时间：2022-06-23 11:27:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇道路通行能力分析，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：施工区域、生灭循环系统、通行能力、输入率、输出率
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
1.引言
近些年来，由于城市道路改扩建,路面破损等原因，施工作业区随处可见，施工作业区是交通流的瓶颈处，是影响道路畅通的关键位置，我国对城市道路施工作业区的通行能力研究处于刚刚起步的阶段，计算施工作业区的通行能力对于指导该处的交通组织和安全措施有非常重大的意义。
现有对施工区域通行能力的计算普遍存在不足，一是：影响施工作业区通行能力的因素很多，也很复杂，通常通行能力的计算方法不可能将所有的因素考虑进去，车辆进出施工区域受随机因素影响较大，无明显的规律。二是：施工区域实际流量常常并未达到通行能力，但还是常出现排队过长的的现象，在于并没有把施工区域通行能力与物理通行能力区分开来，导致通行能力值偏大。本文引进生灭循环系统方程，将其做一个黑箱处理，只关注系统的输入和输出率，此方法是一种基于物理通行能力下考虑车流运行特性的修正的通行能力计算方法。
2.施工区域通行能力建模、分析
2.1 研究思路
图一 施工区域示意图
距离封闭车道越远的车道，其通行能力值越大，从图一中看，封闭车道A，通行能力值 ，按单位车道计算，每远离施工区域一个车道，其通行能力值将增加3%左右 ，本文利用此结论仅研究B一个车道。
高峰期间，车辆在施工区域换道几率很小，车辆出现排队时，施工区域车流量可接近最大值，可假定施工区域跟车车辆为m，m辆车驶出施工区域后，立即有m辆车驶进施工区域，此时接近施工区域的物理通行能力，随着排队长度的增加，车流量越稳定于一个值，此值与物理通行能力相差不大，但高峰时段，车辆到达率达到或超过物理通行能力时，排队长度将增加，排队长度的增加同时也导致了延误的增加，因此物理通行能力作为标准不太恰当，需建立一种将排队延误控制在一定水平下的新评价指标。
本文建模的过程分2步，首先建立物理通行能力的模型，然后把B车道车辆的进出拟合为一个生灭循环系统，物理通行能力作为系统的输出率，总的到达率作系统的输入率，建立一个生灭循环系统的状态方程，通过数学归纳法推导出施工区域内不同跟车车辆下车辆到达率所满足的不等式，跟车车辆一定的施工区域内，车辆到达率的最大值作为通行能力。
2.2建模
高峰时段，无换道超车行为，跟车车辆为m，到达率为 ,总到达率 （输入率），车辆进入施工区域的时间为 ，驶出施工区域的时间为 ，最小安全反应车头时距为 ，g/c表示施工区域下游的绿信比，A表示物理通行能力 ，B表示施工区域通行能力。
生灭循环系统的转出率即物理通行能力公式如下：
根据生灭循环系统的数学公式得生灭循环方程组 ：
图二 生灭循环系统状态示意图
系统中无跟车车辆，即 =0时，生灭方程为： (1)
系统中有 辆跟车车辆，生灭方程为:
(2)
表示系统中跟车车辆为 的概率， =0，1，2……
(1)、(2)公式递推得：
当 时,
(3)
当 时，
(4)
并且有
(5)
(3)(4)(5)通过数学归纳法推导证明m辆跟车 的计算公式：
当 时
……
当 时，只要同时到达的车辆大于等于跟车车辆， ,因此实际上 ，因此
(6)
当 时
……
(7)
同理可推导 公式：
(8)
基于排队延误控制在一定水平下的排队概率为 ，根据以下方程
或(9)
将(3)(4)(6)(7)(8)代入(9)，利用MATLAB运算符求解，得不同跟车车辆下车辆到达率的不等式方程组：
(10)
(11)
(12)
根据给定的跟车车辆从(10)(11)(12)中计算允许的车辆最大到达率作为通行能力，用下述公式表示：
(13)
2.3实例分析
本文通过对长沙市五一大道、芙蓉中路、书院路等多处施工区域进行数据采集获得：车辆进入和驶出施工区域的时间 ，前后车辆的安全时距 ，最小安全反应车头时距绿信比分g/c=0.5和g/c=1两种情况，施工区域长度分别为0.1km、0.15km、0.2km，限速通常为40km/h。
所有类型的车辆均折算成小型车，折算系数采用亓会杰在“高速公路改扩建期间施工路段通行能力研究”一文中用SEV方法计算所得系数 。折算后小车的长度均采用上海大众公司的桑塔纳，全长4.55m，跟车车辆：
根据TRB对车辆进出施工区域状态的研究，排队概率 定为15%比较合适，利用MATLAB软件求解，得通行能力B如下表:
3.结语
从结果得知，施工区域的通行能力与物理通行能力计算结果相差甚大，把物理通行能力作为设计和规划的参考不太合适，本文引进生灭循环系统方法从一定程度上解决了这种问题，希望本文能给今后施工区域通行能力的研究提供一定的参考。
4.参考文献
[1] 杨庆祥.施工作业对城市道路通行能力的
影响分析[J].西部交通科技，2008，
[2] 姚祖康.道路与交通工程系统分析[M].北
京：人民交通出版社，1996,12:96-1
关键词：施工区；通行能力；影响因素；VISSIM仿真；敏感性分析
中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：
0 引言
随着我国经济持续快速发展，高速公路的建设十分迅猛。但是，我国大量早期建设的国家路网干线高速公路以双向四车道为主、技术标准低，已经不能满通量增长的需求。因此，对这些高速公路进行改扩建，提高它们的技术标准和通行能力，势在必行。围绕施工区基本路段的通行能力在不同因素影响下的变化趋势进行研究分析，得出各个因素对施工区基本路段通行能力的敏感性大小势在必行。
1 概述
1.1 施工道路区段划分[1]
根据《公路养护安全作业规程》(JTG H30) [1]将养护维修作业控制区分为警告区（S）、上游过渡区（LS）、缓冲区（H）、工作区（G）、下游过渡区（Lx）及终止区（Z）六部分。
1.1.1警告区（S）
在养护维修作业控制区各区域中，警告区的作用十分重要。警告区从最前面的施工标志牌开始到工作区的第一个渠化装置为止。
1.1.2上游过渡区和下游过渡区（LS）&（Lx）
为了防止车流在改变车道时发生突变，需要设置一个改变车道的过渡区，以使车流的变化缓和平滑。过渡区一般有两种：上游过渡区和下游过渡区。
1.1.3缓冲区和下游缓冲区（H）
缓冲区是过渡区到工作区之间的一段空间，它的设置主要考虑到假设行车驾驶员判断失误，有可能直接从过渡区闯入工作区，造成人员伤害和设备的损坏。
1.1.4工作区（G）
工作区是养护维修作业的工作场所，也是养护维修作业人员工作、堆放建筑材料、停放施工设备的地方。
1.1.5终止区（Z）
终止区为通过或绕过养护维修作业地段的车辆提供一个调整行车状态的路段。
1.2 通行能力概念
通行能力是指在一定的道路、交通、控制和环境条件下，对应于一定的行驶质量即服务水平，在某一道路断面上单位时间所能通过的最大车辆数。通行能力反映了道路所能承受的交通负荷能力。
2 施工区特性及其通行能力影响因素
2.1 施工区特性
2.1.1 施工区驾驶员交通特性分析
在高速公路上行驶的车辆与其驾驶员、车辆和道路环境构成了典型的人机环境系统。在该系统中，车辆驾驶员是最活跃的要素，是保证道路交通系统安全化功能的关键，对行车安全起着主导控制作用。
2.1.2 施工区道路特性分析
道路特性一般包括道路的几何线形等特性，包括车道宽度、车道数、右侧路肩侧向净空，道路的纵向线形和车道组合。
2.2 施工区通行能力影响因素
高速公路改扩建工程施工期间的道路、交通、管制条件等诸多方面会发生显著的变化，对施工路段的通行能力影响很大。影响高速公路改扩建工程施工区通行能力的因素，总体归纳起来主要有以下几个方面[3]：封闭行车道数；大车率；施工区限速及其频率；车道封闭形式；纵坡坡度；侧向净空。
3 通行能力影响因素敏感性分析方法
3.1 VISSIM简介
VISSIM 软件是德国 PTV 公司开发的微观仿真软件，车辆的纵向运动采用了心理——生理跟车模型，横向运动（车道变换）采用了基于规则的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型[4]。
3.2 建立交通仿真模型
1）仿真路段的建立（单向）； 2）设定各个交通参数； 3）设置车辆行驶规则； 4）仿真与评价。
4 仿真算例与敏感性分析
4.1 建立仿真路段
由《公路养护安全作业规程》（H.07.JTG H30-2004）中第三章养护维修作业控制区关于各个区段长度布设要求，可知：①当施工区段为高速公路或一级公路，设计速度为120或100km/h时，警告区最小长度为1600m；②车道封闭上游过渡区最小长度，在限速60km/h、封闭车道宽度3.75m时为90m；③缓冲区的最小长度宜取 50m；④工作区本文暂定500m；⑤下游过渡区的最小长度宜取 30m；⑥终止区最小长度宜取 30m。
4.2 仿真生成数据
本文中分析一种影响因素的变化时，要同时控制其他因素必须在不变的条件下，即当分析一种因素时其他因素处于一种理想状态，定义理想状态为单向双车道施工区，小汽车期望速度120 km/h，大客车为80 km/h，大车率为0%，纵坡为0%，封闭外侧车道，则仿真如下：
1）其它条件不变（封闭外侧车道），改变大车率的数值分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%，仿真数据所示：
表1不同大车率的通行能力
2）其它条件不变（封闭外侧车道），改变道路纵坡数值分别为-3%、-2%、-1%、0%、1%、2%、3%，仿真数据所示：
表2不同纵坡的通行能力
3）其他条件不变（封闭外侧车道），限速方法分别采用二级限速和一级限速，一级限速分别用80km/h和60km/h，仿真数据所示：
表3不同限速模式的通行能力
由上述仿真数据，在不同影响因素下的通行能力数值，通过计算其各自的标准偏差可以得出：
表4影响因素的标准偏差
不同影响因素变化下的施工区路段通行能力大小的波动，通过对模拟数值的分析可以得出大车率的变化对通行能力的影响最大，即施工区路段通行能力大小对路段内大车率的变化最敏感，道路纵坡与限速模式次之。
5 小结
本文具体针对高速公路施工区路段的封道形式、大车率、纵坡和限速模式进行了仿真分析，得出了这些因素对通行能力的敏感性程度。高速公路改扩建施工区情况复杂多变，对施工区技术人员进行交通组织能力要求较高，因此能够通过一定的模拟分析与计算获得相关的影响因素对通行能力敏感性大小，在理论上可以给予技术人员一定程度的参考。
参考文献
[1].H.07.JTG H30-2004《公路养护安全作业规程》.
