多车道高速公路的通行能力分析与建模

随着经济的快速发展,高速公路的客货运输需求迅速增加,越来越多的高速公路扩建为8车道或10车道的多车道高速公路,而中国目前还没有针对8车道及以上高速公路的通行能力展开充分研究.本文研究了整体式、客货分离式和"长途+集散"式3种断面形式下多车道高速公路通行能力的影响因素,构建了3种横断面形式下的多车道高速公路通行能力计算模型,并借助VISSIM仿真平台进行各断面形式下的交通流运行模拟,运用所得到的一系列速度—流量曲线,对模型中的相关参数进行标定.本文的研究思想与成果,可以从通行能力角度为新建和改扩建多车道高速公路断面布设与组织形式选择提供有效参考.     

复合式断面高速公路侧分隔带设计方案研究

《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)提出,对于十车道及以上的多车道高速公路,宜采用内、外幅分离的复合式断面形式。与传统断面高速公路相比,复合式断面高速公路增加了同向两幅之间的侧分隔带,其具体尺寸需结合功能及型式进行确定。从复合式断面高速公路断面组成特点入手,通过分析侧分带功能及影响因素,结合现行标准、规范及工程实例,提出复合式断面高速公路侧分隔带设计方案。     

停车场建设规模对道路通行能力影响的分析

根据不同性质停车场进出车流规律的实际统计数据,建立了停车场高峰小时进出车流量模型;再基于交通流理论,分析了停车场出入口两种交通组织形式下进出车流对相连道路车流的影响;分别对两种进出车流影响下的道路通行能力进行了计算,得出了停车场建设规模与建成后道路通行能力的关系;运用VISSIM仿真软件对两种出入口交通组织形式进行了可视化仿真分析和仿真数据统计,验证了停车场建设规模与其对道路通行能力影响的相关性。研究表明:停车场选址、建设规模和出入口交通组织等必须考虑对道路通行能力的影响,确保城市道路交通顺畅。     

潭耒高速公路路面改造的交通组织探讨

通过对潭耒高速公路区域路网交通流和服务水平分析,提出了潭耒高速公路改造时的分流路径,比较了道路改造施工路段的两种交通组织方案优缺点,并通过各方案的通行能力进行交通流重分配,根据服务水平计算结果推荐采用半幅封闭施工,半幅单向双车道通行的交通组织方案。     

基于通行能力的高速公路作业区限速研究

从分析高速公路作业区的交通特性入手,得出车速是影响交通安全的主要因素,继而在交通流理论三参数关系的基础上,研究作业区车速与通行能力的关系,通过Vissim仿真软件,分析通行能力的影响因素,从而得到作业区的限速值,为高速公路养护维修作业提供重要的参考价值。     

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基于行程时间对交通需求的影响,建立路段交通流模型,对路段交通流量稳定性及通行能力的退化状态进行分析.在出行者的交通需求具有弹性的情况下,路段行程时间越长,交通需求越低.模型中行程时间由道路上的交通状态决定,车辆行驶过程的计算利用MITSIM模型,通过数值模拟方法分析弹性需求对交通流的稳定性及通行能力的影响.仿真结果表明,在交通需求和路段性能相互作用下,路段交通流量趋向于稳定,非饱和状态下的稳定流量随着交通压力的增加逐渐上升到最大通行能力,而饱和状态下的稳定流量小于最大通行能力且交通压力越高通行能力退化越严重.因此在城市路网规划时,应综合考虑路网中各路段通行能力,避免路段通行能力下降.     

高速公路改扩建施工区通行能力研究

运用实测数据和仿真实验的方法,分析高速公路改扩建施工区流量、速度、车头时距等参数特性。基于实测速度-流量数据,建立速度-流量回归模型。研究发现,发生交通中断前后施工区通行能力会发生显著变化:2-1施工区(单向2车道,关闭-车道)交通中断前后通过流率下降百分比为8.56%,3-1施工区(单向3车道关闭2车道,开放1车道通行)交通中断前后通过流率下降百分比为10.56%,3-2施工区(单向3车道关闭1车道,开放2车道通行)交通中断前后通过流率下降百分比为9.75%;量化大型车比例、车道关闭形式、限速、中间带开口长度对通行能力的影响,确定大型车比例对通行能力的修正系数,给出不同车道关闭形式及不同限速、不同中间带开口长度下的通行能力推荐值。研究结果可为施工区的交通组织提供理论支撑。     

