道路通行能力改善方式及计算方法探讨.
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CONSTRUCTION技术探讨引言:通行能力是道路设计、交通规划、设施改造的重要参数,也是交通状况评价的重要指标,历来都受到交通部门的重视。
而城市道路,包括城市中的快速路,以及连接相邻城市间的公路,都是城市可持续发展的前提,其通行能力的有效发挥,很大程度上影响着城市未来的发展。
但无论是由于对通行能力的计算所考虑道路条件、交通条件、管控条件、气候和环境条件以及交通运行条件等影响因素众多,还是我国城市道路的交通环境与交通组成复杂,大小车型间动力性能差异悬殊,与国外车种单一、交通有序的等运行环境相比,我国城市道路的交通流特性更具特点,研究也更具挑战性。
现在大都沿用国外经典公式进行推导,并从单因子分析影响因素利用折算系数对通行能力进行计算,但在复杂的道路和交通情况下实际的通行能力和通过此类方法推导出的通行能力并不十分吻合;再者计算出的通行能力能否达到也值得探讨,所以研究适合我国交通状况的道路实际通行能力计算方法及其改善方式是很必要、很有意义的。
1 道路通行能力影响因素分析—以洛阳市九都路为例(1路网建设投资分配不合理多年来,洛阳的道路建设投资主要侧重于主干路,忽视了次干路和支路的建设,特别是洛南地区问题更是如此,从而造成次干路与支路密度小,难以充分发挥疏解主干路交通流的作用。
(2公交投资缺乏保障机制洛阳公交投资缺乏长期稳定的保障机制。
虽然政府在财政补贴其他税收政策上给予公交以一定的倾斜优惠政策,但是,公共交通投资占城市建设固定资产投资的比重在近五年以来却持续下降,由2001年的5.35%下降至2006年的1.59%,对公共交通的发展缺乏长期有效且有战略高度的发展思路,这也从侧面增加了机动车的交通需求,降低了道路通行能力。
(3对自行车交通、行人交通设施的建设重视不足自行车和步行方式是洛阳居民出行的主要方式,现状两者比例分别为39%和37%,这与洛阳现状较近的居住地与工作地距离和较为紧凑城市功能格局是相适应,但为这两种出行方式提供的交通设施却很少,不成系统,自行车道被机动车停车占用,人行便道更为机动车停车、自行车停车、市场、临建和其他各种不合理的市政设施占用,交通干道安全岛、过街通道不足等现象严重。
自行车、行人交通设施的不足,也是造成交通不顺的原因之一。
(4机非混行相互干扰,严重影响道路交通的通行能力洛阳市大量的自行车与机动车混行,给机动车行驶造成了一定干扰,降低了机动车的车速。
在主干路上,由于这些道路的自行车道相对较宽,通行条件好,因此非机动车往往也集中在这里,使本已紧张的干道交通状况进一步恶化。
在交叉口,机动车、非机动车相互干扰,既不利于保证交通安全,也不利于提高交通效率。
(5交通管理设施不规范、协调能力差洛阳市区交通管理设施较为完备,但设置很不合理。
市区共有信号灯控制路口170个,却不能对交通流实施有效的组织和引导,干道路口间距短,信号配时不合理,信号灯协调能力差,相邻路口之间不能为主要交通流提供有效的“绿波带”,道路通行潜力尚未发挥。
另外,交通标志、标线的数量和种类少,一些交通标志、标线设置也不规范,路段和路口缺乏科学合理的渠化和导流措施。
2 道路通行能力改善策略分析2.1优化道路网络系统—洛阳市为例完善道路网络系统,即提高路网容量,改善交通微循环。
推进道路基础设施建设,优化道路等级结构;打通断头路,完善支路系统,提升道路网络系统性;优化关键通道节点,打通交通瓶颈。
规划道路网主骨架整体呈现方格网加放射线结构,方格网主要承担各分区之间的交通联系,而放射线则主要满足洛阳中心城区对外的辐射功能。
同时对于次一级路网,根据各分区用地布局形态形成相应的以方格网为主的道路网布局,并将道路网主骨架融入各分区道路网中。
规划形成以快速路、主干路为骨架,次干路、支路为补充,功能分明、等级合理、具有一定弹性的整体道路系统,促进洛阳城市规模扩张、支持用地布局与功能组织、满足交通需求增长,为协调城市发展提供良好的道路设施条件及交通运行环境。
2.2完善非机动车交通系统对于中心城区的非机动车道网络规划,结合其规划用地开发,建成中心城区各个片区的自行车干道系统,鼓励自行车短距离交通。
自行车路网分为四类:机非隔离道路(含绿化隔离和隔离栏隔离、机非混行道路、非机动车专用道路和无自行车道道路,前三者综合形成非机动车道网络。
对于古城非机动车路网规划,完善干道两侧的机非分隔带和中央分隔栏。
在路幅较宽的道路设置非机动车道,实现机非分流,保障非机动车行车安全;同时在交通压力较大、高峰时段交通秩序较为混乱的路段中间设置中央分隔栏,严格分离双向交通流,防止非机动车随意穿越道路,干扰交通秩序。
2.3改善人行系统(1优化人行道与其它交通方式的接驳,提倡步行到完成邻里出行,“步行+公交”完成中、远距离出行;(2保证主次干道人行道空间上连续、贯通;城市道路应保留足够的步行空间,建议主次干路单侧人行道宽度不小于4米,且应与车行道隔离;(3步行交通设施应符合无障碍交通的要求,清理非法占用人行道的行为,确保人行道的正常使用功能;(4当道路宽度超过四条机动车道时,建成区的道路交叉口应尽可能改造优化,增设过街安全岛,新建区的道路应按照道路横断面规划和交叉口规划中提到合理设计路段和交叉口的人行过街设施;(5城市的主干路和次干路的路段上,人行横道或过街通道的间道路通行能力改善方式及计算方法探讨马俊梅同济大学建筑设计研究院(集团有限公司上海 200072摘要:本文首先以洛阳市九都路为例,分析了影响通行能力的主要影响因素,再根据这些影响因素提出了相关的改善方式,从而提高通行能力的效率。
