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道路通行能力分析范文第1篇

一、事故所處橫斷面的實(shí)際通行能力

1.假設(shè)在理想的道路和交通條件下，當(dāng)具有標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度和技術(shù)指標(biāo)的車輛，以前后兩車最小車頭間隔連續(xù)行駛時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)道路上指定斷面的最大車輛數(shù)，記作N（輛/h）。

2.車道寬度對(duì)路段通行能力的影響：道路的通行能力C是車道寬度b的函數(shù)。車道的寬度達(dá)不到要求必然影響車速，車速的降低則意味著通行能力的減小。車道寬度對(duì)道路的通行能力和行車的舒適影響很大：從保證通行能力的角度考慮，必需的車道寬度b=3.50m。當(dāng)車道寬度b大于3.50m時(shí)，不影響通行能力；當(dāng)b小于3.50m時(shí)，則車速下降，通行能力減小；車道寬為3.25m時(shí)，通行能力修正系數(shù)a車道為0.94；車道寬為3.00m時(shí)，通行能力修正系數(shù)a車道為0.85；車道寬為2.75m時(shí)，通行能力修正系數(shù)a車道為0.77。

3.多車道對(duì)路段通行能力的影響：在一些城市主干道上，同一行駛方向的車道往往不止一條，在多車道的情況下，同向行駛的車輛由于超車、繞越、停車等原因影響另一條車道的通行能力。一般越靠近路中心線的車道，其影響越小，因此在無(wú)分隔帶的同向車道上，靠近路中心線的車道通行能力為最大：靠近側(cè)石的車道，其通行能力為最小，其影響用修正系數(shù)a條來(lái)表示。據(jù)觀測(cè)，自路中心線起第一條車道的修正系數(shù)a規(guī)定為1.00，其余車道的修正系數(shù)依次為：第二條車道為0.80-0.89；第三條車道為0.65-0.78；第四條車道為0.50-0.65；第五條車道為0.40-0.52.為了統(tǒng)一數(shù)據(jù)，我們?cè)诒菊撐闹械谝卉嚨繿條采用數(shù)值1，第三車道a條采用數(shù)值0.72。

通過(guò)對(duì)圖一中兩折線圖的對(duì)比，我們可以清晰得出事故從發(fā)生到撤離期間事故所處橫斷面的實(shí)際通行能力的變化趨勢(shì)：在最開始的一小段時(shí)間內(nèi)由于剛開始車輛較少，通行能力變化不大，但已有車輛開始滯留，過(guò)了一段時(shí)間之后由于上游路段綠色信號(hào)燈的作用，車輛的不斷駛來(lái)，較多的車輛連續(xù)不斷往事故處擁擠，使得此處的通行能力急劇下降，之后隨著時(shí)間的推移，再加上上游信號(hào)燈固定的時(shí)間變化，事故處的實(shí)際通行能力開始回升，最后趨于相對(duì)平穩(wěn)的范圍內(nèi)波動(dòng)。

二、橫斷面車道三的實(shí)際通行能力.

折線圖可以看出由于視頻一與視頻二所占車道不同，因而雖然是同一橫斷面，實(shí)際通行能力仍然存在著差異，這是由于在視頻一中，車禍將直行車道、左轉(zhuǎn)車道堵住，車輛只能從右轉(zhuǎn)車道通過(guò)。而堵住的兩個(gè)車道的流量比例占79%，處在這兩個(gè)車道的車必須插入右轉(zhuǎn)車道才能行使通過(guò)，由于被堵車道車多所以插入右轉(zhuǎn)車道時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，故車禍發(fā)生后道路通行能力馬上下降.道路通行能力減小到約為原來(lái)的三分之一，隨著上游不斷進(jìn)來(lái)的車，事故發(fā)生點(diǎn)開始堵車，道路通行能力為實(shí)際通行能力，一直處于波動(dòng)階段，車禍撤離后恢復(fù)至原來(lái)的道路通行能力.在視頻二中車禍發(fā)生點(diǎn)在右轉(zhuǎn)車道與直行道處，直行、右轉(zhuǎn)車道的車需要插入左轉(zhuǎn)車道，由于左轉(zhuǎn)車道的流量比例為35%，比右轉(zhuǎn)車道高出很多，所以開始出現(xiàn)了不堵車的情況；當(dāng)越來(lái)越多的車插入右轉(zhuǎn)車道后才使得其通行能力下降使得道路被堵，直到車禍撤離后才緩解堵車現(xiàn)狀，恢復(fù)到以前的道路通行能力。

三、實(shí)際通行能力和上游車流量與時(shí)間函數(shù)關(guān)系式的建立

我們假設(shè)道路發(fā)生事故的排隊(duì)系統(tǒng)服從排隊(duì)論中的成批到達(dá)的MkM1排隊(duì)模型。這種模型是指上游車輛到達(dá)事故處為最簡(jiǎn)單流，即由于上游信號(hào)燈的影響，車輛到達(dá)事故處的時(shí)間間隔是服從負(fù)指數(shù)分布的排隊(duì)系統(tǒng)。

為確定每批車輛到達(dá)的時(shí)間間隔和等待時(shí)間分布的方法，一般是按照統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，用理論分布去擬合實(shí)測(cè)資料并估計(jì)其參數(shù)值。本問(wèn)題用到的輸入過(guò)程和理論分布分別是泊松流和負(fù)指數(shù)分布。

