前言:中文期刊網精心挑選了道路通行能力分析范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
道路通行能力分析范文1
【關鍵詞】層次分析法;實際道路通行能力;路網通行能力;最大流
一、問題提出
開放小區能否達到優化路網結構、提高道路通行能力、改善交通狀況的目的,以及改善效果如何?一種觀點認為封閉式小區破壞了城市路網結構,堵塞了城市“毛細血管”,容易造成交通阻塞.小區開放后,路網密度提高,道路面積增加,通行能力自然會有提升.也有人認為這與小區面積、位置、外部及內部道路狀況等諸多因素有關,不能一概而論.還有人認為小區開放后,雖然可通行道路增多了,相應地,小區周邊主路上進出小區的交叉路口的車輛也會增多,也可能會影響主路的通行速度.本文擬建立關于車輛通行的數學模型,用以研究小區開放對周邊道路通行的影響.
二、問題分析
本題主要討論了小區開放對道路通行能力的影響問題.選取合適的評價指標對小區開放前后道路通行能力進行評價.利用道路基本通行能力、可能通行能力以及實際通行能力的計算公式對小區開放前后周邊道路截面的通行能力的計算,初步判定對周邊道路通行的影響.但只通過周邊道路截面的通行能力不足以對道路通行的影響進行判斷,我們還分析了小區開放前后周邊道路的路網結構,通過增廣路定理對周邊道路的路網通行能力進行計算,得到小區開放前后周邊道路的路網道路通行能力.最后,總結分析小區開放前后周邊道路截面的通行能力和路網道路通行能力的變化情況對道路通行的影響.
三、模型假設
(1)假設不考慮小區內車輛停車情況;(2)假設小區內道路都是平路,無坡路,小區周邊都是公路;(3)假設小區的每個出入口都是一條道路;(4)假O小區周邊道路有兩個及以上車道;(5)假設收集到的數據都是真實可靠的.
四、符號說明
五、模型建立與求解
(一)問題分析
上述模型就處于三種地段的三種類型小區做了層次分析,得出老城區實行開放式小區對周邊道路通行影響大,新城區和偏遠地區影響程度小.結合實際來看,新城區與偏遠郊區道路通暢,交通狀況好,幾乎不會出現擁堵現象,所以,實行開放式小區意義不大,與模型分析結果相吻合,表明模型構建合理.老城區交通擁堵,車多人多,交通流量大,開放式小區主要實施在老城區,下面只對不同道路結構下老城區的道路通行能力做分析:(1)主干路;(2)次干路;(3)支路.
(二)各類干道主要技術指標
1.各類道路交通功能
2.各類各級城市道路主要技術指標
通過公式計算小區周邊道路在小區開放前后的可能通行能力及實際通行能力來研究小區開放后對周邊道路是否產生積極影響.小區開發后的周邊道路實際通行能力與小區開放前的道路實際通行能力之差小于零,說明小區開放減弱了周邊道路的通行能力,反之則增大了通行能力.
下面用具體公式進行分析計算.
3.基本通行能力
基本通行能力是指道路和交通均處于理想狀態下的通行能力,是計算各種通行能力的基礎,其理論計算公式為
4.可能通行能力
可能通行能力是在實際的道路和交通條件下,單位時間內通過道路上某一斷面的最大可能交通量計算可能通行能力是以基本通行能力為基礎,考慮到實際的地形、道路和交通狀況,確定其修正系數,再以此修正系數乘前述的基本通行能力,即得到實際道路、交通在一定環境條件下的可能通行能力.
5.實際通行能力[4]
實際問題中,由于在多種因素的影響下,不可能滿足道路和交通處于理想狀態下的通行條件,所以,在實際道路和交通的情況下,實際通行能力的理論公式為
小區是否開放不改變道路基本通行能力.道路通行能力基本情況見下表4.
分別計算主干道、次干道和支路的實際通行能力.小區開放前因車輛不能隨意穿過小區內部,所以周邊道路看作沒有交叉路口,交叉路口只分布在小區外部,不做研究,即f1=1.運用MATLAB計算主干路、次干路和支路的可能通行能力結果為Cke=[622.8,362.44,116.886],進一步得出實際通行能力為C=[498.24,308.074,105.1974].
8.小區開放后周邊道路截面的實際通行能力
小區開放后交叉路口增多,路段服務水平改變,相應的道路通行能力改變
小區開放后交叉路口增多,路段服務水平改變,相應的道路通行能力改變.
