時間：2022-06-23 11:27:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇道路通行能力分析，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：施工區域、生滅循環系統、通行能力、輸入率、輸出率
中圖分類號：F291.1 文獻標識碼：A 文章編號：
1.引言
近些年來，由于城市道路改擴建,路面破損等原因，施工作業區隨處可見，施工作業區是交通流的瓶頸處，是影響道路暢通的關鍵位置，我國對城市道路施工作業區的通行能力研究處于剛剛起步的階段，計算施工作業區的通行能力對于指導該處的交通組織和安全措施有非常重大的意義。
現有對施工區域通行能力的計算普遍存在不足，一是：影響施工作業區通行能力的因素很多，也很復雜，通常通行能力的計算方法不可能將所有的因素考慮進去，車輛進出施工區域受隨機因素影響較大，無明顯的規律。二是：施工區域實際流量常常并未達到通行能力，但還是常出現排隊過長的的現象，在于并沒有把施工區域通行能力與物理通行能力區分開來，導致通行能力值偏大。本文引進生滅循環系統方程，將其做一個黑箱處理，只關注系統的輸入和輸出率，此方法是一種基于物理通行能力下考慮車流運行特性的修正的通行能力計算方法。
2.施工區域通行能力建模、分析
2.1 研究思路
圖一 施工區域示意圖
距離封閉車道越遠的車道，其通行能力值越大，從圖一中看，封閉車道A，通行能力值 ，按單位車道計算，每遠離施工區域一個車道，其通行能力值將增加3%左右 ，本文利用此結論僅研究B一個車道。
高峰期間，車輛在施工區域換道幾率很小，車輛出現排隊時，施工區域車流量可接近最大值，可假定施工區域跟車車輛為m，m輛車駛出施工區域后，立即有m輛車駛進施工區域，此時接近施工區域的物理通行能力，隨著排隊長度的增加，車流量越穩定于一個值，此值與物理通行能力相差不大，但高峰時段，車輛到達率達到或超過物理通行能力時，排隊長度將增加，排隊長度的增加同時也導致了延誤的增加，因此物理通行能力作為標準不太恰當，需建立一種將排隊延誤控制在一定水平下的新評價指標。
本文建模的過程分2步，首先建立物理通行能力的模型，然后把B車道車輛的進出擬合為一個生滅循環系統，物理通行能力作為系統的輸出率，總的到達率作系統的輸入率，建立一個生滅循環系統的狀態方程，通過數學歸納法推導出施工區域內不同跟車車輛下車輛到達率所滿足的不等式，跟車車輛一定的施工區域內，車輛到達率的最大值作為通行能力。
2.2建模
高峰時段，無換道超車行為，跟車車輛為m，到達率為 ,總到達率 （輸入率），車輛進入施工區域的時間為 ，駛出施工區域的時間為 ，最小安全反應車頭時距為 ，g/c表示施工區域下游的綠信比，A表示物理通行能力 ，B表示施工區域通行能力。
生滅循環系統的轉出率即物理通行能力公式如下：
根據生滅循環系統的數學公式得生滅循環方程組 ：
圖二 生滅循環系統狀態示意圖
系統中無跟車車輛，即 =0時，生滅方程為： (1)
系統中有 輛跟車車輛，生滅方程為:
(2)
表示系統中跟車車輛為 的概率， =0，1，2……
(1)、(2)公式遞推得：
當 時,
(3)
當 時，
(4)
并且有
(5)
(3)(4)(5)通過數學歸納法推導證明m輛跟車 的計算公式：
當 時
……
當 時，只要同時到達的車輛大于等于跟車車輛， ,因此實際上 ，因此
(6)
當 時
……
(7)
同理可推導 公式：
(8)
基于排隊延誤控制在一定水平下的排隊概率為 ，根據以下方程
或(9)
將(3)(4)(6)(7)(8)代入(9)，利用MATLAB運算符求解，得不同跟車車輛下車輛到達率的不等式方程組：
(10)
(11)
(12)
根據給定的跟車車輛從(10)(11)(12)中計算允許的車輛最大到達率作為通行能力，用下述公式表示：
(13)
2.3實例分析
本文通過對長沙市五一大道、芙蓉中路、書院路等多處施工區域進行數據采集獲得：車輛進入和駛出施工區域的時間 ，前后車輛的安全時距 ，最小安全反應車頭時距綠信比分g/c=0.5和g/c=1兩種情況，施工區域長度分別為0.1km、0.15km、0.2km，限速通常為40km/h。
所有類型的車輛均折算成小型車，折算系數采用亓會杰在“高速公路改擴建期間施工路段通行能力研究”一文中用SEV方法計算所得系數 。折算后小車的長度均采用上海大眾公司的桑塔納，全長4.55m，跟車車輛：
根據TRB對車輛進出施工區域狀態的研究，排隊概率 定為15%比較合適，利用MATLAB軟件求解，得通行能力B如下表:
3.結語
從結果得知，施工區域的通行能力與物理通行能力計算結果相差甚大，把物理通行能力作為設計和規劃的參考不太合適，本文引進生滅循環系統方法從一定程度上解決了這種問題，希望本文能給今后施工區域通行能力的研究提供一定的參考。
4.參考文獻
[1] 楊慶祥.施工作業對城市道路通行能力的
影響分析[J].西部交通科技，2008，
[2] 姚祖康.道路與交通工程系統分析[M].北
京：人民交通出版社，1996,12:96-1
關鍵詞：施工區；通行能力；影響因素；VISSIM仿真；敏感性分析
中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼： A 文章編號：
0 引言
隨著我國經濟持續快速發展，高速公路的建設十分迅猛。但是，我國大量早期建設的國家路網干線高速公路以雙向四車道為主、技術標準低，已經不能滿通量增長的需求。因此，對這些高速公路進行改擴建，提高它們的技術標準和通行能力，勢在必行。圍繞施工區基本路段的通行能力在不同因素影響下的變化趨勢進行研究分析，得出各個因素對施工區基本路段通行能力的敏感性大小勢在必行。
1 概述
1.1 施工道路區段劃分[1]
根據《公路養護安全作業規程》(JTG H30) [1]將養護維修作業控制區分為警告區（S）、上游過渡區（LS）、緩沖區（H）、工作區（G）、下游過渡區（Lx）及終止區（Z）六部分。
1.1.1警告區（S）
在養護維修作業控制區各區域中，警告區的作用十分重要。警告區從最前面的施工標志牌開始到工作區的第一個渠化裝置為止。
1.1.2上游過渡區和下游過渡區（LS）&（Lx）
為了防止車流在改變車道時發生突變，需要設置一個改變車道的過渡區，以使車流的變化緩和平滑。過渡區一般有兩種：上游過渡區和下游過渡區。
1.1.3緩沖區和下游緩沖區（H）
緩沖區是過渡區到工作區之間的一段空間，它的設置主要考慮到假設行車駕駛員判斷失誤，有可能直接從過渡區闖入工作區，造成人員傷害和設備的損壞。
1.1.4工作區（G）
工作區是養護維修作業的工作場所，也是養護維修作業人員工作、堆放建筑材料、停放施工設備的地方。
1.1.5終止區（Z）
終止區為通過或繞過養護維修作業地段的車輛提供一個調整行車狀態的路段。
1.2 通行能力概念
通行能力是指在一定的道路、交通、控制和環境條件下，對應于一定的行駛質量即服務水平，在某一道路斷面上單位時間所能通過的最大車輛數。通行能力反映了道路所能承受的交通負荷能力。
2 施工區特性及其通行能力影響因素
2.1 施工區特性
2.1.1 施工區駕駛員交通特性分析
在高速公路上行駛的車輛與其駕駛員、車輛和道路環境構成了典型的人機環境系統。在該系統中，車輛駕駛員是最活躍的要素，是保證道路交通系統安全化功能的關鍵，對行車安全起著主導控制作用。
2.1.2 施工區道路特性分析
道路特性一般包括道路的幾何線形等特性，包括車道寬度、車道數、右側路肩側向凈空，道路的縱向線形和車道組合。
2.2 施工區通行能力影響因素
高速公路改擴建工程施工期間的道路、交通、管制條件等諸多方面會發生顯著的變化，對施工路段的通行能力影響很大。影響高速公路改擴建工程施工區通行能力的因素，總體歸納起來主要有以下幾個方面[3]：封閉行車道數；大車率；施工區限速及其頻率；車道封閉形式；縱坡坡度；側向凈空。
3 通行能力影響因素敏感性分析方法
3.1 VISSIM簡介
VISSIM 軟件是德國 PTV 公司開發的微觀仿真軟件，車輛的縱向運動采用了心理——生理跟車模型，橫向運動（車道變換）采用了基于規則的算法。不同駕駛員行為的模擬分為保守型和冒險型[4]。
3.2 建立交通仿真模型
1）仿真路段的建立（單向）； 2）設定各個交通參數； 3）設置車輛行駛規則； 4）仿真與評價。
4 仿真算例與敏感性分析
4.1 建立仿真路段
由《公路養護安全作業規程》（H.07.JTG H30-2004）中第三章養護維修作業控制區關于各個區段長度布設要求，可知：①當施工區段為高速公路或一級公路，設計速度為120或100km/h時，警告區最小長度為1600m；②車道封閉上游過渡區最小長度，在限速60km/h、封閉車道寬度3.75m時為90m；③緩沖區的最小長度宜取 50m；④工作區本文暫定500m；⑤下游過渡區的最小長度宜取 30m；⑥終止區最小長度宜取 30m。
4.2 仿真生成數據
本文中分析一種影響因素的變化時，要同時控制其他因素必須在不變的條件下，即當分析一種因素時其他因素處于一種理想狀態，定義理想狀態為單向雙車道施工區，小汽車期望速度120 km/h，大客車為80 km/h，大車率為0%，縱坡為0%，封閉外側車道，則仿真如下：
1）其它條件不變（封閉外側車道），改變大車率的數值分別為0%、10%、20%、30%、40%、50%，仿真數據所示：
表1不同大車率的通行能力
2）其它條件不變（封閉外側車道），改變道路縱坡數值分別為-3%、-2%、-1%、0%、1%、2%、3%，仿真數據所示：
表2不同縱坡的通行能力
3）其他條件不變（封閉外側車道），限速方法分別采用二級限速和一級限速，一級限速分別用80km/h和60km/h，仿真數據所示：
表3不同限速模式的通行能力
由上述仿真數據，在不同影響因素下的通行能力數值，通過計算其各自的標準偏差可以得出：
表4影響因素的標準偏差
不同影響因素變化下的施工區路段通行能力大小的波動，通過對模擬數值的分析可以得出大車率的變化對通行能力的影響最大，即施工區路段通行能力大小對路段內大車率的變化最敏感，道路縱坡與限速模式次之。
5 小結
本文具體針對高速公路施工區路段的封道形式、大車率、縱坡和限速模式進行了仿真分析，得出了這些因素對通行能力的敏感性程度。高速公路改擴建施工區情況復雜多變，對施工區技術人員進行交通組織能力要求較高，因此能夠通過一定的模擬分析與計算獲得相關的影響因素對通行能力敏感性大小，在理論上可以給予技術人員一定程度的參考。
參考文獻
[1].H.07.JTG H30-2004《公路養護安全作業規程》.