1.該系統(tǒng)的輸入過(guò)程{M（t），t≥0}為Poisson流，平均到達(dá)速率為λ（單位時(shí)間內(nèi)的到達(dá)次數(shù)，λ>0），但每隔一段時(shí)間到來(lái)的不是一輛車，而是一批車，設(shè)本問(wèn)題中每批到達(dá)k輛車，車的數(shù)量為∞；

2.對(duì)于每輛車在此路段的停留時(shí)間{vn，n=1，2，…}相互獨(dú)立并且都服從負(fù)指數(shù)分布，通過(guò)速率μ；

3.系統(tǒng)容量為有限值x，當(dāng)有車輛到達(dá)該路段的時(shí)候，若該路段的通行能力正常，則該車輛可以正常通過(guò)，而當(dāng)此處發(fā)生交通事故時(shí)，道路的實(shí)際通行能力下降，此時(shí)若有一批車輛從上游駛過(guò)來(lái)，則這些到達(dá)的車輛要在隊(duì)列中排隊(duì)等待行駛通過(guò).

我們?cè)O(shè)N（t）表示t時(shí)刻系統(tǒng)的排隊(duì)長(zhǎng)度，由于系統(tǒng)容量為有限值，故N（t）的可能取值空間為I={0，1，2，…，x}，N（t）的取值空間就是狀態(tài)空間，系統(tǒng)可在這些狀態(tài)之間變化，相鄰狀態(tài)就是相差不大于1的車輛數(shù).系統(tǒng)中下一時(shí)刻車輛的數(shù)目只可能增加一個(gè)、減少一個(gè)或保持不變，也就是該隨機(jī)過(guò)程的一步轉(zhuǎn)移只能發(fā)生在相鄰狀態(tài)之間，或者說(shuō)，用“生”表示車輛增加一個(gè)，“滅”表示車輛減少一個(gè)。

假設(shè)某時(shí)刻系統(tǒng)中已經(jīng)有n輛車，此時(shí)，當(dāng)有一個(gè)批量為k的車輛到來(lái)后，系統(tǒng)中的車輛立即增加到n+k個(gè)，而事故處每次只能通行一輛車。

該系統(tǒng)在一定條件下是存在平穩(wěn)分布的，即系統(tǒng)處于各個(gè)狀態(tài)的概率均存在.如果我們根據(jù)以前的方法，依據(jù)平衡狀態(tài)下流入流出量相等的原則列出等式，然后根據(jù)概率歸一化條件求出概率分布，最后根據(jù)定義求L等參數(shù)會(huì)異常復(fù)雜。因此，下面我們使用了較為簡(jiǎn)單的方法求解。

由上面過(guò)程我們可以得出交通事故所影響的路段車輛排隊(duì)長(zhǎng)度：

L=L0+L2-L1

道路通行能力分析范文第2篇

關(guān)鍵詞：交通擁堵，離散化模型， 信號(hào)交叉口，交叉口通行能力

Study of congestion problem on urban highways

Gulbahar Tohti1 Nijat Yusup2 Ma yuchun3

1 Department of Mechanical Engineering , Xinjiang University, Urumqi, China ,830046

2 Industrial Trainning Center, Xinjiang University, Urumqi, China ,830046

Abstract: Based on survey data of delays on intersections in urban highways and in accordance with theoretical capacity of each traffic lane, various reasons of delay in intersections are analyzed. A discrete traffic model to simulate traffic in intersections using Gaussian mesh method is built. After modifying intersection properties, weight of each factor in terms of their effect to capacity is acquired. An optimized way to solve traffic delay is hereby recommended.

Key words: Traffic delay, discrete model, signal controlled intersection, capacity analysis

0 引言

交通是人類生存和社會(huì)發(fā)展所必須進(jìn)行的活動(dòng)，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)，交通是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，交通的發(fā)展帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以說(shuō)交通問(wèn)題的本質(zhì)是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車保有量的急劇增加，交通問(wèn)題日益嚴(yán)峻，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的。制約道路的通行能力特別是城市道路通行能力的瓶頸是斷面交叉口的通行能力，因此，本文對(duì)城市道路交叉口通行能力的研究對(duì)城市的發(fā)展、交通條件的改善是很有必要的。

1 信號(hào)交叉口通行能力及評(píng)價(jià)指標(biāo)

交叉口的通行能力是指各向相交道路進(jìn)口處通行能力之和，而每個(gè)進(jìn)口處通行能力又分為直行、右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)三種情況。國(guó)內(nèi)常用的計(jì)算方法是以進(jìn)口處車道的停車線作為基準(zhǔn)面，凡是通過(guò)該斷面的車輛就被認(rèn)為已通過(guò)交叉口，所以稱為停車線斷面法。

1、1 交叉口通行能力的概述

通常采用最多的是十字形交叉口, 型式簡(jiǎn)單, 交通組織方便, 街角建筑容易處理, 適用范圍廣, 可用于相同等級(jí)或不同等級(jí)道的交叉, 在任何一種型式的道路網(wǎng)規(guī)劃中, 它都是最基本的交叉口型式。采用《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的停止線法計(jì)算, 其直行、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎車道通行能力計(jì)算公式為:

