱和流率可计算由于信号控制在每个交叉口直行车流产生的延误。图表10-19给出了直行车道的修正饱和流率的初始估计值。 图表10-19-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------不同区位修正饱和流率 这些修正饱和流率也可用于交叉口的分析。然而，如果有交叉口每个引道的具体几何需求条件的当地数据，那么修正饱和流率可估计得更准确。当可以获得补充数据时，第15章为计算修正饱和流率提供了更精确的方法。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------车道宽度 典型的车道宽度为。城市街道的车道宽度可以窄到。离加高的中央分隔带最近的车道可能格外宽些，以保持车辆和中央分隔带之间的避让距离。最右侧的车道可能比标准车道宽几米。车道宽度大于的车道应该评价，以确定司机做为2条车道还是1条宽的单车道使用。从路缘旁边宽的直行车道右转的司机也许经常在直行车旁边排出第二个队。这种情况下，宽的直行车道可作为2条车道进行分析：1条标准宽的直行车道和1条窄的专用右转车道。 分析中使用的车道宽度不包括停车车道说明书 题目 高速公路匝道通行能力控制 学 专 指生业导姓名教 名称师余荣军交通工程许伦辉 交通工程 xx年06月10日 华南理工大学 毕业设计任务书 兹发给00级交通工程班学生余荣军毕业设计任务书，内容如下： 1. 2.应完成的项目： 3.参考资料以及说明： 朱从坤陈洪仁《高速道路匝道入口控制设施的实施对道路通行能力的 影响》东北公路1996年 王金艳刘铁成《高速公路交通控制策略》河南交通科技1998年第 三期 朱从坤陈洪仁王野夫-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------郎国彦《高速道路匝道控制对道路通行能力的 影响》哈尔滨建筑大学学报第31卷第1期1998年2月 贾元华、董平如《高速公路建设与管理》北方交通大学出版社 彭勇《高速公路车道基本通行能力计算方法探讨》湖南交通科技 第25卷第1期1999年3月 寇学智《道路通行能力制约因素分析》华东公路1999年4月第二期 王炜过秀成《交通工程学》东南大学出版社2000年10月 艾贺申李强《我国公路通行能力研究现状》公路2001年9月第9期 周伟王秉纲《路段通行能力的理论探讨》交通运输工程学报第1卷第2 期2001年6月 4.本毕业设计任务书于xx年4月1日发出，应于xx年6月18 日前完成，然后提交毕业考试委员会进行答辩。 系主任： 批准 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------年月日 教研室主任： 年月日 指导教师：签发 年月-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------日 毕业设计评语： 毕业设计总评成绩： 毕业设计答辩负责人签字： 年 日月 摘 要 在高速公路上，往返车辆在分隔的车道上快速行驶，全部交叉口都采用立体交叉，从而为汽车的快速、安全、舒适、连续地运行提供了条件与保证。但随着交通量的增加，交通拥挤成为高速公路的主要问题，它使高速公路的运行效益降低，并且也使高速公路上拥挤和发生事故的可能性显著增大。本文从入口匝道控制的思想上寻求解决交通拥挤的有效方法。 关键词 高速公路 入口匝道 流量控制影响因素 Abstract Ontheexpressway，thevehiclesrunsontheseparationlanes，therimcompletelyjoiningwithoverheadcrossings。Therebyitassuresaconditionoffast、security、cozyforthecars。Butwiththetrafficnumberincreases，themainproblemofexpresswayisswarmedastrafficjam,whichcausestheexpresswayoperationcutdown，moreover,causingaccidents。Theoriginalexploressettlementinvalidmeansonentranceringroadcontrolidea。 Keywords:expresswayentranceringfluxcontrolaffectfactors 目 录 摘 要.........................................................................................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------III 第一章绪论...................................................................................................................................1 高速路定义及发展史.........................................................................................................1 高速公路的优点.................................................................................................................2 高速公路的社会经济效益.................................................................................................2 我国高速路的发展史.........................................................................................................4 高速公路的发展趋势.........................................................................................................4 我国公路发展前景展望....................................................................................................5 第二章-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------通行能力的基本概念.....................................................................................................8 基本通行能力.....................................................................................................................8 可能通行能力.....................................................................................................................9 服务水平与设计通行能力................................................................................................9 第三章道路通行能力影响因素.................................................................................................11 、道路构造功能对路道通行能力的制约........................................................................11 道路等级...............................................................................................................11 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------道路划分...............................................................................................................11 道路线型...............................................................................................................12 车道宽度...............................................................................................................13 路面抗滑能力.......................................................................................................14 道路使用因素对道路通行能力的制约...............................................................14 、交通条件........................................................................................................................15 第四章高速公路通行能力控制...................................................................................................16 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速公路匝道控制......................................................................................................16 入口匝道控制.......................................................................................................16 出口匝道控制：.................................................................................................18 高速公路主线交通控制..................................................................................................18 通道控制...........................................................................................................................19 其他控制...........................................................................................................................19 第五章 入口匝道控制.............................................................................................................20 匝道入口研究历史-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------..........................................................................................................20 影响匝道入口流量因素................................................................................................20 、入口匝道控制方法........................................................................................................22 入口匝道自适应控制策略..............................................................................................24 检测控制设备及控制逻辑..............................................................................................24 结语...........................................................................................................................................28 致谢...........................................................................................................................................-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------29 参考文献.........................................................................................................................................30 第一章-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------绪论 高速路定义及发展史 高速公路是专供汽车行驶的专用公路。在高速公路上严格控制出入，往返车辆在分隔的车道上快速行驶，全部交叉口都采用立体交叉，并且采用了较高的技术标准，阻塞之完善的交通设施，从而为汽车的快速、安全、舒适、连续地运行提供了条件与保证。所以高速公路的出现使得人们出行更加地方便，同时也成为能够适应公路运输交通量迅速增长、减少交通事故、改善道路拥塞的新型交通手段，成为现代公路高度发展的象征。现今人民生活水平逐渐提高了，为了使自己的活动更加方便快捷，许多人都买了私人小汽车，同时人们对各种生活物质的要求也日渐加大，这就促进了运输行业的发展。如此这些以至于高速公路建设的发展与高速发展的汽车之间的供需出现了较为尖锐的矛盾，若是单靠修筑高速公路来满足汽车的发展这样是远远不够的，这就要求我们必须从另外的角度来思考解决高速公路交通压力的方法，满足人们对物质、生活等方面的需要。