【參考文獻】
道路通行能力分析范文2
關鍵詞:交叉口;通行能力;信號燈
引言
道路通行能力研究始于美國,從20世紀40年代起,尤其是二次世界大戰結束以后,美國開始了道路通行能力的研究[3]。1944年,美國運輸研究委員會(TransportationResearchBoard,簡稱TRB) 以諾曼(O.K.Normann) 為首成立了道路通行能力研究小組。在美國公路上進行了廣泛的觀測,獲得了大量數據,經過分析、歸納,撰寫成研究報告,于1950年出版了第一版 《道路通行能力手冊》(HighwayCapacityManual,簡稱HCM),首次確定了基本通行能力、可能通行能力和實際通行能力的概念。
我國是一個人口大國,同時也是一個交通大國。與現代社會機動車輛飛速增長形成強烈對比的是,人類可利用的道路資源越來越有限,受土地、經濟等因素制約,道路不可能無限制地建設。因此,對于現有道路,尤其對于新建道路采取必要措施,提高道路的使用率以及道路通行能力。
本文結合工程實例,以寧波―象山大目灣新城道路的建設為背景,對大目灣新城道路進行分析,并對如何提高道路的通行能力提出了相關的建議。
1 背景
寧波―象山大目灣新城為一座以休閑旅游為其特色主導產業,輔以居住、服務配套,以休閑旅游為特色的濱海新城[1]。新城的建設更加注重休閑、旅游、以及環保等概念。因而,新城道路等基礎設施的配套,在滿足服務功能的前提下,應該更加注重綠色、環保,節能減排等,以與新城的建設理念相匹配。
圖1 新城路網分布圖
大目灣新城道路,南北向以松蘭大道、銀波路、悅洋路為骨干,東西向以萊薰路、天安路、迎海路、以及后陳路為骨干,以 “四縱三橫”七條框架性干路為骨架組成新城環狀放射性道路網[2]。
路網內交叉口較多,車輛在道路交叉口處的停留,以及再啟動,將帶來機動車低速行駛所引發的機動車尾氣污染。據研究,當機動車低速行駛時,污染物CH的排放量比正常行駛時要高2倍以上,而CO的排放量則高2.5倍以上。因此,采取必要措施減少車輛在交叉口處的停留,提高道路的通行能力是非常有必要的。
2 提高道路通行能力措施
根據《城市道路設計規范》,車輛在經過交叉口時,車速按道路設計時速的0.5―0.7計算。以及各個方向的車輛交錯通行,都使交叉口成為了影響道路通行能力的節點,為影響道路通行的關鍵所在。因而,在滿足服務功能的前提下,應盡量減少交叉口、信號燈的設置,使過往車輛能順暢通行,減少機動車尾氣的污染。
結合本工程項目的特點,并綜合其它城市道路設置情況,認為可通過以下方式來提高道路交叉口通行能力,從而提高道路整體通行能力。
2.1 右進右出方式,減少信號燈設置
右進右出,即在道路出口處禁止左轉彎,以提高道路定向通行能力。以大目灣新城為例:在新城道路建設過程中,部分支路與主干道交叉時,考慮不開口。如新城西北側,松蘭大道與部分支路交叉時,中間綠化帶不開口,過往車輛可通過右進右出方式解決交通,以保證道路車輛順暢通行。
右進右出方式優點在于,明確車輛行駛路權,使過往車輛順暢通行。
2.2 合理減少信號燈控制的交叉口
合理的減少信號燈控制的交叉口,能明顯提高區域道路的通行能力。
一般而言,道路按等級以平交的方式分,可分為主干道與主干道相交,主干道與次干道相交,主干道與支路相交,次干道與次干道相交,次干道與支路相交,支路與支路相交。
以大目灣新城道路為例,對其車流及交通流量進行分析??芍?,對于一般城市道路,可以以下方式減少信號燈設置:
信號燈設置表
信號燈設置方式主干道次干道支 路
主干道設置信號燈設置信號燈不設信號燈
次干道----設置信號燈不設信號燈
支 路--------不設信號燈
(1)主干道與主干道相交、主干道與次干道相交需要設置信號燈;
(2)主干道與支路相交不設信號燈;
(3)次干道與支路相交,支路與支路相交時交通量不大,可不設信號燈。
2.3 合理設置環形平面交叉
環形平面交叉又稱轉盤,在道路交叉口設置轉盤,過往車輛以進車讓出車為原則,通過中間轉盤繞行的方式通過交叉口。在交通量不大時,交叉口通過設置轉盤的方式可以不設信號燈,使車輛順暢通行。
多處交通案例表明,轉盤在交通量較小時可以順暢通行;但當交通量較大時由于車輛進入轉盤時速度放慢,且需要繞行才能選擇道路出口,導致大量車輛積聚于轉盤上,使轉盤成為堵車的節點。其次,轉盤相對于一般交叉口而言,所占的用地面積較大。
因此,在道路交叉口設置轉盤時需要謹慎選擇設置。
圖2 新城轉盤例圖
2.4 合理設置互通立交
立交是為保證交通互不干擾,而在道路、鐵路交叉處建造的橋梁。廣泛應用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。立交單純按照跨越方式可以分為①跨線橋,在既有線路之上跨越。又分為分離式和互通式。前者只保證上下層線路的車輛各自獨立通行;后者能使上下層線路的車輛相互通行,在平面和立面上修建復雜的迂回匝道,占用很多土地。為減少噪聲,多采用預應力混凝土橋;②地道橋。從地下穿越既有線路。由橋洞、引道和附屬結構組成,修建時,需拆遷地下管線,附屬工程量大,遠不如修建跨線橋經濟,且設計時應注意凈空、通風、照明、排水和防冰(嚴寒地帶)等要求。
需要指出的是,道路采用立交方式,可以極大的提高道路的通行能力。但同時立交需要占用大塊土地,對周圍地塊與人居影響非常大,且造價高昂。
因此,在本次的案例工程――大目灣新城中未作推薦。而在其它城市道路建設過程中,對立交的選擇也應該慎重。
2.5 設置定向匝道
設置定向匝道,可使道路定向通行能力增加,可用于定向交通量較大的道路,解決主要車流,從而提高道路整體通行能力。
大目灣新城道路選擇在適當的位置設置定向匝道,以解決局部定向交通。如迎海路與松蘭大道交叉口,為主干道與主干道相交;迎海路又為新城對外的主要交通要道之一,同時此交叉口也是外界通往松蘭山的主要通道,預計未來通往松蘭山景區的交通量非常大。因此,考慮在迎海路與松蘭大道交叉口設立通往松蘭山方向的定向匝道,以解決通向松蘭山景區方向的大量車流交通,從而提高交叉口的整體通行能力。
因此,城市道路建設過程中,對于單方向車流量非常大時,可以考慮設置定向匝道,來提高道路通行能力。
2.6 設置智能信號燈,增強道路通行能力
設置智能信號燈,指的是在需要設置信號燈的交叉口設置智能信號燈。減少車輛在交叉口的滯留,提高交叉口通行能力,減少汽車因低速行駛產生的尾氣污染,達到節能環保的目的。
智能信號燈即一種能根據每個車道車輛多少確定信號燈時間長短的智能交通信號控制系統。