（吉林大学军需科技学院，吉林长春130062）
［摘要］本文以2013年数学建模A组题为依托，主要探讨了在一个实际的过程中，车道占用对于交通流的影响情况。现今城市道路具有交通流密度大、连续性强等特点，一条车道由于交通事故、路边停车、占道施工等因素被占用也可能会导致路段所有车道的通行能力降低，所以建立数学模型来降低这种负面影响就尤为重要。本文应用了EXCEl和MATLAB软件来解决在实际工作中的模型可能产生的问题*。文章来源：2013“高教社”杯全国大学生数学建模竞赛吉林省赛区二等奖。
［
关键词 ］二流理论；量排队长度；回归分析
［DOI］10.13939/j.cnki.zgsc.2015.22.105
1问题重述
本文以2013年数学建模A题的实际问题为原型，同时为了帮助理解特制作表格如下：在发生拥堵时，可以发现在每次长度到达120m时会有一个最高的峰值，
案例中直接反映了从事故发生至撤离期间该横断面的车流量情况，因此对于该横断面的实际通行能力的估测，主要是对案例中给出的时间、路程等数据的转换与处理，因此对于数据的转换处理应分步进行，考虑如以下步骤处理。
第一，由案例已知发生事故路段车道分为1、2、3 三道，以每一道为参考对象。
第二，将案例中事故发生时间分为两段，即事故初始尚未对道路通行能力有明显影
响时和道路堵车高峰期两段。
第三，根据车辆通过案例中标出120 米区域所用的时间和120m 这两个条件可以算出车辆在某个时段通过某一车道的平均速度。
第四，再将所求速度代入修正后的道路通行能力公式中算出事故发生至撤离期间每段时间的道路通行能力值。
通过分析统计案例高峰期事故横断面车流量，通过比较可以发现同一横断面交通事故所占车道不同对该横断面实际通行能力影响的差异。案例中事故所占车道为2、3 车道，事故发生期间共有6 个高峰期；同一案例不同时间案例中事故所占车道为1、2 车道，事故发生期间共有8 个高峰期。
2建立模型
2.1符号约定
v——平均行车速度（km/s）；N——实际道路通行能力；l0——车头最小间隔（m）；l反——司机在反应时间内车辆行驶距离（m）；l 车——车辆平均长度（m）；N0——初始时刻上、下游断面之间的车辆数；Nu（t）——t时刻通过上游断面的车辆累计数；Nd（t）——t 时刻通过下游断面的车辆累计数；N次——次干路上可以通过的交通量；N主——主干路上单向三车道车流通过量；T1——主干路上车流允许车辆穿越的最小车头驶距与次要道路的交通管理有关；T2——次干路上饱和车流的平均车头时距。
2.2将案例1和案例2转化为表格分析
将案例1和案例2转化为表格分析，具体见表1。根据理想条件下建立的车流计算模型的路段基本通行能力计算公式如下：
通行能力
N=3600/t0=1000v/l0=3600/（l0/v/3.6）
因为：l0=l反+l车+l制+l安
其中：l反——司机在反应时间内车辆行驶距离（m）；
l车——车辆平均长度（m）
l制——车辆的制动距离（m）；
l安——车辆间的安全距离（m）。
说明：（1）对于不同规格的轿车这四个量的差异很小，可忽略不计。
（2）由于本题中的车道宽度为3.25m 小于理想条件的3.65m，所以需要用车道宽度对通行能力的影响修正系数0.941k对基本通行能力予以折减。
（3）由于每个N 都要乘以1 k，故对N 的变化过程无影响。所以可以认为实际道路通行能力N 是车辆的平均速度v的正比例函数，则实际道路通行能力N 的变化过程规律即满足v的变化过程规律，所以可对事故发生至撤离期间实际道路通行能力做如下描述。
首先对整个横断面做宏观描述，即在事故发生初始虽然横断面未有大量车辆排队。但是有部分车辆在路边停靠，所以横断面实际通行能力也受到一定影响，有中幅度下降；而事故发生堵塞高峰期时由于车辆排队长度达到一定长度，横断面实际通行能力大幅下降；事故撤离后横断面实际通行能力基本恢复正常。
接着对横断面中的车道一、二、三 分别进行微观描述，具体见表2。
总结：由统计表可以明显地发现案例2 与案例1 有以下3 点不同，进而最后导致事故所占车道不同对该实际通行能力影响的不同。
（1）案例2 的堵车高峰期明显比案例1 的堵车高峰期多。
（2）案例2 的堵车高峰期的车辆数明显比案例1 多。
（3）案例2 的堵车高峰期的持续时间明显比案例1多。
即案例2 中事故所占车道对横断面实际通行能力的影响明显比案例1 中事故所占车道对该横断面的实际通行能力影响更大，因此我们主要以案例2为着眼点。
2.3模型分析
单车道路段当量排队长度模型。
首先考虑单入口单出口不可超车的单车道路段。
根据流量守恒原理得：（1）N0为初始时刻上、下游断面之间的车辆数；Nμ（t）为t 时刻通过上游断面的车辆累计数；Nd（t）为t 时刻通过下游断面的车辆累计数；N（t）为t 时刻上、下游断面之间的车辆数。
根据二流理论：（2）整理得：（3LD（t）为t 时刻上下游断面之间的当量排队长度；L为上下游两断面之间的距离；Km为上下游两断面之间的交通流最佳密度；KJ为上下游两断面之间的交通流阻塞密度。
由案例一可以观测出路段车辆排队长度与事故持续时间成正比 即（4）。为了分析（4）的适用条件，令K（t）表示 t时刻上下两断面之间的平均密度，则k（t）×N0×Nu（t）×Nd（t）/L。有宏观角度分析密度与流量之间的关系。当0＜K（t）<Km时，上下两路段交通流处于最佳行驶状态。因为车辆排队长度既不会为0 也不会超过路段长度，即0＜LD（t）<L。所以（4）的适用条件是KmK（t）<KJ。
3总结
本文的模型建立用到了excel和matlab的软件，同时创新性的用到了当量排队理论，由于当量排队长度可很好反映排队长度，因此建立当量排队长度与上游车流量，通行能力关系，再根据数据，采用回归分析，数据拟合来分析排队长度与事故发生时间的关系，这种做法有很强的实践意义和推广的价值。而基于二流理论建立的两个模型，操作简单，直观易懂，与当量排队理论结合可以更好地描述拥挤路段的交通流拥挤程度。
参考文献：
［1］组委会.2013 年高教社杯全国大学生数学建模竞赛A 题［EB/OL］.（2013-09-13）.http//mcm.edu.cn/problem–2013.html.
关键词：公路通过能力车速流量关系研究
1简介
在公路投资分析和交通工程中，经常要用到道路通行能力及车速——流量关系，国外对不同的道路及交通特性条件下车速与交通量及通行能力的关系做过大量的的研究，其中最有影响的莫过于1965年出版的美国《道路通行能力手册》(HighwayCapacityManual，简称HCM)以及后来的1985年修订本。最近，世界银行又在印度尼西亚开展了一项大规模的公路通行能力研究，其研究结论中不少与HCM的结论相似。
国内在这方面也开展过一些研究，交通部公路科研所完成了双车道公路通行能力研究，交通部公路规划设计院与全国5个省的交通部门协作完成《山区公路技术经济指标》(以下简称《指标》)研究等，《指标》的研究建立了山区低等级公路的车速——流量关系。但从总体上说，这方面研究无论是在深度还是在广度上均是有限的。
1994～1995年，交通部和世界银行联合委托我院及澳大利亚的RUSTPPK公司和蔡摩根公司一道开展了“公路投资优化和可行性方法改善研究”工作，用理论分析与实测数据验证相结合的办法，对不同道路等级的通行能力及不同车型的车速——流量关系做了比较深入的研究，并建立了相应的数学模型。本文将介绍这一研究的主要成果。应当指出，这里建立的车速——流量关系及公路通行能力主要是针对可行性研究中的测算车辆运营成本而建立的，它的应用范围主要是宏观分析。如果用于交通工程分析，则模型还应更细一些，如道路的局部几何条件等均应考虑在内。
2公路和车辆分类
2.1公路的分类
我国公路目前分为两大类：汽车专用公路和普通公路。汽车专用公路又分为高速公路、一级公路和二级公路；普通公路分为二、三级和四级公路，各类公路的几何要求在《公路工程技术标准》中有严格的定义，这里不再赘述。
2.2车辆的分类和换算系数
目前我国将汽车分为六类，即小客车、大客车、小货、中货、大货、拖挂，考虑到面包车(包括中巴)和小轿车虽然同属小客车，但它们的动力性能、行驶速度区别较大，在本次研究中又对它们加以区分。各类车辆换算系数(以中型汽车为标准车型)如表1。
表1
车辆类型
换算系数
车辆类型
换算系数
小轿车
0.5
中货
1.0
面包
0.5
大货
1.0
大客
1.0
拖挂
1.5
小货
1.0
拖拉机
1.0
3公路通行能力的测算
公路通行能力是指在给定的道路和交通条件下，公路上的某个断面或某个规定的路段上单位时间内平均能够通过的最大车辆数，一般采用小时为单位，故通行能力一般以每小时能够通过的最大车辆数计。
道路条件是指公路的几何特性，包括车道的数量和宽度、路肩宽度、侧向系宽、设计车速、平面和纵面线型等要素。交通条件是指道路上交通流的特性，包括车型分布、交通量的大小及车流在不同车道上的分布等要素。
在“标准”或“理想”条件下的通行能力为基本通行能力，在这里，我们将符合《公路工程技术标准》的道路称之为满足“标准”条件。一个路段确实能达到的通行能力称为实际通行能力，它是通过考虑道路、交通条件后对基本通行能力修正后获得的。
当实际交通条件与“理想”条件不同时，在本研究中所采取的处理方法是在计算交通量时按换算系数将不同类型的车辆换算成标准中型车，建立车速——流量曲线时分车型进行。在影响通行能力的各种几何条件中，路面宽度是最主要的因素，当路面宽度与《公路工程技术标准》中的要求的宽度不同时，必须对基本通行能力进行修正。公路两侧的商业活动、停车、行人活动等通常称为路边“摩阻”，它们也会对通行能力产生一定的影响，同时，路边“摩阻”也会对车速产生影响。对公路来说，路边“摩阻”对车速的影响比对通行能力的影响要大一些，因此，我们这次采取了修正车速而不修正通行能力的做法。
根据美国《道路通行能力手册》所述，水平直线上的4车道、路面宽为14m的公路路段的理论通行能力为4000标准车/h，或1000标准车/车道/h(2000小汽车/车道/h)，由于我国车辆的动力性能较差及存在着混合交通(这样外侧车道路利用不充分)，理论通行能力将小于这一数字。根据对广佛高速公路观测数据分析，每小时每个车道能力约为800辆中型车，因此，我们以这一数值作为高速公路和一级汽车专用公路的基本通行能力。平原地区路面宽为9m的双车道三级公路的基本通行能力约为1200辆/h中型车，其它各种等级公路的基本通行能力均以这些数据为基础，并考虑车道宽度、计算标准和路肩宽度而测算的。各类公路的基本通行能力见表2。
