详情

原文传递城市道路交叉口空间布局及其通行能力研究

论文题名：	城市道路交叉口空间布局及其通行能力研究
关键词：	城市道路交叉口;空间布局;通行能力;交通系统;车辆换算系数
摘要：	对城市道路交叉口空间布局及其通行能力进行研究是城市道路交叉口规划设计及功能评价、城市道路系统通行能力分析及交通系统评价的基础，是制定交叉口管理方案、改造方案的重要依据之一。结合实地调查及城市交通规划项目，对城市三类交叉口的空间布局方式进行了归纳和总结；采用理论分析和实地调查相结合的方法，对城市道路交叉口借道右转的车道布局方式进行了详细研究，建立了相应的分析模型。根据目前我国城市道路上运行的主要车型，将机动车划分为小型车、中型车和大型车三类。利用改进的车头时距法对城市无信号交叉口的车辆换算系数进行了研究，以小型车为标准车型，得到中型车和大型车的换算系数值分别为1.50和2.03；对于城市信号交叉口，以小型车为标准车型，分左转、直行、右转三种流向对车辆换算系数进行了研究，得到左转、直行、右转三种流向上中型车和大型车的换算系数值分别为1.50、2.04，1.33、1.81，1.40、1.96。基于时空资源占有率法对自行车、电瓶车、行人间的换算系数进行了研究，得到基于行人的自行车和电瓶车的换算系数值分别为1.67、1.58，得到基于自行车的行人和电瓶车的换算系数值分别为0.60、0.95。采用实地调查、理论分析和软件分析相结合的方法，对城市道路交叉口的交通流运行特征进行了研究。得到了各交通流的流量、流向和组成特征：城市道路交叉口受上游信号灯影响和不受上游信号灯影响时机动车交通流的到达时距分布模型；信号交叉口内机动车流的车头时距分布模型；定义当量人群的概念来描述非机动车和行人对机动车通行的影响，得到了当量人群的到达时距分布模型，15分钟当量人数与当量人群的群时距和群个数之间的回归关系模型；对机动车穿越机动车和当量人群时的临界间隙和随车时距进行了统计分析；通过对信号交叉口各车道的交通流运行状况进行分析，结果表明：左转车辆和直行车辆的饱和车头时距分别从第5辆车和第4辆车开始；信号交叉口同宽度同流向车道其饱和车头时距没有显著差异；交通量在具有相同宽度的三条相邻直行车道上其分布比由内向外为1:0.99:0.81，在具有相同宽度的两相邻左转车道上其分布比为1:0.81；对于具有相同特征的直行车道，中心商业区的饱和车头时距是非中心商业区的1.04倍：左转车辆通过交叉口的速度为5.65m/s；掉头左转车道上掉头车辆通过进口道某断面的车头时距是左转车辆的1.08倍；另外，对信号交叉口非机动车和行人的放行模式进行了总结和分析。对我国城市标志控制交叉口的交通流运行优先等级进行了重新划分，共划分为5级。分主路单优先流和主路多重独立优先流两种情况，利用间隙接受理论对次级交通流的可能通行能力进行了分析，然后考虑机动车流和当量人群流的到达特性，得到了相应的次级交通流可能通行能力计算模型。考虑冲突交通流中非独立优先流对次级交通流通行的影响，得到了各次级交通流的可能通行能力校正系数，进而得到了各次级交通流的实际通行能力，并对共用车道情况下进口道的通行能力进行了分析。上述通行能力计算模型经检验符合我国实际。对城市标志控制交叉口的服务水平进行了划分，并得到了各级服务水平下的服务通行能力计算公式。对标志控制交叉口不同空间布局方式下的通行能力计算过程进行了分析。根据城市无控制交叉口的交通流运行特征，给出了考虑当量人群流影响时直行组合车流和左转组合车流的冲突交通流简化模式，并对各组合车流的冲突交通流的所有可能组合进行了详细分析。在此基础上考虑机动车流和当量人群流的到达模式，利用车队分析法给出了直行组合车流和左转组合车流的通行能力计算公式。给出了右转车流不受当量人群流影响时的通行能力计算公式和受当量人群流影响时通行能力修正系数的计算公式。对各流向通行能力计算中的参数确定进行了详细分析，在此基础上得到了城市无控制交叉口韵通行能力计算模型，经检验符合我国实际。对城市无控制交叉口的服务水平进行了划分，并给出了各级服务水平下的服务通行能力针算公式。最后，对无控制交叉口不同空间布局方式下的通行能力计算过程进行了分析。以上海《城市道路交叉口规划与设计规程》推荐的方法为基础对其进行修正和完善，并对特殊车道布局下的通行能力计算方法进行研究，得到了我国城市信号交叉口的通行能力计算方法。定义信号交叉口的通行能力为交叉口各进口道的通行能力的和，各进口道的通行能力为该进口道上各车道的通行能力的和，各车道的通行能力可采用车道饱和流率乘以相应的相位绿信比得到。根据信号交叉口的空间布局状况并结合其相位划分，将所有的车道划分为无冲突车道组、一般冲突车道组和特殊空间布局车道组三类，各车道的饱和流率可采用基本饱和流率乘以各车道通用的校正系数以及车道本身所独有的校正系数得到，从而得到交叉口各车道、各进口道以及整个交叉口的通行能力。最后，对城市信号交叉口的服务水平进行了划分，并得到了各级服务水平下的服务通行能力计算公式。
作者：	李爱增
专业：	交通运输规划与管理
导师：	王炜;李文权
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文