基于交通冲突的城市地下互通左出匝道减速车道长度研究

为了确定城市地下互通左出匝道分流区减速车道长度的合理区间,研究减速车道长度与主线、匝道的交通量和设计速度的交互作用对左出分流区交通冲突的影响,该文以武汉市两湖隧道工程地下互通立交为例,开展VISSIM微观交通仿真试验,并提取冲突率(R_(CR))和碰撞暴露时间(T_(TET))指标进行分析。结果显示:(1)随着减速车道长度增加,分流区冲突率减小而T_(TET)增大;(2)随着主线交通量或匝道交通量的增大,分流区冲突率未呈现显著变化,而T_(TET)有不同程度的增大;(3)随着主线设计速度的增大或匝道设计速度的减小,分流区冲突率和TTET均呈现增大的趋势;(4)方差分析和多重比较表明,减速车道长度是引起冲突率和TTET变化的关键原因,且综合来看地下互通立交左出匝道分流区减速车道长度的一般合理区间应设置为120~170 m,考虑工程经济性最大长度宜控制在195 m以内。

互通立交入口匝道大型车加速车道长度研究

加速车道长度设计是否合理对车辆运行安全至关重要。为提高互通立交入口匝道加速车道长度设计的合理性及车辆运行的安全性,通过分析合流影响区车辆交通特性,基于修正的二阶爱尔朗车头时距分布模型,建立大型车在不同坡度(-2%≤i≤2%)、不同比功率(8~12 kW/t)下的加速车道长度计算模型,重点研究大型车在不同坡度、不同比功率下的加速车道长度。研究发现:坡度、比功率与加速车道长度均成正比。该研究可以为针对大型车的高速公路互通立交加速车道长度相关规范的修订提供参考。

信号交叉口借道左转设计方法研究

借道左转作为一种提高交叉口通行能力的交通管理措施,应用广泛。为了使借道左转的使用效果最优,总结借道左转的适用条件和实际运行的4个阶段,提出通过确定左转预信号相位和借道左转车道长度的方法,进行借道左转方案设计。首先,以单位时间借道左转的车辆数为评价标准,分析车道长度变化对借道左转实施效果的影响;其次,归纳出不同参数间的数学关系,得出最优借道左转车道长度与其他变量的转换方法,并推导出合适的左转预信号相位方案;最后,通过VISSIM软件仿真模型进行验证,证明设计方法的有效性。

曲线路段平行式加速车道渐变段合理长度研究

渐变段长度直接影响高速公路合流区末端的交通安全,JTG D20—2017《公路路线设计规范》中对渐变段长度的规定没有考虑加速车道渐变段位于曲线路段时的需求,位于曲线路段的渐变段长度不足可能导致路侧护栏遮挡驾驶人视线,存在合流末端停车视距不足的安全隐患。分析合流末端渐变段小客车行驶轨迹特点及小车驾驶人的视线通视条件,采用符合实际换道轨迹的双曲正切换道模型,以渐变段满足小车驾驶人停车视距为控制要素,构建了曲线路段平行式加速车道渐变段长度计算模型,并基于国内外研究及相关合流末端车辆运行速度调查数据,确定了该模型中关键参数的取值,最后提出了曲线路段平行式加速车道渐变段合理长度取值。研究表明:曲线路段平行式加速车道渐变段最小长度与合流末端的小客车运行速度正相关,与主线行车道右侧硬路肩宽度和圆曲线半径负相关;JTG D20—2017《公路路线设计规范》规定的平行式加速车道渐变段最小长度能满足主线设计速度<100 km/h时小客车合流末端换道时停车视距的要求,当主线设计速度≥100 km/h时,不满足小客车合流末端换道时停车视距的要求,存在一定的行车安全风险,建议根据主线曲率半径及硬路肩宽度综合确定平行式加速车道渐变段长度。