（1） 一條專用直行車道的通行能力

（2）一條專用左轉(zhuǎn)車道的通行能力

；

（3）一條專用右轉(zhuǎn)車道的通行能力

1、2交叉口通行能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)一個(gè)信號(hào)交叉口通行能力的評(píng)價(jià)依據(jù)是它是否滿足了該區(qū)域的交通需要或它對(duì)該區(qū)域交通的阻抗是否比較小，評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有：

（1）交叉口的復(fù)雜程度

（2）交叉口延誤時(shí)間

總延誤 = 總停駛車輛數(shù) 觀測(cè)時(shí)間間隔 （輛•秒）

每一停駛車輛的平均延誤 = 總延誤 / 停駛車輛總數(shù)

（3）交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度

影響城市道路交叉口通行能力的因素主要取決于道路條件、交通條件、車輛狀況以及周邊交通環(huán)境。影響因素表現(xiàn)為車速、車道數(shù)、車道寬度、車況、信號(hào)配時(shí)以及視距三角形對(duì)交叉口通行能力的影響。

2 信號(hào)交叉口數(shù)值建模及交通仿真

2.1建模思想及模型建立

由于交通流問(wèn)題是離散化問(wèn)題，所以用離散化數(shù)學(xué)模型并采用離散格子法來(lái)描述交通流問(wèn)題有利于我們更好的認(rèn)識(shí)和解決交通流問(wèn)題。

交通流離散化模型有：

（1）自由行駛

ifj=0（慢車道），

ifj=1（快車道），

（2）跟馳行駛

if

elseif

elseif

式中：―― 時(shí)刻第 輛車的加速度；

―― 時(shí)刻第 輛車與第 輛車之間的速度差；

―― 時(shí)刻第 輛車速度；

―― 時(shí)刻第 輛車與第 輛車的車頭間距；

――常數(shù)。

其中，跟馳過(guò)程的參數(shù)在不同屬性的車道上是不同的。

（3）換道規(guī)則

If ( j=0&&i>10&&(|| ))

{

if滿足換道條件

then由慢車道換到快車道

}

所有車輛位置的更新規(guī)則：

式中： ――每個(gè)時(shí)間周期當(dāng)前車輛n運(yùn)行的距離；

――當(dāng)前車輛n所處的位置；

――每個(gè)網(wǎng)格的長(zhǎng)度。

2.2離散化信號(hào)交叉通仿真

本文開發(fā)的交叉通仿真系統(tǒng)以三個(gè)平臺(tái)為基礎(chǔ)：

（1）面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)平臺(tái)，本文所用的軟件開發(fā)平臺(tái)為基于Linux操作系統(tǒng)的以 Visual C++ 作為編程工具的軟件開發(fā)環(huán)境。

（2）Gnuplot三維顯示平臺(tái)，本文采用Gnuplot作為可視化仿真環(huán)境的開發(fā)平臺(tái)。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，考慮到軟件的方便性，系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫(kù)采用Access 2000

作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)。圖1為交叉通流模擬仿真的流程圖。

圖2為本文開發(fā)的信號(hào)交叉通流仿真程序中的一個(gè)界面,它模擬信號(hào)交叉口車輛運(yùn)行的狀況，該程序?qū)崿F(xiàn)了信號(hào)交叉通流微觀仿真模型的應(yīng)用,可再現(xiàn)跟馳、超車、排隊(duì)等道路上出現(xiàn)的微觀交通流現(xiàn)象。

圖 1交通流仿真流程圖

圖 2信號(hào)交叉通仿真可視化界面

3 信號(hào)交叉口影響因素?cái)?shù)值分析

3.1 影響因素

現(xiàn)考慮影響交叉口通行能力主要有六大因素：車速、車道數(shù)、車道寬度、車況、信號(hào)配時(shí)以及視距三角形。根據(jù)道路工程、道路交通安全法規(guī)及參考文獻(xiàn)[1][3][4]可得到標(biāo)準(zhǔn)城市信號(hào)交叉口影響因素的參數(shù)，參數(shù)如下表1：

表1 城市交叉口影響因素參數(shù)

影響因素 車速 引道車道數(shù) 車道寬度 車況 信號(hào)配時(shí) 視距三角形

參數(shù) 30 km/h 3條 3.5 m 正常 渠化配時(shí) 視野良好

3.2 因素分析

面對(duì)復(fù)雜而又離散化的交通問(wèn)題，本文采用離散化模型對(duì)其微觀過(guò)程進(jìn)行仿真，從而得出不同條件下的交叉口通行能力。

（1） 車速分析

假設(shè)其他五個(gè)因素處于標(biāo)準(zhǔn)情況，分析在不同車速情況下交叉口的通行能力時(shí)，可得權(quán)函數(shù)為：

V1=40 km/h N11= 8396 pcu/h

V2=35 km/h N12= 8192 pcu/h

V3=30 km/h N13= 7972 pcu/h

V4=25 km/h N14= 7640 pcu/h

V5=20 km/h N15= 7180 pcu/h

（2）車道數(shù)分析

假設(shè)其他五個(gè)因素處于標(biāo)準(zhǔn)情況，分析在不同車道數(shù)情況下交叉口的通行能力時(shí)，可得權(quán)函數(shù)為：

n1=6N21=12596pcu/h （左兩條、直三條、右一條）

n2=5N22=10536pcu/h （左兩條、直兩條、右一條）

n3=4N23=8408 pcu/h （左兩條、直一條、右一條）

n4=3N24=7972 pcu/h （左、直、右各一條）

n5=2N25=5018 pcu/h （直左、直右各一條，此時(shí)為傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)）