因此高速公路通行控制必然势在必行。 高速公路是20世纪20年代出现的一种安全、快速、通行能力大的新型的交通设施。德国是最早开始修建高速公路的国家，早在1919年就修建了世界上 第一条高速公路。到1990年为止，高速公路已达8970km，居世界第二。 美国是目前世界上高速公路最多、；路网最发达的国家。1937年美国在加州建成国内第一条高速公路，只有。1944年美国制定了修建70000km的州际喝国防高速公路网的13年计划。建成这些高速公路要征用6000-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------km²土地，开瓦60多亿土石方，建造16000座互通式立体交叉和70多座简易式立体交叉，完成这些工程计划投资1000亿美元。到1990年已建成84361km的高速公路，占世界高速公路一半以上。美国纽约到洛杉矶的高速公路长达4556km。1956－1980年的24年，平均增长速度为3000km/年。 日本高速公路起步较晚，但是发展的速度很快，1957年日本公布了“高速公路干道法”，以后以1965年7月建成第一条高速公路－名神高速公路开始，到1990年止日本高速公路里程已达到4661km，初步形成了以东京为中心纵贯南北的高速公路网。 高速公路密度最大的是荷兰，每1000-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------km²面积中有高速公路。高速公路人口密度最大的是美国，每100万人口占有的高速公路。 高速公路的优点 高速公路有下列优点： 1.高速行车 速度是交通运输的主要技术指标。由于高速公路平均车速高达90－110km/h，因此行驶时间的缩短带来了巨大的经济效益和社会效益。德国高速公路每147km平均行驶时间为，比一般国道节约时间47％，节约燃料93％。 2.通行能力大 一般双车道公路的通车能力为－万pcu/昼夜，而一条四车道的高速公路则为－万pcu/昼夜，六车道和八车道高速公路则达到7－10万pcu/昼夜。可见，高速公路的通行能力是一般公路的几倍至几十倍。通行能力大，运输能力必然提高。如美国高速公路里程仅占公路总长的％，而其交通量却占了总交通量的％。日本高速公路里程占公路总里程的％，却承担了％的公路总运量。英国高速公路和干线公路占全公路系统的％，却承担了全运输量的35％和重型货物量的60％。 3.安全行车 由于高速公路全线采用分隔行驶、立体交叉、限制出入等措施，使其行车事故大为减少。据统计，各国高速公路的交通事故率和死亡率仅为一般公路的1/3或1/2。日本高速公路交通事故死亡率为普通公路的1/40。英国高速公路的事故率只是一般公路的1/10，我国高速公路的事故比一般公路低两倍以上。 4.运费低廉 高速公路车速高，通行能力，行车安全，使油耗，轮胎损耗和事故损失大大减少，而运输量却成倍增加，因此其运输成本明显降低，经济效益显著。我国合宁高速公路通车一年即节约运输成本3241万元。美国资料表明：货车车速为30哩/时，每次刹车的耗油量相当于行驶的耗油量，其州际和国防高速公路总投资为900亿美元，由于行驶时间缩短及运费降低，8－12年就可以收回全部投资。日本资料统计，高速公路可使货车节油42％，名神高速公路的运输成本较一般公路降低17%。 高速公路的社会经济效益 想致富、先修路，富不富、先看路。在中国老百姓心里，路的好坏是走向富裕的一个象征。高速公路建设对国民经济的拉动作用包含两个方面的内容： 一是直接拉动效应，即工程建设直接产生的经济量的增长，同时也包括建材 行业、机械制造业等相关产业巨大的衍生经济效益，还包括对社会劳动力就业的贡献。 二是间接拉动效应，也就是公路交通条件改善产生的国民经济效益和社会效益，其中包括运输距离和时间缩短带来的成本节约效益，交通服务水平的改善带来的安全、舒适性等效益。高速公路的间接拉动效应比直接拉动效益的影响还要大。关于高速公路的间接经济效益，我们可以从以下几个方面分析： 促进沿线资源的开发及市场的扩大 如意大利“太阳道”高速公路通车后，沿途地区工业企业迅速发展，繁荣了地方经济，事17个省的平均国民收入提高了3％，有如法国里昂至巴黎高速公路建成通车后沿线出现许多新集镇，带动了就业和扩大了市场范围。上海沪嘉高速公路的兴建使地属上海的卫星城嘉定县经济更繁荣，土地增值，投资环境优化，一跃成为1992年全国首富县城。 促进多种运输方式的优化组合 高速公路与一般公路构成新的路网使公路布局日趋合理，还与运量大的铁路运输及价廉程长的水运有机结合在一起形成联运网，使物资运输更为直接、便捷、快速、准时，从而最大限度地提高运输效率，随着集装箱汽车的直达运输，使大吨位、大型牵引车迅速发展，促进多种运输方式的优化组合。 有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发 现代大城市人口密集，居住拥挤，交通阻塞，环境污染等弊端在修建高速公路后，随着沿线城镇，工业的兴建，使城市人口向郊外分散，不少城市主要居住地区也转向周围卫星城，既促进了地区发展，又缓和了城市人口的增长。例如日本名神高速公路建成后，在14个立体交叉周围新建工厂900座以上，许多小城镇已经发展成工业城市。 加速物质生产和产品流通 现代化生产对原材料的需要和产品的流通要求直达、快速，以减少货物转运，加快资金周转，有利于扩大再生产。高速公路的快速、大量、便捷对加速物资生产，促进产品流通方面起着重要作用。 从宏观经济发展的角度，公路交通对经济的拉动作用具有更为深刻的意义。今年，辽宁、山东在全国率先实现了所有地市通高速，长江三角洲、珠江三角洲、环渤海等经济发达地区的高速公路网络也正在形成。以高速公路网络为依托，随着物流产业的蓬勃发展，新兴的经济带和经济圈正在东部沿海发达地区逐步形成。由经济点-经济带-经济圈的现代经济发展模式在高速公路发展的支撑下正在变为现实。 我国高速路的发展史 正因为认识道高速公路的优点，我国近年来的高速公路得以迅速发展。70年代初开始高速公路修建的前期准备工作，其中包括高速公路的急速资料翻译、科学考察、可行性研究以及测绘工作。我-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------国高速公路起步较晚，但是发展相当迅速，到1996年底，我国的高速公路通车里程达3422km，位居美国、加拿大、德国、法国、意大利、日本之后列世界第七。1988－1996年平均建设高速公路324km，速度仅仅次于美国，位居世界第二。1997建设速度更快，一年建成1313km。“九五”期间，随着高等级公路的大规模建设发展，我国高速公路建设更是突飞猛进，到2000年年底，全国公路通车总里程达到了1400000km，其中，高速公路通车里程已达到16000km，占总里程的％。在国道主干线的建设当中，京沈、京沪高速公路实现了全线贯通，东北、华北、华东之间形成了一条公路运输大通道。用了短短10余年的时间，我国高速公路建设就走过了发达国家一般休要40年才能完成的发展历程。其中最具代表性的有5条： 沈大高速公路 津京塘高速公路 (3)-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------首都机场高速公路 沪宁高速公路 京沈高速公路 高速公路的建设不仅改善了公路交通运输状况，而且产生了巨大的经济效益和社会效益，带来了人们观念上的巨大变革，国内绝大多数省、市已制定了高速公路发展的规划，不少省、市的高速公路正在逐步形成网络，高速公路的建设规模虽说我国国民经济的发展逐步扩大建设区域已从东南沿海、京津等经济发达地区向内陆腹地以及中西部地区发展。 高速公路的发展趋势 1．未来公路的主要发展趋势 建立运输主通道，强化干线网络，大力发展高速公路 运输主通道是一个国家交通运输网络体系的主骨架，一般承担大量、快速的客货流任务据高速公路是运输主通道的重要组成部分。公路主通道的建设和发展与国家或地区经济建设及公路运输事业的发展相适应。美国目前已形成12条运输主通道，如东部大西洋沿海主通道 、密西西比河河谷主通道、中部主通道、太平洋沿海主通道等等。这些主通道与 美国经济总体格局布置相适应，成为全国运输的主骨架，把全国重要的城市，如东部的波士顿、纽约、华盛顿，西部的西雅图、旧金山、洛杉矶等连接起来。在运输主通道之间重点强化干线五网络，是主通道的作用得到强化，加速了经济发展。强化干线网络的主要内容有：继续完成高速公路网目标的规划和建设，使之成为干线网络骨架；在交通繁忙地区加修绕行道、环道等快速干线；继续提高现有道路等级 重视应用高新技术 用高新技术来改造传统的公路交通行业，是未来透露科技发展的总趋势。这些技术主要是 计算机技术、信息技术、自控技术、新材料技术、新结构技术、新设备技术和清设计理论等等 发展立体交通，开发智能运输系统 道路上行驶的车辆特别是小型汽车的数量增长很快。车辆的增多使道路更加拥塞，为此在未来道路交通规划建设中，把单一的地面交通发展到地下和空中，建立点、线、面、空间相结合的立体交通系统。智能运输系统或称之为智能车辆公路系统。该系统将通信传输、电子控制以及计算机处理等先进技术有效的结合，并运用于整个地面运输管理体系，从而建立起一种在大规模范围内全方位发挥作用的、实时、准确、高效的公路管理综合系统，它四公路运输达到高度的智能化程度，即车辆靠本身的只能在道路上自由行驶，公路靠自身的只能将交通流调到最佳状态。借助IVHS的信息支持，驾驶员对道路的交通状况了如指掌，能够科学合理的进行出行的选择决策，管理人员则对路网中车辆的运行一清二楚，实现智能化的调度和管理，体现“人、车、路”的密切配合，从而大大地提高了交通安全性、舒适性、工作效率以及环境质量和能源地利用率。 加强能源、环保和安全的研究 为改善道路地运输环境，国际上地研究机构将从改进汽车结构及营运改进道路线形结构方面上来，同时道路地美学设计和环境设计一时地加强会使道路地公害减少，道路地环境得到进一步发展，据支链统计，美国每年因交通事故而伤亡地人数达万，伤370万，经济损失达420亿美元，因此各国都将致力于道路安全方面的研究，把缓解道路交通拥塞、减少交通事故作为道路建设的重点。另外，为俩解决能源问题，新能源汽车的研制将进入实施阶段，入太阳能、氢气作为燃料的汽车已研制成功，这些新型车辆既节省了能源，有减少了环境污染 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------我国公路发展前景展望 据统计，我国“七五”期间国民生产总值增长％，“八五”期间增长11％， 公路运输增长速度略高于国民经济增长的速度，而且在今后的一段时间内，综合交通运输系统中公路的运量增长速度将继续高于铁路与水运。 我国汽车保有量将继续以较高的速度增长。1980年民用汽车仅有万俩，到2000年底已达到万俩，平均每年递增12％以上。随着汽车拥有量增长速度的加快，到2016年民用汽车保有量达到6000万俩。 为了适应国民经济发展的需求，公路建设应有与之相适应的公路规划，交通部门制定鸟今后的我国公路建设的方针———“全面规划，加强养护，积极改善，重点发展，科学管理，保障通畅”。根据这个方针和全国交通发展规划，到2016年实现交通运输和基础设施建设上新的台阶，交通运输的紧张局面明显缓解，对国民经济发展的制约状况有明显的改善。 我国公路科技发展“九五”计划和到2016年长期规划的总目标是：围绕过道主干线、水运主通道、港站主枢纽和支持保障系统建设，提高运输生产效率、效益和安全保障，研究开发和应用先进适应成套技术，发展和应用面向交通行业的电子信息及通信技术、自动控制技术和新材料技术等高新技术，大力发掌告诉、重载的交通运输设备，使交通全行业的技术水平和技术构成有一个较大幅度的提高和新的突破，形成快速、即使、经济、便利、安全、优质的公里客货运体系。到2016年交通科技力争接近当时的国际水平。 今后我国交通科技研究的方向主要内容有以下几个方面 积极开发软科学研究 主要使开展加快交通基础建设、建立现代企业制度、培育和发展社会主义运输市场、改革管理体制和加强宏观调控、价钱交通法规建设以及科技发展战略和技术政策等方面的软科学研究 加强关键技术研究 关键技术和主要研究项目有： 1、 提高沥青混凝土路面使用性能关键技术： 2、 省级公路数据苦、公路通行能力及公路项目使用者效益分析研究： 3、 特大公路桥梁关键技术及预应力工艺： 4、 长大隧道成套技术研究： 5、 山区高等级公路修筑技术： 6、 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高等级水泥混凝土路面成套施工机械开发和研究 7、 高等级公路安全与交通工程技术亚流开发 8、 控制兴建高等级公路对环境有害影响的研究： 9、 高薪技术在公路交通中的应用 10、航测、遥感技术。计算机模拟技术，以及勘测设计全面现代化、自 动化的研究。 加强高新技术应用与研究 在以后的交通发展过程中，交通的发展主要是以高新技术为手段，尤其是在信息技术、计算机技术、微电子技术、智能化公路技术、环境保护以及生态平衡、评价决策和综合养护、新材料、新燃料的开发应用方面得到重大进展和突破。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------开发“智能运输”系统 “智能运输”系统是交通现代化的必然产物，开展这方面的研究必然是公路科技研究的主攻方向，告诉公路所配备的先进通讯、监控等机电系统是发展ITS的重要技术条件 第二章-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------通行能力的基本概念 本设计主要是鉴于目前有的高速公路出现的拥赛状况提出一些入口匝道、主线、通道的交通控制策略，并具体的运用一种解决方案阐述，以此来解决一些高速公路面临的通行能力问题。 回顾了现行路段通行能力的计算方法，剖析了其在理论体系和实际应用方面存在的问题，在全面分析行车间距的基础上，提出了路段通行嫩嫩国立分析的理论体而实现了交通流理论和通行能力分析的协调统一。这些内容对于完善交通工程学基础，改进通行能力分析方法和指导通行能力手册的编辑都有重要的理论意义和实用价值。系与新定义，从 高速公路是投资巨大的基础设施，其建设规模和技术等级的确定都必需已通行能力分析为基础。如果由于标准选择不当而造成决策失误，要么会使建设方案不适应交通发展的要求，要么会使方案过渡超前而造成巨大浪费。改革开放以来，中国借鉴国外的经验，沿用美、日等国家的方法与标准，做了大连的通行能力分析与评价，对促进中国公路建设的健康发展起到了积极的作用，但是由于中国的道路条件，交通条件以及社会经济环境与国外有较大差别，美、日的方法不能充分反映中国公路交通的实际运行特性，同时对其方法体系本身的研究亦显不足，所以从实践效果来看，理论上不完善，应用上有缺陷仍然是通行能力分析方面存在的突出问题，因此我们必须在分析现行方法的基础上，对高速公路通行能力做出比较透彻的探讨 现行分析计算方法概述: 基本通行能力 基本通行能力是在理想的道路、交通、控制、环境条件下，该组成部分一条撤到或者一条车行道的均匀路段上或一横断面上，不论服务水平如何，一小时所能够通过标准车辆的最大辆数；也称为理论通行能力，记为，其计算公式为 cB=max{C=1000V2VVt++＋jL安L车 式中：V为行车速度;t为驾驶员反映时间 ；为轮胎与路面的 着系数；为车辆间的最小安全停车间隙；为车辆平均长度。 令， 可求得最佳车速为 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------，带入上面公式 可以得到 利用式计算得到得基本通行能力一般在1100～1600pcu/h/lane,远远小于实际观察道得最大交通量，因此大多数国家得关于通行能力得规定值直接来自实际观测得结果。 可能通行能力 可能通行能力指一已知公路得一组成部分在实际或者预测得道路、交通控制和环境条件下，该组成部分的一条车道或一车行道对上数条件有代表性的均匀路段上或一横断面上不论服务水平如何，1h所能通过的车辆 的最大辆数。它是道路的实际最大容量，记为。在实际中，完全理想的状况是不存在的，总有一些条件不符合理想的标准。着种实际条件与理想条件的差异，将造成道路理论上的最大容量－基本通行能力折减，因此用下式来确定可能的通行能力。 该公式中； 为基本通行能力； -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------分别为车道宽度折减系数侧向净空折减系数、侧向净空折减系数、纵坡折减系数、视距不足折减系数和沿途条件折减系数。 