汽车专用公路及普通公路基本通行能力表2
道路类别
等级
地形
车道宽度(1)
(m)
路肩宽度
(m)
通行能力(2)
汽车专用公路
高速公路
平原微丘区
3.75
2.50
800
山岭重丘区
3.75
2.5/2.0
750
一级
平原微丘区
3.75
2.50
800
山岭重丘区
3.50
2.5/2.0
750
二级
平原微丘区
8.00
3.00
1200
山岭重丘区
7.50
1.5
1100
普通公路
二级
平原微丘区
9.00
3.00
1200
山岭重丘区
7.00
0.50
800
三级
平原微丘区
7.00
1.50
700
山岭重丘区
7.00
1.50
600
四级
平原微丘区
3.50
0.0
200
山岭重丘区
3.50
0.0
180
注：(1)指汽车专用公路单车道宽度或普通公路的双车道宽度；
(2)汽车专用公路和普通公路分别以(标准车/h/车道)和(标准车/h)为单位。
高速公路和一级汽车专用公路的车道宽度是固定的，即在平原微丘区每个车道为3.75m，山岭重丘区为3.5m，因此，不需要做宽度修正。但是，路面宽度对其它公路的通行能力却有着十分重要的影响，当路面宽度与《公路工程技术标准》规定的宽度有出入时，必须考虑采用宽度修正系数对基本通行能力进行修正，亦即：
C=fw*Co
式中：C——实际通行能力；
fw——宽度调整系数；
CO——基本通行能力。
某个等级公路的宽度修正系数是这样测算的：首先测算标准宽度下的基本通行能力，并测算一个假想的4车道、路面宽度为14m的同类公路的基本通行能力，然后采用线性内插法求取修正系数。宽度修正系数fw可以通过下式计算：
fw=aW+b
式中：W——行车道宽度；
a，b——系数，见表3。
宽度修正系数表3
公路类别
等级
地形
a
b
汽车专用公路
二级
平原微丘区
0.22
-0.778
山岭重丘区
0.196
-0.269
普通公路
二级
平原微丘区
0.250
-1.250
山岭重丘区
0.286
-1.000
三级
平原微丘区
0.265
-0.857
山岭重丘区
0.286
-1.000
四级
平原微丘区
0.619
-1.167
山岭重丘区
0.619
-1.167
4车速——流量关系
4.1简介
车速——流量关系一般形式，当交通量较小时，车辆之间的干扰不大，高速行驶的车辆超车机会较多，此时，车辆行驶的速度主要取决于其机械性能和道路几何特性，我们称这时交通流状态为自由状态。随着流量的增大，车速也随之降低，开始时，降低的速度不是很大，当交通量接近道路的通行能力时，降低的速度增大。当交通量达到通行能力时，车流量达到最大值。当更多的车辆试图进入道路时，交通流变得不稳定，流量开始下降，同时车速也会进一步下降。
对车速——流量关系产生影响的主要因素包括：
(1)地形及道路几何特性，如平纵线型、视距等；
(2)车辆特性；
(3)非机动车的混入；
(4)路边“摩阻”。
4.1.1对地形及道路几何特性的影响考虑
道路的平面线型及视距在设计中往往取决于设计车速，而设计车速又与地形及道路等级密切相关。为此，我们针对不同道路等级及地形(平原/微丘区和山岭/重丘区)分别建立了车速——流量关系。
纵坡对车速的影响主要取决于坡度、坡长以及车辆的爬坡性能，在平原微丘区，纵坡对车速的影响非常小，通常可以忽略不计，山岭重丘区纵坡对车辆的影响是通过修正系数来反映的。
4.1.2对车辆特性的影响的考虑
由于不同汽车之间的机械性能差异很大，它们对应的车速——流量关系也有很大的不同，为了能反映这种差异，我们分别建立了不同车型的车速——流量关系，考虑的车型有以下7种：(1)小轿车，(2)面包车，(3)大客车，(4)小货，(5)中货，(6)大货，(7)拖挂。
4.1.3对非机动车的影响的考虑
非机动车(如人力车、自行车)对车辆的行驶速度有相当大的影响，考虑的方法有两种：一是将非机动车转换成标准车(如标准中型车)，然后在计算车速时将其计入交通量；或者根据非机动车流量的大小测算需要的行驶宽度，然后在计算通行能力时在路面宽度中将这部分扣除。
前一种方法实际上修正的是交通量/通行能力比(v/c比)中的分子，而后者则是修正的分母，尽管大家对这两种方法尚存不少争议，但在目前条件下两种方法均可使用，相对而言，前一种方法更为直观和通俗易懂一些，因此本次研究采用前一种方法。
4.1.4对路边摩阻影响的考虑
路边摩阻通常是指那些对车速带来负面影响的开发活动，如人行道、交叉口、街边商店，影响的程度取决于开发的程度。由于这种开发程度很难定量描述，因此建立一套标准的修正系数的难度很大。然而，对于某个特定的路段，这种修正系数却不难确定，可以通过比较实际行驶时间与理论行驶时间(得自车速—流量关系)来确定。因此，在这个研究中我们建议采取这种处理方式。
4.2车速——流量关系的型式
多车道汽车专用公路与单车道或双车道普通公路的主要区别在于超车机会。对单车道或双车道普通公路而言，车辆的超车机会取决于双向流量以及车速的分布，当超车视距不够时，所有希望超车的车辆形成一个车队，其行驶速度受车队中速度最慢的车辆控制。因此，在道路的通行能力尚未达到时，不同车型车辆的行驶速度即趋一致。对多车道公路而言，一个方向至少有两个车道，超车可以在一个行驶方向完成，超车所需要的车头间距将小很多。因此，只有在交通量接近通行能力时不同车型的车速才能趋一致。
二级汽车专用公路及普通公路、多车道汽车专用公路的车速——流量的一般关系。每条曲线代表一种车型的车速流量关系。从中可以看出，单、双车道普通公路及二级汽车专用公路的车辆的行驶车速随交通量增大而降低，当交通量达到一定水平(未达到通行能力)时不同车辆的行驶速度趋于一致，然后各种车辆以相同的车速行驶直至达到通行能力。我们将车速趋于一致时的交通量定义为收敛交通量，相应的车速为收敛车速；达到通行能力时的交通量为饱和交通量，相应的车速为饱和车速。对于汽车专用公路而言，当交通量较小时，不同的车型其行驶速度也有所不同，随着交通量的增大，所有的车速均有所下降，当交通量达到通行能力时，所有的车辆均以饱和车速行驶。
5车速——流量关系的研究
5.1山区公路技术经济指标研究
《指标》研究共收集了5省范围内的163个路段的资料，这些路段覆盖了山区二、三、四级普通公路，我院在对这些数据进行分析后建立了车速——流量关系。
《指标》是我国首次大规模进行这方面的研究，比较系数、完整，其结果比较可信。因此，在建立普通山区公路的车速——流量模型时，我们直接引用了这些关系，并以此为基础，调整后建立了平原地区的车速——流量关系。
5.2研究范围
本次研究主要收集了《指标》研究未覆盖的高速公路、一级汽车专用公路和二级汽车专用公路。
二级汽车专用公路的车速——流量关系与普通二级公路相似，它们的主要区别在于二级汽车专用公路的自由流车速、收敛及饱和车速比普通二级公路要高一些。本次研究特针对二级汽车专用公路这些指标采集了数据。
由于国内关于高速公路和一级专用公路车速——流量关系的研究有限，很难基于现有的数据建立车速——流量关系，因此，我们进行了比较大范围的实地观测，收集了更多的资料。
通过分析实测数据，我们测算了自由流下各种车型的车速。需要指出的是除广佛路以外，几乎所有的调查路段交通量均不大，收敛车速及饱和车速只能参照一般经验以及美国《道路通行能力手册》和印度尼西亚研究结果进行确定。
本次研究实测的路段主要为近年来完成的高速公路和一、二级汽车专用公路，年平均日交通量在5000～30000辆中型车之间，既包括平原地区的公路，也包括山区公路，路段的基本情况见表4。
观测路段一览表表4
省份
路名
路段
编号
路段长度
(km)
纵坡
(%)
地形
总车
道数
车道宽度
(m)
路肩宽度
(m)
辽
宁
沈大高速
1
1.8
2.3
微丘
4
3.75
2.5
2
1.6
4.0
4
3.75
2.5
3
1.8
2.2
4
3.75
2.5
4
3.0
3.9
4
3.75
2.5
山东
济青高速
1
2.2
2.0
平原
4
3.75
2.5
山
西
长治——晋城二专
1
2.0
3.0
重丘
2
4.5
1.5
2
2.1
3.0
2
4.5
1.5
3
2.0
3.0
2
4.5
1.5
4
2.0
2.0
2
4.5
1.5
四
川
成渝一专
1
2.0
0.4
微丘
4
3.75
2.25
2
1.5
5.9
山岭
4
3.75
2.25
3
1.5
5.0
山岭
4
3.5
2
4
1.5
4.0
山岭
4
3.75
2.5
广东
广佛高速
1
3.0
0.0
平原
4
3.75
2.5
车速及交通量观测采用了“车牌法”进行。采用车牌法时，观测者记录下车辆进出观测路段的时间以及车辆种类，通过对牌照可以计算每台车辆在路段上的行程时间，并根据路段长度即可计算车辆的行驶速度，同种车辆的平均车速可以根据连续观测的结果计算，相应的交通量在观测时也一并记录，在本次研究中对每个路段共观测10h左右。
6数据分析及研究结果
6.1简介
数据分析的目的旨在建立车速——流量关系曲线。如前所述，对多车道汽车专用公路而言，我们需要针对每种车型建立完整曲线，而对二级汽车专用公路、普通的二、三、四级公路，则需要测算以下参数：
(1)每种车型在自由流状态下的车速；
(2)收敛车速以及相应的V/C比；
(3)饱和车速(车辆达到通行能力时的车速)。
6.2多车道汽车专用公路车速——流量关系
6.2.1平原地区车速——流量关系
绘出了以广佛公路数据为基础建立的车速——流量关系，基本上与预期的结果相符合。大型卡车的自由流车速达80km/h，与其它路段实测获得的数据相差较大，且其随V/C比变化的速度与其它车型相比较大。造成这种结果可能有两个原因，一是技术先进的香港大货的比例较大，二是大货车的样本较少。为了使车速——流量曲线能适用于更大范围内，我们对大货曲线进行了必要的调整，从其它路段观测数据看，大货的自由流车速大致65km/h左右，因此，在调整时，我们采用了这一
速度作为大货的自由流车速。