（吉林大學軍需科技學院，吉林長春130062）
［摘要］本文以2013年數學建模A組題為依托，主要探討了在一個實際的過程中，車道占用對于交通流的影響情況。現今城市道路具有交通流密度大、連續性強等特點，一條車道由于交通事故、路邊停車、占道施工等因素被占用也可能會導致路段所有車道的通行能力降低，所以建立數學模型來降低這種負面影響就尤為重要。本文應用了EXCEl和MATLAB軟件來解決在實際工作中的模型可能產生的問題*。文章來源：2013“高教社”杯全國大學生數學建模競賽吉林省賽區二等獎。
［
關鍵詞 ］二流理論；量排隊長度；回歸分析
［DOI］10.13939/j.cnki.zgsc.2015.22.105
1問題重述
本文以2013年數學建模A題的實際問題為原型，同時為了幫助理解特制作表格如下：在發生擁堵時，可以發現在每次長度到達120m時會有一個最高的峰值，
案例中直接反映了從事故發生至撤離期間該橫斷面的車流量情況，因此對于該橫斷面的實際通行能力的估測，主要是對案例中給出的時間、路程等數據的轉換與處理，因此對于數據的轉換處理應分步進行，考慮如以下步驟處理。
第一，由案例已知發生事故路段車道分為1、2、3 三道，以每一道為參考對象。
第二，將案例中事故發生時間分為兩段，即事故初始尚未對道路通行能力有明顯影
響時和道路堵車高峰期兩段。
第三，根據車輛通過案例中標出120 米區域所用的時間和120m 這兩個條件可以算出車輛在某個時段通過某一車道的平均速度。
第四，再將所求速度代入修正后的道路通行能力公式中算出事故發生至撤離期間每段時間的道路通行能力值。
通過分析統計案例高峰期事故橫斷面車流量，通過比較可以發現同一橫斷面交通事故所占車道不同對該橫斷面實際通行能力影響的差異。案例中事故所占車道為2、3 車道，事故發生期間共有6 個高峰期；同一案例不同時間案例中事故所占車道為1、2 車道，事故發生期間共有8 個高峰期。
2建立模型
2.1符號約定
v——平均行車速度（km/s）；N——實際道路通行能力；l0——車頭最小間隔（m）；l反——司機在反應時間內車輛行駛距離（m）；l 車——車輛平均長度（m）；N0——初始時刻上、下游斷面之間的車輛數；Nu（t）——t時刻通過上游斷面的車輛累計數；Nd（t）——t 時刻通過下游斷面的車輛累計數；N次——次干路上可以通過的交通量；N主——主干路上單向三車道車流通過量；T1——主干路上車流允許車輛穿越的最小車頭駛距與次要道路的交通管理有關；T2——次干路上飽和車流的平均車頭時距。
2.2將案例1和案例2轉化為表格分析
將案例1和案例2轉化為表格分析，具體見表1。根據理想條件下建立的車流計算模型的路段基本通行能力計算公式如下：
通行能力
N=3600/t0=1000v/l0=3600/（l0/v/3.6）
因為：l0=l反+l車+l制+l安
其中：l反——司機在反應時間內車輛行駛距離（m）；
l車——車輛平均長度（m）
l制——車輛的制動距離（m）；
l安——車輛間的安全距離（m）。
說明：（1）對于不同規格的轎車這四個量的差異很小，可忽略不計。
（2）由于本題中的車道寬度為3.25m 小于理想條件的3.65m，所以需要用車道寬度對通行能力的影響修正系數0.941k對基本通行能力予以折減。
（3）由于每個N 都要乘以1 k，故對N 的變化過程無影響。所以可以認為實際道路通行能力N 是車輛的平均速度v的正比例函數，則實際道路通行能力N 的變化過程規律即滿足v的變化過程規律，所以可對事故發生至撤離期間實際道路通行能力做如下描述。
首先對整個橫斷面做宏觀描述，即在事故發生初始雖然橫斷面未有大量車輛排隊。但是有部分車輛在路邊停靠，所以橫斷面實際通行能力也受到一定影響，有中幅度下降；而事故發生堵塞高峰期時由于車輛排隊長度達到一定長度，橫斷面實際通行能力大幅下降；事故撤離后橫斷面實際通行能力基本恢復正常。
接著對橫斷面中的車道一、二、三 分別進行微觀描述，具體見表2。
總結：由統計表可以明顯地發現案例2 與案例1 有以下3 點不同，進而最后導致事故所占車道不同對該實際通行能力影響的不同。
（1）案例2 的堵車高峰期明顯比案例1 的堵車高峰期多。
（2）案例2 的堵車高峰期的車輛數明顯比案例1 多。
（3）案例2 的堵車高峰期的持續時間明顯比案例1多。
即案例2 中事故所占車道對橫斷面實際通行能力的影響明顯比案例1 中事故所占車道對該橫斷面的實際通行能力影響更大，因此我們主要以案例2為著眼點。
2.3模型分析
單車道路段當量排隊長度模型。
首先考慮單入口單出口不可超車的單車道路段。
根據流量守恒原理得：（1）N0為初始時刻上、下游斷面之間的車輛數；Nμ（t）為t 時刻通過上游斷面的車輛累計數；Nd（t）為t 時刻通過下游斷面的車輛累計數；N（t）為t 時刻上、下游斷面之間的車輛數。
根據二流理論：（2）整理得：（3LD（t）為t 時刻上下游斷面之間的當量排隊長度；L為上下游兩斷面之間的距離；Km為上下游兩斷面之間的交通流最佳密度；KJ為上下游兩斷面之間的交通流阻塞密度。
由案例一可以觀測出路段車輛排隊長度與事故持續時間成正比 即（4）。為了分析（4）的適用條件，令K（t）表示 t時刻上下兩斷面之間的平均密度，則k（t）×N0×Nu（t）×Nd（t）/L。有宏觀角度分析密度與流量之間的關系。當0＜K（t）<Km時，上下兩路段交通流處于最佳行駛狀態。因為車輛排隊長度既不會為0 也不會超過路段長度，即0＜LD（t）<L。所以（4）的適用條件是KmK（t）<KJ。
3總結
本文的模型建立用到了excel和matlab的軟件，同時創新性的用到了當量排隊理論，由于當量排隊長度可很好反映排隊長度，因此建立當量排隊長度與上游車流量，通行能力關系，再根據數據，采用回歸分析，數據擬合來分析排隊長度與事故發生時間的關系，這種做法有很強的實踐意義和推廣的價值。而基于二流理論建立的兩個模型，操作簡單，直觀易懂，與當量排隊理論結合可以更好地描述擁擠路段的交通流擁擠程度。
參考文獻：
［1］組委會.2013 年高教社杯全國大學生數學建模競賽A 題［EB/OL］.（2013-09-13）.http//mcm.edu.cn/problem–2013.html.
關鍵詞：公路通過能力車速流量關系研究
1簡介
在公路投資分析和交通工程中，經常要用到道路通行能力及車速——流量關系，國外對不同的道路及交通特性條件下車速與交通量及通行能力的關系做過大量的的研究，其中最有影響的莫過于1965年出版的美國《道路通行能力手冊》(HighwayCapacityManual，簡稱HCM)以及后來的1985年修訂本。最近，世界銀行又在印度尼西亞開展了一項大規模的公路通行能力研究，其研究結論中不少與HCM的結論相似。
國內在這方面也開展過一些研究，交通部公路科研所完成了雙車道公路通行能力研究，交通部公路規劃設計院與全國5個省的交通部門協作完成《山區公路技術經濟指標》(以下簡稱《指標》)研究等，《指標》的研究建立了山區低等級公路的車速——流量關系。但從總體上說，這方面研究無論是在深度還是在廣度上均是有限的。
1994～1995年，交通部和世界銀行聯合委托我院及澳大利亞的RUSTPPK公司和蔡摩根公司一道開展了“公路投資優化和可行性方法改善研究”工作，用理論分析與實測數據驗證相結合的辦法，對不同道路等級的通行能力及不同車型的車速——流量關系做了比較深入的研究，并建立了相應的數學模型。本文將介紹這一研究的主要成果。應當指出，這里建立的車速——流量關系及公路通行能力主要是針對可行性研究中的測算車輛運營成本而建立的，它的應用范圍主要是宏觀分析。如果用于交通工程分析，則模型還應更細一些，如道路的局部幾何條件等均應考慮在內。
2公路和車輛分類
2.1公路的分類
我國公路目前分為兩大類：汽車專用公路和普通公路。汽車專用公路又分為高速公路、一級公路和二級公路；普通公路分為二、三級和四級公路，各類公路的幾何要求在《公路工程技術標準》中有嚴格的定義，這里不再贅述。
2.2車輛的分類和換算系數
目前我國將汽車分為六類，即小客車、大客車、小貨、中貨、大貨、拖掛，考慮到面包車(包括中巴)和小轎車雖然同屬小客車，但它們的動力性能、行駛速度區別較大，在本次研究中又對它們加以區分。各類車輛換算系數(以中型汽車為標準車型)如表1。
表1
車輛類型
換算系數
車輛類型
換算系數
小轎車
0.5
中貨
1.0
面包
0.5
大貨
1.0
大客
1.0
拖掛
1.5
小貨
1.0
拖拉機
1.0
3公路通行能力的測算
公路通行能力是指在給定的道路和交通條件下，公路上的某個斷面或某個規定的路段上單位時間內平均能夠通過的最大車輛數，一般采用小時為單位，故通行能力一般以每小時能夠通過的最大車輛數計。
道路條件是指公路的幾何特性，包括車道的數量和寬度、路肩寬度、側向系寬、設計車速、平面和縱面線型等要素。交通條件是指道路上交通流的特性，包括車型分布、交通量的大小及車流在不同車道上的分布等要素。
在“標準”或“理想”條件下的通行能力為基本通行能力，在這里，我們將符合《公路工程技術標準》的道路稱之為滿足“標準”條件。一個路段確實能達到的通行能力稱為實際通行能力，它是通過考慮道路、交通條件后對基本通行能力修正后獲得的。
當實際交通條件與“理想”條件不同時，在本研究中所采取的處理方法是在計算交通量時按換算系數將不同類型的車輛換算成標準中型車，建立車速——流量曲線時分車型進行。在影響通行能力的各種幾何條件中，路面寬度是最主要的因素，當路面寬度與《公路工程技術標準》中的要求的寬度不同時，必須對基本通行能力進行修正。公路兩側的商業活動、停車、行人活動等通常稱為路邊“摩阻”，它們也會對通行能力產生一定的影響，同時，路邊“摩阻”也會對車速產生影響。對公路來說，路邊“摩阻”對車速的影響比對通行能力的影響要大一些，因此，我們這次采取了修正車速而不修正通行能力的做法。
根據美國《道路通行能力手冊》所述，水平直線上的4車道、路面寬為14m的公路路段的理論通行能力為4000標準車/h，或1000標準車/車道/h(2000小汽車/車道/h)，由于我國車輛的動力性能較差及存在著混合交通(這樣外側車道路利用不充分)，理論通行能力將小于這一數字。根據對廣佛高速公路觀測數據分析，每小時每個車道能力約為800輛中型車，因此，我們以這一數值作為高速公路和一級汽車專用公路的基本通行能力。平原地區路面寬為9m的雙車道三級公路的基本通行能力約為1200輛/h中型車，其它各種等級公路的基本通行能力均以這些數據為基礎，并考慮車道寬度、計算標準和路肩寬度而測算的。各類公路的基本通行能力見表2。