纵坡折减系数的确定与车辆换算系数有关，通常是根据载货汽车所占的百分数按照下面的公司计算 式中；为载货汽车所占百分数；为载货汽车换算为小汽车的当量值，可按照一定的坡度和坡长查表得到。其他的折减系数都是根据实际条件与理想条件的差异大小，查相应的表格来确定。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------服务水平与设计通行能力 服务水平也叫做服务等级，是指道路使用者从道路状况、交通条件、道路 环境等方面可能得到的服务程度或者是服务质量，如可以提供行驶速度、舒适、方便、驾驶员的视野以及经济、安全等方面所能得到的实际效果等等。 设计通行能力是指设计中的公路的一组成部分在预测的道路、交通、控制以及环境条件下，该组成部分的一条车道或一车行道对上述条件有代表性的均匀断面上，在所选用的设计服务水平下，1h所能够通过的车辆的最大数。也称为服务交通量，它通常是作为道路规划以及设计的依据。只要确定了道路的可能通行能力，在乘以给定的服务水平的V/C,就可以得到设计通行能力，如下； C 第三章道路通行能力影响因素 我国目前道路交通状况,对道路构造中的道路等级、道路划分、道路线型、交叉形式、车道宽度、路面抗滑能力以及对道路使用中的道路服务水平、交通条件、人为因素等对道路通行能力都会造成一定的影响 道路是交通的基础,只有道路畅道,才能发挥其使用功能。然而,我国目前道路交通状况主要为混合交通模式,交通延误、交通阻塞时有发生,致使道路的使用效率降低,通行能力受到限制,以下就道路通行能力的影响因素分析。 、道路构造功能对路道通行能力的制约 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------道路等级 《公路工程技术标准》根据公路的使用任务、性质和交通量,将公路分为四个等级。一般说来,道路的等级愈高其通行能力愈高。但在我国目前条件下,高等级公路在全国公路网中所占的比例还相当小。近年来,我国道路的年增长率大体维持在115%左右,而车辆增长却迅猛异常,年增长率达到了15%,个别地方超过20%,致使车辆的发展与道路的发展严重失衡,许多道路上的机动车交通流量已接近或超过了设计通行能力。迫切需要对这样的道路进行重新勘测设计,提级增容,提高其通行能力。 虽然,道路的等级对道路的通行能力具有制约作用,但并不是说,所有 的道路都设计成高等级。这要根据当时当地的道路交通流量,经济战略地位等诸多因素结合考虑。在交通流量较低的沿途修建高等级公路,会使其不能满负荷运转,势必造成巨大浪费。 道路划分 若按照道路横向划分的不同,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------大致可以分为以下几种: (1)快、慢、非混合行驶 划有快(小汽车)慢两种车道线的道路,快慢机动车分别在各自车道上行驶。但由于在此道路上,允许快慢车在保证安全的条件下,可以超越分道线。因此,相互干扰比较大,通行能力受到一定程度的影响。若是快慢不分,快车一般在路中央行驶,慢车右边行驶。由于快慢车行驶路线、行驶空间没明确 划分,再加上两者之间的速度相差悬殊,不仅相互牵制、相互干扰,更重要的是双方都有一种不安全感,其通行能力难以提高; (2)分向行驶或快、慢混合行驶 即利用隔离带或分隔墩在交通组织上起到分流渠化作用,快慢车分道分向行驶,也可不划线使快、慢机动车混合行驶; (3)-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------中间快车双向行驶、两侧慢车单向行驶 它是用分隔或分离墩把车行道分隔为三块,中间的为双向行驶的快车道,两侧的为单向行驶的慢车道; (4)快、慢、非完全隔离分向行驶 在中间快车双向行驶、两侧慢车车单向行驶的基础上,再把中间的快车道用分隔墩分隔为二,分向行驶划分方式对于组织渠化交通,保证行车安全,提高通行能力是最为理想的,其缺点是占地多。 道路线型 从提高道路通行能力来讲,起点和终点之间取直线其距离最短,然而由于受地形、地质等自然条件的制约,必然形成道路平面上的转折,纵面上有起伏。因此,道路平面通常都是由直线段和曲线段组成,纵面由上坡或下坡的直线段的竖曲线组成。 (1)行车视距 从行车安全的观点来看,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------是指驾车者视力所能清楚看到前方行驶的一段必要路程。驾驶员只有在看清前方路面上的障碍物、迎面驶来的车辆及各种交通标志,有充分的时间和足够距离采取有效措施的前提条件下才能提高行车速度。行车视距分为公路平面上和纵继面上两种。公路平面上的视距又分停车视距与会车视距。 停车视距是所有道路,无论是分道还是不分道行车,都必须满足的最低要求。当汽车在公路上行驶时,驾驶员在离地面112m高处,看到前方路面上的障碍物开始刹车至到达障碍物前完全停止所需要的最短距离称为停车视距。 停车视距由三部分组成,即反应距离,制动距离和安全距离。 会车视距是指在单车道的公路上或在没有分隔带的双车道公路上,汽车习惯在路中央行驶。当汽车遇到迎面来车时,无法避让或来不及错车,则能采取制动,使汽车在碰撞前能安全停止,以保证安全。因此,在双方离地112-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------m高的驾驶员视点之间,应保持有足够的安全制动距离,称为安全视距。 会车视距是由反应距离、制动距离和安全距离三部分距离组成。 (2)道路曲线半径 由于汽车在曲线上行驶受到横向离心力的作用,可导致侧滑或倾翻,因此,为了保证行车的平顺与舒适,避免因横向离心力、纵向离心力过大,引起车辆的侧滑、倾翻、颠簸和汽车弹簧超载。我国《公路工程技术标准》对各级公路所允许的最小曲线半径及各级竖曲线最小半径及各级公路竖曲线最小半径和最小长度均进行了规定。曲线半径过小时,驾驶员须将车速降得很低才能通过,既影响道路的通行能力,也带来不安全因素。研究表明,当曲线半径在600m～700m以下时,相对事故率急剧增加。因此,为了提高道路的通行能力,降低事故率,在条件许可的情况下,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------曲线半径适当增加是很有必要的。 (3)道路坡度 道路的极限坡度一般是根据汽车的爬坡性能、公路等级,所经地区的自然因素等确定的。公路等级越高,行车密度越大,要求的行车速度越高,希望纵坡越平缓,以保证公路有较大的通行能量。但是,公路所经地区的地形起伏、海拔高度、气候(包括气温、雨量、湿度)等因素都在不同程度上影响汽车的爬坡能力。汽车爬坡能力的降低,必然影响该段道路的通行能力。我国《公路工程技术标准》对公路的最大纵坡度都进行了规定。在海拔2000m以上或严寒冰冻地区的山岭、重丘四级公路,最大纵坡不应大于8%。当平面曲线地段具有坡度时,尤其是坡度大,曲线半径又小的情况下,为了保证安全行车,提高通行能力,对纵坡度要进行折减,其折减值分别为:海拔高度在3000m～4000m,1%;大于4000m～5000m,2%;5000m以上,3%,折减后之最大坡度如小于4%,仍采用4%-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------。 ,公路通用标准汇编1北京:人民交通出版社,1991,8 车道宽度 车道宽度是决定道路通行能力的重要因素。当宽度小于理想值(3175m)时,有可能使通行能力降低,一般是当道路宽度小于315m时,就应考虑采用车辆通行能力折减系数,见表1。 路面抗滑能力 行车时道路表面抗滑能力不仅影响交通安全,同时也影响道路的通行能力。道路表面和轮胎之间的摩擦力称为道路表面的抗滑能力。同样一条路,如果表面干燥、清洁,抗滑能力 道路使用因素对道路通行能力的制约 各种等级道路按照技术要求建成通车后,其实际通行能力往往与理论通行能力相差甚远,这并非是设计或计算的失误,而是因为,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------道路的通行能力不仅受到如前所述各种道路构造等诸因素的制约和影响,同时也必然受到道路使用因素的制约和影响。其主要有以下几方面: 1、道路服务水平 道路服务水平是指道路对交通参与者即道路使用者(主要是驾驶员)所能提供的运行畅快程度,也就是行驶的方便程度。一般在路段上把服务水平分为A、B、 C、D、E、F六级。 水平A:交通流量是自由流;低交通量,低交通密度,高速度。在这种条件下,驾驶员基本不受到什么限制和干扰,一般可以保持自己的期望车速; 水平B:交通流量是稳定流;驾驶员因交通密度较大而开始使速度受限制,但仍有选择自己的驾驶速度和车道的自由; 水平C:交通流是稳定流;但由于交通量大,密度也大,对于车辆的运行速度和运行方式有较大限制。对大多数司机来说,不能自由选择自己期望的车速,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------也不能自由变更车道,但还可以保持一个相当安全和满意的运行速度; 水平D:交通流近似于非稳定流;车辆的运行尽管受交通运行条件的影响很大,但还能维持一定的运行速度,交通量大小的起伏变化和对交通流进行的临时限制等,也可使运行速度下降,司机没有选择车速的自由; 水平E:交通流量是非稳定流;速度低、密度大,经常临时停车,交通流量接近甚至等于道路的通行能力; 水平F:交通流量是束缚流;无论速度或流量都可能下降到零,发生短时甚 至长时间的停车,出现排队或堵车现象。 、交通条件 在给定道路交通设施上,一旦交通流中的车辆种类中有大型车和载重货车的混入等,产生交通量的变动,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------使交通控制、车道分布和交通信号引起的通行中断以及交通与规则的混乱等,均是影响通行能力的交通条件,现只对其中有较大影响的加以阐明。 (1)大型车混入 大型车由于其车体大,所占空间大、道路长,它的加速,减速和保持车速的性能均较其它小客车差。故在上下坡时,与前车的距离会加大,影响其它车辆行驶; (4)车道分布 多车道公路并不是所有车道上都有相等的交通量,一般交通量少时,内侧交通量大,随着交通量增大,内侧道交通量提高,而外侧道交通量减少时,也会使该段道路的通行能力下降。 3、人为因素 人为因素对道路通行能力的制约和影响也是一个不可忽视的重要因素。下面是高速公路人为的对通行能力影响的最突出的表现, 最为常见的是收费站,设站太密,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------造成车辆频繁停车;有的收费站只设一处道口,且宽度勉强可过;机动口不设,或设了也用围栏堵死,严重影响了道路的通行能力;再是各种检查站,及临时上路查车设卡现象屡禁不止。凡此人为因素均会使车辆的平均行驶速度下降,道路的实际通行能力受到限制。 第四章-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速公路通行能力控制 高速公路的交通控制策略 交通拥挤是高速公路交通控制所要解决的主要间题之一，为尽量避免和减少交通拥挤，必须采取相应的措施。如果扩建现有的公路，当然可以提高通行能力，但通常要受到经济、环境等条件制约，一般是不可行的。为此，应开发和推广各种控制与管理措施，更加合理地利用现有高速公路设施，有效地预防常发性拥挤，及时地处理消除偶发性拥挤，使高速公路始终运行在畅通、安全的状态，保证其应有的服务永平。目前高速公路采用的交通控制策略主要有入口匝道控制、主线控制、通道控制等等类型，此外还有一系列管理措施。 高速公路匝道控制 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------入口匝道控制 影响入口匝道汇入量的因素 高速公路上车辆的运行情况主要取决于交通流中车辆间的相互作用和高速公路的几何特征、环境条件等。由于高速公路具有流量大、车速高的特点，所以高速公路上一旦发生事故就相当严重，而高速公路的管理、控制及交通安全设施是保证高速公路上的车辆高速安全运行的必要条件。随着交通量的增加，交通拥挤成为高速公路的主要问题，它使高速公路的运行效益降低，并且也使高速公路上发生事故的可能性显著增大。高速公路上的拥挤分为两种类型:常发性拥挤和偶发性拥挤。 常发性拥挤有两种情况：一种是由于交通的需求大于通行能力引起的。高速公路每车道的通行能力大约是1800辆/小时，需求超过此数就会产生长发性拥挤；另外一种是由于道路的几何缺陷造成的局部通行能力降低，产生几何瓶颈，当瓶颈上游的交通需求超过了瓶颈路段的通行能力时，就会产生交通拥挤，并在其上游形成排队现象，长发性拥挤可以准确地加以预测。 偶发性拥挤是由于道路上的偶发时间暂时阻塞一条或者多条车道，造成道路通行能力下降而引起的拥挤现象。如交通事故、车辆抛锚、载货散落等等。偶发性拥挤其发生的时间、地点都是随机的，无法预测。 由于对高速公路设施的日常需求量超过高速公路的通行能力而引起的，通过多次观测可以预见其发生的时间和地点;偶发性拥挤则是由随机事件或偶发事件引起的，这类拥挤发生的时间和地点是随机的，因而不能提前预测到。该种拥 挤通常表现为路段通行能力降低，从而形成瓶颈路段，车辆会在瓶颈处以冲击波的形式向上游传播，使交通拥挤向上游延伸，拥挤严重时会导致高速公路监控系统失效。 入口匝道控制是解决交通拥挤的有效方法，它的实质是通过限制进人到高速公路主线的交通量影响高速公路的区间密度。可以想像，对于一个高速公路监控系统，如果所有的入口都是可控的，那么通过入口匝道调节可实现对高速公路上的车辆数进行直接控制。当高速公路上的交通流较少时，人口匝道控制可通过填充主线上大的车头时距保证交通流均匀，消除交通流中的不稳定性;当高速公路上的交通流较大时，入口匝道控制使车辆汇合安全，减少拥挤和事故，确保高速公路主线运行于期望的速度和密度;当高速公路上某段交通流接近饱和或由事故引起的交通阻塞时，通过某些人口匝道的控制可防止阻塞的进一步扩大及过饱和。入口匝道控制的主要目标是通过控制驶入高速公路主线车辆的数目来平滑交通流，增加交通流的稳定性，减少拥挤和事故。 高速公路人口匝道控制方法根据其在应用中控制算法的不同主要分为稳态控制、动态控制、模糊控制及专家系统等。 高速公路入口匝道控制是一种应用最为广泛的控制策略。其基本目标是控制高速公路的交通需求，在高峰交通量期间控制进入高速公路的车辆数目，是高速公路交通流能运行在最佳状态附近。其本质是应用最优控制理论，求解最有入口流量，使特定的性能指标最优，同时满户特定高速公里交通流量模型以及各状态变量上下界的约束。入口匝道控制可采用匝道定时控制调节控制、匝道系统控制、匝道感应交汇控制和匝道封闭集中方法。 1、匝道定时调节控制 匝道定时调节控制使在匝道上使用交通信号灯，根据已有的交通检测数据，把一日分为若干个时段，每个时段内交通流状况近于不便，在每个时段内采用一组不便的入口流量，对进入车辆实行计量控制。匝道调节交通量的范围在正常交通量和某个合理最小交通量之间，其目的使为了改善高速公路主线交通状况和保证车流汇合时的安全，有效的交通状况和保证车流汇合时的安全，有效地减少常发性地拥挤。 2、匝道系统控制 匝道系统控制就是将一系列匝道集中起来作为一个整体考虑控制地系统。其限流率根据整个系统地交通量于通行能力之差确定。于匝道定时调节控制相比，匝道系统控制地有点时能够坚固整个系统。 3、匝道感应交汇控制 匝道感应交汇控制，就是在高速公路主线上和匝道上安装检测器，根据实时 检测数据信息，通过控制器或者中心计算机确定适时地最优入口调节率。他可以预防和消除常发性拥挤及偶发性拥挤。 4、匝道封闭 匝道封闭即通过自动栏活交通标志等，在高峰交通流量活特殊情况下把某些入口匝道关闭，匝道封闭缺乏灵活性，缺点多于优点，一般不宜采用。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------出口匝道控制： 出口匝道控制方法主要有封闭阻塞区间，强制让车辆驶出的指示以及提供路径信息等，同时，也可以关闭出口匝道的方法。这样可以大大减少该处车辆交织以及随之造成的交通拥挤和安全问题。