广佛路数据的另一个缺陷是最大V/C比只有0.8。因此，饱和车速无法实测到，而只能参照国际上的实践经验确定。美国《道路通行能力手册》中采用的饱和车速为50km/h，印度尼西亚研究的结果为42km/h，综合考虑我国的道路和车辆特性，我们采用45km/h作为我国多车道汽车专用公路的饱和车速。
平原微丘区车速——流量关系主要参数表5
车型
自由流车速
(km/h)
饱和车速
(km/h)
a
m
a1
m1
小轿车
96.6
45.0
96.55
-0.350
86.039
-0.648
面包
87.8
45.0
87.81
-0.244
83.288
-0.616
大客
79.1
45.0
79.08
-0.154
78.710
-0.559
小货
73.7
45.0
73.67
-0.160
71.925
-0.469
中货
68.3
45.0
68.31
-0.060
70.956
-0.455
大货
65.0
45.0
65.00
-0.150
62.375
-0.327
拖挂
61.4
45.0
61.43
-0.107
60.227
-0.291
车流
80.1
45.0
80.14
-0.173
78.843
-0.561
6.2.2纵坡度对车速的影响
交通量在200辆/h以下时纵坡对不同车型行驶速度的影响，不管哪种车型上坡和下坡都对行车速度带来负面影响。车速和纵坡呈线性关系，上坡和下坡的影响相似，产生这种情况的主要原因是车辆上坡时制约速度的主要因素是其动力性能，而下坡时制约速度的主要因素是司机对安全的考虑。考虑上、下坡对车速影响的相似性，我们采用一个为坡度绝对值函数的修正系数来反映纵坡对速度的影响，具体公式如下：
fg=1+ag
式中：fg——坡度修正系数；
g——纵坡绝对值；
a——系数。
不同纵坡下的车速调整系数见表6。
不同纵坡下的纵坡修正系数表6
车型
a
纵坡(%)
1
2
3
4
5
6
小轿车
-4.13
1.00
0.96
0.92
0.88
0.83
0.79
0.75
面包
-4.42
1.00
0.96
0.91
0.87
0.82
0.78
0.73
大客
-4.87
1.00
0.95
0.90
0.85
0.81
0.76
0.71
小货
-4.71
1.00
0.95
0.91
0.86
0.81
0.76
0.72
中货
-5.08
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
大货
-5.39
1.00
0.95
0.89
0.84
0.78
0.73
0.68
拖挂
-5.16
1.00
0.95
0.90
0.85
0.79
0.74
0.69
6.3普通公路及二级汽车专用公路的车速—一流量关系
以山区公路技术经济指标研究为基础，根据调查的自由车速、收敛车速及饱和车速，我们建立了二级汽车专用公路及二、三、四级普通公路山区地形下的车速——流量关系，其中山区二级汽车专用公路自由流车速取自长治——晋城二级汽车专用公路，其它数据参考国内有关研究，特别是亚洲开发银行资助的吉林省公路网规划研究。平原微丘区和山岭重丘区二级汽车专用公路的车速——流量关系，其它公路上的车速——流量关系与它们相似，主要区别在于关键性的参数，如自由流车速、收敛车速等，这些参数的测算结果见表7，具体公式如下：
二级汽车专用公路及一般公路车速——流量关键参数表7
车辆类型
平原/微丘区
山岭/重丘区
自由流
车速
(km/h)
车速
收敛时
的V/C比
收敛
车速
(km/h)
饱和车速
(km/h)
自由流
车速
(km/h)
车速
收敛时
的V/C比
收敛
车速
(km/h)
饱和车速
(km/h)
二
级
汽
专
小轿车
80.0
0.75
45.0
30.0
65.6
0.75
40.0
25.0
面包
72.7
0.75
45.0
30.0
58.6
0.75
40.0
25.0
大客
65.5
0.75
45.0
30.0
48.9
0.75
40.0
25.0
小货
61.0
0.75
45.0
30.0
55.5
0.75
40.0
25.0
中货
56.6
0.75
45.0
30.0
51.7
0.75
40.0
25.0
大货
65.5
0.75
45.0
30.0
53.4
0.75
40.0
25.0
拖挂
50.8
0.75
45.0
30.0
45.0
0.75
40.0
25.0
一
般
二
级
小轿车
80.0
0.75
35.0
20.0
60.0
0.75
27.0
14.3
面包
70.5
0.75
35.0
20.0
53.5
0.75
27.0
14.3
大客
53.9
0.75
35.0
20.0
43.9
0.75
27.0
14.3
小货
60.5
14.30.75
35.0
20.0
50.5
0.75
27.0
14.3
中货
56.7
0.75
35.0
20.0
46.7
0.75
27.0
14.3
大货
58.4
0.75
35.0
20.0
48.4
0.75
27.0
14.3
拖挂
50.0
0.75
35.0
20.0
40.0
0.75
27.0
14.3
三
级
小轿车
60.0
0.67
30.0
15.0
50.0
0.67
27.0
14.0
面包
58.3
0.67
30.0
15.0
48.3
0.67
27.0
14.0
大客
46.9
0.67
30.0
15.0
39.9
0.67
27.0
14.0
小货
50.0
0.67
30.0
15.0
43.1
0.67
27.0
14.0
中货
47.6
0.67
30.0
15.0
40.6
0.67
27.0
14.0
大货
45.5
0.67
30.0
15.0
38.5
0.67
27.0
14.0
拖挂
41.5
0.67
30.0
15.0
34.5
0.67
27.0
14.0
四
级
小轿车
55.0
0.67
30.0
15.0
48.0
0.67
25.0
12.0
面包
51.9
0.67
30.0
15.0
46.9
0.67
25.0
12.0
大客
40.0
0.67
30.0
15.0
38.0
0.67
25.0
12.0
小货
44.5
0.67
30.0
15.0
42.5
0.67
25.0
12.0
中货
41.7
0.67
30.0
15.0
39.7
0.67
关键词：道路通行能力；高速公路；施工工作区
中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：
最近几年，我国早年修建的一大批高速公路逐步进入较大规模的维修期，由此产生的与施工封闭作业区相关的交通问题，特别是该作业区的通行能力相关问题聚集了社会的关注焦点。国内外均探讨和研究了高速公路施工区的通行能力和交通流特性，而且还针对不同路段的通行能力进行了细化分析和探索。
本文的研究对象为典型的高速公路半辐封闭作业区，并以赣定高速公路为例，其主要目的为探讨工作区路段通行能力的计算方法并得出该工作区具体区段的通行能力实际数值。
一、高速公路作业封闭区的基本要求
高速公路半辐封闭工作区应考虑施工的要求和内容、周期和时间以及交通量等问题，设置该区段内交通标志时应当注意前后间的协调，使得车流得以平稳过渡。首先应当设有施工车辆的专门进出口，不同断面相同方向的同一车道若需同时作业，则上游工作区和下游工作区之间的距离应当大于1千米，且应将施工标志设置于下游工作区的前端；不同断面相同方向的不同车道若需同时作业，则上游工作区和下游工作区之间的距离应当不小于1千米。应当在上游作业区显示有关施工的信息[1]。
施工控制区需要设置终止区、下游过渡区、工作区、缓冲区、上游过渡区和警告区等。由于施工过程中存在很多不可预知的问题，因而其封闭长度和警告区的相对最小长度可以向交管部门申请同意后进行适当的调整，在高速公路上若设计速度为每小时100千米、每小时120千米时，其警告区的最小长度为1.6 千米，若其设计速度为每小时80千米、每小时60千米时，警告区的最小长度为1千米。以此保证车辆在警告区内可有足够时间在工作区前将车速减至所限定范围。车辆在过渡区内不仅要进行减速，而且还需按规定改变车道。通过封闭标志和道路施工标志的设置将车辆引导进入管制路段，警告区内车辆的车距和车速的顺利调整是其安全通过余下区域的空间和时间保障。缓冲区是安全作业和安全行车的保障，其主要是防止在不利情况出现的状况下，在该区提供防御措施，有效避免车辆冲撞进入工作区对作业人员造成人身伤害，一般为直接冲入伤害，缓冲区的长度最少为200米。
二、施工工作区各个区段的交通特点
由于高速公路半幅封闭工作区内各个区段的交通管制条件和道路的不同，其交通运行各具不同的明显状态特征。在上游警告区内主要交通特征为车辆依限速标准逐步降低车速，而且在此区域内车道几何线形和数量等均保持不变。但该区域内交通状况受下游过渡区影响，若流量较大则其交通有可能转化为排队行驶。上游过渡区的主要作用是给车辆提供一个过渡对向半幅和变道行驶的路段，在该区段的交通特点主要是车辆运行至少有过一次变道或合流行为，且车辆运行时横向干扰增多，车辆运行呈跟驰状况。而且由于该路段车道数量有所减少，因而其交通速度慢，极易造成交通拥堵，是工作区的瓶颈路段。考虑到交通安全因素，施工区段在较多情况下一般会禁止车辆超车，在该路段车辆通行能力受限，车辆行驶速度缓慢，且交通安全度低，车辆运行呈跟驰或排队行驶状况，为显著的交通瓶颈路段[2]。下游过渡区至终止区是车辆由工作区交通受限状态过渡到正常交通状态的区段。其交通特点为过渡区的变道和分流以及终止区的限速解除。
三、施工工作区对道路通行能力的影响因素及确定通行能力的方法
1、施工工作区对道路通行能力的影响因素
上游正常路段为高速公路的基础路段，影响其通行能力的因素主要有车道宽度、侧向净空、道路纵坡、交通组成和自由流速度等。上游警告区段虽然也属高速公路的基础路段，然而该路段需要实施限速管理措施，对车辆连续进行逐次降速处理。因而该路段影响其通行能力的因素主要为车辆的实际运行情况和限速值。
上游过渡区段的交通特点和高速公路正线与匝道相接处的合流区段相似，唯一不同之处为车辆的运行速度均大幅降低，呈低速行驶状态，因而该路段影响其通行能力的因素主要为道路在连续变道处的几何线形和车辆速度。施工区段一般会禁止车辆超车，理论上类似为单车道公路，该路段影响其通行能力的因素主要为车辆的实际运行情况和限速值。下游过渡区和终止区的交通特点和高速公路正线与出匝道相接处的分流区段相似，唯一不同之处为车辆的运行速度均呈加速行驶状态，因而该路段影响其通行能力的因素依旧主要为道路在连续变道处的几何线形和车辆速度[3]。