汽車專用公路及普通公路基本通行能力表2
道路類別
等級
地形
車道寬度(1)
(m)
路肩寬度
(m)
通行能力(2)
汽車專用公路
高速公路
平原微丘區
3.75
2.50
800
山嶺重丘區
3.75
2.5/2.0
750
一級
平原微丘區
3.75
2.50
800
山嶺重丘區
3.50
2.5/2.0
750
二級
平原微丘區
8.00
3.00
1200
山嶺重丘區
7.50
1.5
1100
普通公路
二級
平原微丘區
9.00
3.00
1200
山嶺重丘區
7.00
0.50
800
三級
平原微丘區
7.00
1.50
700
山嶺重丘區
7.00
1.50
600
四級
平原微丘區
3.50
0.0
200
山嶺重丘區
3.50
0.0
180
注：(1)指汽車專用公路單車道寬度或普通公路的雙車道寬度；
(2)汽車專用公路和普通公路分別以(標準車/h/車道)和(標準車/h)為單位。
高速公路和一級汽車專用公路的車道寬度是固定的，即在平原微丘區每個車道為3.75m，山嶺重丘區為3.5m，因此，不需要做寬度修正。但是，路面寬度對其它公路的通行能力卻有著十分重要的影響，當路面寬度與《公路工程技術標準》規定的寬度有出入時，必須考慮采用寬度修正系數對基本通行能力進行修正，亦即：
C=fw*Co
式中：C——實際通行能力；
fw——寬度調整系數；
CO——基本通行能力。
某個等級公路的寬度修正系數是這樣測算的：首先測算標準寬度下的基本通行能力，并測算一個假想的4車道、路面寬度為14m的同類公路的基本通行能力，然后采用線性內插法求取修正系數。寬度修正系數fw可以通過下式計算：
fw=aW+b
式中：W——行車道寬度；
a，b——系數，見表3。
寬度修正系數表3
公路類別
等級
地形
a
b
汽車專用公路
二級
平原微丘區
0.22
-0.778
山嶺重丘區
0.196
-0.269
普通公路
二級
平原微丘區
0.250
-1.250
山嶺重丘區
0.286
-1.000
三級
平原微丘區
0.265
-0.857
山嶺重丘區
0.286
-1.000
四級
平原微丘區
0.619
-1.167
山嶺重丘區
0.619
-1.167
4車速——流量關系
4.1簡介
車速——流量關系一般形式，當交通量較小時，車輛之間的干擾不大，高速行駛的車輛超車機會較多，此時，車輛行駛的速度主要取決于其機械性能和道路幾何特性，我們稱這時交通流狀態為自由狀態。隨著流量的增大，車速也隨之降低，開始時，降低的速度不是很大，當交通量接近道路的通行能力時，降低的速度增大。當交通量達到通行能力時，車流量達到最大值。當更多的車輛試圖進入道路時，交通流變得不穩定，流量開始下降，同時車速也會進一步下降。
對車速——流量關系產生影響的主要因素包括：
(1)地形及道路幾何特性，如平縱線型、視距等；
(2)車輛特性；
(3)非機動車的混入；
(4)路邊“摩阻”。
4.1.1對地形及道路幾何特性的影響考慮
道路的平面線型及視距在設計中往往取決于設計車速，而設計車速又與地形及道路等級密切相關。為此，我們針對不同道路等級及地形(平原/微丘區和山嶺/重丘區)分別建立了車速——流量關系。
縱坡對車速的影響主要取決于坡度、坡長以及車輛的爬坡性能，在平原微丘區，縱坡對車速的影響非常小，通常可以忽略不計，山嶺重丘區縱坡對車輛的影響是通過修正系數來反映的。
4.1.2對車輛特性的影響的考慮
由于不同汽車之間的機械性能差異很大，它們對應的車速——流量關系也有很大的不同，為了能反映這種差異，我們分別建立了不同車型的車速——流量關系，考慮的車型有以下7種：(1)小轎車，(2)面包車，(3)大客車，(4)小貨，(5)中貨，(6)大貨，(7)拖掛。
4.1.3對非機動車的影響的考慮
非機動車(如人力車、自行車)對車輛的行駛速度有相當大的影響，考慮的方法有兩種：一是將非機動車轉換成標準車(如標準中型車)，然后在計算車速時將其計入交通量；或者根據非機動車流量的大小測算需要的行駛寬度，然后在計算通行能力時在路面寬度中將這部分扣除。
前一種方法實際上修正的是交通量/通行能力比(v/c比)中的分子，而后者則是修正的分母，盡管大家對這兩種方法尚存不少爭議，但在目前條件下兩種方法均可使用，相對而言，前一種方法更為直觀和通俗易懂一些，因此本次研究采用前一種方法。
4.1.4對路邊摩阻影響的考慮
路邊摩阻通常是指那些對車速帶來負面影響的開發活動，如人行道、交叉口、街邊商店，影響的程度取決于開發的程度。由于這種開發程度很難定量描述，因此建立一套標準的修正系數的難度很大。然而，對于某個特定的路段，這種修正系數卻不難確定，可以通過比較實際行駛時間與理論行駛時間(得自車速—流量關系)來確定。因此，在這個研究中我們建議采取這種處理方式。
4.2車速——流量關系的型式
多車道汽車專用公路與單車道或雙車道普通公路的主要區別在于超車機會。對單車道或雙車道普通公路而言，車輛的超車機會取決于雙向流量以及車速的分布，當超車視距不夠時，所有希望超車的車輛形成一個車隊，其行駛速度受車隊中速度最慢的車輛控制。因此，在道路的通行能力尚未達到時，不同車型車輛的行駛速度即趨一致。對多車道公路而言，一個方向至少有兩個車道，超車可以在一個行駛方向完成，超車所需要的車頭間距將小很多。因此，只有在交通量接近通行能力時不同車型的車速才能趨一致。
二級汽車專用公路及普通公路、多車道汽車專用公路的車速——流量的一般關系。每條曲線代表一種車型的車速流量關系。從中可以看出，單、雙車道普通公路及二級汽車專用公路的車輛的行駛車速隨交通量增大而降低，當交通量達到一定水平(未達到通行能力)時不同車輛的行駛速度趨于一致，然后各種車輛以相同的車速行駛直至達到通行能力。我們將車速趨于一致時的交通量定義為收斂交通量，相應的車速為收斂車速；達到通行能力時的交通量為飽和交通量，相應的車速為飽和車速。對于汽車專用公路而言，當交通量較小時，不同的車型其行駛速度也有所不同，隨著交通量的增大，所有的車速均有所下降，當交通量達到通行能力時，所有的車輛均以飽和車速行駛。
5車速——流量關系的研究
5.1山區公路技術經濟指標研究
《指標》研究共收集了5省范圍內的163個路段的資料，這些路段覆蓋了山區二、三、四級普通公路，我院在對這些數據進行分析后建立了車速——流量關系。
《指標》是我國首次大規模進行這方面的研究，比較系數、完整，其結果比較可信。因此，在建立普通山區公路的車速——流量模型時，我們直接引用了這些關系，并以此為基礎，調整后建立了平原地區的車速——流量關系。
5.2研究范圍
本次研究主要收集了《指標》研究未覆蓋的高速公路、一級汽車專用公路和二級汽車專用公路。
二級汽車專用公路的車速——流量關系與普通二級公路相似，它們的主要區別在于二級汽車專用公路的自由流車速、收斂及飽和車速比普通二級公路要高一些。本次研究特針對二級汽車專用公路這些指標采集了數據。
由于國內關于高速公路和一級專用公路車速——流量關系的研究有限，很難基于現有的數據建立車速——流量關系，因此，我們進行了比較大范圍的實地觀測，收集了更多的資料。
通過分析實測數據，我們測算了自由流下各種車型的車速。需要指出的是除廣佛路以外，幾乎所有的調查路段交通量均不大，收斂車速及飽和車速只能參照一般經驗以及美國《道路通行能力手冊》和印度尼西亞研究結果進行確定。
本次研究實測的路段主要為近年來完成的高速公路和一、二級汽車專用公路，年平均日交通量在5000～30000輛中型車之間，既包括平原地區的公路，也包括山區公路，路段的基本情況見表4。
觀測路段一覽表表4
省份
路名
路段
編號
路段長度
(km)
縱坡
(%)
地形
總車
道數
車道寬度
(m)
路肩寬度
(m)
遼
寧
沈大高速
1
1.8
2.3
微丘
4
3.75
2.5
2
1.6
4.0
4
3.75
2.5
3
1.8
2.2
4
3.75
2.5
4
3.0
3.9
4
3.75
2.5
山東
濟青高速
1
2.2
2.0
平原
4
3.75
2.5
山
西
長治——晉城二專
1
2.0
3.0
重丘
2
4.5
1.5
2
2.1
3.0
2
4.5
1.5
3
2.0
3.0
2
4.5
1.5
4
2.0
2.0
2
4.5
1.5
四
川
成渝一專
1
2.0
0.4
微丘
4
3.75
2.25
2
1.5
5.9
山嶺
4
3.75
2.25
3
1.5
5.0
山嶺
4
3.5
2
4
1.5
4.0
山嶺
4
3.75
2.5
廣東
廣佛高速
1
3.0
0.0
平原
4
3.75
2.5
車速及交通量觀測采用了“車牌法”進行。采用車牌法時，觀測者記錄下車輛進出觀測路段的時間以及車輛種類，通過對牌照可以計算每臺車輛在路段上的行程時間，并根據路段長度即可計算車輛的行駛速度，同種車輛的平均車速可以根據連續觀測的結果計算，相應的交通量在觀測時也一并記錄，在本次研究中對每個路段共觀測10h左右。
6數據分析及研究結果
6.1簡介
數據分析的目的旨在建立車速——流量關系曲線。如前所述，對多車道汽車專用公路而言，我們需要針對每種車型建立完整曲線，而對二級汽車專用公路、普通的二、三、四級公路，則需要測算以下參數：
(1)每種車型在自由流狀態下的車速；
(2)收斂車速以及相應的V/C比；
(3)飽和車速(車輛達到通行能力時的車速)。
6.2多車道汽車專用公路車速——流量關系
6.2.1平原地區車速——流量關系
繪出了以廣佛公路數據為基礎建立的車速——流量關系，基本上與預期的結果相符合。大型卡車的自由流車速達80km/h，與其它路段實測獲得的數據相差較大，且其隨V/C比變化的速度與其它車型相比較大。造成這種結果可能有兩個原因，一是技術先進的香港大貨的比例較大，二是大貨車的樣本較少。為了使車速——流量曲線能適用于更大范圍內，我們對大貨曲線進行了必要的調整，從其它路段觀測數據看，大貨的自由流車速大致65km/h左右，因此，在調整時，我們采用了這一
速度作為大貨的自由流車速。