特别是当连接着一个大型互通式立交的沿街道路和街道到出口匝道的距离比较短时，关闭匝道是个很实用的解决方法。但是关闭匝道存在诸多缺点： 可能大大增加每个驾驶员的行车时间和距离； 由于限制了出口，可能会引起公众的强烈反对； 如果是使用人工控制的栅栏或某种形式的自动门，那么高峰时间关闭匝道的费用是相当高的； 在关闭匝道附近的地区，尾部撞击事故的可能性会增加。 因此，闭关出口匝道的方法极少采用。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速公路主线交通控制 高速公路主线控制就是当道路交通需求接近设计通行能力时，对主线上交通流进行调节与诱导，使之比较均匀、稳定。这种主线控制对长发性和偶发性交通拥挤都是有效的。常用的主线控制方法有主线调节、速度控制、车道使用控制以及驾驶员信息系统等。 1、主线调节 主线调节主要是根据输入的交通需求和上游的通行能力，对经由主线人口进人高速公路控侧路段的交通流实行控制，使该段下游商速公路能保持期望的服务水平，或对移客率较高的公共汽车、合用客车给予优先通行权。 2、速度控制 速度控制是通过设置可变限速标志限制行车速度，使交通高峰期间里的交通流更加均匀、稳定，从而提高道路通行能力。 3、车道使用控制 车道使用控制不仅是一种紧急控制手段，而且也是合理分流车辆，减少拥挤， 提高道路通行能力和公共交通、合用车辆提供优先服务的手段。常用的有: -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------a.车道关闭控制:当某车道上发生交通事故或安排施工作业时，暂时关闭该车道，措施是在车道上方显示红“X”标志，并视需要设置路栏等。 b.可逆车道变向控制:在交通高峰期间，交通量会呈现较大的方向不平衡性，为了有效地利用道路空间和通行权，把反方向的某一条车道临时用作逆向车道，并通过交通标志发生车道变向信息。 c.专用车道控制:为鼓励乘用公共交通工具，降低高峰期间的交通总需求，在高峰时间里从同方向或反方向的车道中辟出一条车道作为专用车道。高峰时间过后，可恢复为通用. 通道控制 高速公路通过通道系统由高速公路、侧道和其他平行干线道路所组成。通道控制的目的是使整个通道系统运行于最佳状态。其基本原则使监测通道系统中的所有道路，将超载道路上的交通转移道通行能力过剩的道路上，其组成部分分为： a、检测系统：提供通道系统内各道路运行情况的实时信息； b、中心控制设备；对检测信息进行处理，在此基础上作出控制决策； c、外场控制设备；主要用于执行控制策略 d、通行系统；-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------链接检测设备、中心控制设备、外场控制设备及车载设备。 其他控制 除了上述的技术性措施以外，还可以采取行政管理手段，通过优化交通流进行交通控制。比如： a、错开上下班时间，分散交通高峰流量，上下班高峰期四造成长发性拥挤的主要原因，可以采取错开上下班时间或对有些单位职工实行弹性工作时间的办法解决。 b、鼓励乘坐公共汽车和合用车等高载汽车，以降低高速公路上总的车辆需求。 C、提高处理时间的速度，一旦发生交通事件，应力求尽快排除时间的影响，避免交通拥挤的延续和恶化。 d、改善道路标线，最大限度地解决几何瓶颈路段地问题，提高通行能力。 第五章 入口匝道控制 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------匝道入口研究历史 1、从交通工程实践来看,入口匝道控制也是改善高速公路交通拥挤最有效的办法,美国在20个大城市开展的入口匝道控制的实践表明,入口匝道控制极大地减少了旅行时间和事故的发生率,并降低了燃料消耗。同时随着城市交通拥堵范围的不断扩大，城市快速路交通控制也将提上议事日程。入口匝道控制是快速路交通控制系统中应用最广、效果最好的一种控制形式。匝道自适应控制方法，比之传统的单一控制方法能取得更好的控制效果；本文还给出了自适应控制方法所需配置的交通检测、控制设备及其控制逻辑。入口匝道交通感应控制已经有很多年的研究历史,从早期的启发式算法、试错方法到基于自动控制理论的严格系统方法。这些算法,可以响应实时的交通状况,控制效果比以前的定时控制算法有所改进,-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------但是学习能力还有所不足。 要使快速路维持良好的运行状态，除了需要合理配置道路土建设施(如主线车道数、出人口间距、加减速车道长度等)之外，科学有效的交通控制管理也是十分重要的方面，尤其是对于交通流饱和度较高的路段。 美国早在60年代就开始在芝加哥CongressStreet(现Eisenhower)快速干道实施人口匝道控制，而国内对高／快速路采取交通控制的例子并不多，所谓的“交通监控系统”大多是“只监(视)不控(制)”。深圳曾尝试对南环快速路(春风路高架段)某人口匝道实施信号灯控制，但由于种种原因未能取得理想的效果。事实上，随着我国各大城市机动车交通需求的迅猛增长，快速路系统的交通拥挤现象也日趋严重，对快速路实施交通控制的必要性也正逐步显现出来。广州已拟在其即将招标的内环快速路监控系统中试点实施入口匝道控制。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------影响匝道入口流量因素 高速路交通控制包括入口匝道控制、主线控制和通道控制等内容。其中，入口匝道控制是应用最广、效果最好的一种控制形式。入口匝道控制方法有多种，每种控制方法都有其适用的交通条件，在具体运用时，每个匝道一般只根据其交通条件选用其中一种控制方法，而且国际上并无相关的标准。然而，交通状况是动态变化的，一种控制方法并不能一直适用，而应组合使用不同的控制方式，并随着交通状况的实时变化而灵活地转换控制方式，综合利用各种控制方式的优势，才能达到理想的控制效果。 高速道路人口匝道的通行能力受匝道与干道结合部通行能力的约束，其主要受到以下3个因素的制约:①干道最外侧车道上的车流特性;②匝道车辆接受空档的特性;③-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------匝道车辆连续跟车行驶的特性. 影响入口匝道汇入t的因素 入口匝道控制的实质是影响高速公路交通流的区间密度，因此人口匝道控制的目标是在保证交通流汇合安全的前提下，使高速公路的密度在时间和空间上保持或接近期望密度。怎样才能通过人口匝道控制实现上述目标?我们这里的控制思想是通过维持人口匝道所在区间的交通流期望密度，尽可能达到整条高速公路在时间和空间上交通流的期望密度，这就引出人口匝道交通进人到高速公路主线时的约束问题，即影响人口匝道可汇人量的诸因素。对于任何一个入口匝道，除了其最大、最小人口匝道流率的限制外，还受到人口匝道交通需求、高速公路主线交通流中允许人口匝道汇人量的限制以及人口匝道控制策略的限制。所以从人口匝道进人到高速公路主线的交通流，在人口匝道最大、最小流率约束的条件下，应为上述三个约束流率的最小值，下面是对这三个因素进行分析: ①-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------人口匝道交通需求由该匝道的到达车辆分布决定，可通过O-D调查及人口匝道处的需求检测器和车队检测器获得。 ②高速公路主线交通流允许匝道汇入量与高速公路主线交通流中容许汇合的间隙数有关。它的获得可通过建立人口匝道流量和人口匝道所在区间的主线交通流密度之间的关系来确定。或者通过试验的方法，先找出主线交通流中容许汇合间隙的临界值，再找出车头时距的分布与区间密度的关系，从而求出人口匝道的可汇入量，其大小主要与交通流密度有关。 2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------、入口匝道控制的概念可以将车辆从人口匝道驶入快速路的过程分解为两个阶段：I)车辆从匝道进入加速车道，II)车辆从加速车道汇入主线。入口匝道控制围绕这两阶段的交通控制来展开。对第I阶段的控制主要是调节驶入主线的交通流量，使得匝道下游的主线流量不超过其通行能力或服务流量，称为“流量控制”，对第II阶段的控制则主要是帮助驶入车辆安全地汇入主线，并尽可能地减少驶入车流对主线车流运行的影响，称为“汇入控制”。 “流量控制”可分为单点控制和整体协调控制。单点控制主要以单个匝道为考虑对象，以本匝道附近快速路主线的交通状况最优为目标，确定从匝道进入主线的流量(调节率)；整体协调控制则以整条快速路的交通状况总体最优为目标，统筹考虑多个入口匝道的调节率。整体协调控制相对于单点控制在理论上具有一定的先进性，但由于交通流本身所固有的随机性和复杂性，在实际应用中，如果不能获得准确描述实时交通状态的模型，整体控制并不能体现出突出的效益。从实用的角度出发，本设计仅限于单点控制。 关于“汇入控制”，如果快速路的几何设计合理，入口匝道附近的加速车道一般可以保证驶入加速车道的车辆安全地汇入主线车流，但不能保证驶入车辆在汇入主线的过程中不对主线车流产生“挤压”或阻滞作用。如果能采取一定形式的“汇入控制”，则可以减少“挤压”或阻滞，避免出现主线车辆被迫变换车道的情况。 、入口匝道控制方法 表一常见入口匝道控制方法比较 常用的入口匝道控制方法包括：定时控制(FixTimeControl，FT控制)、需求一容量差额控制(Demand-CapacityControl，D-C控制)、可接受间隙控制(CAP控制)等。各控制方式的简单比较如表1所示。 根据交通需求－交通容量差额控制 在每个控制周期(可取1-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------min)测量上游交通流量，并确定下游现时通行能力(由历史统计数据或根据下游实时检测数据来确定，应考虑天气条件、交通构成及交通事件对通行能力的影响)，后者减去前者之差，可作为下一控制周期的调节率(应遵守上、下限约束)。 在交通拥挤发生时，上-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------游测得的流量数值并不大，但这时匝道应取最小调节率。是否出现拥挤，可根据占有率特征来辨别。 可接受间隙汇合控制 上述系统着眼于避免拥挤，而可接受间隙汇合控制仅是为了增进匝道处汇合运行的安全高效，使从匝道世入的车辆能顺利汇入主线外侧车道中的可接受间隙。为此，上游主线外侧车道上应有检测器能测出每个可接受间隙，同时匝道信号与之配合，使放行的车辆恰好能汇入此间隙。实际调节率决定于测到间隙的多少。 根据占有率确定调节率 定时调节 定时调节系统的匝道信号在运行中实现固定不变的入口调节率。为增加适应性，调节装置预先设定有若干种不同的信号配时方案，对应着不同的调节率，可根据一天中交通状况不同的若干时段来灵活地选用(由时钟完成)，也可根据现场匝道需求实时选用(根据匝道检测器信号)。定时调节率是根据过去的交通统计与测量数据经过优化计算而确定的，基本上能适应交通流的稳态变化规律。这种系统设计、运行简单，与无控制时相比，在预防常发性拥挤方面能收到很好效果，得到广泛应用。缺点是难以最佳地适应交通需求的动态变化，不能对偶发性拥挤作出响应。 -----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------入口匝道自适应控制策略 需求—容量差额控制(D-C控制)、可接受间隙控制(GAP控制)能适应交通流的实时变化，比之定时控制更能防止快速路发生交通堵塞，可以作为入口匝道自适应控制系统的基本控制方式。 GAP控制可以保证主线交通流形态不受影响，但其调节率相对较小，只能适应较低的匝道交通需求；D-C控制方式可以获得较大的调节率，但可能会导致主线车流的车道变换，对主线交通流有一定的干扰。因此，理想的控制策略是匝道交通需求量小时用GAP控制，匝道交通需求量大时改用D-C控制。匝道交通需求量大或小可以通过匝道车辆排队长度来衡量，如果匝道车辆排队即将达到平交道路，则可以认为匝道交通需求已经很大，须改用D-C控制来增加匝道调节率，减少匝道车辆排队长度。 检测控制设备及控制逻辑 入口匝道自适应控制系统配备相应的交通检测控制设备来收集交通状况信息，生成控制指令，并控制匝道信号灯的运行。 入口匝道自适应控制系统所需的交通检测设备和信号灯的布置如图1所示。 在高速路主线上游布置流量检测器组D，和间隙／速度检测器D2-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------D1用来检-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------测主线上游各车道的流量；D2用来检测外侧车道的车流间隙和行车速度。 在高速路主线下游布置流量检测器组D3，用来检测主线下游各车道的流量，作为计算主线交通容量的基础数据。 在入口匝道与主线交汇处布置汇合检测器D4，用来检测停在匝道末端和加速车道起始部分的车辆。 在入口匝道停车线前后分别布置检入检测器D6和检出检测器D5，D6用来确认等待放行的车辆的存在及其位置，D6用来检测离开匝道停车线的车辆。 在入口匝道与地面道路衔接点下游6米处布置车队检测器D7，用来检测匝道车辆排队长度。 在上述检测器中，D1、D2、D3、D5为通过型检测器，有车通过即发出动作；D4、D6、D7为存在型检测器，有车辆停驻才发出动作。 除检测器外，控制系统还需配备控制机和匝道信号灯。控制机应具备的功能包括：接受并处理各检测器传送来的信息；计算主线上游车流间隙和车速，确定可接受间隙(指两个相随车辆的车头间隔时间足够一个入口匝道车辆汇和进入)的存在：计算主线下游容量与上游车流量的差额，确定匝道信号灯的调节率；控制入口匝道信号灯不同色灯的启动与关闭。 从控制逻辑上看，控制机需能集成GAP控制和D-C控制两种控制模式，并根据车队检测器D6是否动作而灵活切换，具体如下： 模式1：如车队检测器D7未动作，则采取 GAP控制，运行过程如下： 1)至少有1辆车停在匝道信号灯前并使检入检测器D6动作； 2)控制器开始读取从间隙／速度检测器D2传送来的间隙和车辆速度信息。 3)-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------控制器把每一个测得的间隙和预定的最小间隙进行比较，从而决定这个间隙 是否是一个可接受间隙； 4)如果这个间隙不能接受，则控制器再检查下一个间隙；如果该间隙可接受， 那么控制器就计算出应该在什么时间放车辆通过匝道停车线，使车辆和可接 受间隙同时到达汇合区域； 5)在适当的时刻，指示匝道信号灯变为绿灯： 6)匝道信号保持一定时段的绿灯，该时段长度足够放过1辆车。然后，信号亮 一个很短的黄灯之后变回红灯，一般绿灯加黄灯信号的时间为3秒； 7)-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------匝道调节信号保持足够长的红灯，使队列中的下一辆车能及时开到信号灯 前，整个绿—黄—红周期的最小长度应为4-5秒。 模式2：如车队检测器D7动作，则显示匝道车辆已排队至平交街道，需要 采用较大的调节率，控制模式切换至D-C控制，运行过程如下： 8）至少有1辆车停在匝道信号灯前并使检入检测器D6动作； 9）控制机开始读取从主线检测器D1送来的流量信息； 10）根据下游主线容量与上游流量的差额计算匝道调节率。 11）指示匝道信号灯变为绿灯并保持一定时段，该时段长度足够放过1辆车； 12）控制机读取从汇合检测器D4传送来信息，如果D4动作，则匝道信号灯亮一 个很短的黄灯之后变回红灯，如果D4不动作，则信号灯保持一定时段的绿灯， 该时段长度足够放过1辆车2016数学建模A题公路通行能力的计算方法 车道被占用对城市道路通行能力的影响 影响道路通行能力的主要因素有道路状况、车辆性能、交通条件、交通管理、环境、驾驶技术和气候等条件。 道路条件是指道路的几何线形组成，如车道宽度、侧向净空、路面性质和状况、平纵线形组成、实际能保证的视距长度、纵坡的大小和坡长等。 车辆性能是指车辆行驶的动力性能，如减速、加速、制动、爬坡能力等。 交通条件是指交通流中车辆组成、车道分布、交通量的变化、超车及转移车道等运行情况的改变。 环境是指街道与道路所处的环境、景观、地貌、自然状况、沿途的街道状况、公共汽车停站布置和数量、单位长度的交叉数量及行人过街道等情况。 