(3)車道寬度分析

假設(shè)其他五個(gè)因素處于標(biāo)準(zhǔn)情況，分析在不同車道寬度情況下交叉口的通行能力時(shí)，可得權(quán)函數(shù)為：

m1=3.75 m N31=8444 pcu/h

m2=3.50 m N32=7972 pcu/h

m3=3.25 m N33=7488 pcu/h

m4=3.00 m N34=6772 pcu/h

m5=2.75 m N35=6136 pcu/h

（4）車況分析

假設(shè)其他五個(gè)因素處于標(biāo)準(zhǔn)情況時(shí)，分析在不同車況情況下交叉口的通行能力時(shí)，可得權(quán)函數(shù)為：

a1 車況較好時(shí) N41=7988pcu/h

a2 車況一般時(shí) N42=7972pcu/h

a3 車況較差時(shí) N43=7402pcu/h

此時(shí)對(duì)車輛情況劃分的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)調(diào)查車輛中起動(dòng)困難車輛占所有調(diào)查車輛的比例來(lái)確定的。假設(shè)小于2%為車況較好，處于2%~6%為車況一般，大于6%為車況較差。

（5）信號(hào)配時(shí)分析

假設(shè)其他五個(gè)因素處于標(biāo)準(zhǔn)情況，分析在不同信號(hào)配時(shí)情況下交叉口的通行能力時(shí)，可得權(quán)函數(shù)為：

b1 傳統(tǒng)模式時(shí) N51=5496 pcu/h

b2 渠化配時(shí)時(shí) N52=7972 pcu/h

（6） 視距三角形分析

假設(shè)其他五個(gè)因素處于標(biāo)準(zhǔn)情況，現(xiàn)分析在不同的視距三角形情況下交叉口的通行能力時(shí)，可得權(quán)函數(shù)為：

c1 視野不足時(shí) N61=7764pcu/h

c2 視野良好時(shí) N62 =7972 pcu/h

最終可得在不同情況下的交叉口通行能力為：

式中 N0――標(biāo)準(zhǔn)情況下的交叉口通行能力；

――分別為上述六種影響因素的權(quán)函數(shù)。

根據(jù)上面通過(guò)仿真結(jié)果得到的數(shù)據(jù)進(jìn)而求得各影響因素的權(quán)函數(shù)，為了便于計(jì)算和較好的可視化操作，本文采用VB編程對(duì)其進(jìn)行求解，得到結(jié)果如圖9所示的信號(hào)交叉口通行能力的結(jié)果。

圖 9 不同車速交叉口通行能力

車速為30km/h通行能力為7972、40 km/h通行能力為83902、50 km/h通行能力為8452，此時(shí)的交通量逐漸增加，而車速提高到60km/h時(shí)為通行能力為8158交通量逐漸減少。綜上所述，在處理交叉口的問(wèn)題時(shí)，要綜合考慮各種因素對(duì)交叉口的影響，對(duì)于不同的問(wèn)題交叉口，首先要解決的是對(duì)其影響最大的因素，根據(jù)各因素對(duì)交叉口的影響的權(quán)函數(shù)分析，我們可以根據(jù)其權(quán)值的大小來(lái)制定優(yōu)化交叉口方案。（1）若速度對(duì)整個(gè)交叉口影響最大，則調(diào)整至最佳速度（2）若車道數(shù)對(duì)整個(gè)交叉口影響最大，則增加車道數(shù)至少滿通量的需求（3）若信號(hào)配時(shí)對(duì)整個(gè)交叉口影響最大，則考慮采用渠化配時(shí)（4）若周圍環(huán)境引起的視距不足對(duì)整個(gè)交叉口影響較大，則考慮清除交叉口周圍的樹木或一些附屬設(shè)施。

信號(hào)交叉口越來(lái)越嚴(yán)重的制約著整條道路甚至整個(gè)路網(wǎng)的車輛通行，文章研究的城市道路交叉口通行能力分析可以對(duì)不同的十字信號(hào)進(jìn)行快速的參數(shù)化分析，對(duì)信號(hào)交叉口的設(shè)計(jì)規(guī)劃提供一定的參考。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先建立離散化數(shù)學(xué)模型，再通過(guò)編寫程序建立一個(gè)十字交叉口并對(duì)其進(jìn)行微觀模擬仿真，初步得出了車速、車道數(shù)、車道寬度、車況、信號(hào)配時(shí)以及視距三角形與交叉口通行能力的關(guān)系，以及它們與交叉口通行能力的權(quán)重比，這有助于我們認(rèn)識(shí)和解決交叉口擁擠問(wèn)題，為我們今后研究交通問(wèn)題提出了一種新的研究思路，即從交通流入手建立交通流模型再對(duì)交通流進(jìn)行模擬仿真，為我們認(rèn)識(shí)和解決交通問(wèn)題提供了有效的工具和方法，但是文中的結(jié)果只是理論上的分析計(jì)算，還有待于與實(shí)際交通情況相結(jié)合進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