廣佛路數據的另一個缺陷是最大V/C比只有0.8。因此，飽和車速無法實測到，而只能參照國際上的實踐經驗確定。美國《道路通行能力手冊》中采用的飽和車速為50km/h，印度尼西亞研究的結果為42km/h，綜合考慮我國的道路和車輛特性，我們采用45km/h作為我國多車道汽車專用公路的飽和車速。
平原微丘區車速——流量關系主要參數表5
車型
自由流車速
(km/h)
飽和車速
(km/h)
a
m
a1
m1
小轎車
96.6
45.0
96.55
-0.350
86.039
-0.648
面包
87.8
45.0
87.81
-0.244
83.288
-0.616
大客
79.1
45.0
79.08
-0.154
78.710
-0.559
小貨
73.7
45.0
73.67
-0.160
71.925
-0.469
中貨
68.3
45.0
68.31
-0.060
70.956
-0.455
大貨
65.0
45.0
65.00
-0.150
62.375
-0.327
拖掛
61.4
45.0
61.43
-0.107
60.227
-0.291
車流
80.1
45.0
80.14
-0.173
78.843
-0.561
6.2.2縱坡度對車速的影響
交通量在200輛/h以下時縱坡對不同車型行駛速度的影響，不管哪種車型上坡和下坡都對行車速度帶來負面影響。車速和縱坡呈線性關系，上坡和下坡的影響相似，產生這種情況的主要原因是車輛上坡時制約速度的主要因素是其動力性能，而下坡時制約速度的主要因素是司機對安全的考慮。考慮上、下坡對車速影響的相似性，我們采用一個為坡度絕對值函數的修正系數來反映縱坡對速度的影響，具體公式如下：
fg=1+ag
式中：fg——坡度修正系數；
g——縱坡絕對值；
a——系數。
不同縱坡下的車速調整系數見表6。
不同縱坡下的縱坡修正系數表6
車型
a
縱坡(%)
1
2
3
4
5
6
小轎車
-4.13
1.00
0.96
0.92
0.88
0.83
0.79
0.75
面包
-4.42
1.00
0.96
0.91
0.87
0.82
0.78
0.73
大客
-4.87
1.00
0.95
0.90
0.85
0.81
0.76
0.71
小貨
-4.71
1.00
0.95
0.91
0.86
0.81
0.76
0.72
中貨
-5.08
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
大貨
-5.39
1.00
0.95
0.89
0.84
0.78
0.73
0.68
拖掛
-5.16
1.00
0.95
0.90
0.85
0.79
0.74
0.69
6.3普通公路及二級汽車專用公路的車速—一流量關系
以山區公路技術經濟指標研究為基礎，根據調查的自由車速、收斂車速及飽和車速，我們建立了二級汽車專用公路及二、三、四級普通公路山區地形下的車速——流量關系，其中山區二級汽車專用公路自由流車速取自長治——晉城二級汽車專用公路，其它數據參考國內有關研究，特別是亞洲開發銀行資助的吉林省公路網規劃研究。平原微丘區和山嶺重丘區二級汽車專用公路的車速——流量關系，其它公路上的車速——流量關系與它們相似，主要區別在于關鍵性的參數，如自由流車速、收斂車速等，這些參數的測算結果見表7，具體公式如下：
二級汽車專用公路及一般公路車速——流量關鍵參數表7
車輛類型
平原/微丘區
山嶺/重丘區
自由流
車速
(km/h)
車速
收斂時
的V/C比
收斂
車速
(km/h)
飽和車速
(km/h)
自由流
車速
(km/h)
車速
收斂時
的V/C比
收斂
車速
(km/h)
飽和車速
(km/h)
二
級
汽
專
小轎車
80.0
0.75
45.0
30.0
65.6
0.75
40.0
25.0
面包
72.7
0.75
45.0
30.0
58.6
0.75
40.0
25.0
大客
65.5
0.75
45.0
30.0
48.9
0.75
40.0
25.0
小貨
61.0
0.75
45.0
30.0
55.5
0.75
40.0
25.0
中貨
56.6
0.75
45.0
30.0
51.7
0.75
40.0
25.0
大貨
65.5
0.75
45.0
30.0
53.4
0.75
40.0
25.0
拖掛
50.8
0.75
45.0
30.0
45.0
0.75
40.0
25.0
一
般
二
級
小轎車
80.0
0.75
35.0
20.0
60.0
0.75
27.0
14.3
面包
70.5
0.75
35.0
20.0
53.5
0.75
27.0
14.3
大客
53.9
0.75
35.0
20.0
43.9
0.75
27.0
14.3
小貨
60.5
14.30.75
35.0
20.0
50.5
0.75
27.0
14.3
中貨
56.7
0.75
35.0
20.0
46.7
0.75
27.0
14.3
大貨
58.4
0.75
35.0
20.0
48.4
0.75
27.0
14.3
拖掛
50.0
0.75
35.0
20.0
40.0
0.75
27.0
14.3
三
級
小轎車
60.0
0.67
30.0
15.0
50.0
0.67
27.0
14.0
面包
58.3
0.67
30.0
15.0
48.3
0.67
27.0
14.0
大客
46.9
0.67
30.0
15.0
39.9
0.67
27.0
14.0
小貨
50.0
0.67
30.0
15.0
43.1
0.67
27.0
14.0
中貨
47.6
0.67
30.0
15.0
40.6
0.67
27.0
14.0
大貨
45.5
0.67
30.0
15.0
38.5
0.67
27.0
14.0
拖掛
41.5
0.67
30.0
15.0
34.5
0.67
27.0
14.0
四
級
小轎車
55.0
0.67
30.0
15.0
48.0
0.67
25.0
12.0
面包
51.9
0.67
30.0
15.0
46.9
0.67
25.0
12.0
大客
40.0
0.67
30.0
15.0
38.0
0.67
25.0
12.0
小貨
44.5
0.67
30.0
15.0
42.5
0.67
25.0
12.0
中貨
41.7
0.67
30.0
15.0
39.7
0.67
關鍵詞：道路通行能力；高速公路；施工工作區
中圖分類號： U412.36+6 文獻標識碼： A 文章編號：
最近幾年，我國早年修建的一大批高速公路逐步進入較大規模的維修期，由此產生的與施工封閉作業區相關的交通問題，特別是該作業區的通行能力相關問題聚集了社會的關注焦點。國內外均探討和研究了高速公路施工區的通行能力和交通流特性，而且還針對不同路段的通行能力進行了細化分析和探索。
本文的研究對象為典型的高速公路半輻封閉作業區，并以贛定高速公路為例，其主要目的為探討工作區路段通行能力的計算方法并得出該工作區具體區段的通行能力實際數值。
一、高速公路作業封閉區的基本要求
高速公路半輻封閉工作區應考慮施工的要求和內容、周期和時間以及交通量等問題，設置該區段內交通標志時應當注意前后間的協調，使得車流得以平穩過渡。首先應當設有施工車輛的專門進出口，不同斷面相同方向的同一車道若需同時作業，則上游工作區和下游工作區之間的距離應當大于1千米，且應將施工標志設置于下游工作區的前端；不同斷面相同方向的不同車道若需同時作業，則上游工作區和下游工作區之間的距離應當不小于1千米。應當在上游作業區顯示有關施工的信息[1]。
施工控制區需要設置終止區、下游過渡區、工作區、緩沖區、上游過渡區和警告區等。由于施工過程中存在很多不可預知的問題，因而其封閉長度和警告區的相對最小長度可以向交管部門申請同意后進行適當的調整，在高速公路上若設計速度為每小時100千米、每小時120千米時，其警告區的最小長度為1.6 千米，若其設計速度為每小時80千米、每小時60千米時，警告區的最小長度為1千米。以此保證車輛在警告區內可有足夠時間在工作區前將車速減至所限定范圍。車輛在過渡區內不僅要進行減速，而且還需按規定改變車道。通過封閉標志和道路施工標志的設置將車輛引導進入管制路段，警告區內車輛的車距和車速的順利調整是其安全通過余下區域的空間和時間保障。緩沖區是安全作業和安全行車的保障，其主要是防止在不利情況出現的狀況下，在該區提供防御措施，有效避免車輛沖撞進入工作區對作業人員造成人身傷害，一般為直接沖入傷害，緩沖區的長度最少為200米。
二、施工工作區各個區段的交通特點
由于高速公路半幅封閉工作區內各個區段的交通管制條件和道路的不同，其交通運行各具不同的明顯狀態特征。在上游警告區內主要交通特征為車輛依限速標準逐步降低車速，而且在此區域內車道幾何線形和數量等均保持不變。但該區域內交通狀況受下游過渡區影響，若流量較大則其交通有可能轉化為排隊行駛。上游過渡區的主要作用是給車輛提供一個過渡對向半幅和變道行駛的路段，在該區段的交通特點主要是車輛運行至少有過一次變道或合流行為，且車輛運行時橫向干擾增多，車輛運行呈跟馳狀況。而且由于該路段車道數量有所減少，因而其交通速度慢，極易造成交通擁堵，是工作區的瓶頸路段。考慮到交通安全因素，施工區段在較多情況下一般會禁止車輛超車，在該路段車輛通行能力受限，車輛行駛速度緩慢，且交通安全度低，車輛運行呈跟馳或排隊行駛狀況，為顯著的交通瓶頸路段[2]。下游過渡區至終止區是車輛由工作區交通受限狀態過渡到正常交通狀態的區段。其交通特點為過渡區的變道和分流以及終止區的限速解除。
三、施工工作區對道路通行能力的影響因素及確定通行能力的方法
1、施工工作區對道路通行能力的影響因素
上游正常路段為高速公路的基礎路段，影響其通行能力的因素主要有車道寬度、側向凈空、道路縱坡、交通組成和自由流速度等。上游警告區段雖然也屬高速公路的基礎路段，然而該路段需要實施限速管理措施，對車輛連續進行逐次降速處理。因而該路段影響其通行能力的因素主要為車輛的實際運行情況和限速值。
上游過渡區段的交通特點和高速公路正線與匝道相接處的合流區段相似，唯一不同之處為車輛的運行速度均大幅降低，呈低速行駛狀態，因而該路段影響其通行能力的因素主要為道路在連續變道處的幾何線形和車輛速度。施工區段一般會禁止車輛超車，理論上類似為單車道公路，該路段影響其通行能力的因素主要為車輛的實際運行情況和限速值。下游過渡區和終止區的交通特點和高速公路正線與出匝道相接處的分流區段相似，唯一不同之處為車輛的運行速度均呈加速行駛狀態，因而該路段影響其通行能力的因素依舊主要為道路在連續變道處的幾何線形和車輛速度[3]。