智能信號燈控制系統能在放行瞬間識別十字路口左轉、直行、右轉車道上的靜態(紅燈時)車輛數量,占道長度,并以此給出合適的綠燈時間,大大提高了通行效率,將以往紅、綠燈時間規律變化的“呆燈”變成了能按車輛數量多少及時變化的“智燈”。
或者在原有信號燈基礎上,人為調整各交叉口燈控時間:以大目灣新城道路――天安路(城市主干道)為例,可增加天安路綠燈時長,以及調整天安路各交叉口綠燈時間間隔,減少天安路直行車輛停留,使新城與主城區的溝通更為順暢。
智能信號燈在其它城市也有使用,實踐證明設置智能信號燈,將提高道路通行能力,減少車輛在交叉口的滯留,提高交叉通控制效率。減少因車輛滯留,通行不順產生的尾氣污染,達到節能環保的目的。
3 結論
提高道路通行能力的方法措施較多。本文僅結合工程實例,對道路的節點――交叉口提出相關建議以及措施,以提高道路的整體通行能力。結論可概括如下:
(1) 部分支路與主干道交叉時,以右進右出方式使車輛順暢通行。
(2) 根據相交道路等級,合理減少信號燈控制的交叉口,減少車輛在交叉口處的停留。
(3) 根據實際情況,合理設置轉盤以及立交,可極大的提高道路通行能力。
(4) 城市道路建設過程中,對于單向轉向車流量非常大時,可以考慮設置定向匝道,來提高道路通行能力。
(5) 設置智能信號燈,減少車輛在交叉口的滯留,增強道路通行能力。
參考文獻
[1] 道路交通標志和標線(GB5768.1-2009)[S].
道路通行能力分析范文3
關鍵詞:道路通行能力;城市交通事故;影響;影響程度
道路通行能力是道路能夠疏導或處理交通流的能力,它是在一定時間內通過道路某截面的最大通行能力。但車輛的通行能力并不是一個一成不變的定值,影響道路通行能力的因素有很多,我們歸納為四類。
一是道路條件,指街道或公路的幾何組成狀況(如車道寬度、側向凈空路面狀態、道路線形、視矩及坡度等)和沿途條件(如沿途的街道化程度等)。
二是交通條件,指使用道路的交通流特性設計速度、客車、貨車、大車、小車等交通組成和分布,車道中交通流量、流向及方向分布等。
三是管制條件,指道路管制設施裝備的類型、管理體制的層次,交通信號的位置、種類、配時等是影響通行能力的重要管制條件。另外有車道使用限制、停車讓路標志、轉彎禁限等措施。
四是環境因素和心理因素。
在城市交通中,發生事故之后往往會引起該路段的車輛排隊,出現交通阻塞。正確估價車輛排隊長度及消散時間,不僅可為交通路網中最短路徑的選擇提供依據,而且能為交通管理部門正確指揮交通提供理論依據。傳統的排隊理論,單純由空間使用需求量和通行能力的關系推算排隊長度,為了考慮車流波動影響,從而使估計結果與實際出入很大。
道路堵塞時車輛排隊長度和排隊時間是交通管理與控制部門制定和實施管理控制措施的重要依據,對道路堵塞時車輛排隊長度和排隊時間計算方法研究具有重要的實際意義和應用價值。
交通事故發生地點不是道路正中央,最初對交通幾乎沒有影響,交通相對來說就是順暢的。但這段時間車流量很大,由于有些人會搶在高峰期前通過,這段時期實際通行能力應該很強,并且呈增長趨勢。但隨著事故司機之間協調事故處理時間的延長,會使過往車輛通過此處降速,減速累積效果使實際過往車輛數量減少,加之下班高峰期的到來、道路的擁擠,削弱了此處的實際道路通行能力,隨后呈下降趨勢。
采用中央分隔帶形式,減少了車流的對向干擾,車輛僅受到同向車道車輛的影響,其中外側車輛又要受到道路開口、公交停靠站等的影響,而這種影響相對同向車流的影響要大,所以外側車道的通行能力相對要小于里側車道。
交通事故影響時間分析:由于從交通事故發生到檢測到事故的發生、到接警以及事故現場的勘測、隨后事故的處理和清理事故現場最后恢復交通,恢復交通后車輛的排隊不繼續增加等,整個過程需要一定的時間,可以分成三個時間段。第一時間段內,事故現場狀態不變,具體分兩種情況考慮: ① 事故只占用部分車道,這時還有剩余的通行能力,通行能力依賴于事故的嚴重程度。②若事故發生地點上游通行能力需求較小,則車輛可以較低的車速通過事故發生地點,上游車輛不會形成擁擠排隊;若上游的交通需求通行能力較大,則交通流可按事故點的剩余斷面通行能力通過事故點,超過該通行能力的車流在事故點上游排隊。第二時間段內,確認交通事故發生后,相關部門到現場處理異常事件,在這個過程中,事故發生地點交通可能會受到新的影響,事故發生地點橫斷面的通行能力也隨之發生變化,一般情況下會變小。而事發地點的上游交通情況會處于較嚴重的車輛擁擠,排隊人數也會增加。第三時間段內,因為在上游交通產生車輛排隊現象,在事故處理完成道路交通恢復時,車輛排隊逐漸消散。
突發事件時車輛的排隊長度受人們對特發事故的反應,認知和應對的過程的影響(由于此過程超出了我們的研究范圍,此處就不做詳細解釋),發生事故時司機的第一反應是停車或慢行,所以剛開始車輛會排成長隊。但這一段應對時間過后,會達到一個相對穩定的過渡期。再隨著時間的增加車輛的排隊長度會逐漸增加。直到事故處理完成,車輛的排隊長度才逐漸減少,道路交通逐漸恢復正常。
參考文獻:
道路通行能力分析范文4
關鍵字:不同流量,單雙車道,入口匝道,通行能力
中圖分類號:U491.223 文獻標志碼:A
Abstract: This study analyze the running state of the vehicle by a single or two-lane ramp import mainline roads of different traffic volume using gap acceptance theory and according to the characteristics of the distribution of the front gap from the main road in different flow, drawing on the relevant front gap from the distribution of measured empirical, and analyze a single two-lane ramp capacity. Improve the ramp capacity model in a certain degree in the multi-affecting factors. Provide the help to the ramp planning and design and the improvement of traffic organization and management .