2、施工工作区道路通行能力的确定方法
理论上确定高速公路通行能力的经典传统方法为：首先以设计速度为依据对通行能力进行基本评估，然后联系交通条件、实际道路修正基本通行能力的侧向净空和车道宽度、修正驾驶员的适应能力和修正大型车辆的混入率。其计算公式如下：
C=CO×FW×FHV×FP
其中，C代表高速公路的实际通行能力；CO代表高速公路的基本通行能力；FW代表高速公路修正侧向净空和车道宽度的系数；FHV代表高速公路修正大型车混入率的系数；FP代表高速公路上修正驾驶员的适应性的系数[4]。
所谓基本通行能力即假定在理想道路和交通条件下，车辆均以某一稳定的控制速度在一小时内1条车道的某1断面所能通过车辆的最大数值，其结果的产生是大量试验所得出的数值，具体如表一所示。然而在高速公路的施工工作区存在限速等控制措施会降低基本通行能力，以此在本文中以85%的实测车速为设计速度对基本通行能力进行修正。
表1.理想条件下高速公路的基本通行能力
可依据施工工作区的实际交通情况和条件对侧向净空和车道宽度的修正系数和大型车混入率修正系数进行确定。在高速公路上自正常路段到上游警告区，再由警告区至施工区段其几何线形和车道数都将会有较大的改变，这些都会增加驾驶员的行车难度，因而在施工工作区中应适度降低驾驶员的适应性修正系数。
3、以赣定高速公路为例分析其作业区各主要区段的道路通行能力
依据相关资料可知，XX上游正常路段85％位车速为122.29km/h，上游警告区路段85％位车速为73.91km/h，施工区段85％位车速为63.81km/h。其相对应的基本通行能力为2210 pcu・(h・In)-1、1939 pcu・(h・In)-1、1838 pcu・(h・In)-1
上游警告区和正常路段其大型车辆混入率以及侧向净空和车道宽度未曾发生改变，此时根据交通条件和具体道路确定FW为1，FHV为0.78，FP为0.95。在施工区段由于限速控制、侧向净空受到局限等系数调整，实际确定FW为0.93，FHV为0.89，FP为0.90，从而得出下列等式：
上游正常路段：2210×1×0.78×0.95=1637(h・In)-1
上游警告区：1939×1×0.78 ×0.95=1437(h・In)-1
施工区段：1838×0.93×0.89×0.90=1369(h・In)-1
由上式可知，自上游正常路段到警告区，再由警告区到施工区段，其通行能力呈降低趋势，降低值分别为200 pcu・(h・In)-1和68 pcu・(h・In)-1，相较于前一个区段，其通行能力下降了12.21％和4.73％；相较于正常路段，其通行能力下降了12.21％和16.37％。
参考文献：
[1].刘海涛.泉厦高速公路改扩建施工对行车的影响[J] .公路与汽运.2011(6)
[2].黄叶娜,付立家.高速公路养护维修作业区限速方法研究[J] .公路交通技术2011(6)
[关键词]高速公路；收费站；通行能力；应用分析
引言
国外非常重视公路通行能力的研究，并在该领域取得了很多的研究成果，但是我国有关高速公路通行能力的研究还处在起步阶段。高速公路的收费站是高速公路的重要组成部分，一般指的是为收取车辆的通行费用而设立的交通设施，通常有收费门（收费岛、遮蓬、收费亭、收费车道以及收费机械）、收费广场和收费所。通常而言收费站的通行能力指的是在单位时间里正常情况下能够通过收费站最大车辆数，这里的正常情况是指在一定的服务水平下，显然收费车道的通行能力就决定收费站的通行能力。
1 探究收费站通行能力的意义
根据相关资料分析，在有效经营的情况下，数量适中、设备较简单的收费设施的运营成本与收入比例达到5%～10%；收费设施的数量大于所需数量时，运营的成本与收入比增大到10%～15%，甚至可以高达30%以上。有研究人士指出收费广场的规模及所需的车道数是由平均来车的间隔、每个收费车道的通行能力和服务水平三个因素共同作用决定的。通过对收费站通行能力的研究，可以为建设合理规模的高速公路收费站提供强有力的理论依据，可以有效利用公路建设资金。从而确定各个交通量下、不同服务水平下的收费车道的通行能力具有十分重要的经济意义。
2 收费站通行能力研究
2.1 通行能力的方法简介
要分析高速公路收费站的通行能力就必须了解一定的收费站通行能力的研究理论方法。目前在高速公路收费站的分析中，大多数采用由美国的《交通流理论》和《日本高速公路设计规范》中所得出两套公式，其均采用的是M/M/K模型，共同点都是：
①系统中没有车辆的概率计算式：P(0)=
②系统中有n车辆的概率：P(n)=ρnn!P(0)
③在队列中的平均等候时间：Wq=ρk/(k×k×μ(1- )2)P(0)
其中：ρ——交通强度或利用系数，ρ= ；λ——平均服务率，辆/秒；
P(n)——系统中有n辆车的概率；K——收费的车道数。
一般美国的TRB与日本推导的平均排队长度公式稍有不同，可参见相关计算手册，值得注意的是以上提及的美国推导公式计算的平均排队长稍微要小一点。国内的收费站通行能力研究方法主要是东南大学的M/G/1模型。该模型一般是适合于描述车辆到达和服务时间服从负指数分布一个服务台的排队系统。
3 应用实例简析
3.1 实例一——某地区的收费站通行能力调查分析
3.1.1 数据调查
为了全面分析该地区的收费站通行能力，本次调查的地点涵盖了该地区的所有收费站类型。调查的有关特性参数主要有：（1）收费站类型、收费车道数、收费站上游高速公路车道数；（2）收费站上游来车分布及强度、收费站上下游不受收费站影响处车流的平均速度；（3）各车型的服务以及离去的时间。调查中的交通量协同采集仪和摄像机，并且人工辅助采集。调查中的交通量采集仪用于采集交通的运行和流量数据，同时也对各种车型的服务时间和离去时间进行人工的记录。
收费广场和收费站上游路段连接处布置收费站上游的交通量数据采集仪布置，收集进入收费系统的交通流来车的分布、流量和速度。摄像机通过图像形式记录经过采集断面车辆牌照和通过的时刻。收费站下游的交通量数据采集仪布置在离收费站650米处，用来收集交通流的流量和速度等，摄像机也是用来记录通过采集断面车辆牌照和通过的时刻。相关的调查人员则在收费亭内调查车辆的服务时间TS和离去时间TG。通过现场调查收费站交通流运行数据，掌握该地区的收费站的运营方式以及交通运行规律。调查的数据较多，本文在此不做版述。
3.1.2 数据及收费站通行能力分析
收费车道的基本通行能力如下定义：道路与交通处于理想情况下，每一条收费车道在单位时间内能够通过的最大交通量，其计算的公式为：CB=3600/(TS+TG)
式中：CB——收费车道的基本通行能力，辆/h；TS——标准车服务的时间，s；
TG——标准车离去时间，s。
考虑实际道路交通情况以及调查结果分析的误差允许范围，本次的实际观测的收费车道大致可以满足公式规定的理想道路条件。本次调查主要是利用小型车的服务时间和离去时间计算出不同类型收费站收费车道的基本通行能力。基于前面监测的数据和本部分讨论的计算理论，可以计算得出以下成果：封闭式收费站收费一侧的基本通行能力为222辆/h，基本接近推荐值（220），封闭式收费站领票一侧的基本通行能力为477辆/h，同样较为接近推荐值（480），均一制收费站的基本通行能力为380辆/h(推荐值为380）。
本次研究的数据可以得出该地区的各种收费站服务系统的车头时距分布服从负指数分布，收费车道一般多于一条。收费站的当前通行能力的确定后可以通过分析该市的现有收费站交通流运行状况，之后建立符合实际情况的收费站交通流模型并且确定各种收费站形式中不同来车强度下和收费车道的服务交通量，从而后续城市交通设计建设后时可以更准确地建立收费站通的行能力或者对现有的通行能力进行改善。目前已有相关城市在研究收费站通行能力的基础上采取相关措施，实例二就说明了收费站通行能力在改善后的效果。
3.2 实例二——收费站通行量改善效果分析
贵州省非常重视提高收费站的通行能力，自其高速公路实现联网收费以来，高速公路“一卡通”提高了车辆的通行能力和高速公路使用率。从人工收费到计算机收费，从单路段计算机联网收费到实现全省联网收费，收费模式的优化和技术手段的创新，使该地的高速公路营运服务水平和经营效益得以进一步提升。高速公路联网收费系统的开通，最大限度地减少了各路段高速公路上主线收费站的设置。这一举措不仅节省了建站成本和运营管理成本，同时还减少通行车辆停车交费的次数，从而提高了车辆的通行能力和高速公路使用率。目前该省在联网的基础上,贵有关单位还将启动不停车收费系统、车牌识别系统、自动发卡系统、视频联网技术的研究和试点，力争进一步提升贵州省高速公路收费和通行效率。该省的种种措施，是明显看到了收费站通行能力的重要性。
4 结语
我国关于收费站通行能力的研究尚处于起步阶段。文章主要通过分析该地区现有收费站的交通流运行状况，从而根据这些数据来建立较为接近实际情况的收费站交通流模型。同时进一步确定在各种收费站形式中，不同来车强度下，收费车道的服务交通量，形成收费站的通行能力指标体系，为今后该地区乃至我国的收费站的设计建设提供更为科学的参数。
参考文献
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[2]徐吉谦等.交通工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,1987
[3]张亚平,张起森.高速公路速度-流量模型研究[J].中国公路学报,2000(3)
关键词：交通工程;互通式立交；通行能力
Abstract: The interchange is an important road infrastructure,, the lectotype of the city expressway interchanges for the whole of interchange traffic function, investment, covers an area of, landscape and social and economic benefit plays an important role.