2、施工工作區道路通行能力的確定方法
理論上確定高速公路通行能力的經典傳統方法為：首先以設計速度為依據對通行能力進行基本評估，然后聯系交通條件、實際道路修正基本通行能力的側向凈空和車道寬度、修正駕駛員的適應能力和修正大型車輛的混入率。其計算公式如下：
C=CO×FW×FHV×FP
其中，C代表高速公路的實際通行能力；CO代表高速公路的基本通行能力；FW代表高速公路修正側向凈空和車道寬度的系數；FHV代表高速公路修正大型車混入率的系數；FP代表高速公路上修正駕駛員的適應性的系數[4]。
所謂基本通行能力即假定在理想道路和交通條件下，車輛均以某一穩定的控制速度在一小時內1條車道的某1斷面所能通過車輛的最大數值，其結果的產生是大量試驗所得出的數值，具體如表一所示。然而在高速公路的施工工作區存在限速等控制措施會降低基本通行能力，以此在本文中以85%的實測車速為設計速度對基本通行能力進行修正。
表1.理想條件下高速公路的基本通行能力
可依據施工工作區的實際交通情況和條件對側向凈空和車道寬度的修正系數和大型車混入率修正系數進行確定。在高速公路上自正常路段到上游警告區，再由警告區至施工區段其幾何線形和車道數都將會有較大的改變，這些都會增加駕駛員的行車難度，因而在施工工作區中應適度降低駕駛員的適應性修正系數。
3、以贛定高速公路為例分析其作業區各主要區段的道路通行能力
依據相關資料可知，XX上游正常路段85％位車速為122.29km/h，上游警告區路段85％位車速為73.91km/h，施工區段85％位車速為63.81km/h。其相對應的基本通行能力為2210 pcu?(h?In)-1、1939 pcu?(h?In)-1、1838 pcu?(h?In)-1
上游警告區和正常路段其大型車輛混入率以及側向凈空和車道寬度未曾發生改變，此時根據交通條件和具體道路確定FW為1，FHV為0.78，FP為0.95。在施工區段由于限速控制、側向凈空受到局限等系數調整，實際確定FW為0.93，FHV為0.89，FP為0.90，從而得出下列等式：
上游正常路段：2210×1×0.78×0.95=1637(h?In)-1
上游警告區：1939×1×0.78 ×0.95=1437(h?In)-1
施工區段：1838×0.93×0.89×0.90=1369(h?In)-1
由上式可知，自上游正常路段到警告區，再由警告區到施工區段，其通行能力呈降低趨勢，降低值分別為200 pcu?(h?In)-1和68 pcu?(h?In)-1，相較于前一個區段，其通行能力下降了12.21％和4.73％；相較于正常路段，其通行能力下降了12.21％和16.37％。
參考文獻：
[1].劉海濤.泉廈高速公路改擴建施工對行車的影響[J] .公路與汽運.2011(6)
[2].黃葉娜,付立家.高速公路養護維修作業區限速方法研究[J] .公路交通技術2011(6)
[關鍵詞]高速公路；收費站；通行能力；應用分析
引言
國外非常重視公路通行能力的研究，并在該領域取得了很多的研究成果，但是我國有關高速公路通行能力的研究還處在起步階段。高速公路的收費站是高速公路的重要組成部分，一般指的是為收取車輛的通行費用而設立的交通設施，通常有收費門（收費島、遮蓬、收費亭、收費車道以及收費機械）、收費廣場和收費所。通常而言收費站的通行能力指的是在單位時間里正常情況下能夠通過收費站最大車輛數，這里的正常情況是指在一定的服務水平下，顯然收費車道的通行能力就決定收費站的通行能力。
1 探究收費站通行能力的意義
根據相關資料分析，在有效經營的情況下，數量適中、設備較簡單的收費設施的運營成本與收入比例達到5%～10%；收費設施的數量大于所需數量時，運營的成本與收入比增大到10%～15%，甚至可以高達30%以上。有研究人士指出收費廣場的規模及所需的車道數是由平均來車的間隔、每個收費車道的通行能力和服務水平三個因素共同作用決定的。通過對收費站通行能力的研究，可以為建設合理規模的高速公路收費站提供強有力的理論依據，可以有效利用公路建設資金。從而確定各個交通量下、不同服務水平下的收費車道的通行能力具有十分重要的經濟意義。
2 收費站通行能力研究
2.1 通行能力的方法簡介
要分析高速公路收費站的通行能力就必須了解一定的收費站通行能力的研究理論方法。目前在高速公路收費站的分析中，大多數采用由美國的《交通流理論》和《日本高速公路設計規范》中所得出兩套公式，其均采用的是M/M/K模型，共同點都是：
①系統中沒有車輛的概率計算式：P(0)=
②系統中有n車輛的概率：P(n)=ρnn!P(0)
③在隊列中的平均等候時間：Wq=ρk/(k×k×μ(1- )2)P(0)
其中：ρ——交通強度或利用系數，ρ= ；λ——平均服務率，輛/秒；
P(n)——系統中有n輛車的概率；K——收費的車道數。
一般美國的TRB與日本推導的平均排隊長度公式稍有不同，可參見相關計算手冊，值得注意的是以上提及的美國推導公式計算的平均排隊長稍微要小一點。國內的收費站通行能力研究方法主要是東南大學的M/G/1模型。該模型一般是適合于描述車輛到達和服務時間服從負指數分布一個服務臺的排隊系統。
3 應用實例簡析
3.1 實例一——某地區的收費站通行能力調查分析
3.1.1 數據調查
為了全面分析該地區的收費站通行能力，本次調查的地點涵蓋了該地區的所有收費站類型。調查的有關特性參數主要有：（1）收費站類型、收費車道數、收費站上游高速公路車道數；（2）收費站上游來車分布及強度、收費站上下游不受收費站影響處車流的平均速度；（3）各車型的服務以及離去的時間。調查中的交通量協同采集儀和攝像機，并且人工輔助采集。調查中的交通量采集儀用于采集交通的運行和流量數據，同時也對各種車型的服務時間和離去時間進行人工的記錄。
收費廣場和收費站上游路段連接處布置收費站上游的交通量數據采集儀布置，收集進入收費系統的交通流來車的分布、流量和速度。攝像機通過圖像形式記錄經過采集斷面車輛牌照和通過的時刻。收費站下游的交通量數據采集儀布置在離收費站650米處，用來收集交通流的流量和速度等，攝像機也是用來記錄通過采集斷面車輛牌照和通過的時刻。相關的調查人員則在收費亭內調查車輛的服務時間TS和離去時間TG。通過現場調查收費站交通流運行數據，掌握該地區的收費站的運營方式以及交通運行規律。調查的數據較多，本文在此不做版述。
3.1.2 數據及收費站通行能力分析
收費車道的基本通行能力如下定義：道路與交通處于理想情況下，每一條收費車道在單位時間內能夠通過的最大交通量，其計算的公式為：CB=3600/(TS+TG)
式中：CB——收費車道的基本通行能力，輛/h；TS——標準車服務的時間，s；
TG——標準車離去時間，s。
考慮實際道路交通情況以及調查結果分析的誤差允許范圍，本次的實際觀測的收費車道大致可以滿足公式規定的理想道路條件。本次調查主要是利用小型車的服務時間和離去時間計算出不同類型收費站收費車道的基本通行能力。基于前面監測的數據和本部分討論的計算理論，可以計算得出以下成果：封閉式收費站收費一側的基本通行能力為222輛/h，基本接近推薦值（220），封閉式收費站領票一側的基本通行能力為477輛/h，同樣較為接近推薦值（480），均一制收費站的基本通行能力為380輛/h(推薦值為380）。
本次研究的數據可以得出該地區的各種收費站服務系統的車頭時距分布服從負指數分布，收費車道一般多于一條。收費站的當前通行能力的確定后可以通過分析該市的現有收費站交通流運行狀況，之后建立符合實際情況的收費站交通流模型并且確定各種收費站形式中不同來車強度下和收費車道的服務交通量，從而后續城市交通設計建設后時可以更準確地建立收費站通的行能力或者對現有的通行能力進行改善。目前已有相關城市在研究收費站通行能力的基礎上采取相關措施，實例二就說明了收費站通行能力在改善后的效果。
3.2 實例二——收費站通行量改善效果分析
貴州省非常重視提高收費站的通行能力，自其高速公路實現聯網收費以來，高速公路“一卡通”提高了車輛的通行能力和高速公路使用率。從人工收費到計算機收費，從單路段計算機聯網收費到實現全省聯網收費，收費模式的優化和技術手段的創新，使該地的高速公路營運服務水平和經營效益得以進一步提升。高速公路聯網收費系統的開通，最大限度地減少了各路段高速公路上主線收費站的設置。這一舉措不僅節省了建站成本和運營管理成本，同時還減少通行車輛停車交費的次數，從而提高了車輛的通行能力和高速公路使用率。目前該省在聯網的基礎上,貴有關單位還將啟動不停車收費系統、車牌識別系統、自動發卡系統、視頻聯網技術的研究和試點，力爭進一步提升貴州省高速公路收費和通行效率。該省的種種措施，是明顯看到了收費站通行能力的重要性。
4 結語
我國關于收費站通行能力的研究尚處于起步階段。文章主要通過分析該地區現有收費站的交通流運行狀況，從而根據這些數據來建立較為接近實際情況的收費站交通流模型。同時進一步確定在各種收費站形式中，不同來車強度下，收費車道的服務交通量，形成收費站的通行能力指標體系，為今后該地區乃至我國的收費站的設計建設提供更為科學的參數。
參考文獻
[1]任福田等譯.道路通行能力手冊[M].北京:中國建筑工業版社,1991
[2]徐吉謙等.交通工程學[M].北京:中國建筑工業出版社,1987
[3]張亞平,張起森.高速公路速度-流量模型研究[J].中國公路學報,2000(3)
關鍵詞：交通工程;互通式立交；通行能力
Abstract: The interchange is an important road infrastructure,, the lectotype of the city expressway interchanges for the whole of interchange traffic function, investment, covers an area of, landscape and social and economic benefit plays an important role.
