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(chē)輛的組成、車(chē)速和車(chē)流密度等。在無(wú)信號(hào)交叉路口的路段，假定車(chē)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(chē)速和車(chē)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(chē)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(chē)速和車(chē)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(chē)速、車(chē)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(chē)輛數(shù)。流通行能力不僅與駕駛員的反應(yīng)時(shí)間、車(chē)輛長(zhǎng)度、車(chē)輛速度、車(chē)頭間距有關(guān)，還與道路的線(xiàn)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(chē)讓行和主路優(yōu)先的次路停車(chē)讓行原則，即主路和次路等級(jí)相差交大時(shí)，主路交通車(chē)輛優(yōu)先通過(guò)交叉路口，次路車(chē)輛等候主路車(chē)輛通行，當(dāng)住路車(chē)輛的車(chē)頭間距較大能夠滿(mǎn)足次路車(chē)輛穿插通行時(shí)，次路車(chē)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(chē)輛需要停車(chē)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(chē)道組成的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)道的三級(jí)公路，非機(jī)動(dòng)車(chē)輛和機(jī)動(dòng)車(chē)輛組成混合交通，采用護(hù)欄將自行車(chē)道與機(jī)動(dòng)車(chē)道分隔，道路內(nèi)側(cè)設(shè)置有停車(chē)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(chē)速分布，每段道路的線(xiàn)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(chē)輛的車(chē)速，使車(chē)輛能安全通過(guò)交叉口。觀光二號(hào)路段中的車(chē)輛行駛速度相對(duì)觀光一號(hào)和三號(hào)路段上的車(chē)輛的.車(chē)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(chē)輛會(huì)相應(yīng)地降低車(chē)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(chē)道類(lèi)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(chē)駕駛員認(rèn)為他與前車(chē)之間的距離小于其心理（安全）距離時(shí)，后車(chē)駕駛員開(kāi)始減速。由于后車(chē)駕駛員無(wú)法準(zhǔn)確判斷前車(chē)車(chē)速，后車(chē)車(chē)速會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)低于前車(chē)車(chē)速，直到前后車(chē)間的距離達(dá)到另一個(gè)心理（安全）距離時(shí)，后車(chē)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(chē)速是每段道路的車(chē)輛期望能夠達(dá)到的車(chē)速，車(chē)輛限制是不同的道路通行的車(chē)輛類(lèi)型可能不一樣，對(duì)于這條三級(jí)道路，并且通行的車(chē)輛主要是小轎車(chē)和貨車(chē)，其他類(lèi)型的交通流類(lèi)型都限制通行，人行橫道和自行車(chē)道只分別允許行人和自行車(chē)通行。路徑分為靜態(tài)路徑和動(dòng)態(tài)路徑，主要是決定車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)速。道路的車(chē)輛期望車(chē)速和道路車(chē)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(chē)速，道路的車(chē)流量有四種情況，道路的車(chē)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(chē)輛行駛速度和路面交通流量不同而不同，對(duì)于每一種車(chē)速期望和車(chē)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(chē)輛到達(dá)交叉路口遵循泊松分布，對(duì)于不同車(chē)型構(gòu)成的主路車(chē)隊(duì)而言，其等待延誤可能不同。由于主路是由多種車(chē)型構(gòu)成的車(chē)流且各種車(chē)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(chē)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(chē)流量的增加，主路車(chē)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(chē)流量的增加，主路車(chē)流密度隨之上升，車(chē)輛之間的間隙減小，故支路車(chē)輛可穿越的機(jī)會(huì)減少，導(dǎo)致支路車(chē)輛的等待延誤增加。

　　2.4車(chē)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(chē)流量和車(chē)速的大小，來(lái)觀察排隊(duì)長(zhǎng)度、停車(chē)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(chē)流量和車(chē)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(chē)流量的增加，道路的通行能力降低，在車(chē)流量相對(duì)較少時(shí)，適當(dāng)提高車(chē)速能夠提高道路的通行能力，道路對(duì)于車(chē)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?chē)速度，但是為了車(chē)輛安全，車(chē)速的提升高度要有一定的限制，例如在城市主干道車(chē)速控制在60千米/小時(shí)，在告訴公路上有些路段的行車(chē)速度限制在120千米/小時(shí)，在提高車(chē)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(chē)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(chē)速和相應(yīng)的車(chē)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(chē)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(chē)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(mǎn)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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