Keywords: traffic engineering; interchange; traffic capacity
中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：
互通立交是快速路广泛采用的设计形式，一般参照 《公路路线设计规范》 (JTG D20—2006)、《城市道路工程设计规范》（CJJ 37－2012)等技术标准。但是，《公路路线设计规范》的一些指标值较高，城市快速路互通立交受城市用地限制较难达到要求；《城市道路工程设计规范》缺乏对快速路互通立交分、合流和交织的分析和计算方法。国外资料也较难符合我国国情。因此，对快速路互通立交的通行能力进行研究，寻求其可行的分析、计算方法，从而合理确定互通立交的规模和形式，对提高互通立交的交通适应性、节约城市用地、减少交通噪音和改善城市环境等都具有十分重要的意义。
1交通流特性
1.1互通立交的形式千差万别，但都是由立交主线，分、合流区，交织区，匝道(左转定向、半定向匝道、环形匝道、右转匝道)组成。不同的立交形式，其交通流运行特性也不同。
1) 直行(主线)。
从互通立交主线双向断面流量可见，交通流高峰均在早晚出现，潮汐交通很明显，早晚高峰时段车辆速度最低，但全天速度变化不大。
2) 分流区。
分流区的存在使车辆必须在一定长度限制内，选择相邻车道上可以接受的间隙进行加减速操作，完成车道变换，以使车辆受到的干扰最小。驾驶人频繁地进行速度调整，导致交通流由基本路段上的平顺、稳定运行，转变为分流区的紊流运行。
3) 合流区。
在合流区上游，驾驶人看到合流标志后，为降低合流车辆对自身的影响，会有意识地换到内侧车道行驶，致使合流区上游各车道车流量重新分配；进入合流区，合流车辆的驶入导致路肩车道的车流量逐渐增加，迫使一部分车辆向内侧车道转移，因此内侧车道上的流量逐渐增大，直到在合流区下游形成新的平衡。
4) 交织区。
各车道因受交织的影响不同而表现出完全不同的交通流特性。内侧1，2车道速度—流量曲线散点较接近，但相同流量下，1车道速度比2车道要高。3车道流量较小，原因是车辆大部分在检测器前换到了交织车道(4 车道)。5 车道为集散车道，交通量最小，速度受4车道交织流量的大小控制，4车道交通量大，则5车道车辆寻找4车道车流间隙驶入主线，所以速度较低。4车道作为交织车道，在较大的流量范围内，车辆速度呈下降趋势。
5) 左转半定向匝道。
根据观测数据，车辆速度为45~56 km·h-1，变化幅度普遍较小。速度受流量的影响不大，而主要受定向匝道线形条件的影响。自由流状态下，车辆在上坡路段的速度总体呈下降趋势。大中型车速度平均下降15 km·h-1，小型车速度平均下降
10 km·h-1。坡度为4%、坡长为600 m时，货车速度降低15 km·h-1。另外，由于半定向匝道较长，匝道延误主要发生在有货车混入的情况下。
6) 环形匝道。
车辆在进入匝道前车速就已降低。这是由于车辆之前的行驶环境是快速路基本路段，设计速度为 60~80 km·h-1，之后驶入设计速度为 35~40km·h-1的环形匝道，环境的巨大反差给驾驶人心理造成较大的压力，所以车速提前下降很大。车辆进入匝道后，并未保持最低速度行驶，在适应线形的变化后开始缓慢提速。表2是不同线形的环形匝道平均自由流速度对比，3个不同半径环形匝道的小型车速度相差较
小，大、中型车速度相差较大。上坡匝道速度略高于下坡匝道速度。环形匝道半径取值为50~55 m时对车辆速度的影响不大。在满足车辆安全通行的前提下，环行匝道设计速度取40 km·h-1时，匝道半径可取50m。
2 桂林市的城市交通
桂林市是一座享有声誉的世界级旅游城市、国家级历史文化名城。同时也是一座视环境和资源为生命线的生态旅游城市。进入21世纪以来,随着经济的快速发展,桂林市机动车数量以高于经济增长率的速度飞跃增长。机动车数量的增加和城市交通管理的滞后给城市管理带来了不可避免的难题:交通拥堵、交通事故、交通对城市生态环境的破坏、交通对资源的消耗等等。虽然城市道路面积也有所增长,但仍远远落后于车辆的增长速度。随着城市用地规模的扩大,城市人口的增长,机动化交通的快速发展,城市道路交通供求矛盾进一步加剧,交通状况日益恶化。
2.1交通拥堵基本概况
桂林市交通拥堵状况主要呈现以下两个特点：
地点固定性。
固定的交通拥堵地段主要包括：交通要道、商业集中区路段（如铁西下穿铁路桥、上海路立交、十字街、北极广场、屏风菜市路口、六合路口、师大与朝阳乡路口、漓江桥与穿山桥交汇口等）、红绿灯设置的路段、人行道较多穿行机动车道路段、以及事故多发地段。
时间规律性。
交通拥堵主要的几个时间段为：每天上下班高峰期和黄金周长假期间。特别是在旅游旺季期间，到桂林旅游以及外出旅行的自驾车辆愈来愈多。客流量、车流量的短时间内迅速增加给桂林市交通带来了巨大困扰。
2.2造成交通拥堵的原因
机动车数量增长速度过快，道路车流量日益增大。随着经济的不断发展，桂林市区道路上车辆数量逐渐增多，特别是私人用车。据市车管部门统计：桂林市现有在册机动车近10万辆，上海路车流高峰时，车流量达到2800辆/小时；环城北路达2400辆/小时；中山北路达2300辆/小时；上海路立交桥达6100辆/小时。数据表明，桂林市区主要地段道路交通已经极容易形成拥堵。
道路建设在结构和功能上无法满通需求。虽然桂林市在2000年前后进行了大量的城市改造和道路建设，但是依旧无法满足经济快速发展对道路交通的需求。主要体现在一下几个方面：
城市缺少快速、便捷的环城高速道路。很多来往各个城区的机动车被迫进入城市中心区。虽有东西环的基本路网，但已经不能适应市区交通的需求。万福路的通车虽然分流了不少由桂海高速、321国道、322国道开往珠江三角洲的车流，但明显分流依然不足。
一些交通道路功能不清，路网结构欠合理。由于城市规划区域划分的不合理，单一追求各种规划区域功能划分，而没有考虑其所在区域交通道路能否承受相应的客流量和车流量，从而导致道路功能混乱，造成了市区交通拥堵。桂林市90%城市道路均为平面交叉，使得城市车辆分流问题凸显不足。对于中心城区，如正阳路、中山中路、解放东路、解放西路等商业街集中区域，交通拥堵尤为严重。
一些人流量很大的道路没有设置人行道、地下通道或者人行天桥。大量行人来往于机动车道之间，势必造成车辆通行缓慢。
市区道路交通管理不合理
主要表现在，交通秩序疏导基本依靠民警和红绿灯岗亭，管理力量不足，交通管理科技手段落后；部分路段交通灯设置不合理，出现了车流量大的路段，交通灯过多，造成车辆通行缓慢；以及非法占用交通道路的现象和行为较多。
4）公共交通发展缓慢
3 立体交叉通行能力分析
关于立交通行能力的研究主要分为两类基于可穿插间隙模型和基于服务水平。为了分析互通立交分/合流区以及交织区车辆的运行规律，本文从交通流运行的物理过程入手，详细分析车辆在通过分/合流区以及交织区时变换车道操作实施的可能性和相邻车道上空档接受的概率，本文建立了基于可穿插间隙模型的通行能力理论分析。
3.1分流影响区基本通行能力
对分流影响区，由于驶出车辆等因素的干扰，使得跟驰状态的车队中的车头时距增大（尤其在外侧的分流车道上），使通行能力降低。因此可以采用“统计通过分流影响区的成跟驰状态的车辆之间的饱和车头时距进行计算，并对照速度-流量关系曲线的方法”来确定分流区的通行能力。实测分流区内跟弛状态的车队中车辆的饱和车头时距，用公式（3-1）进行计算。
其中：C=通行能力pcu/h;
-
t=平均最小车头时距，s。
根据上式，经过实测，共得到 370 个车头时距数据。将上述数据进行分组，组间距 0.5s，共分为16 组，各组数据出现的频率如表 3.1 中所示。
表3.1 各组车头时距数据出现的频率
从表 3.1 可以看出，车头时距在 0.5～4.0s 的数据占全部数据的 94.6%。所以将频率
3.2合流影响区基本通行能力
在合流区，车辆行驶状态受汇入匝道车辆的影响较大，从而导致车辆之间的车头时距增大，车速下降，通行能力降低。
3.3交织区基本通行能力
交织区通行能力的影响因素众多，如车道数、交织区长度、交织区类型、以及交织流量比等，因此交织区交通流处于非理想状态，所以，要用统计的方法得到交织区的通行能力的基本信息。主要针对相邻车道上有效车头时距的接受能力和交织车辆对相邻车道上有效车头时距利用的充分性两方面建立模型。交织区类型划分 行驶方向大致相同的两股或多股车流，沿着相当长的路段，不借助于交通控制设施进行的交义运行，定义为交织。根据设施构造进行调查研究得到交织区的类型划分。可以划分为两类：Ⅰ类和Ⅱ类：Ⅰ类交织区的特征是：进出口之间有辅助车道相连，有完整的冠线，在出口处无车道平衡构造。这种构造在天津立交系统中较为常见。Ⅱ类交织区的特征是：进出口之间有辅助车道相连，并且在出口处实行车道平衡措施，出口车道数总和比进口车道数总和大 1，同时，交织区内没有完整和典型的冠线。两类交织区的构造型式见图 3.6 所示。
Ⅰ类交织区 Ⅱ类交织区
Abstract: Based on the urban road traffic jams in Sanya reasons analysis, this paper puts forward the control plan, to alleviate the urban road traffic congestion in Sanya.
关键词:公交先行;交通灯联动系统;ITS智能交通系统;停车诱导系统;流量均分与交通总量消弱。
Key words: bus ahead;traffic linkage system;ITS intelligent transportation system;parking guidance system;flow equalization and total traffic weakening
中图分类号:U49 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0094-02
0引言
三亚是我国唯一的热带海滨旅游城市,也是我国最适宜居住的城市之一。解放路是三亚市商业网点最集中、最繁华的地区,也是人流量、车流量最大的地区,同时也是三亚市区交通拥堵最严重的区域之一。如何在复杂环境下缓解和消除交通拥堵已经成为决定城市能否持续发展的重要因素。
1对城市道路交通拥堵认识的误区
城市交通拥堵,是一道世界难题,根源在于传统理念的束缚和现有道路模式的缺陷。目前,对城市道路拥堵主要存在以下两个误区:
1.1 城市道路已经趋于饱和对于城市交通拥堵,将原因归结于,“车辆增长速度过快”,“道路已经达到饱和与极限”,这是一个“传统性”的认识误区。所以,就得到错误结论:道路饱和必然造成交通拥堵。在某些路段、时段出现饱和,只是降低了车速,但并不造成拥堵。大路朝天,只走半边!在十字路口,“半边”道路车辆停留,半边道路依然空置。可以说,所有城市都未达到“饱和”。
