公路平面交叉口合理間距研究.pdf

1、公路平面交叉口間距標準的確立為公路網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)以及管理起到指導(dǎo)性的作用。合理的平面交叉口間距有利于提高公路交通的安全性和運營效率，同時有利于維護公路的設(shè)計功能、延長公路的使用年限、便于日后道路交通的管理、節(jié)約能源和減少環(huán)境污染。目前我國對于公路平面交叉口的設(shè)置尚未予以系統(tǒng)規(guī)范，在公路上普遍存在平面交叉口過多、平面交叉口設(shè)置位置隨意性大等現(xiàn)象，不僅影響到公路功能的發(fā)揮，也已成為很大的安全隱患。明確我國公路平交口間距與交通安全、運營效率關(guān)系

2、的相關(guān)機理，由此確定基于安全、運營角度考慮的平交口合理間距標準，是迫切而必要的。有鑒于此，本文依據(jù)“安全第一、兼顧效率”的原則，對公路平交口合理間距進行了研究。 (1)借鑒美國“接入管理”思想，結(jié)合國內(nèi)公路網(wǎng)的特征，提出了適合中國國情的公路功能分類：主要干線、次要干線、主要集散、次要集散、地方道路。以公路的功能等級、技術(shù)等級、車道數(shù)、設(shè)計車速作為特征參數(shù)，建立了公路接入分類標準，共包括四大類九種接入類別；依據(jù)現(xiàn)行標準，為各接入類

3、別規(guī)定了包括設(shè)計服務(wù)水平、通行能力、最低運營速度在內(nèi)的典型設(shè)計參數(shù)。 (2)依據(jù)相交公路的功能等級、平交口控制方式，將公路平交口劃分為交叉口、無信號控制接入口兩類；將平交口間距標準劃分為三種類型：交叉口間距、接入間距、交叉口角凈距。依據(jù)公路接入分類標準，分別對信號交叉口功能區(qū)(上游功能區(qū)、下游功能區(qū))長度進行了界定。 (3)在維護交叉口功能區(qū)完整性的原則下，依據(jù)既有相關(guān)理論，確定了滿足車輛換車道、超車視距、交叉口視距、標

4、志有效性、線形組合、車輛行駛軌跡等要求的信號交叉口理論安全間距?；趪鴥?nèi)外既有相關(guān)資料，從停車視距、右轉(zhuǎn)沖突重疊區(qū)、引道視距、安全交叉視距、接入道路的出口道通行能力、警告標志的設(shè)置要求等方面，綜合確定了公路接入間距標準。經(jīng)對交叉口間距及接入間距制定時所考慮的因素綜合分析，確定了信號交叉口角凈距標準。 (4)在分析兩信號交叉口問路段上交通流運行特征的基礎(chǔ)上，提出了基于交通流穩(wěn)定距離的交叉口安全間距分析方法。依據(jù)此方法，信號交叉口合

5、理間距可由交通流穩(wěn)定距離、交通流平穩(wěn)運行距離、交叉口上游功能區(qū)長度三部分確定。1)對于多車道公路，基于車速離散理論探討了交通流穩(wěn)定距離的判定問題。經(jīng)對現(xiàn)場調(diào)查的交通沖突及車速數(shù)據(jù)分析，CV值(車速標準差變異系數(shù))與交通沖突在路段上分布趨勢一致，可作為間接安全評價指標，并用于判定交通流穩(wěn)定距離。在Vissim仿真環(huán)境下，針對主要干線公路，分析了交通量、最佳信號周期、轉(zhuǎn)向交通量比例、貨車比例對CV值分布趨勢的影響。結(jié)果表明：與交通量相適應(yīng)的

6、最佳信號周期環(huán)境可以作為交通流穩(wěn)定距離判定時的典型環(huán)境；貨車比例可作為修正系數(shù)考慮，在設(shè)計車速100km/h時，取值100m，其它設(shè)計車速條件下進行相應(yīng)折算。對各接入類別多車道公路在理想仿真條件下CV值分布進行了分析，采用三次多項式對分布曲線進行了擬合，并用曲線方程拐點相應(yīng)的斷面作為交通流離散穩(wěn)定點；綜合考慮貨車比例影響系數(shù)后，確定了各接入類別多車道公路的交通流穩(wěn)定距離。2)對于雙車道公路，基于車隊離散理探討了交通流穩(wěn)定距離的判定問題。

7、假設(shè)雙車道公路在離散穩(wěn)定狀態(tài)時車頭時距服從移位負指數(shù)分布，構(gòu)建了上游交叉口出口處及離散穩(wěn)定狀態(tài)下的車間影響度函數(shù)，以及車間影響度函數(shù)隨斷面距離變化的模型。通過對既有資料的分析，確定了車頭時距閾值：最小安全車頭時距為2s；車間互不影響車頭時距為5s?；诂F(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)，對車間影響度模型中的參數(shù)進行了估計，從而確定了通用的雙車道公路車間影響度函數(shù)隨斷面距離變化的模型(復(fù)合負指數(shù))。考核車間影響度曲線的斜率方程，以斜率為-0.1相應(yīng)的斷面作為離

8、散穩(wěn)定狀態(tài)起始點，由此確定了各接入類別雙車道公路的交通流穩(wěn)定距離。3)以各接入類別公路相應(yīng)最低運營車速在10s內(nèi)行使的距離，作為交通流平穩(wěn)運行距離。 (5)依據(jù)既有方法，從理論上分析了考慮區(qū)間運營車速、信號周期的信號交叉口效率間距確定問題。通過現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)，證實了信號交叉口間距對運營效率的影響作用。在仿真環(huán)境下，以區(qū)間行程車速為考核指標，分別分析了交通量、信號周期、有效綠燈時間比與交叉口間距綜合作用下的運營效率變化規(guī)律。在最佳信