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道路通行能力分析范文第3篇

關(guān)鍵詞：負(fù)外部性 排隊(duì)論 一維三次樣條插值法 計(jì)算機(jī)模擬

一、引言

隨著日益增長(zhǎng)的道路車輛和馬不停蹄的公共交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐，擁堵的城市道路和有待提高的公民出行觀念已然成為激發(fā)道路交通事故的導(dǎo)火索。然而對(duì)于中國(guó)一這樣一個(gè)人口基數(shù)龐大，教育水平地區(qū)差異明顯的國(guó)家來(lái)說(shuō)，改變觀念并非一朝一夕。城市不能不發(fā)展，公民生活質(zhì)量不能止步不前，然而道路交通事故卻如同一顆顆深埋的地雷，隨時(shí)隨地可能把一個(gè)交叉口、一條街道，甚至整個(gè)城市推向萬(wàn)劫不復(fù)的深淵。我們都知道，事故雙方的當(dāng)事人是事故損失最直接的承受者，每一天，在城市的各個(gè)角落，都有不同的糾紛精彩上演。紛爭(zhēng)有大有小，終會(huì)平息，但是事故的疏導(dǎo)過(guò)程對(duì)道路通行效率，公民通勤效率，甚至整個(gè)城市交通運(yùn)轉(zhuǎn)效率的的影響，損失又如何算計(jì)呢？用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論來(lái)講，這就是交通事故的發(fā)生所產(chǎn)生的“負(fù)外部性”。

為了將這些“負(fù)外部性”量化，我們選擇事故疏導(dǎo)過(guò)程中道路的通行能力變化作為指標(biāo)，并對(duì)最近網(wǎng)絡(luò)上新聞的的交通事故現(xiàn)場(chǎng)視頻片段其進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)并加以計(jì)算機(jī)模擬分析，從而讓數(shù)據(jù)直接反應(yīng)出交通事故的影響程度。

二、具體方法

1. 重要概念的理解及通行能力指標(biāo)的確定

觀看了最近網(wǎng)絡(luò)上新聞的的交通事故現(xiàn)場(chǎng)視頻之后，我們?nèi)斯そy(tǒng)計(jì)下每一秒通過(guò)橫斷面的車輛數(shù)及其類型，通過(guò)查閱相關(guān)資料確定了以下定義：

橫斷面：即出事車輛中位置較靠前的車頭所在面

因從視頻中難以確定實(shí)際通行能力定義中的修正系數(shù)，因此不具有實(shí)用性，所以本文重新定義了實(shí)際通行能力：

（1）當(dāng)上游交通量需求大于剩余可通行車道的正常通行能力時(shí)，即達(dá)到飽和狀態(tài)，車輛須排隊(duì)經(jīng)過(guò)橫斷面，導(dǎo)致交通擁擠。此時(shí)橫斷面的通行能力受到較大的限制，實(shí)際通行能力即為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)橫斷面的標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)。由于上流輸入車流量受到了交通信號(hào)燈的相位變化的影響，而每個(gè)相位周期為30秒，且時(shí)間間隔過(guò)短會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)變化幅度較小，不易觀測(cè)其變化趨勢(shì)，因此我們將第一輛車越過(guò)停車線的時(shí)刻作為第一個(gè)綠燈周期的開始，30秒后則是第一個(gè)紅燈周期，以此類推。我們利用matlab軟件，得到每個(gè)周期的標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)。由此我們得到實(shí)際通行能力的表達(dá)式如下：

其中 分別為第i個(gè)周期內(nèi)的實(shí)際通行能力與標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)。

（2）當(dāng)上游交通量需求低于剩余可通行車道的正常通行能力時(shí)，盡管事發(fā)路段存在通行能力瓶頸，但不會(huì)導(dǎo)致交通擁擠。當(dāng)上游車輛到橫斷面處，車速降低，車輛以較低的速度通過(guò)橫斷面，不會(huì)形成排隊(duì)。此時(shí)橫斷面的實(shí)際通行能力達(dá)到一個(gè)理論上的最大值，該最大值應(yīng)為一個(gè)常數(shù)，我們通過(guò)觀察視頻確定該常數(shù)近似為 。

2. 觀察通行能力的變化趨勢(shì)

根據(jù)上文所得到的實(shí)際通行能力的指標(biāo)，將其作為因變量，以時(shí)間為自變量繪制散點(diǎn)圖，如下圖所示。

觀察散點(diǎn)圖知，出事故后，通行能力有所下降，并在10pcu/30s附近小范圍內(nèi)波動(dòng)，在故障排除后，通行能力又呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計(jì)量如下表所示：

3.實(shí)際通行能力與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系的求解

插值是由已知離散因變量的值來(lái)估計(jì)未知的中間值的方法，其基本思想就是構(gòu)造一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)y=p（x）作為f（x）的近似表達(dá)式，以p（x）的值作為f（x）的近似值，而且要求p（x）在給定點(diǎn)xi的取值相同，即p（xi）=f（xi），通常稱p（x）為f（x）的插值函數(shù)。通過(guò)上文所得數(shù)據(jù)知，當(dāng)給定事故發(fā)生至撤離期間的一個(gè)時(shí)間段時(shí)，即可唯一確定實(shí)際通行能力。故在此我們采用一維三次樣條插值法，建立實(shí)際通行能力C與時(shí)間x的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系，該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性和收斂性較好，且比分段線性插值更為光滑。