1.2 私家车增多、外地车辆进入城市,导致道路拥堵经调查,很多城市采用减少私家车、限制外地车辆进入城市,在城市周围建一些大型停车场。私家车、外地车要到城市里办事,一是限时段、分单双号进出;二是高额收费;三是由市郊乘坐公交车进市办事。这样既不方便,也降低了办事的效率,从而消弱了这个城市的活力和吸引力了,制约了该城市的发展。
2城市交通拥堵原因的分析
城市交通拥堵的本质,是交叉和停留!平面交叉是拥堵的根本原因。交通拥堵的本质,包含:交叉、停留、时间三个要素和时间、空间两个概念。
2.1 交叉路口通行能力弱可以把道路看成边,交叉路口看成点,按照车流量的方向来表示边的走向,则城市道路交通问题就演变成一张有向网(或矢量图)的问题。那么,交通拥堵就是实际道路上流量超过边或结点的最大可通行的允许量的问题。
道路通行能力分析:道路通行能力也称道路容量,是指道路的某一段面在单位时间内所通过的最大车辆数。通过观测单位时间内道路断面交通实体数量即可得到该路段的通行量。国内外许多研究表明,路段上一般不会发生阻塞和拥挤现象;除非个别情况,比如:出了交通事故,又要保留现场,整条车道上的车子就得停在原地不动;有些车子违章乱放,占用部分车道,造成车辆通行困难;在无港湾式停靠站的地方,公交靠边停站占据非机动车道上、下乘客,造成非机动车辆弯向机动车道等。以上这些都是临时的带偶然性的拥堵现象,只要加强管理就会得到纠正。所以说,在由交通灯控制的运行系统里,一般来说,道路是不会因为通行能力不够而产生阻塞。于是交通拥挤现象的症结在道路交叉口。
交叉口通行能力分析:比如“十”字型交叉的平面路口。典型的“十”字型交叉路口见图1。
当前普遍是采用“红黄绿”交通灯,根据交叉路流量的具体情况,由交通灯灯分配通行权。在交叉口,同样一条车道,不仅要通行东西向的车辆,还要通行南北方的车辆,从通过时间上来说,东西向和南北向各摊一半,通车量也就下降了一半……。若考虑到其它的时间损失,诸如左转车辆干扰损失、自行车干扰损失等,交叉口的通行能力实际上只有路段通行能力的30～45%。正因为交叉路口可允许的通行能力过低,客观上就形成了瓶颈,一旦路段上车流数量稍多,拥堵便会出现。
2.2 没有立体交通设施在三亚城市道路中,全部是平面交通设施,没有立体交通设施或辅助交通设施,比如过街天桥等,而且解放路上交叉路口较多,这就导致解放路拥堵很严重。
2.3 交通灯都是不相干、不联动的目前全国城市的红绿灯系统分成两种:一种是脱网单点运行,指的是每组红绿灯都是脱网单点运行的,之间互不相干。第二种是相干的、联动的红绿灯,指的是红绿灯之间“有默契”,可以根据车流量“互相配合”。而三亚城市的红绿灯属于前者。这样一条道路上,两组红绿灯相隔较远,可能上面的红灯时间较长,车辆全部堵在上面路口。而下面这组红绿灯一直显示绿灯,却因为上游车辆被堵死,道路上几乎没有车辆。等到上游车辆被放行后,下游又出现了红灯。而且由于红绿灯没有联网,两组红绿灯之间,也无法监控。
2.4 交通设施不完善①没有专用公交车道;②没有划分相应车道,很多路段人车混行。
3城市道路交通拥堵的解决办法
3.1 公交先行、公交系统的联动性、智能公交系统的应用公交先行,就是在城市道路交通上给予公交一种特殊的权限,其他车辆是禁止驶入这一行车线路的,这样可以使得公交车辆的运行畅通。
加强公交系统的联动性,可使得公交车的发车次数在当前道路和客流的背景下达到最优。在每辆公交车上安装一个传感器,然后再在每个十字路口安装接受信号的智能设备,每当公交车行至路口,智能的交通控制设备就可以合理的调控交通灯的红绿的时间,使得公交车能够快速的通过。
占道施工对交通影响等级的划分标准
占道施工对城市交通的影响是多方面的，主要表现为交通拥堵、交通延误、自由度降低等，这都是因为施工使得道路的饱和度增加，服务水平下降，但归根结底在客观上都造成了道路通行能力的降低。因此，道路通行能力的折减程度最能反应施工项目可能给周围交通带来的影响。施工占道的等级划分主要依据施工处道路通行能力的折减程度来进行划分。通行能力按照作用性质分为3种：基本通行能力、可能通行能力和设计通行能力。对占道等级的具体划分有4级：一级占道，车道数不发生改变，车道宽度变窄，非机动车道可能被占用，导致行人与非机动车交通不便，施工占道的施工工作区对该路段的机动车道影响程度不明显。二级占道，车道数减少一半以下，车道宽度进一步压缩，非机动车道被占用，行人和非机动车交通受到限制，周围的环境受到一定影响。三级占道，车道数减少一半以上，但车道未完全封闭，至少还有一条车道供机动车通行，两侧人行道行人的正常通行受到较大影响，公交停靠设施可能需要迁移，增加了市民的出行距离，对周边的交通环境会产生较大影响。四级占道，车道被完全封闭，道路完全断流，车辆需绕道行驶，增加了其他道路的交通压力，并有可能导致相邻道路成为断头路。周边建筑物的对外交通受到严重影响，包括停车库机动车和行人出入，需调整途经的公交线路，给市民的出行带来很大不便。
占道施工交通影响分析方法
要对占道施工对交通的影响进行分析，首先要对施工影响阈值进行分析，施工占道的等级与影响评价的阈值相关。一级占道对城市交通的影响不大，道路仍能满足原有的交通需求，不必进行交通影响分析。二、三级占道对道路的影响存在多种情况，需进行确定交通影响分析的阈值，对照阈值确定是否进行交通影响分析。四级占道对交通的影响较大，需进行交通影响分析，以降低施工占道对城市交通的影响。1.正交试验的设计道路施工区段的车辆行驶主要受施工封闭车道数、施工时长、天气、道路饱和度、大车率等因素的影响。综合具体的情况，主要分析施工封闭的车道数、道路饱和度、大车率、施工路段的长度对交通运行的影响。正交试验法安排的试验方案是有代表性且能够比较全面地反映各因素、各水平对指标影响的大致情况。可以使用较少的试验次数解决多因素、多水平及多指标等的试验组合问题。2.仿真分析由于实际的场景中要构筑上述的各项实验可行性较差，所以借助于微观仿真软件vissim构筑实验场景。由仿真分析结果得出，施工车道数增加时，车辆的车均延误也在增加。特别是施工占用车道数从2条变成3条时，车辆的车均延误值急剧增加。这表明封闭车道数从2条到3条变化时对车辆的影响程度显著增加。车辆的饱和度增加时，车辆的车均延误也在逐步增加。3.阈值分析为了得出具体的分析阈值，采用计算机仿真软件对二、三级占道的情况再次构筑仿真场景，对施工区域的车均延误参数进行提取，得到了封闭车道分别为2车道和3车道时在不同的饱和度下提取得到的车均延误值。通过对占道施工对交通影响的阈值分析，可以确定在进行城市占道施工前是否需要进行交通影响分析及是否进行交通组织，为城市道路的畅通提供保障。
占道施工期间管理方法
1.实施交通组织交通组织是为了降低占道施工项目对区域交通的影响，通过对施工路段或区域周边地区采取科学有效的手段疏导交通流，在保证区域交通高效运行的前提下，开展占道施工项目建设。占道施工项目应遵循以下5个原则：交通影响最小原则、“占一还一”原则、安全原则、便民原则、连续性原则和一致性原则。同时，应当明确的是，当前，我国交通设施的空间和时间资源利用率已经很高甚至超负荷运行，任何交通组织措施都不可能完全彻底地解决占道施工对周边路网交通的影响问题，因此必须接受占道施工项目对路网造成的持续影响，并号召市民、机动车驾驶员、公交运营企业和相关单位都能从支持城市发展和市政建设的大局出发，在发生利益冲突的区域和时段能够互相包容、诚恳协商、共创和谐，有关各方要再必要时为保证工程的顺利进行做出一定的让步与牺牲。2.实施交通路管措施施工占道的交通路管措施主要有以下几点。（1）改进施工工艺，尽量占用较少的道路进行施工，尽可能保证道路原有的通行能力。（2）转变交通方式。施工路段保留公交专用道，促进居民由个体小汽车出行转移到公共交通出行，减少施工对大部分人的影响。（3）调整出行时间。采取交通管理措施，引导非刚通需求错开高峰时段出行，以降低高峰时段的交通拥堵程度。3.施工现场管理加强施工现场管理，严格按照相关规范设置交通标志标线、提前预示信息等。这样，一方面可保证施工顺利进行，另一方面尽量减少施工对周边交通的影响，保证施工方和出行方二者的安全。
本文作者：邓敏涂华容粟虹工作单位：重庆市合川区市政设施管理处
摘 要：城市公交站点是城市公交系统的咽喉，是城市公交交通系统的重要组成部分，公交站点的通行能力决定了城市公交系统的同行能力。公交停靠站作为公交线路的重要组成部分，对整个公共交通的运行具有重要作用，合理规划公交停靠站点，是减少居民等待时间、提高公交服务满意度的最根本保证。
关键词：公交站点;通行能力;停车泊位数;站长
1.公交车站点通行能力计算模型
公交停靠站点是公交线路的重要组成部分，其中通行能力最小的停靠站点决定着整条线路的通行能力，所以对公交停靠站点的特性研究是非常必要的。
公交停靠站点的特殊性在于它的车辆单一且不连续，即公交车到达的不连续性是道路公共交通出现瓶颈的主要因素。因此对停靠站点的通行能力研究应有别于一般道路通行能力的研究。所谓公交停靠站点的实际通行能力，即现有道路、交通与管理条件下，公交站点单位时间内所能允许公交车完成一次完整停靠的最大车辆数。
公交停靠站点的通行能力与道路交通条件、站点上游信号灯配时、乘客上下车时间、公交车进出站时间等等有很大关系，美国《交通工程手册》对公交停靠进行了分析，提出站点通行能力计算方法，这种计算方法考虑了影响通行能力的因素，从而得出一个停车泊位数单位时间内所能停靠的最大车辆数。
受信号交叉口影响时为间断交通流，其计算公式
Cb=3600（g/c）R[（g/c）d+tc]（1）
其中，g/c为上游十字路口信号配时有效绿信比，当上游无信号灯影响时取1。
Cb一公交停靠站点一个停车泊位在单位时间内的最大通行能力;
R―折减因子，补偿滞留时间和到达波动，反映车辆停站时间与到站时间对站点容量的影响系数，车辆到站与停站时间越不均匀，此数值越小;
D一公交车在停靠点滞留时间，为公交车为乘客的服务时间;
tc一消散时间，即车辆到站与前车离站之最小车距，等于两辆车在同一位置的时间间隔。
对于有多个停车泊位的站点而言，计算通行能力的公式
CB=CbNeb=3600（g/c）R[（g/c）d+tc]Neb（2）
其中，Neb为多停车泊位站点的有效泊位数。
2.公交车停车泊位数计算模型
a）有效停车泊位数
当停车泊位数大于、等于两个时，由于未对通过站点的公交车停靠位置有所规定，各个公交车相互影响使得停车泊位不能被充分利用，即每个停车泊位并不是被等量使用的且都未达到100%。根据相关数据研究，美国《道路通行能力手册》指出，不同停靠站点类型的有效泊位数有所不同。欧洲学者认为，当超过3个泊位数时候通行能力会有所增加，提出如下表2.1所示不同泊位数对应的有效泊位数
表2.1 有效泊位数
非港湾式停靠站港湾式停靠站
泊位数运转效率%有效累计泊位数运转效率%有效累计泊位数
11001.001001.00
2851.85851.85
3602.45602.60
4202.65203.25
552.7053.75
b）停车泊位数计算模型―排队论模型
由于影响公交车辆数的因素有很多，如道路交通条件、交叉口信号控制和停靠站停靠延误等，一般用泊松分布来表示公交车辆在停靠站点的停靠，公交停留时间服从爱尔朗分布，这样便可以认为停靠站接收车辆与接收到达车流构成了“单路排队多通道服务系统”，表示为：（M/M/N）。