气候因素是指气温的高低、风力大小、雨雪状况! 公路通行能力的计算方法 公路通行能力的计算方法(一)、无平交路段通行能力(1)基本通行能力一般路段是指不受信号、暂停标志、铁公路口等外界因素的中断，保证大体连续的交通流的公路部分。多车道公路的基本通行能力是以高速公路上观测到的最大交通量为基准确定的。根据观测结果，城市快速路比城际间高速公路的值来得大一些，在大体接近城市快速路最大交通量处确定了多车道公路的基本通行能力为每车道2200pcu/h。往返2车道公路的基本通行能力用往返合计值表示。其理由为往返2车道公路通常不进行往返车道的分离，以供对面车辆超车用，这种方法是比较现实的。实际上，在往返2车道公路上发生超车时的最大交通量的观测数据非常少，在美国《公路通行能力手册》中写明往返2车道公路的基本通行能力大约为多车道公路中2车道基本通行能力的二分之一，并确定为2500pcu/h。另外，与多车道公路相同，对单向通行公路，把其基本通行能力定为每车道2200pcu/h。 (2)可能通行能力可能通行能力是用基本通行能力乘以公路的几何结构、交通条件对应的各种补偿系数求出的。亦即C=CB*γL*γC*γI*……()式中，C：可能通行能力；CB:基本通行能力；γLγCγI:各种补偿系数。就多车道公路而言，先用()式求出每车道的可能通行能力，然后乘以车道数求出公路截面的可能通行能力。对往返2车道公路，用往返合计值求出。在用实际车辆数表示可能通行能力时，需要用大型车辆的小客车当量系数换算成实辆数。影响通行能力的因素有以下几种，各因素的补偿系数也已决定。a)-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------车道宽度(γL)：基本通行能力方面而言，必要充分的车道宽度WL为；根据日本的观测结果，最大交通量在宽度为的城市快速路上得到，对车道宽度小于 的公路应进行补偿,其系数如参考表。表公路宽度补偿系数车道宽度WL补偿系数γ)侧向净空 (γC):称从车道边缘到侧带或分隔带上的保护轨、公路标志、树木、停车车辆、护壁及其它障碍物的距离为侧向净空，必要充分的侧向净空为单向，在城 市内高速公路上，以的侧向净空时的最大交通量出现次数多，所以，对比窄的情况需要进行补偿，如表所示。c)沿线状况(γI)：在沿线不受限制的公路上，通行能力的减少原因有从其它道路和沿道设施驶入的车辆或行人、自行车的突然出现等潜在干涉。并且，在市内因有频繁停车，所以停车的影响也较大，因为通常认为通行能力与沿道的城市化程度有很大关系，所以确定了城市化程度补偿系数，如表所示。表公路宽度补偿系数γL车道宽度WL(m)补偿系数γ表-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------侧向净空补偿系数γC侧向净空Wc(m)补偿系数 γ表沿线状况补偿系数γI(a)不需要考虑停车影响城市化程度补偿系数非城市化区域部分城市化区域完全城市化区域(b)考虑停车影响的场合城市化程度补偿系数非城市化区域部分城市化区域完全城市化区域)坡度:因为坡度对大型车辆的影响尤其大，所以通常包含在大型车辆影响中。e)大型车辆(γT)：大型车辆比小客车车身长，即使保持同一车间距离，车头距离也较大。并且因大型车在坡道处降低车速，故通行能力将减小。大型车辆的影响程度用一辆大型车辆相当的小客车辆数即小客车当量系数 (passengercar-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------equivalent)来表示。一般认为，小客车当量系数随大型车辆混入率、车道数、坡度大小及长度而变化，并用表所示值表示。在用实辆驶技术、经验的不同等，但这些原因目前还没有较好的定量化方法。表大型车的小客车换算系数表-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------摩托车和自行车的小客车换算系数车型地区摩托车自行车地方城市市区真的是不太懂,答案来自新浪爱问,希望对你有帮助.高速公路收费站通行能力分析_廖固 高速公路交通事故条件下通行能力及改善措施研究 分类号：Ｕ４９；Ｆ５ １０７１０．０７２１１６３ 谖步犬海 硕士学位论文 高速公路交通事故条件下通行能力 及改善措施研究 谢陈峰 导师姓名职称王建军教授 申请学位级别工学硕士学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期２０１０年４月２５日论文答辩日期２０１０年５月２７日学位授予单位长安大学 答辩委员会主席马荣国教授 学位论文评阅人马荣国教授孙芙灵高工 ｃｒａｅｓｅＲｓｔｎｅｄｉｃｃＡ ⅢＹ川，㈣２川９删５㈣５雌７ ＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＣａｐａｃｉｔｙａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔＭｅａｓｕｒｅｓ Ｒｑ！ａｒｃｈａｎｕｎｄｑｅｒＴｒａｆｆｉＩ１＇ｒａｃＡｃｃｉｄｅｎｔｓ ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｉｅＣｈｅｎｆｅｎｇ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷａｎｇＪｉａｎｊｕｎ Ｃｈａｎｇ’-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------ａｎ，Ｃｈｉｎａ 一 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：谢蒋矗２ｐ／Ｄ年否月７１３ 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 论文作者签名：谢随伞２０ｌ。年‘月］日导师签名：歹建季驯。年‘-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------月７日 ｝摘要国民经济的快速发展，带来交通需求的迅速增长，导致我国交通问题日趋严重，交通流量的增长与现有的道路环境之间的矛盾目益恶化，主要表现在道路交通拥挤、交通秩序混乱、交通事故急剧增加、交通引起的环境污染十分严重等，其中交通事故现象最为严重。交通事故的发生导致高速公路通行能力下降，产生交通拥挤，增加延误，甚至会造成人员伤亡和财产损失。从交通事故管理的角度出发，对高速公路交通事故下通行能力及改善措施进行研究，为事故发生后的交通组织、事故处理等提供理论依据，有效保障高速公路安全、顺畅地运行。本文以此作为切入点，在对国内外通行能力研究现状进行归纳和总结的基础上，首先对高速公路事故下的通行能力影响因素进行研究，运用决策树模型对事故延迟时间进行了分析，然后建立高速公路交通事故下通行能力模型，为研究提高速公路交通事故下通行能力提供了理论依据，为通行能力改善措施的提出奠定了基础。 然后根据交通事故影响范围，将交通事故影响路段分为事故直接影响路段和间接影响路段，针对基本路段、特殊路段，再结合特殊天气分别提出通行能力改善措施。事故直接影响路段以安全为主，间接影响路段则以畅通为目标，两个区域信息相互补充、相互协调以达到控制交通事故影响、提高通行能力的目的。 最后通过对仿真软件参数校核、二次技术开发，实现对改善措施的仿真，并进行效果验证。 关键词：交通工程、高速公路交通事故、通行能力、改善措施、交通仿真 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｒａｐｉｄｇｒｏｗｔｈｏｆｔｒａｆｆｈｃｄｅｍａｎｄｄｕｅｔｏｔｈｅｆａｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙｃａｕｓｅｓｇｒｏｗｉｎｇｓｅｒｉｏｕｓｔｒａｆｆｉｃｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｃｈｉｎａ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｒａｆｆｉｃａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇｒｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｇｅｔｔｉｎｇｗｏｒｓｅ，ｉｔｓｈｏｗｓａｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：ｔｈｅｒｏａｄｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ，ｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｄｉｓｏｒｄｅｒ，ｔｈｅｓｏａｒｉｎｇｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓａｎｄｖｅｒｙｓｅｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｂｙｔｒａｆｆｉｃ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｔｈｅｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓ．Ｔｈｅｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓｃｕｔｄｏｗｎｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｔｒａｆｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙ，ｇｅｎｅｒａｔｅｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ，ｄｅｌａｙｔｈｅｔｒａｆｆｉｃａｎｄｅｖｅｎｌｅａｄｔｏｔｈｅｃａｓｕａｌｔｉｅｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｙｌｏｓｓ．Ｆｒｏｍｔｈｅａｎｇｌｅｏｆｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｈａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｕｎｄｅｒｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｂｅｔｈｅｔｈｅｏｒｙｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒｔｒａｆｆｉｃｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｂｅｅｎｓｕｒｅｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｒｕｎｓａｆｅｌｙａｎｄｓｍｏｏｔｈｌｙ． Ｆｒｏｍｔｈｉｓｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｐｏｉｎｔ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｉｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｕｍｍａｒｙｏｆｂｏｔｈ 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第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析………………………………………８２．１高速公路交通事故发展规律…………………………………………………………．８２．１．１高速公路交通事故特点………………………………………………………．．８２．１．２高速公路交通事故分布规律……………………………………………………９２．２高速公路交通事故下通行能力影响因素……………………………………………ｌＯ２．２．１高速公路通行能力影响因素…………………………………………………１０２．２．２高速公路交通事故下通行能力影响因素……………………………………１１２．３高速公路交通事故延迟时间分析……………………………………………………１２２．３．１高速公路交通事故延迟时间分析……………………………………………１２２．３．２高速公路交通事故延迟时间决策树模型……………………………………１４２．４小结………………………………………………………………………………………………………………．１８ 第三章高速公路交通事故下通行能力分析………………………………………………．１９３．１高速公路基本路段通行能力…………………………………………………………１９３．２高速公路事故基本路段通行能力分析………………………………………………２０３．３高速公路匝道连接处交通事故条件下通行能力分析………………………………２ｌ３．３．１合流区事故通行能力分析……………………………………………………２１３．３．２交织区事故通行能力分析……………………………………………………．２５３．４小结………………………………………………………………………………………………………………．３１第四章高速公路交通事故下通行能力改善措施分析……………………………………．３３ ４．１一般路段交通事故下通行能力改善措施……………………………………………３４ ４．１．１事故直接影响路段通行能力改善措施………………………………………３４４．１．２事故间接影响路段通行能力改善措施………………………………………３４４．２特殊路段交通事故下通行能力改善措施……………………………………………３６ ４．２．１长大下坡通行能力改善措施…………………………………………………．３６４．２．２互通立交通行能力改善措施…………………………………………………３８４．３雾天交通事故下通行能力改善措施…………………………………………………４ｌ ４．３．１事故直接影响路段通行能力改善措施………………………………………４１４．３．２事故间接影响路段通行能力改善措施………………………………………４２４．４／Ｊ、结………………………………………………………………………………………………………………．４５ 第五章改善措施交通仿真研究……………………………………………………………．．４６５．１参数校核………………………………………………………………………………４６ ５．１．１交通仿真软件参数校核的必要性……………………………………………．４６５．１．２参数校验流程…………………………………………………………………．４６５．１．３ＶＩＳＳＩＭ模型参数校核…………………………………………………………４７５．１．４ＶＩＳＳＩＭ模型参数校核实例…………………………………………………．５０５．２改善措施仿真…………………………………………………………………………５１ ５．２．１仿真道路及参数………………………………………………………………．５２５．２．２改善措施仿真…………………………………………………………………５５５．２．３改善措施仿真效果对比………………………………………………………５７５．３小结………………………………………………………………………………………………………………．６１结论………………………………………………………………………………………………………………………．．６２参考文献………………………………………………………………………………………“攻读硕士学位期间取得的研究成果…………………………………………………………６７致谢………………………………………………………………………………………………………………………。６８● 长安人学硕士学位论文 第一章绪论 １．１研究背景 近些年来，我国高速公路建设得到了迅猛发展，公路交通网络已经基本形成，快捷、安全、便利已经成为公路交通管理的首要任务，通行能力是衡量高速公路交通运输能力的重要指标。在实际的交通工程工作中，高速公路的通行能力分析起着至关重要的作用，是交通运营和管理的研究基础，对科学、合理发挥高速公路交通运输功能，最大限度的满足经济需求有着重要的作用。 