潮汐可变车道设置研究.pdf

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1、潮汐可变车道设置研究孟杰1，孟志广2，黄富斌1，王涌1道路与交通工程器Road&TrafficEngineering(1．长安大学，陕西西安710064；2．北京交科公路勘察设计研究院有限公司，北京100191)摘要：根据我国城市交通拥堵特点，并借鉴国内外已有的研究成果，对潮汐交通流的成因和特点进行了分析，给出了潮汐车道的具体运行过程，以及潮汐车道的最佳切换时机和调整模型。关键词：道路交通；潮汐车道；运行；研究中图分类号：U491．223文献标志码：B文章编号：1009-7767(2015)06—0031—04O

2、nTidalLaneSettingTechnologyMengJie，MengZhiguang，HuangFubin，WangYong1研究背景潮汐交通流在时间和地域上的规律性表现为：在早上上班高峰期间，大量人流乘坐私家车或者公交车按照既定路线进入城区；到了晚上下班时，这些人群又按照以前的路线返回到居住地【1】。这种双向不均衡的交通流现象。不仅使道路资源没有得到充分的利用，而且还造成了路面空间资源的浪费。对于典型的潮汐交通流路段，采用潮汐可变车道技术是一种有效的解决方’法【21。2潮汐交通流的特征潮汐交通流的空间

3、分布特性为：在l天中的大部分时间内，道路上的双向交通是均衡的，只有在上下班的早晚高峰，表现出不均衡性。典型的潮汐交通流路段，其日交通量一般以周为周期呈规律性的变化：周一至周五为工作El，每日的交通量基本一样；周六和周Et则与前5天明显不同。其交通量明显下降。交通量日变化可以用周变系数D来定性地加以表述：D=等。(1)AI，』式中：D为周变系数；AADT为年平均日交通量，辆／d；ADT为某周平均日交通量，辆硒。如果缺乏长期观测的大量数据，则可以用另外一种周变系数的大约值求解公式来表述：呈∑虿ai⋯J‘D=』—-。(

4、2)式中：D为周变系数；Q；为Et交通量观测值，辆坩；∑：。Q。为l周的交通量，辆／周。交通量的时变化是以日为周期规律性地变化。通过实地观测发现，其日交通量是随着时间的变化而变化的，其中早高峰7：00—9：00、晚高峰17：00—20：00之间，交通量增加明显。3潮汐交通流分布系数的确定双向交通量的不均衡是潮汐车道最显著的特点。潮汐车道技术就是要把轻交通流方向上的道路使用权分出一部分给重交通流方向，以实现在不需要新建或者改扩建的情况下，仅通过潮汐车道交通组织就缓解重交通流方向的交通拥堵．并达到改善城市局部拥堵的目

5、的。设置潮汐车道需要一定的交通流向条件，以K。来表示设置潮汐车道交通的临界方向系数，以k。来表示道路实际的方向分布系数，以轻交通流设置潮汐车道以后的服务水平(V／C)不低于重交通流方向增加车道后的服务水平为限制条件，计算潮汐车道的交通流向条件。假设1条道路2个方向上分别有几。和n：条车道，取上行方向为轻交通流方向，下行方向为重交通流方向[31，在每条车道的通行能力(以C表示)都相等的前提下。假设单位时间内同向道路上每条车道上的交通量∥都是相同的，则每条车道上轻交通流方向的交通量为叱重交通流方向的交通量为u。。则：

6、VL=∑墨lz)i=／1l·秽z，(3)vw=∑。／12lVi=n2·秽。，(4)20154t6囊1(11一)第33卷席荭投右31器道路与交通工程Road&TrafficEngineeringV1．，C=』L：旦旦：一V／，(5)／71‘(’nI‘CCyw／C=上L：丛：监。(6)n2。Cn2‘cC假设将轻交通流方向上的l条车道作为潮汐车道来缓解重交通流方向上的交通压力，则这个时候可以得出轻重交通流方向各自的饱和度：yn／c2击C。弋蒜n1，(7)“(nl—1)·(1一)·c’、7‰／c2靠C2盘rt2C。(8)

7、【n7+1)·(+1)·根据轻交通流方向设置潮汐车道。减少车道之后其服务水平不低于重交通流方向增加车道后服务水平的原则，即：yI．／C≥yⅥ／C，(9)当两者相等时可以得到：斋n1C2赫C，(10)(1一)·(凡2+1)·yI=旦{Vw。(11)r／2+l设在任意时刻都有yI一后·V∥，0≤后≤l，则可以得到：南=旦尝，(12)KI)=Vw／n2一九l—nl·n2+nlyI．／nl+yw／n2nl+kn22nl·n2+nl—n2。(13)通过以上公式可以求解出关于潮汐交通临界方向分布系数K。的函数。变量为双向车道

8、的数量(n。，n：)，潮汐交通量临界分布系数是随着双向车道的数量变化而变化的。如果双向车道的数量相等，即rt。=n2=n，则可以得到：‰≤等。(14)对不同车道数的双向道路进行计算，可以得到不同车道数的双向车道的潮汐交通临界方向分布系数K。值。潮汐交通临界方向分布系数推荐值见表1。表l潮汐交通临界方向分布系数推荐值32辛荭故东2015No．6(Nov．)V01．33从表l