Keywords: different traffic flow,single and double lane ramp,capacity
0 前言
匝道及其與主線連接段是道路交通流的瓶頸點和事故多發段,其通行能力是影響高架道路通行能力和服務水平的關鍵,同時也是確定匝道合理間距與密度以及制定合理交通管理方式的重要參數。對道路入口匝道通行能力的研究方法可分為兩種:以服務水平為基礎的方法和以空檔接受理論為基礎的方法。以服務水平為基礎的方法,主要以美國的《道路通行能力手冊》(HCM)[1]方法為代表,從宏觀的角度來探討人口匝道的通行能力;以空檔接受理論為基礎的方法[2][3][4],從比較微觀的角度來考察入口匝道的通行能力。在建立模型時,也主要分為兩類:經驗回歸模型[5],即建立主線第一車道流量與主線流量及上匝道進入流量的回歸關系模型。以大量調查數據為依據,無須從理論上進行高架道路條件與交通流特性分析,但其適應性較差,不同類型的上匝道連接區的回歸模型很難統一起來;另一類是迭代計算模型[6],利用交通流理論,建立匝道進入流量與主線流量及主線通行能力的相互關系模擬模型,通過迭代運算求得匝道進入流量作為其通行能力,該模型在我國具有一定的實用性,但公式復雜,計算較繁。
本文以空擋接受理論為基礎,在前人的研究分析的基礎上,著重分析了車輛在主線不同流量的情況下從單、雙車道的匝道駛入主線的不同運行情況。從而進一步改進匝道通行能力的計算模型。
1 入口匝道及其連接處交通特性分析
1.1單車道匝道在不同流量下交通特性分析
根據間隙接受理論,單車道入口匝道車輛經匝道、變速車道進入道路時,其司機必須觀察主線車道車輛間的間隙。當主路交通量較小,有各車道均有足夠間隙時,匝道車輛到達匝道連接區域時,即可變速并穿越外車道直接匯入主線內側車道;當僅有外側車道有可接受間隙,而內側車道不具備穿越或匯入條件時,匝道駛入車輛可匯入外側車道;當車輛到達匝道連接區,主路外側車道暫無可匯入間隙時,待匯入車輛在加速車道上一邊加速一邊等候主路車流出現大于駛入車輛的臨界間隙,伺機匯入主路外車道;當主路交通量較大,接近或超過高速公路的實際通行能力,匝道車輛在變速車道上根本無法進入主路,在變速車道末端前停車等待。當匝道車輛等待時間超過一定范圍后,駕駛員將進行強制合流,在入口匝道合流區出現主線車輛和匝道車輛相互爭奪通行權,嚴重降低了交通效率。
1.2 雙車道匝道在不同流量下交通特性分析
雙車道入口匝道車輛進入變速區鼻端時,若交通量較小,第1、2車道均有可穿越或匯入間隙時,一般認為匝道左邊車道直接穿越主線第1車道匯入第二車道,右邊車道直接匯入主線第1車道;當變速區鼻端只有第1車道有可穿越或匯入間隙時,一般匝道右側車道車輛可與左側車道車輛競爭匯入主線第1車道,或沿變速車道一邊加速一邊尋找可接受間隙甚至在變速區末端停車排隊等待,伺機匯入主線外側車道;當主路交通量較大,接近或超過高速公路的實際通行能力,匝道兩車道車輛在變速區鼻端都無法匯入主線交通流時,便交替進入變速區行駛或在變速車道末端前停車等待,并在此過程中伺機匯入主線。
1.3主線車道交通特性分析
匝道駛入車流進入變速區,便開始尋找主線車道的可穿越或匯入間隙,從而采取匯入主線車道的措施。在此影響下,主線外車道上的車流將受到最直接的干擾,這種干擾導致第1車道上的車流向內側車道靠攏,有經驗的駕駛員,在接近入口匝道的主線上游就開始從外側向內側變換車道,以減小所受匝道駛入車輛的影響,從而打破交通量在主線車道上的原始分布比例;在匝道流量較大時,匝道駛入車流強制性擠入第1車道,迫使第1車道上的部分車流轉移到內側車道上。
交通流在匝道連接區域的運行特性,使匝道連接區成為車流爭奪交通需求空間的場所,上游主線車流與匝道駛入車流在此競爭,形成車輛運行的紊亂。在一定條件下可能增加合流區內車輛密度,減慢車流的運行速度,引起車頭時距重新分布,影響車流運行的穩定性,其影響范圍波及到合流影響區上下游的一段距離[1][7][8]。
2 匝道通行能力模型
2.1 基本假設
模型的建立基于如下假設:
主線為單向雙車道道路;
匝道可容納無窮多車輛排隊;
匝道入口處有足夠長的變速車道滿足匝道車輛行駛、等待匯入;
車輛類型差異較小,可認為具有相同的臨界間隙;
當主路間隙大于臨界間隙時,匝道車輛方可匯入即不考慮特殊情況下車輛強制匯入主線的狀態;
匝道上有足夠的車輛列隊進入主線,不考慮匝道車流到達分布對通行能力的影響。
2.2 不同流量下單車道通行能力模型
α——車頭時距大于tm的自由流的比例;
q——主線車道流量(輛/s);
cn——匝道進入車輛數cnl(輛/s)
tm——最小車頭時距(s);