之后，我們利用matlab數(shù)值插值函數(shù)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量值插值出通行能力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖，并繪制出圖像如下：

圖2 通行能力變化的插值圖

4. 結(jié)論分析

根據(jù)圖二，我們可以看到事故發(fā)生至撤離期間，任意時(shí)間段內(nèi)的通行能力變化趨勢(shì)。

事故發(fā)生后，通行能力下降至12pcu/30s，并隨著時(shí)間變化在小范圍內(nèi)呈周期性波動(dòng)趨勢(shì)，且隨著時(shí)間的推移，通行能力指標(biāo)較高的值出現(xiàn)頻率越來(lái)越大。因此我們推斷隨著時(shí)間的推移車輛在出事橫斷面越來(lái)越容易擁堵，使得5s的時(shí)間間隔內(nèi)有大量的車排隊(duì)等候通過(guò)。

受相位時(shí)間影響，路段通行能力有所波動(dòng)。當(dāng)信號(hào)為綠燈時(shí)，事故路段發(fā)生交通擁擠阻塞，此時(shí)通行能力下降，車輛排隊(duì)，進(jìn)而向上游蔓延，影響整個(gè)路網(wǎng)。當(dāng)信號(hào)燈為紅燈時(shí)，上游車流量減小，交通阻塞現(xiàn)象緩解，通行能力有所恢復(fù)。

三、結(jié)語(yǔ)

總結(jié)之，本文所示的方法可分為三大塊，即重要概念和指標(biāo)的確定、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和描述性分析，以及通行能力與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系求解，所用到的一維三次樣條插值法和matlab、spss、excel等基本計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和規(guī)律性總結(jié)，方法簡(jiǎn)單易懂易學(xué)，結(jié)論一定程度上可為交通規(guī)劃及評(píng)估工作提供粗略的參考。

當(dāng)然，城市道路交通及基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和建設(shè)是一項(xiàng)周期長(zhǎng)、涉及面廣的工作，在實(shí)現(xiàn)“讓城市更美好”這一愿望的道路上，需要的不僅是我們的交通工程師們謹(jǐn)慎、全面的投入，作為城市的一份子，我們更應(yīng)該積極從各方面參與，發(fā)揮自己哪怕一點(diǎn)點(diǎn)的光和熱。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉沃野，吳洪臣，吳振宇. 排隊(duì)論在交通控制中的應(yīng)用[J].《數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管 理》，1996年第01期

道路通行能力分析范文第4篇

【關(guān)鍵詞】小區(qū)開放 道路通行能力 道路網(wǎng)飽合度模型

1 問(wèn)題重述

近年來(lái)，城市交通壓力逐漸增大，如何解決城市交通擁堵問(wèn)題已被人們所重視，所以各種緩解交通擁堵的方案被提出來(lái)，其中包括開放小區(qū)方案，開放小區(qū)方案是否真的可以緩解交通壓力，請(qǐng)建立關(guān)于小區(qū)道路車輛通行的數(shù)學(xué)模型，用以分析和研究小區(qū)開放對(duì)周邊道路通行的影響。

2 問(wèn)題分析

當(dāng)下解決交通擁堵問(wèn)題的重要途徑有增加行車路徑，進(jìn)而將高峰路段的車流進(jìn)行分流，以緩解高峰路段的車流壓力。在城市中，小區(qū)內(nèi)部的道路網(wǎng)絡(luò)十分發(fā)達(dá)，且小區(qū)通常與城市道路相連，如果小區(qū)開放，不僅能增加行車路徑的數(shù)量，而且能縮短路徑的長(zhǎng)度，以緩解城市道路的交通壓力。分析可知，道路通行能力可能與路段長(zhǎng)度、道路需求量、行駛速度、車輛密度、行駛時(shí)間等因素有關(guān)，通過(guò)尋找道路通行能力與上述各因素之間的關(guān)系，建立道路飽和度模型來(lái)建模分析。

3 問(wèn)題假設(shè)

3.1 模型假設(shè)

（1）假設(shè)小區(qū)內(nèi)部道路和周圍道路通行都為雙向通行；

（2）假設(shè)道路上行駛的車輛均為普通汽車，不考慮貨車，非機(jī)動(dòng)車；

（3）忽略交通參與者個(gè)體行為的自主性；

（4）假設(shè)道路路口處不存在車輛容納能力。

4 符號(hào)說(shuō)明

S：道路飽和度；V：道路交通量；Ca：道路通過(guò)能力；D：交通需求量；H：平均車頭間距；λ：道路有效系數(shù)；α：道路網(wǎng)絡(luò)綜合折減系數(shù)；Lp：路徑平均長(zhǎng)度；β：道路飽和度降幅。

5 模型建立

5.1 道路飽和度模型的建立

參考文獻(xiàn)

[1]師桂蘭.城市客運(yùn)樞紐綜合評(píng)價(jià)方法研究[D].南京：東南大學(xué)，2005.

[2]周溪召，楊佩昆.高峰時(shí)段城市道路網(wǎng)時(shí)空資源和交通空間容量[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，24（04）：392-397.