Keywords: traffic engineering; interchange; traffic capacity
中圖分類號：U491文獻標識碼：A文章編號：
互通立交是快速路廣泛采用的設計形式，一般參照 《公路路線設計規范》 (JTG D20—2006)、《城市道路工程設計規范》（CJJ 37－2012)等技術標準。但是，《公路路線設計規范》的一些指標值較高，城市快速路互通立交受城市用地限制較難達到要求；《城市道路工程設計規范》缺乏對快速路互通立交分、合流和交織的分析和計算方法。國外資料也較難符合我國國情。因此，對快速路互通立交的通行能力進行研究，尋求其可行的分析、計算方法，從而合理確定互通立交的規模和形式，對提高互通立交的交通適應性、節約城市用地、減少交通噪音和改善城市環境等都具有十分重要的意義。
1交通流特性
1.1互通立交的形式千差萬別，但都是由立交主線，分、合流區，交織區，匝道(左轉定向、半定向匝道、環形匝道、右轉匝道)組成。不同的立交形式，其交通流運行特性也不同。
1) 直行(主線)。
從互通立交主線雙向斷面流量可見，交通流高峰均在早晚出現，潮汐交通很明顯，早晚高峰時段車輛速度最低，但全天速度變化不大。
2) 分流區。
分流區的存在使車輛必須在一定長度限制內，選擇相鄰車道上可以接受的間隙進行加減速操作，完成車道變換，以使車輛受到的干擾最小。駕駛人頻繁地進行速度調整，導致交通流由基本路段上的平順、穩定運行，轉變為分流區的紊流運行。
3) 合流區。
在合流區上游，駕駛人看到合流標志后，為降低合流車輛對自身的影響，會有意識地換到內側車道行駛，致使合流區上游各車道車流量重新分配；進入合流區，合流車輛的駛入導致路肩車道的車流量逐漸增加，迫使一部分車輛向內側車道轉移，因此內側車道上的流量逐漸增大，直到在合流區下游形成新的平衡。
4) 交織區。
各車道因受交織的影響不同而表現出完全不同的交通流特性。內側1，2車道速度—流量曲線散點較接近，但相同流量下，1車道速度比2車道要高。3車道流量較小，原因是車輛大部分在檢測器前換到了交織車道(4 車道)。5 車道為集散車道，交通量最小，速度受4車道交織流量的大小控制，4車道交通量大，則5車道車輛尋找4車道車流間隙駛入主線，所以速度較低。4車道作為交織車道，在較大的流量范圍內，車輛速度呈下降趨勢。
5) 左轉半定向匝道。
根據觀測數據，車輛速度為45~56 km·h-1，變化幅度普遍較小。速度受流量的影響不大，而主要受定向匝道線形條件的影響。自由流狀態下，車輛在上坡路段的速度總體呈下降趨勢。大中型車速度平均下降15 km·h-1，小型車速度平均下降
10 km·h-1。坡度為4%、坡長為600 m時，貨車速度降低15 km·h-1。另外，由于半定向匝道較長，匝道延誤主要發生在有貨車混入的情況下。
6) 環形匝道。
車輛在進入匝道前車速就已降低。這是由于車輛之前的行駛環境是快速路基本路段，設計速度為 60~80 km·h-1，之后駛入設計速度為 35~40km·h-1的環形匝道，環境的巨大反差給駕駛人心理造成較大的壓力，所以車速提前下降很大。車輛進入匝道后，并未保持最低速度行駛，在適應線形的變化后開始緩慢提速。表2是不同線形的環形匝道平均自由流速度對比，3個不同半徑環形匝道的小型車速度相差較
小，大、中型車速度相差較大。上坡匝道速度略高于下坡匝道速度。環形匝道半徑取值為50~55 m時對車輛速度的影響不大。在滿足車輛安全通行的前提下，環行匝道設計速度取40 km·h-1時，匝道半徑可取50m。
2 桂林市的城市交通
桂林市是一座享有聲譽的世界級旅游城市、國家級歷史文化名城。同時也是一座視環境和資源為生命線的生態旅游城市。進入21世紀以來,隨著經濟的快速發展,桂林市機動車數量以高于經濟增長率的速度飛躍增長。機動車數量的增加和城市交通管理的滯后給城市管理帶來了不可避免的難題:交通擁堵、交通事故、交通對城市生態環境的破壞、交通對資源的消耗等等。雖然城市道路面積也有所增長,但仍遠遠落后于車輛的增長速度。隨著城市用地規模的擴大,城市人口的增長,機動化交通的快速發展,城市道路交通供求矛盾進一步加劇,交通狀況日益惡化。
2.1交通擁堵基本概況
桂林市交通擁堵狀況主要呈現以下兩個特點：
地點固定性。
固定的交通擁堵地段主要包括：交通要道、商業集中區路段（如鐵西下穿鐵路橋、上海路立交、十字街、北極廣場、屏風菜市路口、六合路口、師大與朝陽鄉路口、漓江橋與穿山橋交匯口等）、紅綠燈設置的路段、人行道較多穿行機動車道路段、以及事故多發地段。
時間規律性。
交通擁堵主要的幾個時間段為：每天上下班高峰期和黃金周長假期間。特別是在旅游旺季期間，到桂林旅游以及外出旅行的自駕車輛愈來愈多。客流量、車流量的短時間內迅速增加給桂林市交通帶來了巨大困擾。
2.2造成交通擁堵的原因
機動車數量增長速度過快，道路車流量日益增大。隨著經濟的不斷發展，桂林市區道路上車輛數量逐漸增多，特別是私人用車。據市車管部門統計：桂林市現有在冊機動車近10萬輛，上海路車流高峰時，車流量達到2800輛/小時；環城北路達2400輛/小時；中山北路達2300輛/小時；上海路立交橋達6100輛/小時。數據表明，桂林市區主要地段道路交通已經極容易形成擁堵。
道路建設在結構和功能上無法滿通需求。雖然桂林市在2000年前后進行了大量的城市改造和道路建設，但是依舊無法滿足經濟快速發展對道路交通的需求。主要體現在一下幾個方面：
城市缺少快速、便捷的環城高速道路。很多來往各個城區的機動車被迫進入城市中心區。雖有東西環的基本路網，但已經不能適應市區交通的需求。萬福路的通車雖然分流了不少由桂海高速、321國道、322國道開往珠江三角洲的車流，但明顯分流依然不足。
一些交通道路功能不清，路網結構欠合理。由于城市規劃區域劃分的不合理，單一追求各種規劃區域功能劃分，而沒有考慮其所在區域交通道路能否承受相應的客流量和車流量，從而導致道路功能混亂，造成了市區交通擁堵。桂林市90%城市道路均為平面交叉，使得城市車輛分流問題凸顯不足。對于中心城區，如正陽路、中山中路、解放東路、解放西路等商業街集中區域，交通擁堵尤為嚴重。
一些人流量很大的道路沒有設置人行道、地下通道或者人行天橋。大量行人來往于機動車道之間，勢必造成車輛通行緩慢。
市區道路交通管理不合理
主要表現在，交通秩序疏導基本依靠民警和紅綠燈崗亭，管理力量不足，交通管理科技手段落后；部分路段交通燈設置不合理，出現了車流量大的路段，交通燈過多，造成車輛通行緩慢；以及非法占用交通道路的現象和行為較多。
4）公共交通發展緩慢
3 立體交叉通行能力分析
關于立交通行能力的研究主要分為兩類基于可穿插間隙模型和基于服務水平。為了分析互通立交分/合流區以及交織區車輛的運行規律，本文從交通流運行的物理過程入手，詳細分析車輛在通過分/合流區以及交織區時變換車道操作實施的可能性和相鄰車道上空檔接受的概率，本文建立了基于可穿插間隙模型的通行能力理論分析。
3.1分流影響區基本通行能力
對分流影響區，由于駛出車輛等因素的干擾，使得跟馳狀態的車隊中的車頭時距增大（尤其在外側的分流車道上），使通行能力降低。因此可以采用“統計通過分流影響區的成跟馳狀態的車輛之間的飽和車頭時距進行計算，并對照速度-流量關系曲線的方法”來確定分流區的通行能力。實測分流區內跟弛狀態的車隊中車輛的飽和車頭時距，用公式（3-1）進行計算。
其中：C=通行能力pcu/h;
-
t=平均最小車頭時距，s。
根據上式，經過實測，共得到 370 個車頭時距數據。將上述數據進行分組，組間距 0.5s，共分為16 組，各組數據出現的頻率如表 3.1 中所示。
表3.1 各組車頭時距數據出現的頻率
從表 3.1 可以看出，車頭時距在 0.5～4.0s 的數據占全部數據的 94.6%。所以將頻率
3.2合流影響區基本通行能力
在合流區，車輛行駛狀態受匯入匝道車輛的影響較大，從而導致車輛之間的車頭時距增大，車速下降，通行能力降低。
3.3交織區基本通行能力
交織區通行能力的影響因素眾多，如車道數、交織區長度、交織區類型、以及交織流量比等，因此交織區交通流處于非理想狀態，所以，要用統計的方法得到交織區的通行能力的基本信息。主要針對相鄰車道上有效車頭時距的接受能力和交織車輛對相鄰車道上有效車頭時距利用的充分性兩方面建立模型。交織區類型劃分 行駛方向大致相同的兩股或多股車流，沿著相當長的路段，不借助于交通控制設施進行的交義運行，定義為交織。根據設施構造進行調查研究得到交織區的類型劃分。可以劃分為兩類：Ⅰ類和Ⅱ類：Ⅰ類交織區的特征是：進出口之間有輔助車道相連，有完整的冠線，在出口處無車道平衡構造。這種構造在天津立交系統中較為常見。Ⅱ類交織區的特征是：進出口之間有輔助車道相連，并且在出口處實行車道平衡措施，出口車道數總和比進口車道數總和大 1，同時，交織區內沒有完整和典型的冠線。兩類交織區的構造型式見圖 3.6 所示。
Ⅰ類交織區 Ⅱ類交織區
Abstract: Based on the urban road traffic jams in Sanya reasons analysis, this paper puts forward the control plan, to alleviate the urban road traffic congestion in Sanya.
關鍵詞:公交先行;交通燈聯動系統;ITS智能交通系統;停車誘導系統;流量均分與交通總量消弱。
Key words: bus ahead;traffic linkage system;ITS intelligent transportation system;parking guidance system;flow equalization and total traffic weakening
中圖分類號:U49 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)28-0094-02
0引言
三亞是我國唯一的熱帶海濱旅游城市,也是我國最適宜居住的城市之一。解放路是三亞市商業網點最集中、最繁華的地區,也是人流量、車流量最大的地區,同時也是三亞市區交通擁堵最嚴重的區域之一。如何在復雜環境下緩解和消除交通擁堵已經成為決定城市能否持續發展的重要因素。
1對城市道路交通擁堵認識的誤區
城市交通擁堵,是一道世界難題,根源在于傳統理念的束縛和現有道路模式的缺陷。目前,對城市道路擁堵主要存在以下兩個誤區:
1.1 城市道路已經趨于飽和對于城市交通擁堵,將原因歸結于,“車輛增長速度過快”,“道路已經達到飽和與極限”,這是一個“傳統性”的認識誤區。所以,就得到錯誤結論:道路飽和必然造成交通擁堵。在某些路段、時段出現飽和,只是降低了車速,但并不造成擁堵。大路朝天,只走半邊!在十字路口,“半邊”道路車輛停留,半邊道路依然空置。可以說,所有城市都未達到“飽和”。
1.2 私家車增多、外地車輛進入城市,導致道路擁堵經調查,很多城市采用減少私家車、限制外地車輛進入城市,在城市周圍建一些大型停車場。私家車、外地車要到城市里辦事,一是限時段、分單雙號進出;二是高額收費;三是由市郊乘坐公交車進市辦事。這樣既不方便,也降低了辦事的效率,從而消弱了這個城市的活力和吸引力了,制約了該城市的發展。