国民经济的快速发展，带来交通需求的迅速增长，导致我国交通问题日趋严重，交通流量的增长与现有的道路环境之间的矛盾日益恶化，主要表现在道路交通拥挤、交通秩序混乱、交通事故急剧增加、交通引起的环境污染日益严重等，其中交通事故现象最为严重。据统计，２００９年全国共发生道路交通事故２３８３５１起，造成６７７５９人死亡、２７５１２５入受伤，直接财产损失９．１亿元【１ｌ。除此之外，交通事故给社会带来的负面影响更是无法估计，交通事故在一定程度上成为制约我国国民经济发展的“瓶颈”。由于交通事故涉及面广，事故隐患频发且具有突发性和极强的社会性等特点，因此对交通事故进行研究是十分必要和迫切的。 交通的发展总是不断地解决交通需求与交通供给之间出现的问题，也就是解决车辆和道路之间的矛盾。针对高速公路，解决交通事故影响的方法有两种：第一种是在合理规划高速公路网的前提下，加强交通基础设施建设，增加高速公路通行能力；第二种是进行科学化的组织与控制，最大程度地发挥现有道路的通行能力，使交通能够实现有序地流动。比较这两种方法，前一种需要投入大量的人力、物力且周期长，路网通行能力的增长远远不如交通需求增长的速度快，要想在有限的道路空间解决好车辆增加与交通畅通的问题，仅靠修路或扩路已不可能。换句话说，用简单的方法解决交通问题将渐渐失去效果，并步入恶性循环。而后一种方法投入少，并且在短时间内就能取得效果。因此各国交通工程专家逐渐转变思路，从依靠修建更多的公路、扩大路网去满足日益增长的交通需求转移到利用高新技术来改造现有交通系统及其管理控制体系，提高交通事故下的通行能力，从而达到提高交通管理水平的目的［２１。 通行能力是交通工程学的一个重要内容，确定道路通行能力是道路交通规划、设计、管理与养护的需要，也是道路交通工程技术管理人员的一项重要任务。 目前，对高速公路交通事故下的通行能力研究较少，对高速公路基本路段而言，只 第一章绪论 有当其所有断面的道路和交通条件都相同时，最大通行能力的分析才有意义。交通事故的发生改变了高速公路路段的道路条件，而这种改变只发生在某一断面处，它对交通流的影响并没有涉及到整个路段。这种情况下，无论用产生“瓶颈”断面处的最大通行能力，还是未受到影响处的最大通行能力，其对路段服务水平的评价结果都不能真实地反映整个路段车流的运行质量。因此，在分析高速公路交通事故条件下的通行能力时，使用传统的道路通行能力是不合适的。 基于此，本文通过对高速公路交通事故下通行能力影响因素分析、事故下通行能力研究、事故下通行能力改善措施分析及相应的仿真研究，为事故下的交通研究提供了理论依据。 本论文依托国家高技术研究发展计划专题课题《路网环境下高速公路交通事故影响传播分析与控制》展开研究。 １．２国内外研究现状 随着各国经济的发展，人们加强了对通行能力的研究，并取得了一定的进展。美国对道路通行能力研究的最早，取得的研究成果也最多，从２０世纪４０年代起，就开始了对道路通行能力的研究，至２０００年底，《道路通行能力手册》已先后进行了四次完善，是世界各国交通专家研究道路通行能力的重要参考文献。我国对道路通行能力的研究始于８０年代，虽然取得了一定的进展，但针对事故条件下通行能力研究很少，所以有必要对我国高速公路交通事故条件下通行能力进行研究，形成适合国内国情的、系统的通行能力研究方法。 １．２．１国外研究现状 世界上对道路通行能力的研究最早始于２０世纪４０年代。 １９４４年，美国道路研究委员会以Ｏ．Ｋ．Ｎｏｒｍａｎｎ为首，成立了道路通行能力研究小组，收集了大量公路交通流数据，经过分析、归纳，撰写成研究报告，于１９５０年出版了《道路通行能力手册》。此后，ＨＲＢ将道路通行能力进行了持续不断地研究，至今已经有６０多年的历史了。１９６５年，ＨＲＢ将最新的研究成果进行了再次汇总，出版了第二版的ＨＣＭｌ３１；１９７５年，美国道路研究委员会更名为“美国运输研究委员会＂；１９８０年，ＴＲＢ根据１９６５年至１９８０年间道路通行能力的研究进展，出版了道路通行能力专刊——《交通研究通报》［４１；后来，ＴＲＢ又在１９８５年出版了第三版 ２ 长安大学硕士学位论文 的ＨＣＭ，并在１９９１、１９９４、１９９７年总结了各阶段的研究成果，出版了三次针对第三版ＨＣＭ修订本【５】【６】ｆ７ｌ；２０００年，ＴＲＢ在对最新研究成果进行了总结后，出版了第四版的ＨＣＭ［引，该版本引入了交通流仿真模型和智能交通技术，丰富了通行能力研究的实验手段。随后ＴＲＢ又提出了一项耗资千万美元修订ＨＣＭ２０００的计划，拟对１２个研究课题、３０个子项目进行深入研究１９ｌ。ＴＲＢ在编写ＨＣＭ的同时，还召开了４次关于通行能力的国际学术研讨会，于１９９１、１９９４、１９９８、２０００年分别在德国卡尔斯鲁厄、澳大利亚悉尼、丹麦哥本哈根、美国的夏威夷召开了四次道路通行能力国际学术研讨会【１０】【ｌｌ】【１２】［１３１，为世界各国通行能力研究人员互相交流、互相学习提供了一个平台 继美国之后，许多发达国家均根据本国实情组织专门研究队伍开展了这方面的实地调研，编制出各自的ＨＣＭ手册【１４】。 其他方面，Ｈｏｂａｎ研究了道路条件对通行能力的影响，出版了相关的专著；Ｓａｔｉｓｈ和Ｋｕｍａｒ分析了混合交通条件下车道宽度对通行能力的影响【１５】；Ｂｒａｈｉｍ和Ｈａｌｌ分析了恶劣天气对速度、流量和车道占有率的影响Ｉｌ州；Ｓｈａｎｌｋａｒ和Ｍａｎｎｅｒｉｎｇ分析了恶劣天气下流量、平均车速和速度变异的关系【１７】。 随着计算机技术和仿真技术的进步，世界各国研究者也开始利用计算机进行交通分析和交通仿真，对道路通行能力进行分析，并取得了不菲的成果。交通仿真在国外大体经历了３个阶段【１８Ｊ： 第一阶段，２０世纪４０年代末至６０年代初为诞生期。１９５１年，英国道路研究实验室完成了最早的仿真项目——交叉口交通仿真； 第二阶段，６０年代初至８０年代初为发展期。这一时期出现的比较著名的宏观仿真软件有：用于信号交叉口的ＣＡＰＣＡＬ、城市干道网的ＳＰＡＮ，ＤＡＳＳＥＲ，ＴＲＡＮＳＹＴ，ＳＳＴＯＰ以及高速公路的ＦＲＥＱ，ＦＲＥＣＯＮ等；微观仿真软件有：美国研制的用于信号交叉口的ＴＥＸＡＳ和ＳＩＧＳＩＭ、用于城市干道网的ＮＥＴＳＩＭ、用于高速公路的ＩＮＴＲＡＳ，澳大利亚用于乡村道路的ＴＲＡＲＲ等【２０】，瑞典用于乡村道路的ＶＴＩｌｌ９１。 第三阶段，８０年代至今为成熟期。这一时期出现了混合模型，如Ｓｃｈｗｅｒｄｉｆｅｇｅｒ提出的ＤＹＮＥＭＯ模型。模型开始向综合化发展，如英国ＭＶＡ公司的ＴＲＩＰＳ，Ｑｕａｄｓｔｏｎｅ公司的ＰＡＲＡＭＩＣＳ和美国联邦公路局的ＴＳＩＳ以及Ｃａｌｉｐｅｒ公司的ＴＲＡＮＳＣＡＤ。用于高速公路的ＣＯＲＱ以及用于乡村公路的ＴＷＯＰＡＳｔ２１１等。这一时期新技术开始用于仿真，使仿真界面更加友好、人机交互更加方便，如德国的ＶＩＳＳＩＭ，西班牙ＴＳＳ公司的ＡＩＭＳＬＪＮ２等。３ 第一章绪论 总之，交通仿真技术已经广泛应用于交通事故、出入口控制、道路通行能力等多个研究领域，为研究日益复杂的交通问题提供了一个非常有用的分析平台。 １．２．２国内研究现状 我国对道路通行能力的研究起步较晚，在２０世纪８０年代前期，基本上引用国外的研究结论，然而实践证明，中国的交通、道路环境及管理方式等方面与国外有较大差异，国外研究成果并不是完全适合中国国情，不能一味照搬【２２１。 交通部于１９８３年由交通部公路科学研究所主持对“混合交通双车道公路路段通行能力”进行研究，对平原地形下混合交通双车道公路路段通行能力进行了较为系统的研究，提出了一套比较合理、实用的研究方法【２３】［２４】。１９９４年至１９９８年，河北省和河南省交通部门开展了“河北、河南道路通行能力研究”专项研究，针对一般等级公路和无信号交叉口的通行能力进行分析，取得了一系列研究成果【２引。 我国对双车道公路通行能力研究最为系统和深入的是国家“九五＂攻关项目——国道主干线设计集成系统开发与研究，公路通行能力研究作为该项目四个课题之一，课题对平原地形下各类交通设施的通行能力进行了深入、系统地研究，建立和完善了适合我国公路交通特点的通行能力分析体系，取得了非常丰厚的研究成果。张起森编著了《道路通行能力分析》，书中较为详细地介绍了高速公路基本路段和特殊路段的交通特性，建立了相应的通行能力理论模型【２６１。长安大学陈宽民、严宝杰编著了《道路通行能力分析》，在理论上增加了许多新的道路通行能力模型【２‘-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------７１。 与此同时，国内许多学者也对公路通行能力进行了广泛、深入的研究。同济大学周茂松分析了高速公路养护维修作业区通行能力的影响因素，并进行了相应地微观仿真研究【２８１；常成利发表了《高速公路路段通行能力分析方法的探索与实践》［２９ｌ；陈金川博士以交织区通行能力为研究目标，在考虑交织区各流量基础上，应用统计学和间隙接受理论推导交织区通行能力结果１３０】；陈小鸿利用微观仿真软件ＶＩＳＳＩＭ对交织区通行能力的影响因素进行了分析，研究了交织区长度、交织交通量比等因素对交织区内交织运行的影响；北京工业大学荣建结合对高速公路基本路段通行能力的研究成果，在实践中进行了应用【３ｌ】；赵春、王炜等建立了主路不同流量的入口匝道通行能力模型３２】；吉林大学张袅雄对高速公路匝道与交织区域的通行能力进行了详细的论述ｐ３Ｊ；吴兵、杨佩昆等分析了高速公路入口匝道通行能力的制约因素，并运用平面优先交叉口通行能力模型研究成果，建立了高速公路入口匝道通行能力模型【３４１；苏州市交通设计研究院秦道标建立了 ４ 长安大学硕士学位论文 高速公路事故段的通行能力理论模型【３５】。 在交通仿真方面，我国研究起步较晚，目前取得了一些比较明显的成果，主要有：同济大学段进宇开发了关于城市快速路匝道控制的仿真软件ＭｉｃｒｏＳｉｍ【３６】；北京工业大学荣建开发了高速公路基本路段仿真软件ＢＥＳＳ，建立了高速公路基本路段的仿真模型，得出了理想条件下高速公路基本路段的通行能力值【３７】；东南大学叶涛和方靖着重讨论了慢车特性，分析了双车道公路交通流特性，考虑了驾驶人、车辆、道路、环境和交通管理措施之间的关系及对通行能力的影响，建立了一般双车道公路的仿真模型【３８】【３９１；北京理工大学开发了城市交通诱导仿真系统；西南交通大学对利用仿真技术对高速公路车头时距分布规律及其应用进行了探讨；天津大学利用仿真模型进行了交通流自组织管理控制研究；华南理工大学运用交通仿真分析了信号交叉口的通行能力和服务水平；中国科学技术大学进行了基于微粒跃动模型的趁势交通仿真研究；吉林大学用ＧＰＳＳ仿真语言对交叉口的交通状态进行仿真研究［４０１。 由此可见，国内在道路通行能力方面的研究较为全面，但针对交通事故条件下通行能力的研究较少，因此，非常有必要对交通事故条件下高速公路通行能力展开研究，形成适合我国国情的交通事故条件下通行能力研究方法。 １．３研究目的和意义 目前，国内外对通行能力都有较多的研究，但对高速公路交通事故下通行能力研究成果仍然偏少，加大对通行能力的研究，尤其是交通事故下的通行能力研究，能够直接增加道路的通行能力、减少延误，间接地减少交通事故、提高路网可靠度及效率，从而促进高速公路的管理水平、提高国民经济发展和人民生活水平。 本文以提高我国高速公路交通管理水平为目标，首先对高速公路交通事故发展规律进行研究，然后通过对高速公路交通事故通行能力影响因素的分析，开展高速公路交通事故下通行能力理论研究，提出相应的改善措施，并通过交通仿真进行效果验证。本文的研究目的是： １）总结国内外通行能力的研究现状及发展趋势，丰富和拓展通行能力理论； ２）揭示并阐述高速公路交通事故发展规律； ３）分析了高速公路交通事故下通行能力影响因素，运用决策树理论对事故延迟时间进行分析；４）提出了高速公路交通事故下通行能力改善措施； 第一章绪论 ５）通过对仿真软件的二次开发，实现对改善措施的仿真效果验证。 １．４研究内容与思路 １．４．１研究内容 本论文为高速公路交通事故下通行能力及改善措施研究，重在探索高速公路交通事故下通行能力，确定相应的改善措施，为交通事故后交通处理提供了较为充实的理论依据，本文的主要研究内容是： １）高速公路交通事故下通行能力影响因素分析 采用文献法进行了全面总结，得出高速公路交通发展规律，运用现场调研、数理统计等方法对影响因素，尤其是事故延迟时间进行了详细分析； ２）高速公路交通事故下通行能力分析 对交通事故影响下高速公路通行能力进行分析，重点研究了基本路段、匝道连接处交通事故下通行能力，运用数学建模方法，建立了相应通行能力研究模型； ３）高速公路交通事故下通行能力改善措施分析 针对一般路段、特殊路段及恶劣天气的通行能力改善措施进行了分析，从交通管理层面及设施布设方面提出详尽的改善措施； ４）仿真研究 通过对仿真软件ＶＩＳＳＩＭ的二次开发，完成对高速公路交通事故下通行能力改善措施的仿真，并检验改善措施的实效效果。 １．４．２研究技术路线 １）通过对陕西省西宝高速的多次调研和对文献资料收集、查阅及整理分析，明确本论文研究目标、主要研究内容及需要解决的关键问题； ２）深入学习交通专业领域知识，本着科学、实用、符合国情的原则拟定关键问题的解决思路和方法；借鉴国外先进经验，结合我国高速公路通行能力实际研究情况，确定高速公路交通事故影响下的通行能力研究模型。 ３）综合运用交通仿真学、数理统计分析学、计算机学等专业及相关理论，定性分析了交通事故通行能力影响因素，定量测算了高速公路交通事故下通行能力，建立了相应的模型，得到高速公路交通事故下通行能力改善措施。 基于以上考虑，论文的研究拟采用的技术路线如图１．１所示：６ 长安大学硕士学位论文 图１．１技术路线图 第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析 第二章高速公路交通事故下通１仨Ｊ厶匕Ｒｅ力影响因素分析 道路通行能力是指在一定的道路条件、交通条件和服务水平的情况下，单位时间内能够通过道路或车道上某截面处的最大交通流量。本章从高速公路事故发展规律入手，研究交通事故的特点及分布规律，分析高速公路正常情况下和交通事故下通行能力影响因素，重点研究了事故延迟时间。 ２．１高速公路交通事故发展规律 ２．１．１高速公路交通事故特点 高速公路交通事故特点Ｈ１１１４２１： 发生重、特大交通事故的概率大，占事故总数的比例高 高速公路交通流量较大，行驶速度高，往往发生恶性交通事故，后果严重，祸及车辆多，伤亡人数多，还易诱发二次事故，造成更多人员伤亡，带来更为巨大的经济损失及恶劣的社会影响。 单车事故所占比例很大 单车事故是指行驶车辆突然驶离规定车道，撞至道路设施或倾翻于行驶道路上等事故现象，单车事故在我国高速公路交通事故中所占比例较大。这类交通事故表象原因为行驶车辆故障或驾驶人违反安全行车规定违章操作所致；深层次原因为驾驶人安全意识淡薄和行驶车辆的技术性能不能满足高速公路上安全高速行驶要求。 追尾事故比较多 追尾是我国高速公路各类事故中较为普遍的一类交通事故，约占到事故总数的３０％。诱发的主要原因为：①驾驶人疏忽大意或措施不当；②疲劳驾驶，加之道路景观单一，导致驾驶人判断能力和操作准确性下降；③车辆本身不能满足高速公路行驶的性能需求；④-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------雨、雪、雾天气下能见度低，安全行车距离不能保证，因为路面摩擦系数降低，制动效果难以保障。 事故驾驶人中，新驾驶人所占比例大，驾驶人成分比较复杂 新驾驶人往往缺乏高速公路行车经验和应对突发情况的处理经验，很容易因为采取了不当措施而导致发生交通事故。我国驾驶人队伍中既有通过严格专业训练培养出来的驾驶人，也有速成培养的驾驶入，由于驾驶人成分的复杂性，驾驶人违章操作行驶是我国高速公路交通事故发生的主要原因之一。 ８ｊ 长安大学硕士学位论文 ２．１．２高速公路交通事故分布规律 高速公路交通事故有其独特的规律。我国高速公路建设起步较晚，发展很快，而高速公路管理部门管理方法和观念认识较为滞后，再加上物质、经费条件的限制，目前我国高速公路运营管理还不尽如人意，与高速运输发展的时代要求还有一定的差距。近年来高速公路交通事故的分布规律如下［４３１［４４１１４５ｌ： 事故原因分布 超速行驶、疲劳驾驶是引发高速公路交通事故的主要原因。在高速公路交通事故中，因行人、乘车人、非机动车驾驶人原因引发的事故占有一定比例。 事故时间分布 交通事故与交通活动和交通环境都有着密切的相关关系。交通活动，如交通流量大小、速度特性等在有其固定的时间规律性。交通活动所处的自然环境，如天气、季节情况等，其时间变化规律更加明显。因此，交通事故具有明显的随时间变化的特征。 