平面交叉口禁止左转效应分析

合理组织平面交叉口中的左转车流问题,与行车安全和通行能力有直接关系。禁止左转是平面交叉口组织的一个重要方式,它可能带来的交通效应与多种因素有关。从左转的交通特性出发,研究禁止左转后交叉口延误变化的机理和交通流的重新组织方式,得到禁止左转后交叉口延误变化的计算模型。通过模型分析认为,交叉口饱和度、路网密度和左转车流比例是影响交通效应的重要边界条件,并分析了这些边界条件对于禁止左转产生效应的影响方式。     

主辅分离道路在窄路密网模式中的应用分析

为减少"窄路密网"路网模式中,主干路中长距离交通与短距离交通干扰严重导致道路通行能力下降、出入口存在安全隐患等问题,研究通过主辅分离断面对中长距离交通和沿线短距离交通进行分离的交通组织方案.通过对主辅分离断面中交叉口交通组织、主→辅转换交通、辅→主转换交通3类主要交通需求的功能进行分析,结合路网结构合理地进行交通布置.以赣州市创业路为例,验证该交通组织模式的合理性以及采用主辅分离断面后对交通的改善情况.     

路侧式公交专用道对信号交叉口通行能力影响研究

以设有路侧式公交专用道的信号交叉口为研究对象,总结了信号交叉口通行能力的影响因素。运用VISSIM软件进行仿真试验,定量分析了各影响因素对信号交叉口通行能力的影响程度,得到了改进的信号交叉口通行能力折减系数计算模型,结果表明:改进后的模型结果比基础模型结果更能反映设置路侧式公交专用道后的信号交叉口通行能力。     

四车道高速公路部分占用超车道交通控制区交通特性及通行能力研究

针对四车道高速公路部分占用超车道交通控制区开展研究，得到交通控制区各主要区段行车道和超车道上的流量分布曲线，换道方向与换道率曲线，速度分布曲线，标定 Greenshields 模型并据此确定各主要区段的道路通行能力. 研究结果表明：当交通量处于较低水平时，超车道的利用率较低，只有正常水平的20%左右，此时应对车道划分、车道设置及交通控制方式等进行优化调整；较低交通量水平下，交通控制区的平均车速、运行速度等均较高，宜使用运行速度作为限速值的取值依据；施工作业区段的道路通行能力只有正常路段的 89%左右，在保障交通安全的前提下应着力提高瓶颈路段的道路通行能力，并将瓶颈路段的断面通行能力作为是否进行强制分流的依据.     

基于排队论的城市交通问题分析

城市道路中,交通事故、施工占道等因素会影响道路横截面通行能力,从而引起交通堵塞,因此,正确估算被占用的车道对城市道路通行能力的影响程度就显得格外重要。就车道被占用的交通问题,用排队论的方法进行了分析,建立了数学模型,给出了通行能力与排队长度、上游车流量等的关系,最后通过仿真验证了模型的正确性。     

山地城市公交优先道通行能力计算模型探讨

公交优先道是在高峰时段设置了分时段的地面公交优先道系统,也是作为交通需求管理的一种形式,公交优先道通行能力的分析和计算在公共交通运输方面具有重要作用。结合山地城市公交优先道的特征进行分析,分别从交叉口和路段两个方面选取通行能力主要影响因素,包括绿信比和路段开口数量、开口驶入流量、开口驶出流量,提出山地城市特征引入公交优先道通行能力计算模型的思路。基于已有通行能力计算模型,选择理想通行能力计算模型进行优化,构建山地城市信号交叉口和路段公交优先道通行能力计算模型,分析路段开口影响因素的影响系数。结合重庆市渝南大道交叉口相关数据进行模型优化结果验证。结果表明,优化模型通行能力计算结果与实际通行能力误差比＜6%,达到可接受范围,该模型能够较准确地计算山地城市公交优先道实际通行能力。     

上海沿江通道建设期间交通组织研究

沿江通道工程(江杨北路—牡丹江路)是上海市高速公路改扩建项目,将给大流量高负荷城市主通道交通运行带来较大影响.为了最大限度地保障高速公路快速通行能力,兼顾施工推进以及宝山区市民、企业出行和经济活动的正常进行,施工期间采取全过程多维度多方案的交通疏导措施,从项目规划阶段、工程设计阶段以及施工建设阶段全过程融入交通组织研究,通过改进施工流程和作业方法、优化货车出行路径和时序、改建高速公路出入口匝道等手段提高施工区域交通通行效率,并运用交通分析仿真软件辅助研究工作,使交通组织方案更合理、更高效.     