2城市交通擁堵原因的分析
城市交通擁堵的本質,是交叉和停留!平面交叉是擁堵的根本原因。交通擁堵的本質,包含:交叉、停留、時間三個要素和時間、空間兩個概念。
2.1 交叉路口通行能力弱可以把道路看成邊,交叉路口看成點,按照車流量的方向來表示邊的走向,則城市道路交通問題就演變成一張有向網(或矢量圖)的問題。那么,交通擁堵就是實際道路上流量超過邊或結點的最大可通行的允許量的問題。
道路通行能力分析:道路通行能力也稱道路容量,是指道路的某一段面在單位時間內所通過的最大車輛數。通過觀測單位時間內道路斷面交通實體數量即可得到該路段的通行量。國內外許多研究表明,路段上一般不會發生阻塞和擁擠現象;除非個別情況,比如:出了交通事故,又要保留現場,整條車道上的車子就得停在原地不動;有些車子違章亂放,占用部分車道,造成車輛通行困難;在無港灣式停靠站的地方,公交靠邊停站占據非機動車道上、下乘客,造成非機動車輛彎向機動車道等。以上這些都是臨時的帶偶然性的擁堵現象,只要加強管理就會得到糾正。所以說,在由交通燈控制的運行系統里,一般來說,道路是不會因為通行能力不夠而產生阻塞。于是交通擁擠現象的癥結在道路交叉口。
交叉口通行能力分析:比如“十”字型交叉的平面路口。典型的“十”字型交叉路口見圖1。
當前普遍是采用“紅黃綠”交通燈,根據交叉路流量的具體情況,由交通燈燈分配通行權。在交叉口,同樣一條車道,不僅要通行東西向的車輛,還要通行南北方的車輛,從通過時間上來說,東西向和南北向各攤一半,通車量也就下降了一半……。若考慮到其它的時間損失,諸如左轉車輛干擾損失、自行車干擾損失等,交叉口的通行能力實際上只有路段通行能力的30～45%。正因為交叉路口可允許的通行能力過低,客觀上就形成了瓶頸,一旦路段上車流數量稍多,擁堵便會出現。
2.2 沒有立體交通設施在三亞城市道路中,全部是平面交通設施,沒有立體交通設施或輔助交通設施,比如過街天橋等,而且解放路上交叉路口較多,這就導致解放路擁堵很嚴重。
2.3 交通燈都是不相干、不聯動的目前全國城市的紅綠燈系統分成兩種:一種是脫網單點運行,指的是每組紅綠燈都是脫網單點運行的,之間互不相干。第二種是相干的、聯動的紅綠燈,指的是紅綠燈之間“有默契”,可以根據車流量“互相配合”。而三亞城市的紅綠燈屬于前者。這樣一條道路上,兩組紅綠燈相隔較遠,可能上面的紅燈時間較長,車輛全部堵在上面路口。而下面這組紅綠燈一直顯示綠燈,卻因為上游車輛被堵死,道路上幾乎沒有車輛。等到上游車輛被放行后,下游又出現了紅燈。而且由于紅綠燈沒有聯網,兩組紅綠燈之間,也無法監控。
2.4 交通設施不完善①沒有專用公交車道;②沒有劃分相應車道,很多路段人車混行。
3城市道路交通擁堵的解決辦法
3.1 公交先行、公交系統的聯動性、智能公交系統的應用公交先行,就是在城市道路交通上給予公交一種特殊的權限,其他車輛是禁止駛入這一行車線路的,這樣可以使得公交車輛的運行暢通。
加強公交系統的聯動性,可使得公交車的發車次數在當前道路和客流的背景下達到最優。在每輛公交車上安裝一個傳感器,然后再在每個十字路口安裝接受信號的智能設備,每當公交車行至路口,智能的交通控制設備就可以合理的調控交通燈的紅綠的時間,使得公交車能夠快速的通過。
占道施工對交通影響等級的劃分標準
占道施工對城市交通的影響是多方面的，主要表現為交通擁堵、交通延誤、自由度降低等，這都是因為施工使得道路的飽和度增加，服務水平下降，但歸根結底在客觀上都造成了道路通行能力的降低。因此，道路通行能力的折減程度最能反應施工項目可能給周圍交通帶來的影響。施工占道的等級劃分主要依據施工處道路通行能力的折減程度來進行劃分。通行能力按照作用性質分為3種：基本通行能力、可能通行能力和設計通行能力。對占道等級的具體劃分有4級：一級占道，車道數不發生改變，車道寬度變窄，非機動車道可能被占用，導致行人與非機動車交通不便，施工占道的施工工作區對該路段的機動車道影響程度不明顯。二級占道，車道數減少一半以下，車道寬度進一步壓縮，非機動車道被占用，行人和非機動車交通受到限制，周圍的環境受到一定影響。三級占道，車道數減少一半以上，但車道未完全封閉，至少還有一條車道供機動車通行，兩側人行道行人的正常通行受到較大影響，公交停靠設施可能需要遷移，增加了市民的出行距離，對周邊的交通環境會產生較大影響。四級占道，車道被完全封閉，道路完全斷流，車輛需繞道行駛，增加了其他道路的交通壓力，并有可能導致相鄰道路成為斷頭路。周邊建筑物的對外交通受到嚴重影響，包括停車庫機動車和行人出入，需調整途經的公交線路，給市民的出行帶來很大不便。
占道施工交通影響分析方法
要對占道施工對交通的影響進行分析，首先要對施工影響閾值進行分析，施工占道的等級與影響評價的閾值相關。一級占道對城市交通的影響不大，道路仍能滿足原有的交通需求，不必進行交通影響分析。二、三級占道對道路的影響存在多種情況，需進行確定交通影響分析的閾值，對照閾值確定是否進行交通影響分析。四級占道對交通的影響較大，需進行交通影響分析，以降低施工占道對城市交通的影響。1.正交試驗的設計道路施工區段的車輛行駛主要受施工封閉車道數、施工時長、天氣、道路飽和度、大車率等因素的影響。綜合具體的情況，主要分析施工封閉的車道數、道路飽和度、大車率、施工路段的長度對交通運行的影響。正交試驗法安排的試驗方案是有代表性且能夠比較全面地反映各因素、各水平對指標影響的大致情況。可以使用較少的試驗次數解決多因素、多水平及多指標等的試驗組合問題。2.仿真分析由于實際的場景中要構筑上述的各項實驗可行性較差，所以借助于微觀仿真軟件vissim構筑實驗場景。由仿真分析結果得出，施工車道數增加時，車輛的車均延誤也在增加。特別是施工占用車道數從2條變成3條時，車輛的車均延誤值急劇增加。這表明封閉車道數從2條到3條變化時對車輛的影響程度顯著增加。車輛的飽和度增加時，車輛的車均延誤也在逐步增加。3.閾值分析為了得出具體的分析閾值，采用計算機仿真軟件對二、三級占道的情況再次構筑仿真場景，對施工區域的車均延誤參數進行提取，得到了封閉車道分別為2車道和3車道時在不同的飽和度下提取得到的車均延誤值。通過對占道施工對交通影響的閾值分析，可以確定在進行城市占道施工前是否需要進行交通影響分析及是否進行交通組織，為城市道路的暢通提供保障。
占道施工期間管理方法
1.實施交通組織交通組織是為了降低占道施工項目對區域交通的影響，通過對施工路段或區域周邊地區采取科學有效的手段疏導交通流，在保證區域交通高效運行的前提下，開展占道施工項目建設。占道施工項目應遵循以下5個原則：交通影響最小原則、“占一還一”原則、安全原則、便民原則、連續性原則和一致性原則。同時，應當明確的是，當前，我國交通設施的空間和時間資源利用率已經很高甚至超負荷運行，任何交通組織措施都不可能完全徹底地解決占道施工對周邊路網交通的影響問題，因此必須接受占道施工項目對路網造成的持續影響，并號召市民、機動車駕駛員、公交運營企業和相關單位都能從支持城市發展和市政建設的大局出發，在發生利益沖突的區域和時段能夠互相包容、誠懇協商、共創和諧，有關各方要再必要時為保證工程的順利進行做出一定的讓步與犧牲。2.實施交通路管措施施工占道的交通路管措施主要有以下幾點。（1）改進施工工藝，盡量占用較少的道路進行施工，盡可能保證道路原有的通行能力。（2）轉變交通方式。施工路段保留公交專用道，促進居民由個體小汽車出行轉移到公共交通出行，減少施工對大部分人的影響。（3）調整出行時間。采取交通管理措施，引導非剛通需求錯開高峰時段出行，以降低高峰時段的交通擁堵程度。3.施工現場管理加強施工現場管理，嚴格按照相關規范設置交通標志標線、提前預示信息等。這樣，一方面可保證施工順利進行，另一方面盡量減少施工對周邊交通的影響，保證施工方和出行方二者的安全。
本文作者：鄧敏涂華容粟虹工作單位：重慶市合川區市政設施管理處
摘 要：城市公交站點是城市公交系統的咽喉，是城市公交交通系統的重要組成部分，公交站點的通行能力決定了城市公交系統的同行能力。公交停靠站作為公交線路的重要組成部分，對整個公共交通的運行具有重要作用，合理規劃公交停靠站點，是減少居民等待時間、提高公交服務滿意度的最根本保證。
關鍵詞：公交站點;通行能力;停車泊位數;站長
1.公交車站點通行能力計算模型
公交停靠站點是公交線路的重要組成部分，其中通行能力最小的停靠站點決定著整條線路的通行能力，所以對公交停靠站點的特性研究是非常必要的。
公交停靠站點的特殊性在于它的車輛單一且不連續，即公交車到達的不連續性是道路公共交通出現瓶頸的主要因素。因此對停靠站點的通行能力研究應有別于一般道路通行能力的研究。所謂公交停靠站點的實際通行能力，即現有道路、交通與管理條件下，公交站點單位時間內所能允許公交車完成一次完整停靠的最大車輛數。
公交停靠站點的通行能力與道路交通條件、站點上游信號燈配時、乘客上下車時間、公交車進出站時間等等有很大關系，美國《交通工程手冊》對公交停靠進行了分析，提出站點通行能力計算方法，這種計算方法考慮了影響通行能力的因素，從而得出一個停車泊位數單位時間內所能停靠的最大車輛數。
受信號交叉口影響時為間斷交通流，其計算公式
Cb=3600（g/c）R[（g/c）d+tc]（1）
其中，g/c為上游十字路口信號配時有效綠信比，當上游無信號燈影響時取1。
Cb一公交停靠站點一個停車泊位在單位時間內的最大通行能力;
R―折減因子，補償滯留時間和到達波動，反映車輛停站時間與到站時間對站點容量的影響系數，車輛到站與停站時間越不均勻，此數值越小;
D一公交車在停靠點滯留時間，為公交車為乘客的服務時間;
tc一消散時間，即車輛到站與前車離站之最小車距，等于兩輛車在同一位置的時間間隔。
對于有多個停車泊位的站點而言，計算通行能力的公式
CB=CbNeb=3600（g/c）R[（g/c）d+tc]Neb（2）
其中，Neb為多停車泊位站點的有效泊位數。
2.公交車停車泊位數計算模型
a）有效停車泊位數
當停車泊位數大于、等于兩個時，由于未對通過站點的公交車停靠位置有所規定，各個公交車相互影響使得停車泊位不能被充分利用，即每個停車泊位并不是被等量使用的且都未達到100%。根據相關數據研究，美國《道路通行能力手冊》指出，不同停靠站點類型的有效泊位數有所不同。歐洲學者認為，當超過3個泊位數時候通行能力會有所增加，提出如下表2.1所示不同泊位數對應的有效泊位數
表2.1 有效泊位數
非港灣式停靠站港灣式停靠站
泊位數運轉效率%有效累計泊位數運轉效率%有效累計泊位數
11001.001001.00
2851.85851.85
3602.45602.60
4202.65203.25
552.7053.75
b）停車泊位數計算模型―排隊論模型
由于影響公交車輛數的因素有很多，如道路交通條件、交叉口信號控制和停靠站停靠延誤等，一般用泊松分布來表示公交車輛在停靠站點的停靠，公交停留時間服從愛爾朗分布，這樣便可以認為停靠站接收車輛與接收到達車流構成了“單路排隊多通道服務系統”，表示為：（M/M/N）。
