道路通行能力評(píng)價(jià)方式的分析論文

　　摘要：道路通行能力決定性的關(guān)鍵因素是車輛的組成、車速和車流密度等。在無(wú)信號(hào)交叉路口的路段，假定車流的到達(dá)規(guī)律服從泊松分布以及行人過(guò)街優(yōu)先原則，交叉路口的交通沖突對(duì)于相應(yīng)路段的車速和車輛延誤以及排隊(duì)長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，路面上的安全設(shè)施對(duì)于車速有一定的限制，從而影響道路的通行能力。使用VISSIM道路仿真軟件，設(shè)置車速和車流量以及道路的安全設(shè)施設(shè)置情況，根據(jù)軟件得出的數(shù)據(jù)計(jì)算道路的通行能力的大小，分析道路設(shè)計(jì)的合理性。

　　關(guān)鍵詞：道路通行能力、車速、車流量

　　引言

　　道路通行能力是指在給定的一段路面和特定交通環(huán)境下，路面的某個(gè)斷面或某一長(zhǎng)度的路段上單位時(shí)間內(nèi)平均通過(guò)的最大車輛數(shù)。流通行能力不僅與駕駛員的反應(yīng)時(shí)間、車輛長(zhǎng)度、車輛速度、車頭間距有關(guān)，還與道路的線性、路面設(shè)施等道路環(huán)境有關(guān)。特別是無(wú)信號(hào)交叉口的路段，因?yàn)闊o(wú)信號(hào)交叉口是路網(wǎng)中交通流的瓶頸，無(wú)信號(hào)交叉口的交通通行狀況直接影響著整個(gè)路段的通行能力。目前國(guó)際廠商對(duì)于道路通行能力的預(yù)測(cè)主要是使用VSSIM交通仿真軟件，以實(shí)際數(shù)據(jù)仿真道路交通狀態(tài)，根據(jù)軟件輸出的能夠分析通行能力的相關(guān)因素的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)道路通行能力。

　　1、模擬道路交通特性

　　1.1 交叉路口的通行原則

　　無(wú)信號(hào)交叉口路口通常執(zhí)行的是全路停車讓行和主路優(yōu)先的次路停車讓行原則，即主路和次路等級(jí)相差交大時(shí)，主路交通車輛優(yōu)先通過(guò)交叉路口，次路車輛等候主路車輛通行，當(dāng)住路車輛的車頭間距較大能夠滿足次路車輛穿插通行時(shí)，次路車輛可以通行。行人過(guò)街遵循行人優(yōu)先原則，與行人有交通沖突的車輛需要停車等候行人穿過(guò)交叉口后通行，VISSIM交通仿真軟件遵循行人過(guò)街優(yōu)先原則。

　　對(duì)于某一景區(qū)路段，是兩車道組成的機(jī)動(dòng)車車道的三級(jí)公路，非機(jī)動(dòng)車輛和機(jī)動(dòng)車輛組成混合交通，采用護(hù)欄將自行車道與機(jī)動(dòng)車道分隔，道路內(nèi)側(cè)設(shè)置有停車場(chǎng)，并且臨近村落。道路分成三段，分別為觀光一號(hào)路、觀光二號(hào)路、觀光三號(hào)路，每段道路對(duì)應(yīng)相對(duì)的車速分布，每段道路的線性設(shè)計(jì)和道路交通安全設(shè)施也不相同，觀光一號(hào)路段在交叉口前60米左右設(shè)置有減速區(qū)域，降低即將到達(dá)的車輛的車速，使車輛能安全通過(guò)交叉口。觀光二號(hào)路段中的車輛行駛速度相對(duì)觀光一號(hào)和三號(hào)路段上的車輛的.車速要低，在觀光二號(hào)路段的中間位置同樣設(shè)置有減速區(qū)域，這段道路通過(guò)景區(qū)，過(guò)往車輛會(huì)相應(yīng)地降低車速。

　　2、模擬道路交通仿真

　　2.1 仿真軟件設(shè)計(jì)原理

　　VISSIM軟件系統(tǒng)能分析在車道類型、交通組成、交通信號(hào)控制、停讓控制等眾多條件下的交通運(yùn)行情況，具有分析、評(píng)價(jià)、優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計(jì)方案比較等功能。VISSIM采用的核心模型是生理-心理駕駛行為模型。該模型的基本思路是：后車駕駛員認(rèn)為他與前車之間的距離小于其心理（安全）距離時(shí)，后車駕駛員開(kāi)始減速。由于后車駕駛員無(wú)法準(zhǔn)確判斷前車車速，后車車速會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)低于前車車速，直到前后車間的距離達(dá)到另一個(gè)心理（安全）距離時(shí)，后車駕駛員開(kāi)始緩慢地加速。