h(s)——主線車道車流的車頭時距(s)。
tg(s)——匝道車流的隨車時距;
tc(s)——供匝道車輛穿越的車頭時距的某一臨界間隙;
th(s)——供匝道車輛匯入的車頭時距的臨界間隙;
λ——單位時間間隔的平均到達率(輛/s)。
由于主線車流量較小,車頭時距服從負移位指數分布:
(t>tm)
那么
當tc≤h<tc+ tg時,允許一輛車進入主線;當tc+(k-1) tg≤h<tc+ ktg時,允許k輛車進入主線,則主線車道車流出現能夠供k輛車進入主線的間隙的概率為:
當主線內外車道交通流量較小時,均存在穿越或匯入的插車間隙[3]。一般認為匝道駛入車輛直接進入主線內車道行駛。主線第1車道出現供k輛車穿越的間隙的概率為,第2車道存在可匯入的間隙為。所以,存在可穿越主線第1車道匯入第2車道間隙的概率為:
則
由假設,q1=q2=q,λ1=λ2=λ,級數求和可得:
若交通量逐漸增大時,車輛為了減少受到匝道駛入車輛的干擾。在連接區會向內側車道靠攏,這時主線兩車道,車輛分布不均,外側車道車輛較少,當匝道車輛進入時,可能只有外側車輛存在匯入間隙,而內側車道無法匯入。這時外側車道車流量仍然較小,車頭時距服從負移位指數分布[3]:
第二條車道不出現車輛能匯入的間隙的概率為
則主線第一條車道出現k輛車能夠匯入的間隙而第二條車道不能同時出現車輛匯入間隙的概率為:
匝道進入車輛數
當主線交通流較大時,車輛到達匝道連接區,主路外側車道暫無可匯入間隙時,待匯入車輛在加速車道上一邊加速一邊等候主路車流出現大于駛入車輛的臨界間隙,甚至在變速車道末端前停車等待,伺機匯入主路外車道[9]。此時的車頭時距服從l階Erlang分布:
其分布函數為
2.3 不同流量下雙車道通行能力模型
雙車道入口匝道車輛進入變速區鼻端時,若交通量較小,第1,2車道均有可穿越或匯入間隙時,一般認為匝道左邊車道直接穿越主線第1車道匯入第2車道,右邊直接車道匯入主線第1車道[3]。
匝道左右兩車道能夠進入主線的車輛數分別記為(輛/h),(輛/h),則匝道能夠進入主線的車輛數cn(輛/s)為
式中,的計算方法與單車道的通行能力相同。
當主線第2條車道出現車輛能夠匯入的間隙的概率為:
主線第1條車道出現k輛車能夠匯入的間隙同時第二條車道也出現車輛能夠匯入的間隙概率為:
推導可得匝道右車道進入主線的車輛數為
若主線兩車道車輛分布不均,外側車道車流量較小,內側車道無法匯入車輛時,主線外側車頭時距服從負移位指數分布或2階Erlang分布(應根據實際調查確定車頭時距的分布情況,本文給出服從前者分布的概率模型),匝道左右兩車道競爭交替進入主路。
第2車道不出現車輛能匯入的間隙的概率[3]為:
則主線第1車道出現k輛車能夠匯入的間隙而第二條車道不能同時出現車輛匯入間隙的概率為
交替進入時,匝道左右兩車道進入主線的車輛數應相同
當主路外線車輛較大時,在變速區鼻端匝道不易進入主線。匝道車輛會放棄在鼻端等待,而沿變速車道一邊加速一邊尋找可接受間隙甚至在變速區末端停車排隊等待,伺機匯入主線外側車道。
匝道左右車道的駛入車輛均先進入變速區,再進入主線。此時主線車頭時距分布未受右側匝道駛入車輛的影響,在主線車流量在一定的大小范圍內服從2階Erlang分布:
出現車輛能夠匯入的間隙的概率為
則主線第一條車道出現k輛車能夠匯入的間隙而第二條車道不能同時出現車輛匯入間隙的概率為:
匝道左車道的車輛在鼻端等待匯入主路,而右車道的車輛在變速區行駛或在變速區停末端車等待匯入主路。此時,主路外車道由于匝道左車道車輛的先于右車道駛入,主線車流量比之前進一步增大,所以在匝道右車道車輛匯入時,車頭時距服從3階Erlang分布。另外,當主線車流量本身就較大,達到一定的觀察值范圍時,即使不考慮匝道左側車道車流的影響,主線車頭時距也將服從3階Erlang分布。
出現車輛能夠匯入的間隙的概率為
則主線第一條車道出現k輛車能夠匯入的間隙而第二條車道不能同時出現車輛匯入間隙的概率為:
并帶入可得右側匝道的通行能力。
3. 結語
本文綜合考慮了主線不同流量下單,雙車道兩個影響因素,整合改進了匝道的通行能力模型。對之前單一分析各因素的研究進行進一步思考,并對其綜合分析,減少了只考慮單一影響因素的片面性。目前,雙車道匝道較為常見,更符合現實道路設施的設計,所以對其的研究也更有實際的作用。但只是從理論上進行分析,還有待在實踐或仿真中對模型進行進一步的修正和改進。
參考文獻
Transportation Research Board. Highway CapacityManual [M]. Washin-gton D C: TRB, 2000.