客货分离高速公路单车道减速车道长度研究

客货分离高速公路上采用客、货专用出口时,因减速车道上车型不同,其车道长度应有别于客货混行形式。基于跟踪雷达实测车辆在出口范围内的运行数据,构建了驶出车辆速度与减速距离之间的回归函数,并采用拟合优度选择方法,确定了单车道减速车道长度计算模型;根据实测数据和回归函数,确定了减速车道长度计算模型中的减速度、初速度、分流鼻运行速度等关键参数的取值,提出了减速车道长度和渐变率的建议值。研究结果表明:出口范围内大多数车辆减速过程为一次匀减速,且减速起点为渐变段起点,减速车道由渐变减速段和等宽减速段构成;货车专用减速车道长度大于客车专用减速车道的长度,我国规范规定的减速车道长度基本满足客车驶出减速的需要,但不满足货车所需减速长度,驶出的货车需要在主线上提前减速。

高速公路入口处同向车道分隔带开口计算模型

在国内外对“车和路”因素研究的基础上,增加“驾驶人”换道行为因素,对高速公路入口处的同向车道分隔带开口进行研究。基于驾驶人的心理和反应,提出强行、协作、竞争强行、竞争协作4种换道交互行为;运用可接受间隙理论及车辆运动学理论等构建了同分带的开口位置净距及与换道行为相应的最小、一般、适中和理想的4种开口长度计算模型;运用模型计算了“四改八”高速公路设计速度为120、100、80km/h时的同分带合理开口位置净距值以及4种开口长度值。采用VISSIM和SSAM微观交通仿真软件,运用聚类分析和模糊评价方法,对4种开口长度值和位置净距值的安全性进行仿真分析。仿真结果表明:基于模型计算的位置净距,驶入高速公路车辆在进入同分带开口前的路段发生冲突较少,开口位置设置合理;基于强行换道的最小同分带开口长度处于临界安全与较安全之间;基于协作、竞争强行、竞争协作的开口长度皆处于较安全至安全级别之间,且安全性依次提高,4种长度基本符合最小、一般、适中和理想的等级预期。

高快速路出匝道与城市道路的交织分析及控制

针对高快速路出匝道与城市道路交织距离受到条件制约时,交织衔接段通行能力如何分析及设计控制的问题。依据道路通行能力计算理论,研究通过交通量、信号灯相位时间控制、行车速度计算路口排队长度、交织汇入前识别长度及有效交织长度;通过车辆换道位移验证与有效交织长度的相符合性;最后分析计算有效交织区段的实际运行速度及通行能力。验证分析计算结果是否满足要求并提出相应的解决方法和管理措施,以达到高快速路出匝道与城市道路交织衔接段的有效控制。

信号交叉口延误及排队长度的实证研究和应用

信号交叉口进口道延误、排队长度和信号周期、配时、车流到达率及交通量的关系研究 ,是城市道路交通微观运行分析和评价的核心。经典的Webster信号交叉口进口车道延误计算公式 ,在我国城市无法直接采用。本文通过实证研究 ,设计有效的调查方法 ,通过大量信号交叉口进口道调查数据拟合出相关性很高的城市或城市特定地区的定量关系式 ,可用来预测和评价交通供给或交通流量变化后的交通运行状况。最后以实际项目为例 。

高速公路枢纽互通式立交变速车道长度设计研究

针对我国现行规范中变速车道参考值所存在的问题,对比国外规范进行研究。基于江苏省高速公路枢纽互通式立交运行车速的实地测量,对变速车道长度深入分析,在保证行驶安全的前提下,提出最经济的设计方法。