　　2.2 仿真軟件設(shè)置道路交通模型

　　期望車速是每段道路的車輛期望能夠達(dá)到的車速，車輛限制是不同的道路通行的車輛類型可能不一樣，對(duì)于這條三級(jí)道路，并且通行的車輛主要是小轎車和貨車，其他類型的交通流類型都限制通行，人行橫道和自行車道只分別允許行人和自行車通行。路徑分為靜態(tài)路徑和動(dòng)態(tài)路徑，主要是決定車輛的行駛方向。在設(shè)置交通仿真模型中，對(duì)于交通流量和期望車速兩個(gè)任何因素變化，形成的交通模型就不相同，模擬的交通通行能力就不一樣，每一組的交通流量和期望車速對(duì)應(yīng)一組相應(yīng)的交通模型。

　　2.3延誤和行程時(shí)間評(píng)價(jià)道路的通行能力

　　使用VISSIM交通仿真軟件，對(duì)于這條道路設(shè)置不同的交通流量和期望車速。道路的車輛期望車速和道路車流量大小的不同，將道路通行情況分成8種情況，對(duì)于同一種道路期望車速，道路的車流量有四種情況，道路的車速期望分成了兩種情況。道路的交通通行狀況，隨著每一種的車輛行駛速度和路面交通流量不同而不同，對(duì)于每一種車速期望和車流量，道路就有不同的交通狀況，通過(guò)表現(xiàn)道路交通通行狀況的因素體現(xiàn)。

　　車輛到達(dá)交叉路口遵循泊松分布，對(duì)于不同車型構(gòu)成的主路車隊(duì)而言，其等待延誤可能不同。由于主路是由多種車型構(gòu)成的車流且各種車型到達(dá)交叉口互相獨(dú)立，因此首先應(yīng)對(duì)支路的排隊(duì)構(gòu)形及其出現(xiàn)的概率進(jìn)行分析。

　　延誤和行程時(shí)間兩個(gè)因素是評(píng)價(jià)道路通行能力大小，延誤是指車輛在非自由流狀態(tài)下通過(guò)路岔口時(shí)，相對(duì)于道路的交通流在自由流狀態(tài)下需要的多余時(shí)間，時(shí)間越多說(shuō)明道路的通行能力越小，道路越不通暢。行程時(shí)間更是能夠直接判斷交通狀況的因素，行程時(shí)間越大說(shuō)明道路的通行能力越小，通過(guò)同一道路需要的時(shí)間越多。

　　當(dāng)主路排隊(duì)長(zhǎng)度一定時(shí)，隨著主路車流量的增加，主路車流等待延誤呈上升趨勢(shì)，這是符合實(shí)際情況的。由于主路車流量的增加，主路車流密度隨之上升，車輛之間的間隙減小，故支路車輛可穿越的機(jī)會(huì)減少，導(dǎo)致支路車輛的等待延誤增加。

　　2.4車速和交流量對(duì)于道路通行能力的影響

　　通過(guò)改變道路的車流量和車速的大小，來(lái)觀察排隊(duì)長(zhǎng)度、停車次數(shù)、行程延誤和行程時(shí)間幾項(xiàng)判斷道路交通通行狀況，以此來(lái)分析車流量和車速對(duì)于道路通行能力的影響性。道路在不同的交通流量狀況下通行能力不相同，對(duì)于相同一段道路，隨著道路上車流量的增加，道路的通行能力降低，在車流量相對(duì)較少時(shí)，適當(dāng)提高車速能夠提高道路的通行能力，道路對(duì)于車輛疏導(dǎo)能力增加。因此對(duì)于相應(yīng)的道路，應(yīng)該適當(dāng)?shù)靥岣叩缆返男熊囁俣�，但是為了車輛安全，車速的提升高度要有一定的限制，例如在城市主干道車速控制在60千米/小時(shí)，在告訴公路上有些路段的行車速度限制在120千米/小時(shí)，在提高車速增強(qiáng)道路通行能力的同時(shí)也要保證道路安全性。

　　同一種車速狀態(tài)下，不同的交通流狀況，路面的交通狀況不相同，對(duì)于道路在設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)的車速和相應(yīng)的車流量量對(duì)于，但是隨著社會(huì)的發(fā)展和周邊城市的建設(shè)，道路上通行的車流量會(huì)逐漸增加，在達(dá)到道路的通行能力的極限值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)路面交通的堵塞等，這時(shí)的車流量已經(jīng)超出了道路的通行能力。

　　3.總結(jié)

　　對(duì)于道路設(shè)計(jì)速度的限制以及道路在設(shè)計(jì)階段的道路標(biāo)準(zhǔn)，都需要根據(jù)未來(lái)道路所需要的道路通行能力的大小而設(shè)定，以往很多情況下都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷所設(shè)計(jì)的道路限制的速度以及道路的通行能力大小是否滿足所涉及的道路的需求。VISSIM是另一種相對(duì)精確的判斷道路的通行能力大小的方式，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)講，可以在設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，模擬道路的設(shè)計(jì)情況，來(lái)分析道路的限制速度和相應(yīng)狀態(tài)下的通行能力大小，為設(shè)計(jì)提供可靠的參考依據(jù)。

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