吳兵,楊佩昆. 高速道路入口匝道通行能力研究[J]. 同濟大學學報, 1999, 27 (4).
覃煜,晏克菲. 高架道路上匝道通行能力理論研究模型[J]. 武漢交通科技大學學報, 2000, 24 (6).
徐建閔,撒元功. 高速公路入口匝道匯合控制下的道路通行能力[J].華南理工大學學報, 2002, 30 (7).
徐吉謙. 交通工程總論[M]. 北京:人民交通出版社, 2003.
郭冠英,鄒志軍. 高速道路匝道連接段通行能力研究. 華東公路,1998(3).
Sigrid Westphal. Capacity of Freeway on-ramp on German Motorways[J]. Sydney, Australia: The Second International SymposiumonHigh-way Capacity, 1994, 2.
道路通行能力分析范文5
關鍵詞 城市出口路設計;道路通行能力;路幅寬度確定
中圖分類號U12 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)46-0015-01
0 引言
近年來,我國各個城市的改革開放程度越來越深入,整個社會的經濟發展也越來越快,為了適應人們日益提高的物質文化需求和日常的生產生活需要,加強城市基礎道路設施的建設就顯得迫在眉睫。由于我國正處在社會主義初級階段的發展中,很多方面的建設都起步不久或在快速的改革和進步中,基于以往的城市建設沒有全方面和科學性的規劃,而且很多城市是從原來鄉鎮演化而來,道路基礎設施存在很多的不足和需要改進的地方。我們也一再把目光投向經濟建設中,卻忽略的一些道路基礎設施的建設,殊不知良好高效的交通環境會給我們的經濟發展提供很多必不可少的便利條件。所以合理科學的城市出口路設計以及路幅寬度確定對于城市的發展和建設有著相當重要的作用。
1城市出口路設計通行能力及路幅寬度確定
城市出口路設計應根據“交通工程”中對于道路通行量,路幅寬度的確定規范,依據當地城市的實際情況對交通流量有一個整體的把握,通過實地勘察確定在什么時段是人們出行的高峰期,什么時候交通壓力最大,什么路段容易造成擁堵,在做好事先的調查后,設計出合理的解決方案,進行科學規劃,為人們提供舒適、方便、快捷的出行環境。而且在進行道路規劃和路幅寬度的確定時,不能僅僅把目光放在眼前,只解決當下的問題,要知道公路的建設是一項使用期限長、穩定性高的工程。建成后不會在短期內經常進行改動,所以,不僅要考慮眼下的問題,也要滿足遠景交通的需求,要看到未來交通的發展趨勢,盡量滿足日后不斷發展的道路交通需求。
對于單車道通行能力的確定,一般按照載重車來考慮,在時速為60km/h的情況下,單車道的通行能力為900輛/h。在大城市中,白天是禁止大貨車通行的,所以城市中的通行車輛大多以小客車和轎車為主。在進行市內交通道路設計時,應以小客車的通行標準為主。而對于城市出口路,則較多以大客車和載重車輛為主,經調查,城市間的過境車輛多為載重卡車或客車,顧及于市內的交通狀況,他們很少愿意走市內的道路。這就需要按照大貨車的通行標準對城市出口路進行合理有效的設計與規劃,保證他們順利通行。在理論計算的基礎上,需要結合實際對具體狀況有一定的修正和人性化修改。一般多為考慮通行車輛的種類,可以根據《道路通行能力手冊》,對基本單車道道路寬度等一系列系數加以修改。下面舉一例說明實際通行量的計算方法。若實際道路寬度為3.75m,大于規定路寬0.1m,可取修正量為1;兩側凈空領域修正量為0.81;考慮到有些道路有縱坡的情況,車輛的行駛速度會略有不同,但影響不大,設定修正量為1;補充一些道路視距不足的現象,規定修正量為0.88;還有一些道路岔口和途中行駛條件的差異,設定修正量為0.9。這樣根據實際情況可大概計算出道路車輛通行能力為900×1×0.81×1×0.88×0.9=577輛每小時??梢愿鶕Φ缆沸拚蟮贸龅膶嶋H通行能力對道路進行規劃與設計。
關于城市出口路設計通行能力及路幅寬度確定的方面,不僅要從車道設計這樣的細節上來把握,對速發展的交通建設,我們也要從宏觀和長遠的角度來考慮。目前,我國很多城市的道路規劃和設計都顯得較為粗糙和不足,而出于對整個城市的整體規劃和城市將來的發展方向來考慮,我們必須詳細了解這個城市的現有土地開發計劃以及城市出口道路的交通規劃。在此基礎上系統的分析交通形成原因、交通密集程度和交通改善方法,同時也要注意行人與車輛的和諧并存,并修建足夠的臨時停車場,這也是避免交通擁堵實現民眾方便出行的有效措施。城市出口路的良好設計也會對城市之間的交流和運輸起到促進作用,可以間接拉動一個地區的經濟發展。
對于道路的路幅寬度確定,應依據實際的交通任務的繁重程度予以不同的設計方案。在設計之前應詳細考察一個地區的交通流量,過寬或過窄的設計都會不利于交通設施的建設與發展。若道路寬度不夠會導致局部的交通擁擠,也會連帶影響附近交通的正常運行,為人們日常的生產生活帶來極大的不便。而過寬的道路設計,表面上看有利于緩解交通壓力,使人們的出行變得方便和快捷,但是,這種設計無疑是對資源的一種浪費,道路寬度實際上也是一種資源,也需要合理的分配,因為沒有一條道路是單獨存在的,他的存在或多或少會影響周圍的建設規劃,增加它的寬度就會減少周圍的設施安排空間。所以,最理想的設計是略大于實際通行量的設計,這樣既可以提高道路的利用率,也可以在交通壓力增大時不至于無法應對?;镜牡缆穼挾却_定公式為,W=W1*n,W即為道路寬度,W1為單車道寬度,n為車道數量,可以根據具體城市的交通情況給予精確計算。