道路通行能力分析范文第5篇

關(guān)鍵詞：市政公路；設(shè)計(jì)工作；探討

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)道路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，更是道路規(guī)劃的設(shè)計(jì)。在對(duì)我國(guó)市政道路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的調(diào)查與分析中可以看出，限制我國(guó)城市市政道路通行能力的關(guān)鍵是道路的規(guī)劃。因此，現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)部門應(yīng)根據(jù)公路區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行道路設(shè)計(jì)。可根據(jù)老城區(qū)、新城區(qū)市政公路設(shè)計(jì)的不同要點(diǎn)及性質(zhì)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。同時(shí)注重道路周邊環(huán)境對(duì)公路交通通行能力的影響。以加強(qiáng)道路周邊出入口規(guī)劃、道路規(guī)劃等方式實(shí)現(xiàn)城市市政公路通行能力的提高。

1 現(xiàn)代城市公路需求

了解城市市政公路需求是現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)目標(biāo)、滿足城市公共交通需求的關(guān)鍵。我國(guó)城市市政公路的設(shè)計(jì)多為上世紀(jì)的設(shè)計(jì)方式。在城市改造過(guò)程中，也依據(jù)原有公路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行。這樣的方式不能很好的利用公路網(wǎng)絡(luò)，造成了城市公共交通壓力難以緩解。隨著現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)理論的更新與發(fā)展那，市政公路設(shè)計(jì)工作也應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)理念的變化進(jìn)行改變。從城市公路需求入手進(jìn)行市政公路設(shè)計(jì)，以此，滿足市政公路需求，實(shí)現(xiàn)城市宜居水平的提高。筆者從自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)文獻(xiàn)、政策、有關(guān)調(diào)研結(jié)果出發(fā)，進(jìn)行了總結(jié)與分析。其結(jié)果表明，現(xiàn)代市政公路的基本需求是公路交通能力的提升、公路環(huán)境的改善。公路交通能力的提高有助于緩解城市公路交通壓力，公路環(huán)境的改善在有效緩解駕駛?cè)藛T視覺疲勞的同時(shí)還能夠改善城市道路環(huán)境，以綠色植物、植被等改善城市生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)城市宜居水平的提高。因此，現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)工作中應(yīng)從城市公路需求入手，以公路交通能力的提升、環(huán)境的改善為重點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。以此就現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及其對(duì)策進(jìn)行了分析與論述。

2 市政公路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與對(duì)策

2.1市政公路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

目前我國(guó)市政公路設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)部分。首先是新建、擴(kuò)建城區(qū)的公路設(shè)計(jì)，其次是老城區(qū)的市政公路改造，另外還存在原有公路的單雙行規(guī)劃。在我國(guó)市政公路設(shè)計(jì)中，市政設(shè)計(jì)工作存在著一些問(wèn)題。這些問(wèn)題導(dǎo)致了公路通行能力受到了影響，進(jìn)而影響了城市的交通能力。以新建城區(qū)的公路設(shè)計(jì)為例，由于新建城區(qū)規(guī)劃中忽略了規(guī)劃住宅小區(qū)主門及車輛通行通道與道路的規(guī)劃，造成了住宅小區(qū)車輛進(jìn)入與出行對(duì)主干道交通能力的影響。而在老城區(qū)市政道路改造中，受開發(fā)面積影響，開發(fā)商將更多的注意力放在了土地面積的利用上。這樣的情況使得開發(fā)商在進(jìn)行住宅小區(qū)出入口的設(shè)計(jì)時(shí)缺乏足夠的調(diào)研與分析，進(jìn)而使出入口所在道路的交通收到了影響。針對(duì)上述因素，現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)中應(yīng)通過(guò)對(duì)新建城區(qū)區(qū)域的總體規(guī)劃，滿足新城區(qū)建設(shè)與公路交通的需求。通過(guò)對(duì)周邊道路通行能力的調(diào)研、分析科學(xué)的規(guī)劃住宅小區(qū)出入口位置，以此實(shí)現(xiàn)城市市政交通通行能力的提高。上述設(shè)計(jì)工作中，新建、擴(kuò)建城區(qū)的公路設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，可以根據(jù)新城區(qū)規(guī)劃進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)。而老城區(qū)原有公路的改造需要考慮原有道路寬度、周邊商業(yè)與住宅的實(shí)際情況，相對(duì)新建成區(qū)的公路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。最為復(fù)雜的公路設(shè)計(jì)是城區(qū)原有道路的重新規(guī)劃。這類規(guī)劃主要是在原有公路基礎(chǔ)上進(jìn)行單行、雙向通行的重新規(guī)劃設(shè)計(jì)。這類設(shè)計(jì)工作需要較大的調(diào)研工作量、需要科學(xué)的分析與計(jì)算。受傳統(tǒng)公路設(shè)計(jì)理念影響，我國(guó)城市市政公路設(shè)計(jì)中對(duì)公路交通的綜合考慮較少。多數(shù)公路設(shè)計(jì)工作以原有公路線路為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方式極易造成規(guī)劃設(shè)計(jì)線路不合理、難以與周邊環(huán)境相適應(yīng)等問(wèn)題。