事故形态分布 高速公路交通事故的事故形态主要为追尾、撞击固定物、翻车、擦碰、失火等，追尾、撞击固定物原因主要是超速、超车或者安全措施不当引起；翻车主要有雨、雾、雪等恶劣天气的影响，还有超速行驶以及避险措施不当。近年来，因尾随相撞造成的事故起数、死亡人数约占总数的ｌ／３和１／２；因撞固定物造成的事故起数、死亡人数约占总数的１／４和１／１０。 事故交通方式分布 各种车辆的动力性能、车速、外形尺寸、爬坡能力、负载程度等对交通事故也有一定的影响。车辆类型越多，车流速度差别范围越大，越容易导致超车，导致发生交通事故的可能性越大。高速公路上客车事故与货车事故总数相当，但货车事故死亡人数明显要比客车事故死亡人数更高。 事故气候分布 不同气候条件下交通事故状况有所差异。晴天时，驾驶条件良好，车速较快，驾驶人随意性较大，一旦发生紧急状况，难以采取一定措施避免碰撞，由于碰撞能量大，不可避免地将会造成严重的事故伤亡。恶劣的气候条件给行车条件增加了困难，更容易诱发交通事故。雾天行车，能见度降低，视距严重不足，极易发生恶性追尾事故。雨天行车，路面摩擦系数不到干燥铺装路面的一半，摩擦系数随速度增加而急剧降低，导致车轮易打滑，严重时将产生“水漂＂现象，引发交通事故。９ 第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析 ２．２高速公路交通事故下通行能力影响因素 交通事故条件下的通行能力有其特殊性，其影响因素不仅包括高速公路正常条件下通行能力影响因素，还包括与事故相关的封闭路段数、事故路段限速、事故延迟时间等因素。 ２．２．１高速公路通行能力影响因素 影响高速公路通行能力的因素一般分为道路条件、交通及交通管制条件、环境和气候条件以及规定运行条件等。 １）道路条件 道路条件包括车道数、道路设施类型、车道宽度等因素，这些因素都会影响通行能力。 车道数 车道数会影响通行能力，增加车道数会提高道路的通行能力，但是，当单向车道数超过５条时不会再对通行能力造成较大影响。 车道宽度 在较窄的车道行驶，驾驶人只能通过减速或保持较低的速度行驶才可以保证车辆之间具有足够间距和安全性，这样就降低了道路的通行能力。 路肩宽度和侧向净空 较窄的路肩宽度和侧向净空会迫使驾驶人试图避开他们觉得有危险的路边或中央分隔带，而向相邻车道靠近，影响了车辆正常通行，导致通行能力下降。 平、纵面线形 良好的平、纵面线形可以保证重型车辆和小客车以大致相同的速度行驶；不良的平、纵面线形会使重型车辆的速度降低过大，影响小客车的正常运行，从而降低了道路通行能力。特别是道路上连续且坡度较大的纵坡对重型车辆的运行速度影响很大。 出入口的影响 当车流接近高速公路出入口匝道时，会在进出口附近形成分合流或交织区，进而影响车辆的运行，导致通行能力下降。 ２）交通条件 影响通行能力交通条件包括车辆类型以及车道使用和方向分布。 车辆类型 １０ 长安大学硕士学位论文 高速公路上车型构成复杂，车型之间的机械和机动性能差距大，动力性能差是造成我国高速公路平均车速较低的主要原因。混合车流中的大中型车和特大型车由于速度较慢，在交通流中的比例越大，对小型车的运行速度的影响就相应增加，从而导致整个交通流速度偏慢，通行能力降低。 车道车道使用和方向分布 对于双车道公路，当交通流的两个方向分布均等时，交通条件最佳；当方向分布不平衡时，通行能力下降。对于多车道公路，对通行能力的分析主要集中在一个方向上的交通流上，车道承担的交通量分布是不均匀的，靠近路肩的车道承担的交通量要大一些。 ３）环境条件 环境条件是指横向干扰、非交通占道和停车位置等因素。 ４）气候条件 风、雨、雪、雾、沙尘暴等恶劣天气会影响道路通行能力。 ５）规定运行条件 规定运行条件主要是指计算通行能力的限制条件，这些限制条件通常根据速度和行程时间、驾驶自由度、交通间断、舒适和方便性以及安全等因素来规定。其运行标准是针对不同的交通设施用服务水平来定义的。 另外，道路周围的地形、地物、景观、驾驶人技术等也对道路通行能力有一定的影响。 ２．２．２高速公路交通事故下通行能力影响因素 高速公路交通事故下通行能力的影响因素，区别于正常情况下的高速公路，具有其特殊性，与事故路段封闭路段数、行车道宽度、事故路段限速、事故延迟时间等因素相关。 封闭行车道数 出于事故路段安全需要，有时必须关闭１个或多个行车道，这将会大大影响高速公路事故路段通行能力，导致高速公路事故道路交通拥挤、堵塞，甚至中断交通。 封闭车道长度 封闭车道长度越长，驾驶入需要更加谨慎的驾驶通过事故路段，导致车流速度降低，极大降低了事故路段通行能力。行车道宽度 第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析 与高速公路基本路段通行能力修正一样，高速公路事故路段开放车道宽度对其通行能力有一定的影响。一般认为，当车道宽度达到某一数值时其通过量能达到理论上的最大值，当车道宽度小于该值时，则通行能力降低。 事故路段限速 为提高安全性在事故路段进行限速是必要的，因为适当的限制车辆通过事故路段的速度，可以均衡车流的速度，从而减少交通事故的发生，但速度的限制又会对通行能力产生影响。 事故路段作业活动 事故路段作业活动以及作业强度将影响事故路段通行能力。 交通事故延迟时间 事故延迟时间是事故下高速公路通行能力的一个重要影响因素，事故延迟时间从从事故开始时刻到事故清理完毕时刻之间的时间段。 ２．３高速公路交通事故延迟时间分析 ２．３．１高速公路交通事故延迟时间分析 当高速公路上发生交通事故时，道路通行能力降低，当此处通行能力小于上游到达的交通流量时，车辆在事件点上游排队，并不断向上游延伸，甚至延伸到上游交叉口，当事故清理完毕、道路通行能力恢复，拥挤车流开始消散。高速公路交通事故影响下的交通拥挤从产生到消散完毕的整个过程如图２．１所示，事故延迟时间又可以分成几个部分，如图２．２所示。 事故检测是以检测交通异常为机理，从事故发生到事故被检测到之间的时间段拥挤并没有产生或者拥挤比较轻微，因此事故拥挤持续时间并不包括事故检测时间。 ‰＝ｒ，Ｄ＋‰一乃 式中： ‰—拥挤持续时间； ％一事故延迟时间； ‰—拥挤消散时间； 乃，一事故检测时间。 一般情况下，当事故发生后，事故检测时间相对于拥挤持续时间和事故延迟时间都比较小，因此可以不考虑，式转化为 １２Ｌ 长安大学硕：卜学位论文 ‰≈％＋‰ ％由事故类型、事故严重程度等多方面因素决定，在交通事故影响下的交通拥挤扩散范围估计方法中，事故延迟时间的确定对于拥挤扩散的预测非常重要。 累 积 交 通 量 量 力Ｉ ｔｌ事故开始挤开始事故结束拥挤结束 事故延迟时间一Ｉ一交通恢复时间 拥挤持续时间 事故持续时间 图２０！交通拥挤形成过程 注：‘一事故发生时刻；，２一事故结束时刻；ｒ３—拥挤结束时刻： 图中阴影部分是交通拥挤引起的延误。 事故 开始事故事故确认检测警力到达事故结束 兰心响应时间Ｉ清理时问竺望－ｌ・竺望，Ｉ响应时间Ｉ清理时问-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 事故延迟时间 图２．２事故延迟时间 交通事故延迟时间预测方法有多种，比如像线性回归法、时间序列算法和决策树分析方法，有研究表明，决策树方法在事故延迟时间预测方面能得到较为满意的结论，因此本文采用决策树方法预测事故延迟时间。 决策树是一种对样本的归纳法，其表现形式类似于流程图的树结构，在决策树的内 第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析 部节点测试属性值，并判断由该节点引出的分支，从决策树的叶结点得到结论。内部节点是属性或属性的集合，叶结点代表样本所属的类。 从空决策树开始构建决策树，选择某一属性作为分类属性，该属性对应决策树中的决策结点，根据属性的不同，可将训练样本分成相应的子集，如果该子集为空，或该子集中的样本属于同一类，则该子集为叶结点，否则该子集对应于决策树的内部结点，即测试结点，需再选择一个新的分类属性对该子集进行划分，直到所有的子集都为空或属于同一类。 在构造交通事故延迟时间预测决策树时，要特别关注两个方面： 找出用于定义结点的分割点； 将数据进行划分。 ２．３．２高速公路交通事故延迟时间决策树模型 刘伟铭［４６１利用决策树方法对高速公路事故延迟时间进行了研究。根据所研究的事故数据集中的事故延迟时间数据分布特征，确定构造基于决策树的预侧方法；然后用整理得到的大量事故数据，通过对各类事故的显著性分析，建立高速公路事故延迟时间预测决策树，并用同一数据集中未用于决策树构造的１００组数据对决策树的预测效果进行检验。检验结果表明：所开发决策树的预测值与实际值的相关系数为Ｏ．８６４２，预测结果基本能够反映真实的事件延迟时间情况，表２．１为不同类型的事故延迟时间分布参数。一表２．１不同类型的事故延迟时间分布参数 车辆撞上故障人员车辆人员危险 时间＼＼相撞物体车辆受伤起火死亡材料 最小值１０１３１０２８４６５３１３２ 最人值１１７９３１１３１２５８９１５８２５４ 计数１６０１５０１７８６６４０５０１６ 平均值４５５２５５５９６８１１１１９５ ２５％分位点３３４３４ｌ５０６２１０３１７２７５％分位点５４６ｌ６９７ｌ７５１２１２２２标准偏差１７．５１５．６２１．１１５．８９．９１９．８３４．６通过对各种影响因素的显著性分析，得出了以下的事故延迟时间决策树，具体如图２．３～２．９所示：１４ 长安大学硕士学位论文 图２．３事故延迟时间预测决策树顶层结构 图２．４车辆相撞事故的延迟时间预测决策树１５ 第二章高速公路交通事故下通行能力影响因素分析１ｌ●ｌＩ图２．５撞上物体事故的延迟时间预测决策树 ｌ ’ ‘-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------ｌ长安大学硕士学位论文图２．７人员受伤事故的延迟时间预测决策树图２．８车辆起火事故的延迟时间预测决策树 图２．９人员死亡事故的延迟时间预测决策树 第二章高速公路交通事故下通行能力影响冈素分析 ２．４小结 本章总结了高速公路事故的特点，从事故原因分布、事故时间分布、事故形态分布、事故交通方式分布、事故气候分布等分析了高速公路事故分布规律；对事故路段通行能力影响因素进行了分析，对比研究了正常情况下和发生事故后高速公路通行能力影响因素，重点采用决策树方法对通行能力的重要影响因素一事故延迟时间进行了详尽的分析。１８ 长安大学硕士学位论文 第三章高速公路交通事故下通仨３－厶匕Ｉ目ｔ；力分析 ３．１高速公路基本路段通行能力 通行能力是针对单向车流而言的。通行能力分析是基于具有标准的道路及交通条件的高速公路路段，如果这些主要条件之一发生了显著变化，则路段通行能力和运行条件也会随之发生变化。 基本通行能力又称理论通行能力，是指在规定的道路交通条件下，一条车道的一个断面单位小时能够通过的最大车辆数ｆ２７１。 按车头时距计算，其计算公式为 ＣＢｍ署＠・， 式中：巳——一条车道的基本通行能力，ｐｃｕ／ｈ； Ⅳ。——最小安全车头时距，Ｓ。 对于高速公路的正常路段，其最大服务交通量可以采用计算公式为： Ｍ肌＝ＣＢ・ｆ-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 式中：Ｍｓ”——第ｉ级服水平的最大服务交通量； Ｇ——基本路段的通行能力，即理想条件下一车道所能通行的最大交通量 ； 。——第ｉ级服务水平最大服务交通量与基本通行能力的比值。 单向车行道的设计通行能力： ＣＤ＝Ｍ蹦・Ⅳ・兀・岛・‘＝ＣＢ・，・Ⅳ・Ｌ・厶矿・‘-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 能通过的最大交通量：式中：ＣＤ——单向车行道设计通行能力，即在具体条件下，采用ｉ级服务水平时所 Ｎ一单向车行道的车道数； 兀——车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数； 力——驾驶人条件对通行能力的修正系数。 厶矿——大型车对通行能力的修正系数，可通过式计算求得：１９ 第三章高速公路交通事故下通行能力分析 ‰＝雨而Ｉ 式中：Ｅ胛——大型车换算成小客车的车辆换算系数，见表３．１； ％——大型车交通量占总交通量的百分比。 表３．１高速公路路段车辆换算系数 车型平原微丘重丘山岭 大型车１．７２．５３．０ 小客车１．Ｏ１．０１．０ 注：大型车包括：中型及重型载货汽车、拖挂车、单个及通道式大客车； 小客车包括：吉普车、摩托车、载重≤２ｔ载货车、≤１２座面包车。 式中，为第ｉ级服务水平最大服务交通量与基本通行能力的比值，这里考虑设计通行能力达到最大的情况，所以在此采用四级服务水平下的通行能力，取Ｖ／Ｃ为１。３．２高速公路事故基本路段通行能力分析 事故路段的通行能力是本文中所建立的车流波模型中的一个重要参数，通过标定事故路段的通行能力来确定排队长度及消散时间等量，并且以此来确定相应的交通组织方案，所以对事故路段通行能力的标定是非常重要的。 根据流量守恒方程及图２．１中拥挤扩散过程，可以得到 ｂ ∑＝ｏ ｆ＝＾ 式中：珥——，时刻到达的交通流量； ｑ——ｆ时刻道路的通行能力。 在式中，当ｔ２＜，＜ｔ３时，ｑ等于道路的实际通行能力，与道路类型、道路几何特性等静态因素有关，可以根据道路通行能力手册里的计算公式获得；ｆｌ＜，＜，２时，发生交通事故，ｑ降低，此时ｑ为事故路段的道路通行能力。 事故对通行能力的影响不仅依赖于事故发生点的车道数量，同时也依赖于事故车辆阻塞道路的比例。当驾驶人行驶到与事故平行处时，降低速度去注意事故，反应较为缓慢，因此通行能力产生了附加损失。《公路通行能力手册》对事故路段的通行能力进行固定折减，并给出相应的三种情况：阻塞一条车道、阻塞两条车道、阻塞三条车道这三种情况的高速公路路段可利用的通行能力比例，如表３．２所示。２０ 长安大学硕士学位论文 表３．２发生事故时高速公路路段可利用的通行能力比例 高速公路单向 车道数阻塞一条车道阻塞两条车道阻塞三条车道 ２Ｏ．３５０．００ ３０．４９０．１７０．００ ４０．５８Ｏ．２５０．１３ ５０．６５０．４００．２０ 在事故发生在高速公路基本路段时，事故段通行能力ｇ，可用下式确定： Ｑｓ＝Ｋ折・ＣＤ-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 式中：Ｋ折——表３．２中对应的数值； ＣＤ——高速公路单向行车道设计通行能力。 ３．３高速公路匝道连接处交通事故条件下通行能力分析 交通事故在入口匝道附近发生时，将会使匝道和主线上的通行能力受到影响。如果匝道交通流量受到道路通行能力限制，没得到服务的车辆将会产生排队滞留在匝道和主线的上游，拥堵会扩散至整个路网。所以研究合流区和交织区及其相接的上游主线和匝道的通行能力是非常必要的。 ３．３．１合流区事故通行能力分析 入口匝道在主线疏导交通方面会对其通行能力有明显的影响。主要有两方面的原因，首先，匝道交通一般是强行驶入，以致匝道交通直接减少主线交通可以疏导的数量。其次，由于入口匝道的存在，在合流区域增加的紊流可能造成合流区通行能力的轻微减少。 合流区通行能力主要由下游高速公路路段通行能力决定。所以，上游高速公路和进口匝道到达的总流量不能超过驶离下游高速公路路段基本通行能力，否则会产生排队。但是在发生交通事故时，上游高速公路和进口匝道到达的总流量往往超过了下游事故路段的基本通行能力，根据事故的影响范围，对合流区和事故上游的主线和匝道通行能力进行标定。当车辆的排队长度不超过合流区的范围时，事故上游主线和匝道的通行能力即为道路本身的设计通行能力；另外当车辆排队长度超过合流区的范围，即事故影响范围已波及到上游主线和匝道，则此时上游主线和匝道通行能力即可采用下述研究模型进行标定。交织区通行能力标定时所考虑的条件同上所述。这里所指的事故条件下匝道通行能力实际是指其在事故条件下的最大服务交通量。 第三章高速公路交通事故下通行能力分析 对于事故发生的不同地点：合流影响区内和合流影响区外，其对主线和匝道的影响范围，即主要是排队长度不同，从理论方面分析，由于合流影响区内和高速公路主线通行能力的差异，所以事故发生在不同位置对车流的影响范围也是有差别的。当然，在理论分析中，还要考虑事故发生在不同车道上的情况。道路事故可能会发生在靠近匝道的车道、中间车道以及左侧车道上，其中发生在中间车道上的情况对主线及匝道通行能力的影响基本上与事故发生在左侧车道上时一样，都是对主线的车流影响较大。所以主要考虑事故发生在右侧车道和左侧车道这两种情况。 １）事故发生在合流影响区左侧车道 图３．１为事故发生在合流影响区左侧车道的车辆运行情况。 