2結論
在我國各個城市都加強往來的今天,市與市之間的交流日益頻繁,貿易往來更加廣泛,城市出口道路作為城市之間往來的樞紐,越來越得到人們的重視和需要。而城市道路規劃,道路通行能力以及道路寬度的確定都是當今我們面臨的城市發展中的重要問題。作為開發者和設計者如何能有效的利用現有資源,為城市設計出更高效的道路交通設施,是我們現在乃至將來都需要著重研究的問題??傮w來說,交通作為經濟發展的紐帶和城市對外開放的窗口,對整個城市未來的發展和精神面貌都有很強的聯系,為進一步加快改革開放的步伐,提高人民的生活水平,提供良好的交通環境是我們交通人應該做的事情,也是本文所追求的根本目標所在。
參考文獻
[1]王紅偉,王占軍,李思明.城市出口路建設應注意的幾個問題.齊齊哈爾市梅里斯養路段.東北公路,1998-11-30.
[2]寇學智.道路通行能力制約因素分析[J].華東公路,1999,2.
道路通行能力分析范文6
Abstract: The traffic force of expressway toll station ETC lane refers to the maximum number of vehicles that can pass through the corresponding unit time within a certain level of service. Therefore, the setting of the toll station of the expressway and the service capability are directly related to the operation of the whole road. So it is necessary to build a high-grade expressway toll station. This paper discusses the traffic force of expressway toll station ETC for reference only.
關鍵詞: 高速公路;收費站ETC;車道通行力
Key words: expressway;toll station ETC;lane traffic force
中圖分類號:U491.1+11 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)17-0049-02
0 引言
結合發展現實,在高速公路的交通流中,其中的收費站ETC(ETC其實際就是電子不停車收費系統)起著至關重要的作用,一方面它不僅是高速公路交通流的運行瓶頸,另一方面其自身的通行能力影響這整條道路的實際運行狀況,ETC的投入使用,能夠極大提高收費站的工作效率,方便了由于人工收費操作導致的交通擁堵,車輛延誤,排隊時間過長的情況,同時由于車輛排隊造成的尾氣排放對環境的污染等,因此ETC系統有著很大的優越性,使得在實際應用中得到普遍的推廣與應用。
1 高速公路收費站通行能力現狀分析
結合現實的發展,現階段的我國高速公路收費站的通行能力與世界發達國家相比還處于起步發展的階段,雖然ETC的使用程度較高,結合數據分析,其全國的ETC覆蓋率,已經達到60%,并且這一趨勢伴隨著我國城市建設中,城市道路的市政建設在不斷的展開,這一趨勢還在呈現不斷的迅速擴大的狀態;其次,結合數據的分析,全國的ETC用戶量也是呈現逐年遞增的趨勢,其中的用戶量也是伴隨著ETC建設規模的擴大在不斷的擴大。
我國的ETC設計原理以及設計方案大多是采用國外已經研制發現的科學成果,例如,一般是通過借助估計值,對路段的通行能力進行較為科學合理的估算預測,其遵守的總體原則是:路段的實際通行能力一定是要小于建設收費站的通行能力的。
現階段的,我國研究收費站的通行能力,其關注的重點主要是對ETC車道的具體交通特性,以及車輛的延誤做出研究預測,對實質的高速公路ETC車道的通行能力研究還欠缺。所以對此展開研究調查很有必要,逐步優化ETC車道的布局方案,提高ETC用戶的滿意度,促進地區經濟效益的提升,展現出ETC更大的實際使用和社會價值。
2 現階段ETC車道運行中存在的主要問題
2.1 ETC電子標簽的不通用性
這主要表現為,各省之間的ETC收費呈現出一種相對獨立性,電子標簽的不通用性,有甚者還會出現于同省不同市之間,使其相互獨立,各自為政的局面,各自的設備無法互相讀取相關的信息,多數省內的ETC標簽還沒有形成統一的規范與管理,一般情況下的ETC如果進行長途運輸,或是跨省外的活動,在使用ETC通道的時候,就較為繁瑣,需要辦理不同的車載設備,否則就無法實現ETC通道的順利通過,這種情況,一方面造成用戶的車載設備成本增加,另一方面對于大力度地推行ETC也^有難度。
