道路規劃設計關系研究

時間:2022-03-22 09:02:53

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道路規劃設計關系研究

【摘要】闡述了交通量的含義與表示方式,探討了交通量在時間和空間上的不均勻特性以及對交通量的觀測、換算方法和預測方法,總結了交通量的類型以及在道路規劃和設計階段的作用。深入研究了設計小時交通量的定義和設計小時交通量系數的確定方法,并對某擬建的城市快速路進行實例分析,確定了遠景年單向設計小時交通量的計算過程。

【關鍵詞】交通量;特性;道路設計;設計小時交通量;計算方法

1引言

現代道路為汽車提供運輸服務,規劃設計中必須要考慮與汽車性能相關的特性,不但要研究單個汽車的外廓尺寸、行駛速度和爬坡性能,還應對汽車流量的大小,即交通量參數進行分析。根據研究的階段和應用的重點不同,交通量的單位時間可用小時、日以及年等表示[1]。交通量雖然在時間和空間上不斷變化,具有明顯的隨機性,但就整體表現而言,也能體現出其與道路的密切關系

2交通量及其特性

2.1交通量特性。交通量具有隨時間不斷變化的特征,同一段道路在不同時間上的交通量差異極大,具有明顯的隨機性,但也逐年、逐月甚至每日的不同時段體現出一定的規律[2]。交通量不僅在每年的不同月份中有不同的規律,在每周也會由于工作日和雙休日的區別表現出不同的特點。道路上兩個方向的交通量通常是基本相當的,但在某些特定的時段都表現出明顯的單一方向性。不僅如此,當高等級公路同一個方向有多條車道時,每條車道上交通量的分布也會有所不同。這種分布規律與車道兩側的橫向干擾、大型車的比例以及出入口數量和位置密切相關,是制約通行效率的重要因素。研究表明,隨著車輛行駛的車道從中間向外側偏移,影響程度不斷增加,若以中間帶向外第一條車道為標準,則向外依次折減,體現了交通量在空間上的不均勻特性。2.2交通量觀測與預估。在道路建設的規劃設計階段,在道路功能確定的前提下,設計年限末的遠景交通量參數是一個重要的定量指標,用于確定道路的技術等級和標準。因此,為了預測遠景設計交通量,必須選定合適的地點和時間對當前的道路交通情況進行Municipal窯Traffic窯WaterResourcesEngineeringDesign市政•交通•水利工程設計觀測,獲取交通量、車輛組成等數據[3]。為了獲得比較穩定的車流量,避免誤差過大,應選擇遠離交叉口的正常路段和交叉口停止線附近分別進行觀測,并選擇有代表性的時間進行抽樣分析,根據需要確定觀測的次數以及每次觀測的時間長度。然后,對觀測的數據進行分車型整理,通過不同代表車型的換算系數換算成標準小客車,換算系數由車輛寬度與平均行車速度的比值來確定。最后,以該建設項目的計劃通車年為起始計算年,根據預測的年限和交通增長率分階段計算遠景設計年的年平均日交通量。2.3交通量類型和在道路設計中的作用。不同的交通量在道路設計的不同階段起到不同的作用,當采用年最大日交通量時,可用以研究道路特殊時期交通方向的非均衡性。當采用年平均日交通量時,可在規劃階段確定道路建設的規模等級和修建的次序。高峰小時交通量是研究一天中交通擁堵的關鍵參數,指一天內的最大小時交通量。但通常一小時內交通量的分布并不均勻,存在高峰區時段,這是真正發生擁堵的時間。因此,若按實際觀察的高峰小時交通量分析交通狀況并不準確。所以,根據交通流特點將高峰小時進一步劃分成流量更集中的時段,如連續5min和連續15min,再將這些高峰時區的流量擴充到1h便可以更加準確的進行交通特征分析。這種通過高峰時區換算成的當量小時交通量即擴大高峰小時流率,是對路段和交叉口進行交通量分析的依據。設計小時交通量是指遠景設計年限高峰小時交通量,需要根據投資規模和擁堵情況慎重選取,可評價道路的車輛運行狀態、道路服務質量和確定建設規模。