Ｏａ叫————≯-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------———４一＿ 图３．１事故发生在合流影响区左侧车道的车流运行情况 在合流影响区，由于匝道上汇入车辆的严重干扰，导致主线上的车流无法顺畅行驶，车速下降，通行能力下降；当恢复通行能力时，车流处于拥堵一消散一拥堵一消散状态中。在此主要参照美国ＨＣＭ对合流区通行能力进行确定，并对照合流影响区的速度一流量关系曲线来确定合流影响区的通行能力。设在未发生交通事故时合流区的通行能力为Ｃ会，则事故条件下合流区通行能力可通过下式计算： Ｑ，厶＝ｋｏＣ， 其中ｋ新为前面所述的阻塞不同车道数时的可利用的通行能力比例，具体参考表３．２。Ｃ各的确定方法主要有三种：①根据合流区的速度一流量关系曲线的趋势外推；②根据合流区车流速度发生突变后交通流量出现频率来确定；③-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------借鉴无信号交叉口分析的可穿插间隙理论来推导合流区的通行能力。本文确定主要是根据前两种方法，加之大量的观测数据进行反复修正所得，具体可见表３．３： 长安大学硕士学位论文 表３．３合流区通行能力推荐值 单方向车道数合流区通行能力 ２３９００ ３６０００ ４８１００ 当事故影响范围比较大时，需要对匝道和相接主线的通行能力进行标定，其确定方法可以有两种： 方法一：现设主线上的车辆到达率为Ｑ，匝道上车辆的到达率为Ｑ，主线上事故上游的通行能力为Ｑ向，匝道上的通行能力为Ｑ届，则可根据其相应的车辆到达率的比例关系采用以下计算方法： 线＝ｍｉｎ 鳓＝ｍｉｎ 式中：Ｑ，Ａ——．厶流区事故段通行能力，可通过主线上正常情况下通行能力的折减求得： ＣＤ——主线的可能通行能力； Ｃ，Ｄ——匝道的可能通行能力； Ｑ口——主线上的车辆到达率； Ｑ——匝道上车辆的到达率。 方法二：直接根据经验值对主线与匝道上正常情况下的通行能力进行折减。但其最大服务交通量之和不能超过事故段的通行能力Ｑｓ．。 但由于第二种方法其折减系数的确定需要大量的数据资料进行整理汇总，而这些数据的获得存在一定的难度，所以在确定事故条件下匝道与主线的通行能力时采用的是第一种方法。这种方法的实质是确定了事故段的通行能力Ｑ，厶，匝道与事故段上游的通行能力之和为事故段的通行能力，然后根据主线和匝道上车辆的到达率所占的总车辆数的比例进行分配。当道路上实际需求超过了通行能力时，就会造成排队，并对上游某些节点，如出Ｉ：Ｉ匝道等产生影响，从而影响至整个路网。２）事故发生在合流影响区右侧车道 第三章高速公路交通事故下通行能力分析 当事故发生在靠近匝道的车道上时，匝道上的车流可以直接进入主线，这样一方面匝道上的车辆要与主线上右侧车道及中间主线上的车流交织，另一方面主线上右侧车道上的车流也要与中间主线上的车辆交织，使得交通流处于紊乱状态，还可以在加速车道末端挤入主线。匝道上的车辆一般是通过可插空间隙进入主线的，在这种情况下，加之主线上右侧车道上的车辆也要通过可插空间隙进入中间车道，这样就大大降低了匝道的通行能力。所以这种情况对匝道的通行能力影响很大，需要对通行能力进行折减，这里主要引入合流难度来分析对匝道通行能力的影响。图３．２为事故发生在右侧车道时车辆的运行状况： ●■…■■…●■…●■…■■…■■…●■…■■…■●一■■一・＿——＿—－・—●卜——－—＿－＿＿—●＇—＿ｌ—＿－——◆・——＿＿－－－－●卜—ｌ＿・・—◆ 图３，２事故发生在合流影响区右侧车道的车流运行情况 合流难度是指道路某一段的车流密度与道路车流阻塞密度的比值，合流难度值越大，表示匝道上的车辆越难汇入主线，合流越难，相应的可插空机会越少。对于匝道来说，匝道上车流密度越大，其汇入主线的难度就越大，这样就降低了匝道的通行能力。基于这样的分析，以上这种情况匝道的通行能力可以乘以一个与合流难度有关的修正系数，具体如下式所示： 缘＝ＩＩｌｉｎ 鳓＝ｍ协者豸％） ｆ高速公路封闭改造对周边路网通行能力的影响分析 摘要：-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速公路封闭改造会对周边路网的通行能力造成影响，对相关路网进行通行能力分析是论证施工交通组织方案切实可行的依据。本文结合京台高速蚌埠至合肥段改造工程论述了对周边路网通行能力分析的几个关键点。 Abstract：Expresswayclosedtransformationwillaffectthesurroundingroadnetwork，carryingontrafficcapacityanalysisforrelevantroadnetworkisthebasistodemonstratethattheconstructiontrafficorganizationschemeispractical.ThispaperdiscussessomekeypointsofsurroundingroadnetworktrafficcapacitycombinedwiththereconstructionprojectofBengbutoHefeipartinBeijing-Taiwanexpressway. 关键词：高速封闭改造；周边路网；通行能力分析 Keywords：expresswayclosed-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------transformation；surroundingroadnetwork；trafficcapacityanalysis 中图分类号：文献标识码：A文章编号：1006-431114-0072-02 0引言 随着经济的发展，机动车拥有量的增加，早期建成的高速公路出现了不同程度的病害，通行能力下降。高速公路建设正逐步由新建迈入大修改造时期。道路封闭改造势必会造成现有交通流向周边路网转移，对周边路网通行能力造成影响，为确保施工交通组织方案的合理可行，必须对相关路网通行能力进行分析。本文以京台高速蚌埠至合肥段改造工程为例，分析高速公路封闭改造对周边路网通行能力的影响。 2交通量预测 现状交通流统计数据-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------本项目封闭改造影响的主要道路有合肥绕城高速、合淮阜高速及蚌淮高速公路，根据安徽省高速公路联网运营有限公司提供的各道路断面交通流统计报表整理得拟建项目及各相关道路2016年年平均日交通量如表1所示。 交通量预测考虑高速公路节假日交通量与日常交通流有较大的增幅，本次预测分节假日及平峰时段分别预测。同时，由于道路采取半幅全封闭、半幅单向通行的组织方式，施工时段仅单个方向交通流受影响，本次主要预测受施工影响一侧的交通流，后述交通量及通行能力均为受影响一侧数据。 平峰期项目计划于2016年建成通车，短期的预测可采用增长率法，根据历史路段交通量增长情况估算2016-2016年的交通量增长率，预测出未来各路段2016年的交通量。依照《公路工程技术标准》，对于高速公路改扩建工程，在改造施工过程中“维持通车路段的服务水平可降低一级”，拟建项目施工期间主线路段施工路段应维持三级服务水平以上。-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 根据表5-6分析结果可知，在平峰期采用该施工组织方案的通行能力能满足通行要求。而节假日高峰时段合淮阜及合肥北环会出现拥堵现象。据此，本公司建议该项目施工期避开节假日高峰。 匝道通行能力验算拟建项目施工时，合肥与蚌埠间的直行车辆绕行，对路口互通、合肥西互通、曹庵互通及西泉街互通四处互通的定向匝道产生影响，需对几处互通匝道的通行能力进行验算。道路施工对路口互通及合肥西互通的几处定向匝道影响较大，我公司建议设置标识引导车辆走合肥南环或国省干道绕行，并加强交通监管，保障车辆有序通行。 收费站服务水平分析-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------在道路封闭施工期间，路口互通至西泉街互通间的两个高速出口单方向限制出入，需从合肥肥东出口及蚌埠仁和集出口绕行，车辆分流对收费广场的服务水平产生影响，受影响侧主要为高速出口，需对两处收费站施工阶段出口的服务水平进行分析。 收费站服务水平表征指标为平均等待车辆数，两处收费站均为4进6出的封闭式收费站，出口平均服务时间取14s，依据《交通工程手册》提供的收费站服务车辆数与服务时间、平均等待车辆数的关系表得出两处收费站2016年的服务水平。 由表8可以看出，施工时段仁和集收费站平均等待时间为1辆，满足服务水平需求；肥东收费站平均等待车辆数为3辆，基本能满足服务需求，但较为拥堵，在高峰期应加大收费站人力投入，尽量减少平均服务时间，引导车辆有序通行。 4结语-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料---------------------------------------------- 通行能力分析是论证施工组织方案合理可行的依据，是制定详细施工组织方案的基础。高速公路封闭施工对周边路网的影响是多方面的，除了需对受影响的相关道路进行分析外，还应重视对易发生拥堵的重要交通节点的通行能力分析。 参考文献： 中国公路学会.交通工程手册.北京：人民交通出版社，2001. 中华人民共和国交通部.JTGB01-xx，公路工程技术标准.北京：人民交通出版社，xx. 刘灿齐.现代交通规划学.北京：人民交通出版社，2001. 交通部公路科学研究所.高速公路通行能力研究分报告.北京：交通部公路科学研究所，2000. 郑晓阳，魏俊峰.高速公路改建中分流路网分担量适应性分析.交通标准化，2016：120-123.-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速公路封闭改造对周边路网通行能力的影响分析 高速公路封闭改造对周边路网通行能力的影响分析 作者：项少华 来源：《价值工程》2016年第14期 摘要：高速公路封闭改造会对周边路网的通行能力造成影响，对相关路网进行通行能力分析是论证施工交通组织方案切实可行的依据。本文结合京台高速蚌埠至合肥段改造工程论述了对周边路网通行能力分析的几个关键点。 Abstract：Expresswayclosedtransformationwillaffectthesurroundingroadnetwork，carryingontrafficcapacityanalysisforrelevantroadnetworkisthebasistodemonstratethattheconstructiontrafficorganizationschemeispractical.ThispaperdiscussessomekeypointsofsurroundingroadnetworktrafficcapacitycombinedwiththereconstructionprojectofBengbutoHefeipartinBeijing-Taiwanexpressway. 关键词：-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------高速封闭改造；周边路网；通行能力分析 Keywords：expresswayclosedtransformation；surroundingroadnetwork；trafficcapacityanalysis 中图分类号：文献标识码：A文章编号：1006-431114-0072-02 0引言 随着经济的发展，机动车拥有量的增加，早期建成的高速公路出现了不同程度的病害，通行能力下降。高速公路建设正逐步由新建迈入大修改造时期。道路封闭改造势必会造成现有交通流向周边路网转移，对周边路网通行能力造成影响，为确保施工交通组织方案的合理可行，必须对相关路网通行能力进行分析。本文以京台高速蚌埠至合肥段改造工程为例，分析高速公路封闭改造对周边路网通行能力的影响。 2交通量预测 现状交通流统计数据-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------本项目封闭改造影响的主要道路有合肥绕城高速、合淮阜高速及蚌淮高速公路，根据安徽省高速公路联网运营有限公司提供的各道路断面交通流统计报表整理得拟建项目及各相关道路2016年年平均日交通量如表1所示。 交通量预测考虑高速公路节假日交通量与日常交通流有较大的增幅，本次预测分节假日及平峰时段分别预测。同时，由于道路采取半幅全封闭、半幅单向通行的组织方式，施工时 段仅单个方向交通流受影响，本次主要预测受施工影响一侧的交通流，后述交通量及通行能力均为受影响一侧数据。 平峰期-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------项目计划于2016年建成通车，短期的预测可采用增长率法，根据历史路段交通量增长情况估算2016-2016年的交通量增长率，预测出未来各路段2016年的交通量。依照《公路工程技术标准》，对于高速公路改扩建工程，在改造施工过程中“维持通车路段的服务水平可降低一级”，拟建项目施工期间主线路段施工路段应维持三级服务水平以上。 根据表5-6分析结果可知，在平峰期采用该施工组织方案的通行能力能满足通行要求。而节假日高峰时段合淮阜及合肥北环会出现拥堵现象。据此，本公司建议该项目施工期避开节假日高峰。 匝道通行能力验算拟建项目施工时，合肥与蚌埠间的直行车辆绕行，对路口互通、合肥西互通、曹庵互通及西泉街互通四处互通的定向匝道产生影响，需对几处互通匝道的通行能力进行验算。道路施工对路口互通及合肥西互通的几处定向匝道影响较大，我公司建议设置标识引导车辆走合肥南环或国省干道绕行，并加强交通监管，保障车辆有序通行。 收费站服务水平分析-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------在道路封闭施工期间，路口互通至西泉街互通间的两个高速出口单方向限制出入，需从合肥肥东出口及蚌埠仁和集出口绕行，车辆分流对收费广场的服务水平产生影响，受影响侧主要为高速出口，需对两处收费站施工阶段出口的服务水平进行分析。 收费站服务水平表征指标为平均等待车辆数，两处收费站均为4进6出的封闭式收费站，出口平均服务时间取14s，依据《交通工程手册》提供的收费站服务车辆数与服务时间、平均等待车辆数的关系表得出两处收费站2016年的服务水平。 由表8可以看出，施工时段仁和集收费站平均等待时间为1辆，满足服务水平需求；肥东收费站平均等待车辆数为3辆，基本能满足服务需求，但较为拥堵，在高峰期应加大收费站人力投入，尽量减少平均服务时间，引导车辆有序通行。 4-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------结语 通行能力分析是论证施工组织方案合理可行的依据，是制定详细施工组织方案的基础。高速公路封闭施工对周边路网的影响是多方面的，除了需对受影响的相关道路进行分析外，还应重视对易发生拥堵的重要交通节点的通行能力分析。 参考文献： 中国公路学会.交通工程手册.北京：人民交通出版社，2001. 中华人民共和国交通部.JTG-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~ -------------------------------------------------------精选财经经济类资料----------------------------------------------B01-xx，公路工程技术标准.北京：人民交通出版社，xx. 刘灿齐.现代交通规划学.北京：人民交通出版社，2001. 交通部公路科学研究所.高速公路通行能力研究分报告.北京：交通部公路科学研究所，2000. 郑晓阳，魏俊峰.高速公路改建中分流路网分担量适应性分析.交通标准化，2016 ：120-123.-----------------------------------------------最新财经经济资料----------------感谢阅读-----------------------------------~234~
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