2.2 ETC車道缺乏科學有效的管理
在現行的ETC車道管理系統中,一般采用的管理方式主要是單線模式的管理,只有一個較大的交易區,針對這種情況,當車道通行量達到最大化的時候,其中眾多的車輛都是屬于可以交易的對象,這種情況下很容易出現交通的混亂,主要表現有后面的車輛已經完成交易,但是排在前面的車輛仍就還沒有完成交易,造成車輛的等待延誤、擁堵;另外一種情況是可能車主并不了解ETC專用車道的模式,造成的道路搶行,誤入。只有在誤入之后的車輛退出以后才可以恢復正常的使用,等等呈現出的多種問題其實質就是反映出ETC車道缺乏有效的管理。
3 如何增強ETC車道的通行能力
3.1 設置統一的ETC電子標簽
結合以上分析,設置統一的ETC標簽是促進ETC發展的重要關鍵性步驟,有效提高ETC車道的較強通行能力,在進行ETC車道標簽的設置時,需要結合考慮多種因素,如針對出現的車輛誤入ETC軌道,或是ETC電子標簽讀取失誤的情況,針對這些經常發生的突出意外情況,能夠采取及時有效的措施進行解決,為車輛的安全快速運行提供有力的保障,為了解決誤入的情況,將ETC的服務標志與其車道標志進行統一的設置,提供必要的提示信息,統一ETC的電子標簽,方便外來車輛的進出入,提高ETC用戶的滿意度。
3.2 設置合理的ETC車道標示
一般而言車道的主線的交通流量較大,所以在考慮同方向的收費車道時,盡量采用左側面的第一條以及第二條車道,使之成為ETC的專用,收費車道。同時ETC的專用通道盡可能的避免與其他車輛的專用車道造成沖突,其次對于兩條專用ETC車道之間存在的道路干擾問題,進行及時的解決清理,可以通過設置金屬板,達到范圍的限制與管理。
或者也可以采用將ETC的車道交易進行更改,這種方式可以較為便捷地完成ETC車道之間進行消息的通訊連接,不論是哪一車輛在任何車道中完成交易,其他的車道都會做出提示信息,提高收費的便捷性。
3.3 建立健全ETC系統
結合以上分析得出,現階段的ETC通道都是采用的單天線模式管理系統,而在實際應用中,該模式很容易出現大量的跟車情況,其次也很容易出現通信的盲區,因此,結合這種單天線管理模式存在的弊端,需要建立健全雙天線的管理模式,雙天線的ETC系統管理模式,在實際應用中有著較為優勢的特點,例如抗干擾的能力較強,通信的范圍比較廣,可以達到實際的16米之多,實現長距離車輛的,可以保持較好的交易范圍區間。同時,在一定交易的范圍以內,可以實現車輛的雙天線進行交易。
因此,這種雙天線的ETC系統可以很好地避免跟車干擾,以及通行過程中的盲區,提升車輛的運行速度,與ETC工作效率。
4 加強ETC車道通行能力的計算
4.1 ETC車輛的折算系數
對于ETC車道的通行能力進行科學的分析計算,需要結合實際通行過程中的不同的車輛車型對ETC車道通行能力的影響,進行綜合性的分析與估算,通常以車輛的折算系數度量作為衡量的參考依據,通過對某一高速公路的收費站進行相關的統計,其數據結果是;在主要的交通流中,小型車輛在交通流中的比例約占是80%,ETC車道中的小型車的通行比例是87%左右,以此,結合以上分析,ETC的車道車輛折算系數中,標準車型主要是選用的小型車。
結合實踐研究發現,不同車型對收費站通行能力的影響主要是由于車輛的離開時間是不一樣的,結合實際的統計結果分析,ETC的車道車輛折算的系數主要是,小型車的車輛折算系數是1.0;大中型車的車輛折算系數是1.4;特大型車的車輛則算系數是1.8。
4.2 ETC的車道通行能力
主要是指在各種理想的環境下,單條的ETC車道,在一定的時間以內,能夠最大程度的通過標準車輛的最大數量,結合實際ETC車輛的在進行通過收費站時,車輛的運行數度呈現的是一個拋物線性的變化過程,所以離開的時間是因該乘以一個時間區域內的0~1的具體調節系數,這樣的方式主要是更為準確地計算出ETC車道的通行能力。其中的ETC車道的理想道路運行條件主要是指,收費車道的具體寬度不得小于3米,收費島的長度不得小于30米,其寬度不得小于2.2米,收費廣場一定要視野開闊,道路面平整、整潔。ETC車道的理想交通條件主要是指,車輛是較為單一的標準車型,并且車距之間保持適當的距離,不會出現車輛的誤入情況;理想的環境條件主要是指ETC系統不會受到各種因素的干擾,如電子標簽的統一,沒有其他的天線微波干擾等。
5 結
綜上所述,文中主要分析了現階段的ETC車道運行中的主要問題表現,以及針對問題表現,如何提升ETC車道的實際運用能力,展開相應對策的探討,通過分析ETC車道通行能力的計算,使其呈現出較為理想的ETC車道通行能力的數據,這種方式不僅有較高的科學性,還有很高的適用性,值得以后采取應用。
參考文獻:
[1]唐瑋杰.高速公路收費站ETC車道通行能力探討[J].大科技,2014(7):179-180.
[2]崔洪軍,崔姍,李亞平,等.高速公路收費站ETC車道通行能力研究[J].中外公路,2014,34(6):278-281.
[3]何石堅,李清波,匡姣姣,等.高速公路混合收費站通行能力的仿真[J].交通科學與工程,2015,31(3):106-111.