具体针对到公交停靠站点，M/M/N服务系统说的就是到达的公交车按先后顺序进入车站，按照由远到近的原则停靠，这样可以保证停车泊位得到充分的利用，一旦有停车泊位空闲，公交车辆就可以进入停靠站点接受服务。
假设λ为进入站点车辆的平均到达率，μ为排队车辆从每个泊位接受服务之后的平均输出率，假设ρ=λ/μ，则ρ/N称为M/M/N排队系统的服务强度或利用系数，也称之为饱和度。
由排队论知识可以得出，没有车辆到达也就是停车站点空闲的概率为式3
P（0）=1∑N-1k=0ρkk！+ρNN！（1+ρ/N）（3）
由上式得，排队系统中有k辆车的概率为式4：
P（k）=ρkk！P（0） k<N
P（k）=ρkN！Nk-NP（0） k≥N（4）
排队系统中的平均车辆数见式5
n=ρ+ρN+1N！NP（0）（1-ρ/N）2（5）
其中式5中N系统的通道数，就是公交车泊位的数量;
ρ―服务强度或利用系数，ρ=λ/μ.结合公交排队停靠意义，确保服务系统正常工作的条件是ρ/N>1，即n>λ/μ;
为了让公交停靠站点服务满足高峰小时车辆的停靠需求，λ、μ应该按高峰小时车辆到达取值，车辆到达率λ取停靠站点所有线路高峰小时发车总数之和;μ取停靠站点所有线路高峰小时平均停留时间的倒数。
公交停靠站点的停车泊位数计算方法如下所示：
1）根据λ、μ计算ρ值，为了保证ρ/N<1使系统稳定，公交停靠站点的初始泊位数N0取大于ρ的整数;
2）根据上述式子，计算泊位为Ni时的站点平均车辆数ni;
3）判断ni是否满足下式：
ni≤Nie且P（k>N）<θ
式中：Nie―Ni所对应的有效站位数，见表2.1;
θ―站点外有公交车辆排队的概率，通常取5%-10%。
如果ni与Ni满足上式，则步骤结束，此时的Ni站点设计停靠站位;若ni与Ni不满足上式，则令Ni+1=Ni+1，返回步骤③继续循环计算，直到式得到满足为止。
3.总结
公交车站点通行能力和公交车停车泊位数规划，是城市公共交通规划系统基本组成部分，合理的规划城市公交站点设置和公交同行能力是城市整体规划的一部分，对缓解城市交通拥堵有很大帮助。（作者单位：重庆交通大学）
参考文献：
[1] 吕林.城市公交站点优化设计方法研究[硕士学位论文].东南大学.2006年3月
[2] 李凯胜，冯佳，李夏苗.多线路公交停靠站的设置研究.2011年6月
关键词：市政道路；小区道路；功能；设计；
中图分类号：TU997 文献标识码： A
前言：
随着城市建设水平的不断提高，人们对道路的使用要求越来越高，不仅在使用功能上，而且在观赏功能、舒适功能、便捷功能上有更高的要求。市政道路设计是道路交通建设的一项非常重要内容，尤其是以人为本的设计理念，是城市建设成败的关键。道路是城市交通的基础,也是社会经济活动所产生的人流、物流的运输载体,也是营造良好的城市环境及舒适宜人的生态体系不可或缺的部分。
一 道路的特点与功能
现代城市道路是一个复杂的系统，有很多组成部分，各部分设计过程中都有各自的特性，以下我们进一步分析这些特点。
1.1 城市道路的特点与功能
城市道路分类：我国城市道路具有行驶车种复杂、速度差别大，人流和车流易混杂的特点。①快速交通干道：主要技术要求：只准汽车行驶，禁止行人和非机动车进入；中间设置一定宽度的分隔带；出入口控制；大部分交叉口采用立体交叉，机动车道至少为四条，计算车速60～80KM/H。②主要交通干道：是城市道路系统的骨架，联系着城市主要工业区，住宅区等全市性公共活动场所，负担城市的主要客货运交通。③一般干道：是城市中数量较多的普通交通干道。负担主干道上交通的集散和区域内主要客货运交通。④支路：是区域内大量分布的联系主次干道与各交通源的道路。城市道路的特点：功能多样、组成复杂、行人量大、车种复杂、交叉口多、交通分散。
1.2 小区道路的特点与功能
小区道路包含有以下特点：①要根据小区的地形、当地气候、小区用地规模、人口规划、居住区的规划组织结构类型、建筑规划布局、用地四周交通条件、居民出行方式与行动轨迹以及交通设旆发展趋势等因素，规划设计经济、便捷的道路系统和道路断面形式。②小区内道路应通而不畅、安全便捷，既要避免往返迂回，又要避免对穿：尽力阻止外部车辆及人员的穿行闯入。③道路满足住区内不同的交通功能需求，形成安全、安静的道路系统和居住环境。④小区内道路网的规划设计，应有利于区内各种设施的合理安排，为建筑物、公共绿地等的布置，创造有特色的空间环境，提供有利条件。⑤应满足地下工程管线的埋设要求。
二 道路设计的要点
2.1 道路功能定位
道路有很多组成部分，包括机动车道、非机动车道、人行道、公交港弯等等，各部分的技术参数设计有一定的标准和要求，以下我们对这些特点进行一下总结。
2.1.1机动车通行。车道宽度的确定。―般城市主干路小型车车道宽度选用3．5m；大型车道或混合行驶车道选用3．75m；支路车道最窄不宜小于3m，路边停靠车辆的车道宽度为2．5～3．0m。 一条车道的通行能力 城市道路一条车道的小汽车理论通行能力为每车道1800辆/h。靠近中线的车道，通行能力最大，右侧同向车道通行能力将依次有所折减，最右侧车道的通行能力最小。假定最靠中线的一条车道的通行能力为1，则同侧右方向第二条车道通行能力的折减系数约为0.80～0.89，第三条车道的折减系数约为0．65～0．78，第四条约为0．50―0．65。机动车车行道宽度的确定机动车车行道的宽度是各机动车道宽度的总和。通常以规划确定的单向高峰小时交通量除以―条车道的通行能力。以确定单向所需机动车车道数，乘以2，再乘以―条车道的宽度，即得到机动车车行道的宽度。非机动车通行。自行车道宽度的确定1条自行车带的宽度为1.5m，两条自行车带宽度为2.5m，3条自行车带的宽
度为3．5m，每增加―条车道宽度增加lm；两辆白行车与1辆公共汽车或无轨电车的停站宽度为5.5m。非机动车道要考虑最宽的车辆有超车的条件。考虑将来可能改为行驶机动车辆，则以6．0～7．0m更妥。自行车道的通行能力路面标线划分机动车道与非机动车道时，―条白行车带的通行能力，规范推荐值为800～1000辆／h。非机动车道在横断面上的布置―般沿道路两侧对称布置在机动车道和人行道之间，为保证非机动车的安全及提高机动车车速，与机动车道之间划线或设分隔带分隔。
2.1.2 交叉口布置。城市中两条以上不同方向的道路的相交处，是城市道路系统的组成部分。在同一平面上相交处，称平面交叉口；在不同平面上相交处，称立体交叉口。平面交叉口。有三种形式： 简单交叉口。 交叉口入口的车道数和道路区间段的道数相同，不设交通管制。主要用于城市支路之间的相交处或交通量小的支路和干道的相交处。信号灯管制交叉口。交通信号灯管制使右行制时左转车辆和直行车辆，车辆和行人在通行时间上错开，一般用于交通繁忙的城市支路和干道的相交处或干道和干道的相交处。环形交叉口。不用交通管制而采用绕中心岛同向连续通行。设计特点是在交叉口中央设置中心岛，从不同方向进入交叉口的车辆都绕中心岛同向行驶，经过汇流行驶一段距离后,行驶至所要去的路口,驶离交叉口。
2.1.3 公交停靠站布置。交叉口附近设置公交停靠站，应充分注意处理好方便乘客和降低公交停靠站对交叉口通行能力影响的关系,不应片面地追求某一方的要求。交叉口附近设置的公交停靠站，原则上设在交叉口的出口道附近；左转或右转的公交线路，为了避免对进口道通行能力的影响，应先转弯后再停靠。当公交停靠站设在进口道上游时，其位置不应影响进口道车辆的正常排队；当公交停靠站设在出口道附近时，不应影响到流出交通流的正常减速变车道的要求，因此，当实际条件不能满足规程要求的公交停靠站离开停车线的最小距离时，应按实际情况进行验算。
2.1.4 人行道设置。人行道的主要功能是为满足步行交通的需要，同时也用来布置道路附属设施（如杆管线、邮筒、清洁箱与交通标志等）和绿化，有时还作为拓宽车行道的备用地。人行道宽度的确定方法1个步行带的宽度，一般需要0．75m，在火车站和大型商店附近及全市十道上则需要0．9m。通过能力一般为800～1000人／h；城市主干道上，单侧人行道步行带条数，一般不宜少于6条，次干道不宜少于4条，住宅区不宜少于2条。人行道的布置人行道通常在车行道两侧对称并等宽布置。在受到地形限制或有其他特殊情况时，不一定要对称等宽，可按其具体情况做灵活处理。人行道一般高十车行道10～20cm，一般采用直线式横坡，向缘石方向倾斜。横坡坡度一般在0．3％一3％范围内选择。
2.1.5 无障碍设置。使用原则:盲道在人行道上布置以方便安全通行为原则。铺设中的原则:其铺设的材料宜采用中黄色，也可采用与周围环境相协调的颜色。应避免的问题:避免行进盲道横向和斜向铺设及提示盲道的混乱，避免障碍物的阻断以及盲道坡度过陡。
2.2 路面材料的选用
路面材料的选用对于道路的各种性能体现起着决定性的作用，以下我们就路面材料对行车舒适性、噪音污染、环境污染等几方面的作用进行分析说明。水泥混凝土路面。这一种材料几乎没有塑性，使用水泥混凝土路面必须要留伸缩缝，而且水泥混凝土的施工还需要设置施工缝，这些缝使得水泥混凝土的行车舒适度降低。再说沥青混凝土。这是一种弹-塑-粘性材料，具有良好的力学性能，它不需要设置施工缝和伸缩缝。且路面平整且有一定粗糙度，即使雨天也有较好的抗滑性；但其养护费用大致为水泥路面的3倍左右。
关键词：信号配时；交叉口；相位；仿真
1.背景介绍
城市日益增加的交通需求使得道路负载增加，城市道路的饱和度快速提高，而在交叉口处面临的交通压力更是巨大，我们对某市一交叉口现状进行分析，从信号配时的角度提出改善方案。从图中可以看出，交叉口位于市区的中心地带，是一个异型环交路口，呈“K”字型。图的西北侧为该市的新城区，东南侧为老城区，从图中可以看出此路口为连接新城区和老城区的重要交叉口，通过信号配时的优化使得交叉口方案改善对于此城市的交通组织具有十分的重要的意义。
2.交叉口改善方案
2.1交叉口改善设计
原交叉口路口距离交叉口中心较远存在一定交通隐患，因此在原交叉口的基础上做出一定改动，拉近东北侧道路与交叉口中心的距离。同时调查发现此交叉口通行量大，不具备环岛的基本条件，因此将其管理方式变为信号控时。如图所示分别为交叉口改进前后：
2.2交叉口相位
2.3仿真结果
为了检验交叉口改善的效果，分别把信号配时前后该交叉口的通行情况用交通仿真软件vissim进行对比仿真。将改善前后的数据进行对比我们可以看出，交叉口的服务水平由D级上升到了C级，交叉口的通行能力得到了一定程度的提高。
3.小结
通过对路口的设计方案和组织方案的优化，服务水平得到了提高，但是改善效果不是很理想。说明对交叉路口的改进还受到了交叉口自身的地理限制，信号配时能够在一定程度上对交叉口能力进行改善，在短期内满足增长的交通需求。（作者单位：西南交通大学希望学院）
参考文献
[1]张惠玲.交叉口公交优先技术的适应性分析――以重庆市某交叉口为例[J].重庆工学院学报（自然科学版）.2009（11）：128-133.
[2]顾宝华.城市道路交叉口信号配时设计方法研究[D].西北工业大学，2005.