保护相位下左转车道存储段长度计算

以左转交通量、周期长度、左转绿灯时间为变量,运用排队论和概率论,从满足左转排队车辆停放需求的角度,对信号交叉口进口道设置为左转保护相位且仅有1条左转专用车道时的左转车道存储段长度展开研究.基于M/M/1排队系统,建立了保护相位下单条左转车道存储段长度计算的理论模型.在此基础上,讨论了模型的适用条件和实用性,分析了存储段长度随饱和度、左转交通量的变化规律,综合考虑空间几何条件、服务质量、经济性能,指出排队车辆数不宜超过20辆,当置信概率为95%时,实用饱和度区间为[0,0.8].讨论了置信概率、设计交通量及单位车辆停放长度等参数的取值方法.对典型情况计算、分析,提出极限交通量和极限排队长度、临界交通量和临界排队长度2组便于工程应用的概念,并绘制图表.制定了应用图表确定存储段长度的流程.该研究为交叉口采用左转保护相位且进口道仅设置1条左转车道的存储段长度确定提供了依据,修订后,也可以用于直行及右转车流排队长度和车道长度的计算.

公交专用道路段长度与运行效果关系研究

为了推行公交优先政策,我国一些城市采取了各种策略和措施,其中公交专用道因设置方便易行、成本低而被广泛采用.但是公交专用道的实际运用效果与其所在路段的条件有着密切关系.基于实际交通调查数据,利用仿真分析方法(VISSIM交通仿真软件),针对设置公交专用道的路段,研究其路段长度与公交专用道运行效果之间的关系.选取了路段行程时间、公交车延误、社会车辆延误和人均延误作为评价指标,对比分析了路段设置公交专用道前后这几项评价指标的变化.结果表明,在路段长度小于500米时,设置公交专用道往往会对路段的交通运行产生负面影响.

ETC车道的设计与研究

根据 ETC系统的工作原理、交通工程和道路几何设计理论 ,对路边式 ETC车道的设计进行了研究 ,提出了车道线形、长度及宽度的具体设计方法 ,并给出了 2个适合中国国情的具有 ETC车道的混合收费站模型。

山区高速公路爬坡车道长度可靠性设计

现有规范对爬坡车道设计仅对起终点位置进行宽泛设置,并没有给出明确的长度及计算方法,文中以20 km/h速度折减量作为设置爬坡车道起点的依据,将爬坡车道分为爬坡段和附加长度段,建立爬坡车道长度与坡度的功能函数.将可靠概率与失效概率作为表征可靠度的指标,采用蒙特卡洛法计算在不同设计坡度坡长组合下,爬坡车道长度设计值的可靠概率.以《工程结构可靠性设计统一标准》为依据,为满足高速公路对应安全等级的可靠度要求,将可靠度概率大于95%的爬坡车道长度设计值作为安全建议值,提出不同坡度范围内爬坡车道长度的限制要求.结果表明:在相同设计坡长条件下,爬坡车道长度设计值可靠度随着坡度的增大而减小;当设计速度分别为100、80 km/h时,坡长分别为800、700 m的条件下,对应最大纵坡坡度为4%、5%的爬坡车道安全建议值为865、895 m.最后运用工程实例从事故率的角度说明了合理设置爬坡车道的必要性,并对事故路段重新布置爬坡车道.

路口拓宽条件下专用左转车道通行能力分析及设计方法研究

通过路口拓宽设置专用左转车道,是改善交叉口运行条件、提高交叉口通行能力的一种有效手段.笔者通过对双左转车道饱和流量数据的分析,提出了在设计和分析时,应对内、外侧左转车道分别进行的建议,并给出了左转车校正系数的建议值.拓宽车道宽度与饱和流量的实测数据进行回归分析,得出专用左转车道宽度与饱和流量的二项式关系模型,并依据此模型给出了宽度校正系数.采用概率与统计分析的方法,找出了拓宽车道长度、直行车比例和拓宽车道上平均车辆数的关系,并推导出拓宽车道长度与通行能力关系模型.