3設計小時交通量確定方法

3.1取定30位小時交通量法年平均日交通量通常只能反映一年中平均時間的交通量大小,而現在人們的生活出行方式往往是以日為單位周而復始進行。因此一天中各個小時交通量的不均勻分布特征對日常出行影響更大,采用道路規劃中用的年平均日交通量直接用于幾何設計不能滿足需要,而必須采用設計小時交通量參數進行控制。設計小時交通量計算的關鍵是確定設計小時交通量的換算系數,主要包括取定30位小時交通量法和經驗公式估算法兩大類方法。當有穩定可靠的交通量資料時,可按一年中的小時交通量與年平均日交通量的比值從大到小依次繪制出小時交通量變化曲線。根據曲線的變化規律,發現在30位小時附近時出現明顯的拐點,當向30位左邊移動一段距離,則可知交通量急劇增大,但交通擁擠的時間減少卻并不明顯,當向30位右邊移動一段距離,交通量減少不多,即所需要配置的道路設施并未明顯削減,而造成的交通擁擠時間卻大大增加。3.2經驗公式計算法若無連續的交通量觀測資料或者設計人員根據當地交通量特點選擇非第30位小時交通量作為設計小時交通量,則可通過經驗公式計算換算系數,如公式(1)和公式(2)所示:K=17.86(1+A)X-0.082+B(1)B=0.2(1-10-3AADT)(2)公式(1)、(2)中,K為設計小時交通量換算系數;x為所選定的設計小時位;AADT為遠景設計年限內的年平均日交通量;B為交通量修正系數;A為當地氣候修正系數(通常在-0.10耀0.10之間)。確定了設計小時交通量系數,便可以結合年平均交通量和方向系數反算出主要方向的單向設計小時交通量,如公式(3)所示:DDHV=K/100伊D伊AADT(3)式(3)中,D為方向分布系數,DDHV為遠景設計年的單向設計小時交通量;其他符號如前所述。

4工程案例分析

我國廣西某地級市計劃分兩階段建設1條連接A、B、C三處主要交通源的城市快速路,全長約55km。根據可行性研究報告可知,各段計劃通車年和將不同車型換算成標準小客車后20a遠景設計交通量如表1所示。調查統計出不同方向的標準小客車數量,以寬度通量方向的車道數為標準,確定建設規模,根據當地交通量特性,參考相關經驗和投資規模,選取全年第40位小時交通量作為設計交通量。現試確定該城市快速路各段的單向設計小時交通量的取值。由于擬建城市快速路位于我國廣西,地處中南地區,可根據我國氣候區表查得該地區屬于氣候4區,即氣候區的修正值為0。根據遠景設計年標準小客車年平均日交通量可知交通量修正系數為-1.60。因此,將設計小時的時位X=40,氣候修正系數A=0,以及交通量修正系數B=-1.60帶入公式(1),可求得:K=17.86伊(1+0)伊40-0.082-1.60=11.6將K=11.6,D=0.60帶入公式(3)便可計算出遠景設計年限單向設計小時交通量,如表2所示。

5結語

為了提高道路的運輸能力,必須研究交通的性質、交通量與道路設計的關系,這些影響因素是確定道路建設規模和幾何組成的重要參數。本研究為公路與城市道路管理和設計人員進一步理解交通量特性、變化規律以及在道路規劃設計中的作用,進行科學的建設項目決策分析,合理選取道路幾何設計指標提供了理論分析基礎。

【參考文獻】

【1】]吳小偉,胡靜,張潔援道路交通量預測方法研究[J]援山西建筑援2011,37(32):128-129援

【2】侯俊杰,陶勇,高全援基于服務水平的公路技術標準分析與評價[J]援公路,2007,11(11):158-162援

【3】裴玉龍,陳洪仁,劉洋援公路網路段交通量預測方法研究[J]援公路交通科技,1999,16(3):40-56援

作者:梁憲瑩 單位:柳州市市政設計科學研究院