在这之后,回顾了国内外研究道路通行能力的经典方法,分析了其优缺点、适用性和局限性,然后提出了一种新的道路通行能力计算方法—动态情景通行能力法,它是一种分析在多种因素动态影响下的统筹规划工具,并通过在多种可能情景下的多种影响因素组合分析,从而计算出一定范围内整条道路的通行能力的方法。
关键词:通行能力;影响因素;动态情景分析中图分类号:C35 文献标识码:A 第5卷第17期2015年6月CONSTRUCTION技术探讨距宜为250-300m,在行人流量大的干道、商业区和交通枢纽场站应规划适当的人行天桥或地道。
图2-1 交叉口设置行人过节安全设施示例2.4提升交通管理水平提升交通管理水平,即强化交通管理措施,发挥需求管理的调节作用。
提升信号交叉口普及率,优化信号相位设置;加强道路开口管理,整治交通秩序混乱节点;推进交通需求管理,缓解交通供需矛盾。
3 通行能力计算方法探讨3.1国内外道路通行能力计算方法回顾道路通行能力被定义为道路上某一点或某一断面处,单位时间内可能通过的最大的交通实体数。
目前,对通行能力的研究通常采用3种办法[2]:①根据实测数据,建立速度-流量统计模型,估算通行能力;②以跟驰理论为基础,理论推导通行能力;③构建交通仿真模型,通过设计仿真实验,估算通行能力。
国内外研究道路通行能力的方法不外乎以上3种。
各个国家的方法虽有不同,但都大同小异,其中美国HCM 的通行能力计算方法是最具代表性的方法[4]。
通行能力的计算首先要确定基本通行能力,基本通行能力是按照道路与交通处于理想情况下,每一条车道(或每一条道路在单位时间内能够通过的最大交通量。
这里以双车道公路路段的通行能力为例,其分析是建立在二级公路标准条件下的基本通行能力基础上的,如表1所示为二级公路标准条件,并且纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况,车辆组成为单一的标准型汽车,在一条车道上以相同的速度,连续不断的行驶,各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔,且无任何方向的干扰。
则一般规定二级公路基本通行能力C0为2500veh/h [3]。
表1 二级公路标准条件[3][6]项目标准条件项目标准条件路面宽度9m 街道化程度0设计速度80km/h 方向分布50/50路肩宽度每侧1.5m 行政等级干线公路会车视距>250m 平整度对速度无影响地形平原微丘交通秩序与交通管理好横向干扰轻微对于可能通行能力是在考虑了各种影响因素后修正得到的,这些影响因素包括:车道宽度、侧向净空、纵坡度、视距不足、沿途条件、车辆混合程度等;设计通行能力是指按不同服务水平条件下所具有的通行能力。
而现通常采用的通行能力计算是由经典通行能力推导公式得到,即道路实际条件下的通行能力C 计算公式[1][3][7]:C=C o ·f CW ·f DIR ·f FRIC ·f HV (1式中:C—实际条件下的通行能力(pcu/h; C o —基本通行能力(pcu/h;f CW —行车宽度对交通能力修正系数; f DIR —方向分布对交通能力修正系数;f FRIC —横向干扰对交通能力修正系数; f HV —交通组成对交通能力修正系数。
纵观国内外对通行能力影响因素的研究,我们可以发现其研究方法和结论存在着以下部分方面的不足:(1国内外研究主要采用经验公式推导的方法,主观性较强,应进行进一步的验证和调整;(2缺少小半径平曲线、长直纵坡以及平纵线形组合对通行能力影响的全面研究;(3未针对不同类型道路的方向分布、交通组成和横向干扰的特点,分析其对基本通行能力的影响;(4对于通行能力有关的各影响因素相互之间的相关性未作明确的分析及标示出相互关系系数。
3.2动态情景通行能力计算方法3.2.1方法简介图1 动态情景通行能力概念动态情景通行能力方法是针对某一道路从时间、空间角度分析综合考虑各通行能力影响因素的统筹战略规划思想。
它的基本思想是:对一条道路,从时间、空间角度反映通行能力的连续动态变化情景,并结合考虑通行能力影响因素组合分析对通行能力的作用。
如图1所示,横坐标是道路位置,纵坐标是时间。
通过航拍摄影等方式获得各位置的时空动态变化交通量、运行速度、密度数据,并将各特性的值分为几个范围,如图中4个范围。
通过内插调查数据,在图上确定各特性数据的临界值点的位置,连接各类值相等各点,从而绘制交通量、运行速度、密度等值线。
3.2.2动态情景下的道路通行能力组合影响因素分析本文提出的动态情景通行能力计算是一个动态渐进的过程,在分析通行能力影响因素对通行能力计算过程中需要不断的判断、验证及修正,最终得出最佳的组合影响因素修正系数,因此各个环节之间均存在反馈的动态回路。
即一个完整的动态情景下道路通行能力组合影响因素分析过程是由界定问题、动态情景下组合影响因素分析及最佳的组合影响因素修正系数三个环节组成的闭环过程,如图2所示:(1界定规划的问题。
情景规划需要一个明确的目标作指导,即界定待规划问题,使规划在一个特定的框架内进行;本文的动态情景规划问题就是待求的通行能力问题。
(2影响因素的识别、归类与结构分析。