具體針對到公交停靠站點，M/M/N服務系統說的就是到達的公交車按先后順序進入車站，按照由遠到近的原則停靠，這樣可以保證停車泊位得到充分的利用，一旦有停車泊位空閑，公交車輛就可以進入停靠站點接受服務。
假設λ為進入站點車輛的平均到達率，μ為排隊車輛從每個泊位接受服務之后的平均輸出率，假設ρ=λ/μ，則ρ/N稱為M/M/N排隊系統的服務強度或利用系數，也稱之為飽和度。
由排隊論知識可以得出，沒有車輛到達也就是停車站點空閑的概率為式3
P（0）=1∑N-1k=0ρkk！+ρNN！（1+ρ/N）（3）
由上式得，排隊系統中有k輛車的概率為式4：
P（k）=ρkk！P（0） k<N
P（k）=ρkN！Nk-NP（0） k≥N（4）
排隊系統中的平均車輛數見式5
n=ρ+ρN+1N！NP（0）（1-ρ/N）2（5）
其中式5中N系統的通道數，就是公交車泊位的數量;
ρ―服務強度或利用系數，ρ=λ/μ.結合公交排隊停靠意義，確保服務系統正常工作的條件是ρ/N>1，即n>λ/μ;
為了讓公交停靠站點服務滿足高峰小時車輛的停靠需求，λ、μ應該按高峰小時車輛到達取值，車輛到達率λ取停靠站點所有線路高峰小時發車總數之和;μ取停靠站點所有線路高峰小時平均停留時間的倒數。
公交停靠站點的停車泊位數計算方法如下所示：
1）根據λ、μ計算ρ值，為了保證ρ/N<1使系統穩定，公交停靠站點的初始泊位數N0取大于ρ的整數;
2）根據上述式子，計算泊位為Ni時的站點平均車輛數ni;
3）判斷ni是否滿足下式：
ni≤Nie且P（k>N）<θ
式中：Nie―Ni所對應的有效站位數，見表2.1;
θ―站點外有公交車輛排隊的概率，通常取5%-10%。
如果ni與Ni滿足上式，則步驟結束，此時的Ni站點設計停靠站位;若ni與Ni不滿足上式，則令Ni+1=Ni+1，返回步驟③繼續循環計算，直到式得到滿足為止。
3.總結
公交車站點通行能力和公交車停車泊位數規劃，是城市公共交通規劃系統基本組成部分，合理的規劃城市公交站點設置和公交同行能力是城市整體規劃的一部分，對緩解城市交通擁堵有很大幫助。（作者單位：重慶交通大學）
參考文獻：
[1] 呂林.城市公交站點優化設計方法研究[碩士學位論文].東南大學.2006年3月
[2] 李凱勝，馮佳，李夏苗.多線路公交停靠站的設置研究.2011年6月
關鍵詞：市政道路；小區道路；功能；設計；
中圖分類號：TU997 文獻標識碼： A
前言：
隨著城市建設水平的不斷提高，人們對道路的使用要求越來越高，不僅在使用功能上，而且在觀賞功能、舒適功能、便捷功能上有更高的要求。市政道路設計是道路交通建設的一項非常重要內容，尤其是以人為本的設計理念，是城市建設成敗的關鍵。道路是城市交通的基礎,也是社會經濟活動所產生的人流、物流的運輸載體,也是營造良好的城市環境及舒適宜人的生態體系不可或缺的部分。
一 道路的特點與功能
現代城市道路是一個復雜的系統，有很多組成部分，各部分設計過程中都有各自的特性，以下我們進一步分析這些特點。
1.1 城市道路的特點與功能
城市道路分類：我國城市道路具有行駛車種復雜、速度差別大，人流和車流易混雜的特點。①快速交通干道：主要技術要求：只準汽車行駛，禁止行人和非機動車進入；中間設置一定寬度的分隔帶；出入口控制；大部分交叉口采用立體交叉，機動車道至少為四條，計算車速60～80KM/H。②主要交通干道：是城市道路系統的骨架，聯系著城市主要工業區，住宅區等全市性公共活動場所，負擔城市的主要客貨運交通。③一般干道：是城市中數量較多的普通交通干道。負擔主干道上交通的集散和區域內主要客貨運交通。④支路：是區域內大量分布的聯系主次干道與各交通源的道路。城市道路的特點：功能多樣、組成復雜、行人量大、車種復雜、交叉口多、交通分散。
1.2 小區道路的特點與功能
小區道路包含有以下特點：①要根據小區的地形、當地氣候、小區用地規模、人口規劃、居住區的規劃組織結構類型、建筑規劃布局、用地四周交通條件、居民出行方式與行動軌跡以及交通設旆發展趨勢等因素，規劃設計經濟、便捷的道路系統和道路斷面形式。②小區內道路應通而不暢、安全便捷，既要避免往返迂回，又要避免對穿：盡力阻止外部車輛及人員的穿行闖入。③道路滿足住區內不同的交通功能需求，形成安全、安靜的道路系統和居住環境。④小區內道路網的規劃設計，應有利于區內各種設施的合理安排，為建筑物、公共綠地等的布置，創造有特色的空間環境，提供有利條件。⑤應滿足地下工程管線的埋設要求。
二 道路設計的要點
2.1 道路功能定位
道路有很多組成部分，包括機動車道、非機動車道、人行道、公交港彎等等，各部分的技術參數設計有一定的標準和要求，以下我們對這些特點進行一下總結。
2.1.1機動車通行。車道寬度的確定。―般城市主干路小型車車道寬度選用3．5m；大型車道或混合行駛車道選用3．75m；支路車道最窄不宜小于3m，路邊停靠車輛的車道寬度為2．5～3．0m。 一條車道的通行能力 城市道路一條車道的小汽車理論通行能力為每車道1800輛/h。靠近中線的車道，通行能力最大，右側同向車道通行能力將依次有所折減，最右側車道的通行能力最小。假定最靠中線的一條車道的通行能力為1，則同側右方向第二條車道通行能力的折減系數約為0.80～0.89，第三條車道的折減系數約為0．65～0．78，第四條約為0．50―0．65。機動車車行道寬度的確定機動車車行道的寬度是各機動車道寬度的總和。通常以規劃確定的單向高峰小時交通量除以―條車道的通行能力。以確定單向所需機動車車道數，乘以2，再乘以―條車道的寬度，即得到機動車車行道的寬度。非機動車通行。自行車道寬度的確定1條自行車帶的寬度為1.5m，兩條自行車帶寬度為2.5m，3條自行車帶的寬
度為3．5m，每增加―條車道寬度增加lm；兩輛白行車與1輛公共汽車或無軌電車的停站寬度為5.5m。非機動車道要考慮最寬的車輛有超車的條件。考慮將來可能改為行駛機動車輛，則以6．0～7．0m更妥。自行車道的通行能力路面標線劃分機動車道與非機動車道時，―條白行車帶的通行能力，規范推薦值為800～1000輛／h。非機動車道在橫斷面上的布置―般沿道路兩側對稱布置在機動車道和人行道之間，為保證非機動車的安全及提高機動車車速，與機動車道之間劃線或設分隔帶分隔。
2.1.2 交叉口布置。城市中兩條以上不同方向的道路的相交處，是城市道路系統的組成部分。在同一平面上相交處，稱平面交叉口；在不同平面上相交處，稱立體交叉口。平面交叉口。有三種形式： 簡單交叉口。 交叉口入口的車道數和道路區間段的道數相同，不設交通管制。主要用于城市支路之間的相交處或交通量小的支路和干道的相交處。信號燈管制交叉口。交通信號燈管制使右行制時左轉車輛和直行車輛，車輛和行人在通行時間上錯開，一般用于交通繁忙的城市支路和干道的相交處或干道和干道的相交處。環形交叉口。不用交通管制而采用繞中心島同向連續通行。設計特點是在交叉口中央設置中心島，從不同方向進入交叉口的車輛都繞中心島同向行駛，經過匯流行駛一段距離后,行駛至所要去的路口,駛離交叉口。
2.1.3 公交停靠站布置。交叉口附近設置公交停靠站，應充分注意處理好方便乘客和降低公交停靠站對交叉口通行能力影響的關系,不應片面地追求某一方的要求。交叉口附近設置的公交停靠站，原則上設在交叉口的出口道附近；左轉或右轉的公交線路，為了避免對進口道通行能力的影響，應先轉彎后再停靠。當公交停靠站設在進口道上游時，其位置不應影響進口道車輛的正常排隊；當公交停靠站設在出口道附近時，不應影響到流出交通流的正常減速變車道的要求，因此，當實際條件不能滿足規程要求的公交停靠站離開停車線的最小距離時，應按實際情況進行驗算。
2.1.4 人行道設置。人行道的主要功能是為滿足步行交通的需要，同時也用來布置道路附屬設施（如桿管線、郵筒、清潔箱與交通標志等）和綠化，有時還作為拓寬車行道的備用地。人行道寬度的確定方法1個步行帶的寬度，一般需要0．75m，在火車站和大型商店附近及全市十道上則需要0．9m。通過能力一般為800～1000人／h；城市主干道上，單側人行道步行帶條數，一般不宜少于6條，次干道不宜少于4條，住宅區不宜少于2條。人行道的布置人行道通常在車行道兩側對稱并等寬布置。在受到地形限制或有其他特殊情況時，不一定要對稱等寬，可按其具體情況做靈活處理。人行道一般高十車行道10～20cm，一般采用直線式橫坡，向緣石方向傾斜。橫坡坡度一般在0．3％一3％范圍內選擇。
2.1.5 無障礙設置。使用原則:盲道在人行道上布置以方便安全通行為原則。鋪設中的原則:其鋪設的材料宜采用中黃色，也可采用與周圍環境相協調的顏色。應避免的問題:避免行進盲道橫向和斜向鋪設及提示盲道的混亂，避免障礙物的阻斷以及盲道坡度過陡。
2.2 路面材料的選用
路面材料的選用對于道路的各種性能體現起著決定性的作用，以下我們就路面材料對行車舒適性、噪音污染、環境污染等幾方面的作用進行分析說明。水泥混凝土路面。這一種材料幾乎沒有塑性，使用水泥混凝土路面必須要留伸縮縫，而且水泥混凝土的施工還需要設置施工縫，這些縫使得水泥混凝土的行車舒適度降低。再說瀝青混凝土。這是一種彈-塑-粘性材料，具有良好的力學性能，它不需要設置施工縫和伸縮縫。且路面平整且有一定粗糙度，即使雨天也有較好的抗滑性；但其養護費用大致為水泥路面的3倍左右。
關鍵詞：信號配時；交叉口；相位；仿真
1.背景介紹
城市日益增加的交通需求使得道路負載增加，城市道路的飽和度快速提高，而在交叉口處面臨的交通壓力更是巨大，我們對某市一交叉口現狀進行分析，從信號配時的角度提出改善方案。從圖中可以看出，交叉口位于市區的中心地帶，是一個異型環交路口，呈“K”字型。圖的西北側為該市的新城區，東南側為老城區，從圖中可以看出此路口為連接新城區和老城區的重要交叉口，通過信號配時的優化使得交叉口方案改善對于此城市的交通組織具有十分的重要的意義。
2.交叉口改善方案
2.1交叉口改善設計
原交叉口路口距離交叉口中心較遠存在一定交通隱患，因此在原交叉口的基礎上做出一定改動，拉近東北側道路與交叉口中心的距離。同時調查發現此交叉口通行量大，不具備環島的基本條件，因此將其管理方式變為信號控時。如圖所示分別為交叉口改進前后：
2.2交叉口相位
2.3仿真結果
為了檢驗交叉口改善的效果，分別把信號配時前后該交叉口的通行情況用交通仿真軟件vissim進行對比仿真。將改善前后的數據進行對比我們可以看出，交叉口的服務水平由D級上升到了C級，交叉口的通行能力得到了一定程度的提高。
3.小結
通過對路口的設計方案和組織方案的優化，服務水平得到了提高，但是改善效果不是很理想。說明對交叉路口的改進還受到了交叉口自身的地理限制，信號配時能夠在一定程度上對交叉口能力進行改善，在短期內滿足增長的交通需求。（作者單位：西南交通大學希望學院）
參考文獻
[1]張惠玲.交叉口公交優先技術的適應性分析――以重慶市某交叉口為例[J].重慶工學院學報（自然科學版）.2009（11）：128-133.
[2]顧寶華.城市道路交叉口信號配時設計方法研究[D].西北工業大學，2005.
