2008 地下道路地面出入口与交叉口最小问距的研究

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1、华南理工大学学报(自然科学版)第37卷第7期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol_37N0．72009年7月(NaturalScienceEdition)July2009文章编号：1000-565X(2009)07—0010-05地下道路地面出入口与交叉口最小问距的研究木司徒炳强靳文舟胡郁葱王璇(华南理工大学土木与交通学院，广东广州510640)摘要：地下道路在地面的出入12位置影响着地下和地面车流的衔接．文中分析了出入12间相对位置的组合模式，以交

2、织段换道次数为主要判断依据，建立交织段最小长度模型，通过算例，给出寻找连续换道最大关键次数和关键车流的方法，针对交通流的混合特性，运用Matlab编程给出交织段最小长度的离散阈值，为地下道路地面出入1：7与交叉口最小间距的确定提供依据．关键词：地下道路；最小间距；换道次数；组合模式中图分类号：U491．2文献标识码：A随着城市发展和交通需求的快速增长，国内外采取地面出入口和地面道路系统相联系，实现两种许多城市已经开始规划和建设地下道路以缓解地面车流的衔接．地下道路的地面出入口处的车流与地交通压力，并在

3、理论方法和工程实践方面取得了一面车流相互影响程度大，尤其交织段的换道干扰严些成果．在国外，研究工作主要集中在地下道路的通重．为了保证两种车流行驶安全与顺畅，出人口的布行能力、交通管理控制和环境影响等方面--j．国内置对其所在地面路段的属性提出了一定的要求：一目前是以缓解部分地面快速路和干道巨大的交通压是道路可拓宽至少两个车道；二是路段长度要大于力为主，在其地下位置修建并行的地下道路，或者过地下道路出入口与交叉口停车线的最小间距；三是江隧道等j．在前期研究中，笔者提出地下快速路曲线路段必须有足够的出入口

4、安全视距．规划的流程和地下快速路的集散点选择模型J．在文中研究的出入口布置组合模式有两类：一是实际工程中，地下道路在地面的出入口位置影响着顺序模式，包括车辆流线“先出后入”与“先入后地下和地面车流的衔接，出入口位置选择是当前发出”，如图1所示；二是方向模式，即出入口分别布展地下道路体系需要解决的重要问题．为避免将出入置在交叉口的进口和出口方向，如图2所示．口设置在交叉口的进出口道上，给信号控制和交叉口在“先出后入”模式的前提下，假设地下道路的渠化设计带来困难，降低路口的通行能力，应该分开地面出口位于交

5、叉口某一个进口方向的路段上，人设置地下道路出人口，并使得出入口与交叉口有一定口可以布置在交叉口任意出口方向的路段上．根据距离，经过交织段的分流或合流，实现地面与地下车出口和人口的位置，可以组成如图2所示的4种方流衔接，这就需要解决出入口与交叉口的问距问题．文中以此为切人点，首先分析地下道路的地面匦卜≤出入口的组合模式，进而以出口与交叉口间的交织(a)“先出后入”模式段长度为重点，建立最小间距模型并分析．区_．[圆(b)“先入后出”模式1出入口组合模式概述图1顺序组合模式目前，地下道路之间在地下部分并不

6、连通，而是Fig．1Ordercombinationmode收稿日期：2008—05—11基金项目：国家“863”高技术计划项目(2007AA11Z201)；国家自然科学基金资助项目(50878089)作者简介：司徒炳强(1983一)，男，博士生，主要从事交通运输系统优化与设计研究．E—mail：benst2002@126．corn第7期司徒炳强等：地下道路地面出入口与交叉口最小间距的研究实际数据显示，地面快速路基本路段的车辆到7模式②达一般符合泊松分布，则车头时距服从负指数分布，模式①-J广—1可用

7、移位负指数分布曲线进行描述：《lI．．-_JP(≥f)=e一‘一，f≥f(1)模式③式中：为单位时问的平均到达率，辆／秒；f为车头模式④几U时距的最小值，S；P为车头时距h大于t的概率．假设车流量为Q，则车辆平均到达率。=36OO／Q，擎鬻出口口入口平均行驶速度为，km／h．根据移位负指数分布函图2方向组合模式数，可求解出需要变换车道的车辆等待一个可插人Fig．2Directioncombinationmode间隙的平均等待时间t为向模式．分别为：①前一后模式；②前一左模式；③w：一!!—!!：1!l

8、(t：Vl×[1一。一c一r·](2))LJ、。前一前模式；④前一右模式．c一研究表明：顺序模式中的“先出后入”模式能够式中：为目标车道车辆单位时间的平均到达率，更好地组织地面和地下两种车流实现交融和集散，辆／秒；￡为车辆临界间隙，s；r为目标车道车头时以交织段换道延误为主要判断依据，可以得到地下距的最小值，s．道路的地面出口所在道路横向位置与方向模式中4车辆横移一个车道的时间t为：车道宽度／横种模式的对应关系，如表1所示．移速度．根据现有研究结果，该时