玄武湖隧道东进口交织区改善方案研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

研究目的:基于对道路行车速度、道路标志标线和交通流理论的分析以及城市快速路服务水平分析,结合快速路实际调查数据,通过利用Vissim仿真软件进行交通流模拟,并对仿真结果的精确度进行评价,以得出车辆汇入交织区的最佳角度和速度、合理优化路面标线。

研究意义:近年来随着城市路网体系不断的完善,越来越多的快速路不断建成并且承担着城市内部主要的交通流。而快速路的合流区是快速路网中的关键部位,合流区的拥堵经常会波及到主线上游路段、汇入匝道路段等严重影响城市快速路服务水平。本文利用Vissim模拟仿真软件进行道路车辆运行轨迹分析,对比车辆以不同的汇入角度和汇入速度情况下交织区路段的延误,以得出车辆在城市快速路交织段的合理速度以及路段连接点导流线的汇入角度,尽量减少由于交织区间造成快速路的影响。

针对车辆的到达方式,平均车头间距,平均车头视距,行车速度等建模与计算该地区的通行能力和服务水平,同时还以Vissim、Transmodel等仿真软件作为虚拟实验的基础。本次仿真采用的是Vissim模拟软件。

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2. 国内外研究现状分析

国外对于交织区的研究起步较早,对于交织区的分类和通行能力计算有自己的模型,但是国内研究起步较晚并且大多数以国外的模型为基础进行改动。

20世纪五十年代国外学者开始了对交织区的研究,其中最为著名的就是美国出版的《道路通行能力手册》,在1950年第一版中手册定义交织区的概念,同时在旧金山进行试验测定了交通量、车道数和交织区的长度来计算交织区的车辆速度,并为今后的交织区方面研究奠定基础。1965年美国出版HCM1965对HCM1950进行了修改,将原有的交织区划分为简单交织区的多重交织区。HCM1997将交织区的运行分为了约束和非约束两种模式,以交织车辆占用车道数为评判标准。HCM2000根据交织区交织车辆进行车道变换的次数将交织区分为A型、B型、C型,根据不同构型、不同车道数的交织区给出了交织流量比的最大限制,并说明分类适用条件为交织区长度不得超过750米,同时利用交织区构型、交通量比、交织长度和自由流车速等参数对交织区的通行能力进行试算并给出了相应模式下的通行能力。HCM2010中给出了完整的交织区通行能力评估五步骤:基础数据采集-流量调整-确定构型特征-确定最大交织长度-评估交织区通行能力,且给出了合理的交织区通行能力评估公式。

国内的研究开始的较晚,随着我国公路建设的不断发展发展和机动化水平的加快,这对交织区交通流理论有了更加深刻的了解,国内对由于交织区的研究始于环形交叉口的研究中,东南大学的东南大学徐吉谦教授通过对国外研究方法的综述,提出了穿插间隙理论用于环形交叉口通行能力分析的方法。陈金川教授通过对我国北京、上海等大城市交织区实际运行状况观测,分析了交织区内的车辆运行特性,引入有效车头时距来进行交织区通行能力分析进一步计算得到极限流率来估计通行能力,还探讨了有效车头时距利用率对交织区通行能力的折减情况。孟祥燕教授2006年针对HCM中A类交织区通行能力进行了研究,建立了高等级道路交织区运行特性分析的线性规划模型和通行能力模型,并采用TSIS软件对高等级道路交织区通行能力进行了微观仿真验证。谢寒等人2012年分析成都市快速路交织区4级服务水平上半部状态的车流速度、换车道次数、密度等,建立不同车道上换车道次数与速度和交通密度之间的系列最优拟合模型。蔡雯娟2013年重点对城市快速路A类交织区的交通流特性和通行能力进行研究。冯星宇2015年改进了HCM2010中的快速路交织区速度预测模型,且进一步明确交织区服务水平的分级标准。孙剑等2016年提出适合城市交织区运行特性的新通行能力估计模型,并与传统方法进行对比分析。

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3. 研究的基本内容与计划

一、主要研究内容方案拟定

1、路段基础数据调查

调查玄武湖隧道与其他辅路汇入处的车道宽度,汇入角度、车辆的行驶速度,以及一些标线的设置情况,同时确定交织区的长度,选择高峰小时并且记录高峰小时的车辆数目。

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4. 研究创新点

通过合理的渠化、控制速度等手段改善现有快速路的不合理之处,在节约成本的前提下提升现有快速路的服务水平。

本次研究通过采用对比分析的方法,首先通过国内和国外的对比选择合理的交织区的模型计算交织区的通行能力,通过微观仿真得到延误、冲突率等指标对快速路的服务状况进行评价。

然后对现有道路进行渠化,设定速度,然后对比前后的主要评价指标,得出合理车辆行驶速度,以及相关的道路渠化方案。

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