另外，道路設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于缺乏環(huán)境保護(hù)理論的指導(dǎo)。城市市政公路設(shè)計(jì)中更多的考慮城市公共交通通行能力，忽略了市政道路綠化環(huán)境對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的影響。上述問(wèn)題對(duì)城市市政公路交通通行能力、城市生態(tài)環(huán)境的改善等都有著很大的影響，進(jìn)而影響了城市的宜居水平。為了改善這一現(xiàn)狀，我國(guó)各省市公路規(guī)劃設(shè)計(jì)部門也進(jìn)行了改進(jìn)與分析。筆者從自身的工作經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)先進(jìn)理論的理解為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)要論述了市政公路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀中存在問(wèn)題的解決對(duì)策。

2.2針對(duì)市政公路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的對(duì)策分析

針對(duì)我國(guó)市政公路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題，我國(guó)市政公路設(shè)計(jì)部門應(yīng)從問(wèn)題的解決入手，以現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作。以此，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的市政公路設(shè)計(jì)工作。

首先，在市政公路設(shè)計(jì)前，應(yīng)對(duì)城市總體規(guī)劃進(jìn)行分析。了解城市交通壓力較大區(qū)域的周邊環(huán)境、了解新建城區(qū)不同區(qū)域的功能。通過(guò)對(duì)區(qū)域功能的了解，對(duì)其周邊交通流量進(jìn)行基礎(chǔ)估算。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行公路設(shè)計(jì)，以此實(shí)現(xiàn)市政公路滿通需求的目的。在進(jìn)行新建城區(qū)公路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮區(qū)域環(huán)境對(duì)公路的影響。合理設(shè)計(jì)道路寬度與公路交通走向。

在進(jìn)行老城區(qū)道路改造設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先加強(qiáng)對(duì)原有交通流量的調(diào)研。熟悉老城區(qū)周邊商業(yè)、住宅情況。在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的道路擴(kuò)建或改建。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，除注重道路交通通行能力外，還應(yīng)考慮老城區(qū)綠化面積小、道路綠化對(duì)道路影響等問(wèn)題。從道路擴(kuò)建、綠化強(qiáng)化等方面著手進(jìn)行老城區(qū)道路的設(shè)計(jì)。通過(guò)路旁綠化、人行道路綠化等，增加老城區(qū)綠化面積。通過(guò)綠化面積的增加，實(shí)現(xiàn)利用綠化帶隔離噪音、吸附灰塵的目的，實(shí)現(xiàn)老城區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善。為了改善老城區(qū)交通擁堵現(xiàn)象，在進(jìn)行老城區(qū)市政市政公路設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)老城區(qū)住宅小區(qū)出行路口的設(shè)計(jì)。通過(guò)住宅小區(qū)出行路口的規(guī)劃，有效避免小區(qū)進(jìn)出車輛過(guò)程對(duì)道路交通通行能力的影響。

針對(duì)現(xiàn)代老城區(qū)改造中住宅小區(qū)改造造成的通行壓力，市政公路設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)考慮現(xiàn)代車輛承載力對(duì)道路的影響。在市政公路設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮老城區(qū)改造大噸位運(yùn)輸車輛對(duì)道路的影響。改造設(shè)計(jì)中，以提高市政公路承載力、提高市政公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方式滿足現(xiàn)代城市市政公路高承載力、高速行駛的需求。

3 科學(xué)規(guī)劃市政公路的通行流向，促進(jìn)城市公路交通能力的提升

作為市政公路設(shè)計(jì)與規(guī)劃的重要內(nèi)容，老城區(qū)道路規(guī)劃對(duì)市政道路通行能力有著重要的影響。在市政公路設(shè)計(jì)過(guò)程中，除需要考慮現(xiàn)代道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高需求外，還應(yīng)注重道路通行流向?qū)煌ㄍㄐ心芰Φ挠绊?。通過(guò)科學(xué)規(guī)劃市政道路實(shí)現(xiàn)公路交通通行能力的提高。以城市高架橋引橋分流為例。近年來(lái)我國(guó)各城市高架橋建設(shè)不斷增加，但是高架橋的實(shí)際通行改善能力有限。就其原因是由于高架橋下橋引橋分流限制了高架橋的通行運(yùn)輸能力。因此，現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)過(guò)程中，不能單純的依靠道路拓寬緩解通行壓力。應(yīng)從綜合因素考慮入手，有效利用原有道路。通過(guò)對(duì)道路交通單行、流向的科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)道路通行能力的提高，促進(jìn)城市公共交通能力的提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?cè)谶x擇居住城市時(shí)首要選擇的因素是城市的宜居水平。而作為影響城市宜居水平的重要因素，市政公路網(wǎng)絡(luò)的完善對(duì)城市宜居水平有著重要的影響。針對(duì)現(xiàn)代市政公路需求，市政公路設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮道路交通通行能力與環(huán)保需求。運(yùn)用現(xiàn)代市政公路設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)公路設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)市政道路設(shè)計(jì)與引用的最終目的。近年來(lái)，我國(guó)城市發(fā)展過(guò)程中加大了對(duì)公路設(shè)計(jì)的力度。以環(huán)境保護(hù)理論為中心，以城市市政公路交通能力的提升為重開展市政公路設(shè)計(jì)共組，實(shí)現(xiàn)城市宜居水平的提高。

參考文獻(xiàn)：