高速公路出口匝道类型划分与评价方法.研究

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1、第一章绪论1．1研究背景随着我国社会经济的快速发展，公路的建设速度加快，高速公路作为公路网的重要组成部分和大运量客货运输的快速通道，更是得到了快速发展，截止到2007年底，我国高速公路的通车里程已达到5．3万公里，稳居世界第2位，随着高速公路总里程的增加及所承担运量的增长，高速公路在客货运输中的作用日渐凸显，已逐渐成为重要工矿企业、节点城市、旅游景点之间的主要运输通道，随之而来的交通问题也H益突出。主要体现在：(1)交通量的增加所带来的交通延误和拥堵，(2)交通量的增加和交通设施设计的不合理所带来的交通安全问题。据统计，2005年我国高速公路交通事故死亡人数“07人，占交通

2、事故死亡人数的6．5％，而I司年高速公路里程仅占全国公路网总里程1．9％，与此同时因交通拥堵所带来的经济损失更是难以估量。这也在客观上要求对高速公路的相关研究更为全面、深入，以满足客货运输的安全、快速、经济的要求。由于我国高速公路的“历史”较短(1988年我国第一条高速公路上海至嘉定高速公路建成通车)，和西方发达国家相比，高速公路卡H关领域的研究较为薄弱，且主要的研究成果集中在普通路段和进口匝道上，如对通行能力、加速车道长度、合流区交通流特征分析等，但针对高速公路出口匝道的研究，特别是对交通安全的研究几乎为空白。目前，高速公路交通安全工作的发展趋势是从“善后”向“预防”转交

3、，这一理念已得到共识。对于新建的高速公路而言，如能在建设初期就加强对交通安伞因素的考虑，对于交通事故将能起到“未雨绸缪”的预防作用；此外，从全国范围来看，各地均存在不同程度的高速公路出口匝道交通安全性较差的问题，对此也应在适当的时候进行交通安全评估并加以改善，从而预防潜在交通事故的发生及其所导致的大量生命财产损失。在这一背景下，国家自然科学摹金委员会和西部交通项目管理中心及时启动了相关课题的研究，旨在为我国高速公路出口匝道的规划、设计、安全评估、改善等工作提供技术支撑。论文依托国家自然科学基金项目《高速公路出口匝道几何特征及控制方式对交通安全和通行效率的影响研究》(项目编号

4、：50778040)及交通部西部交通建设科技项目<高速公路出口匝道交通安全保障技术研究》开展高速公路出U匝道类型划分及评价方法的研究工作。旨在回答在一定的交通量条件下，何种类型出口匝道的通行效率更优，并结合对土地利用条件等因素的考虑，给出不同类型出LJ匝道所适用的条件。同时建立出口匝道的安全评价体系，为出U匝道的交通安全评价及后续的改善工作提供理论依据。1．2研究的必要性交通拥堵和交通事故作为现代交通的2个顽疾，通常情况下，更多的发生在公路接入和交通交汇处，如公路平交路口，公路支路接入口，高速公路进出口匝道等特殊路段。在这些特殊路段，由于机动车驾驶员的操作复杂性会显著增加，

5、机动车的行驶速度变化率加大，车辆之间的速度差增加，从而导致交通流的非稳定性和机动车之间的交通冲突量增加，因此易导致交通拥堵和交通非安全行为的发生。这也是为何交通改善更多的是注重在这些特殊路段的主要原因之一。目前国内外的有关研究中，对公路平交路口和公路支路接入口的研究已相当全面I¨l，研究的重东南大学硕上学位论文点集中在：交通流的导入方式、平面几何设计、交通控制方式、标志标线设置，接入管理技术应用等方面。相对于以上这些研究内容，目前国际和国内对高速公路出入口匝道的研究相对较少。相对于入口匝道而言，出口匝道的合理设计显得更为重要。不合理的出口匝道设计易导致匝道上的交通流“溢出”

6、到高速公路的主线车道上，从而使主线的通行能力大打折扣。此外，还有可能造成高速公路出口区域范围内各种类型冲突点的增加，引发交通安全问题。国外相关统计资料已经表明171，发生在出【J匝道处的事故数约是进口的2倍，因此对出121匝道的相关研究，特别是交通安全方面的研究尤为迫切，论文正是在基于这一考虑的基础上，拟对我国高速公路出口匝道评价方法开展研究，涉及的内容包括通行效率的分析和交通安全评价2个层面，而在此之前，需要完成对高速公路出口匝道的类型划分工作。I．3国内外研究概况由于国外，特别是西方发达国家的高速公路“历史悠久”，各方面的研究成果也较为丰富，很多国家都颁布了相应的标准规

7、范以完善高速公路的规划与设计。在发达国家中，美国的相关研究开展最早，且最具代表性。现阶段国外出口匝道的研究概况町以总结如下。(1)高速公路出口匝道安全性总体研究。2007年美国联邦交通厅批准了由南佛罗里达大学(UniversityofSouthFlorida)提出的对高速公路出口匝道进行安全性研究的项目。该研究的重点是针对给定的交通条件和土地利用条件确认哪种类型的出口匝道更安全或交通效率更高；此外，该项目也包括对减速车道设置条件、形式以及其它可行的安全保障技术的合理性验证I引。(2)高速公路出口匝道的类型划分。根据