考虑左转车道饱和度的左弯待转区设置研究

合理的左弯待转区设置可以大幅度提高左转车辆的通行效率。首先,针对不同交通饱和度的左转车道,探究了左弯待转区的设置条件及设置效益;其次,通过考虑待转区容量、绿灯间隔时间和机动车微观特性等因素,修正了左转车道通行能力模型;最后,基于南京市交通调查和VISSIM仿真分析,验证上述修正模型。研究结果表明:1)左弯待转区的渠化设计利于左转车道通行能力的提升,但随着交通饱和度的增大,通行能力的增量减小,左转车辆的最大排队长度增大;2)通过VISSIM仿真分析,在考虑了待转区容量等因素对左转车道通行能力的影响后,修正的左转车道通行能力模型可将误差控制在2%以下。     

路内停车对非机动车道通行能力的影响

为给非机动车道路内停车泊位的优化设置提供理论依据,运用交通冲突分析技术,研究了有机非隔离带的路内停车对非机动车通行的影响,构建了路内停车影响下的基本通行能力模型;在此基础上,考虑影响通行能力的因素非机动车道有效宽度、交通构成和时间障碍率,计算出相应的基本通行能力修正系数,得到路内停车影响下的实际通行能力模型.实例应用结果表明:路内停车使非机动车道实际通行能力降低了14.04%;通行能力计算结果与实际值的误差为4.56%;距离隔离带开口近的泊位比较远泊位对非机动车的影响小.      

基于交通流生存函数的交叉口通行能力计算模型

针对基本通行能力不能全面反映道路交通状况的缺点, 提出了城市道路随机化通行能力概念; 依据评价体系定义交通中断与持续中断, 量化了城市道路交通拥堵程度; 研究了现有通行能力估计方法, 利用乘积限与寿命分布列构造并估计了交通流分布函数; 结合交叉口各入口交通流数据特性改进传统连续交通流参数模型, 提出了基于交通流生存函数的交叉口通行能力计算模型; 将该模型估计结果与道路通行能力手册HCM2010中的模型估计结果和交叉口实测流量进行误差对比。分析结果表明: 生存函数模型计算出的中断、持续中断交叉口通行能力与HCM2010中的模型计算结果误差均值分别为0.162 1与0.116 4, 方差分别为0.029 0与0.015 2, 两者误差波动均较小; 提出的计算模型结果与实测较大流量相对误差分别为9.720%、3.822%和4.936%、4.779%, 统计意义下提出的计算模型相对误差为5.871%, 估计效果稳健; 城市道路交通中断次数、可接受中断概率、交通流、速度与道路通行能力之间存在生存函数乘积限对应关系, 研究交叉口的通行能力为7 632 pcu·h-1, 提出的计算模型估计结果更具有可靠性。可见, 提出的计算模型适用性较好, 特别在不同拥堵程度的城市道路交通区域, 通过可接受中断概率估计通行能力, 可为城市道路交通组织与管理部门提供优化目标、科学决策和易于接受的理论依据。      

快速路路段通行能力非参数估计方法

在快速路基本路段交通中断特性分析的基础上,对基于中断概率分布基础上定义的通行能力估计方法进行了研究.针对应用“乘积限”方法估计快速路路段通行能力存在的问题,给出了通行能力分布的估计方法和步骤,给出了通行能力分布的估计步骤以及通行能力计算方法,应用仿真数据对该方法进行了验证.     

基于整体式及分离式断面条件下绥沈高速公路车道数选定

通过对多车道高速公路交通流特性的深度调研,分析了多车道高速公路基本路段车道数对通行能力的影响,对整体式断面及分离式断面条件下高速公路技术标准确定进行研究。基于以上理论分析,以绥沈高速公路为依托工程,研究确定了多车道高速公路的通行能力及技术标准。     

基于改进蚁群算法的高速公路疏散路径研究

根据高速公路应急疏散的特点,在交通分配中应用改进蚁群算法模型。首先引入路段交通量和通行时间函数作为算法转移规则的一部分,从而在进行搜索时优先考虑容量大和通行时间较短的路径。其次通过实验分析蚁群算法参数对计算结果和收敛速度的影响,给出了最优的参数组合。最后将最优参数组合应用于改进蚁群算法中,并通过仿真实验将改进蚁群算法与基础蚁群算法的路径搜索结果进行对比。结果表明:采用最优参数组合的蚁群算法不但加快了搜索速度,而且优化了全局最优解,通过基于GIS的高速公路应急疏散系统进行路径分析,得到系统最优的可视化疏散路径。