许可相位下左转车道存储段长度计算

以左转交通量、周期长度、左转绿灯时间、对向交通量为变量,运用交通流理论和排队论,从满足左转排队车辆停车需求的角度,对信号交叉口进口道设置左转许可相位和一条左转专用车道时的左转车道存储段长度展开研究。基于M/M/1排队系统,建立许可相位下单条左转车道存储段长度计算的理论模型。在此基础上,讨论模型的适用条件和实用性,分析存储段长度随饱和度、左转交通量的变化规律,综合考虑空间几何条件、服务质量、经济性能,指出排队车辆数不宜超过20辆,如置信概率为95%,则实用饱和度区间为[0,0.8]。讨论置信概率、设计交通量及单位车辆停放长度等参数的取值方法。对典型情况计算、分析,提出极限交通量、极限排队长度、临界交通量、临界排队长度两组便于工程应用的概念,并绘制图表。制定应用图表确定存储段长度的流程;讨论设计快速校核表的制定和应用。该研究为交叉口采用左转许可相位且进口道仅设置一条左转车道的存储段长度确定提供依据,也可作为左转专用相位的设置依据。

交通事故下道路通行能力与排队长度的研究

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响及车辆排队问题,通过车辆换算、公式推导,综合分析交通事故视频中车流量数据、上游路口交通组织方案及信号配时方案和交通事故位置示意图,建立实际通行能力、事故影响力指数、交通波模型、排队长度分段函数等模型,分析道路通行能力变化过程,并给出了排队长度与实际通行能力、事故持续时间、车流量之间的关系式.

多车道高速公路出口开口段安全特性分析

为研究不同断面形式下的多车道高速公路出口影响区开口长度及流量与交通安全的关系,针对2种断面形式的高速公路出口,分别设计了3种不同的开口长度,结合3种不同流量条件设计了18个不同的驾驶模拟场景。实验招募30名被试者开展模拟驾驶实验,提取不同开口长度及流量条件下各断面形式高速公路出口的车辆行驶轨迹、换道间隙的选择、减速度、最小TTC(Time to Collision)等驾驶行为特性参数,综合分析基于驾驶行为数据对不同开口长度的行车风险。结果表明:两种断面形式下,开口长度对于车辆在开口段上的换道点选择存在显著影响;两种断面形式下,1500 m的开口长度能够满足绝大多数驾驶人的换道需求;在换道间隙选择中,大都集中在5~6 s,分离式断面下的开口长度对于低于临界间隙的换道间隙出现的频次具有显著影响;流量及开口长度对于最大减速度及TTC最小值和分布位置均不存在显著性影响,但分离式断面下的最大减速度和最小TTC相较于整体式断面更小;此外,整体式断面中内侧3车道的行车风险低于分离式断面,分离式断面中外侧车道的行车风险低于整体式断面。

基于矿井的活塞风动力效应数值模拟

为了研究矿井巷道内活塞风动力效应的影响因素及其影响作用,采用标准k-ε湍流模型对矿井巷道内矿车运动时的气流状态进行数值模拟,得到不同条件下矿车运行时巷道内风流速度场和压力场分布特征和变化规律。

公路平面交叉口右转专用车道计算方法

在综述国内外研究现状的基础上,对公路平交口右转专用车道的设置条件,设置方法进行了研究.通过对右转车辆转弯过程的微观解析,提出了信号交叉口及无信号交叉口偏置右转专用车道长度的计算方法,并通过分析无偏置条件下的非正常变道车辆对后续右转车流的影响,提出了无偏置右转车道的长度计算方法.

路侧公交专用道设置长度对公交线路运行可靠性的影响

基于乘客出行感受,提出了公交运行时间稳定性评价指标,并给出了计算模型。该指标能够直接反映公交专用道设置效果,同时体现乘客利益,适合作为公交运行可靠性评价指标。根据上海市路侧公交专用道代表性公交线路的实测跟车调查数据,得到了公交运行可靠性及信号灯延误比例与道路里程的关系曲线,进行了路侧公交专用道长度对公交运行可靠性的影响程度分析。最后提出了单条路侧公交专用道设置长度合理值的建议,设置长度低限值应取6.5km或线路总长的40%这两个值中的较小值,从而为国内公交专用道设计提供理论依据。