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经过建造区域设计道路横断面
M.KIEĆ1，M.TRACZ2，S.GACA3
研究使用价格较低的道路连接和网络改造，以及改善道路环境的服务，旨在确保改善郊区的交通表现，以及通过建成区作为小地点的道路，同时提出了仿真模型的应用。 从可能的设计中，作者调查并提出了两种方法的有效性，即在道路横断面上实施附加的多功能中间车道，以及建造具有不同交叉位置（道路段的中间或末端）的服务道路。
分析的重点是这些变化对交通表现和道路安全的影响。 作者分析了不同类型道路环境服务的道路统一路段的行驶速度，延误和车队交通份额。该研究提出了修改前后道路网络分析的结果，并评估了：
bull;接入点密度及其使用水平对道路交通表现的影响，
bull;在建成区内通过路段行驶对排队交通的影响，
bull;横截面类型变化对交通表现的影响。
关键词：模拟模型，道路网络改造，道路安全，断面，交通性能，有效性测量，延误，行驶速度，车队。
第一章 引言
城市人口聚集过程中，城市人口的一部分迁出城市进入郊区，在过去的十年中造成郊区的集约化发展。 这导致商业和住宅建筑以及进出城市交通的国道的建设。 在大多数情况下，这种发展发生在主要道路上。 在波兰没有适当的服务和地方道路网络的情况下，居民建筑物以及紧邻主要道路的商业建筑物的本地化是常见现象。虽然在白天产生的交通量非常低，但沿着这样的道路到建筑物的车道密集排列，其数量可以达到每公里80个。这个交通的高峰在早上，当交通流量进入城镇最重。 它会导致通勤和交通的重叠，并导致交通流量中断和交通状况恶化。 旅行速度降低，延误时间延长，延长了城市地区的旅行时间。 这种现象不仅会在最不利后果的郊区遇到，也会遇到通过当地建成区的那些路段。 在波兰，约。 主要道路长度的30％通过建成区。 这种情况是由于计划错误和土地使用政策监管不力造成的。 缺乏适当的政策已经使具有基本交通功能的道路网络部分退化。 由于缺乏高速公路和高速公路网络以及路网改造的不足，包括建造旁路，这种情况更加复杂。 一个根本性的变化将涉及建立一个等级化的道路网络，尽管这是一个代价高昂的长期挑战。
遵循上面的论点，这里提出的研究是在这里进行的。 其目的是要找出使用成本较低的道路网改造和改善道路周围服务的可能性，以确保改善郊区和穿过建筑区的道路的通行性能，尤其是通过小地方。 调查涉及双线横断面的道路路段。
bull;在道路横断面上实施一个额外的多功能中间车道，特别签署和标记（也有红色表面）
bull;建造具有不同交叉路口位置的服务道路，将交通与现有道路（路段的末端或中间）合并在一起。
分析侧重于这些变化对交通表现和道路安全的影响。 作者分析了道路的统一部分的行驶速度，延误和车队交通情况，以了解道路环境的不同服务情况。 此外，该研究还介绍了以下评估的分析结果：
影响接入点的密度（密度）以及它们在道路交通性能上的使用水平，
bull;通过建成区内的路段驾驶影响建筑排水量，
bull;横截面类型变化对交通表现的影响。
第二章 研究方法
在评估双车道公路交通性能[2,3]的可用方法中，在交通性能计算程序中没有考虑通过建成区域中的地区的路段的具体特征。 但是，HCM2010 [3]提出了交通性能评价方法，包括道路周边发展强度较大的乡村道路，以及限速道路。 在实践中使用的交通表现评估方法考虑到发展之外的部分（农村道路）或城市部分（干线）。 通过中小地区的道路主要与周围的发展和使用方式有很大不同。 因此，很难使用其他国家在这一领域的计算方法或研究结果[4,5,6,7,8]。 国外参考书目引用了进入城镇的动脉路段的模拟研究结果。 然而，这只能在有限的程度上用于建模道路网络的各个组件，例如公交站点或行人过路点[5]。 很少有关过境地区交通状况的研究侧重于分析交通流中的平均车速，车速和车辆干扰。 正如这些研究所表明的那样，道路环境的发展对跨越小地区的车辆交通性能具有重要影响[1,5,9,10,11]。 然而，主要的交通速度分析没有延迟，排乘客量或出行速度[12]等措施，这些研究的焦点，并没有量化对交通性能的影响。
因此，为了分析通过建筑区域的郊区和道路提供道路周边通道和服务的各种方式的有效性，采用了模拟。 以通过道路交通模拟程序VISSIM v.5.1进行的此类研究为基础，评估了行驶速度，延误和排乘量的变化。 VISSIM软件允许用户模拟具有不同横截面的路段的交通流量分配。 模拟程序中使用的模型很好地代表了驾驶员通过小地方的行为[13]。 分析是在一个被发展包围的采用模型部分进行的，其中通道的长度，通道的数量，接入点的数量和类型被表示出来。 分析还考虑了主要道路上的交通量和接入点产生的交通量。
分析是在7号国道的选定部分进行的，在此基础上建立了模拟模型[14]。 该部分位于克拉科夫郊区约800米长，单车道横断面和一个额外的多功能中间车道（图1）。 该区段的限速为50公里/小时，接入点密度高（47条住宅车道，4条商业车道和2条不含交通信号的十字路口）。 由于一个城市的邻近地区，所讨论的区域内激烈的当地交通与交通流量重叠。 分析部分的日平均体积约为19000辆/ 24小时，并在高峰期约为400辆/小时，在道路横断面。 为了模拟的目的，测量了车道和十字路口的交通量。 据此发现，每个住宅车道生成约 1辆/小时，并且每个商业车道生成约8辆/小时。 对于十字路口，交通量是测量提供中的。以经验调查为依据，在模型中定义了车辆属性，自由流动中的车辆速度（基于经验速度分布函数）以及车辆类型：重型车辆和乘用车。 用于校准模型的交通量测量是在三个截面上进行的，即不可能超车或通过其他车辆。 除了车辆之间的差距外，大部分模型参数被作为默认值采用; 确保最小制动距离为2米的车辆之间的最小间隙，从5km/h（对于单个车道）到20km/h（对于交叉点）的转弯关系的速度作为交叉点的关键间隙。仿真模型中的默认变量既未被研究也未被校准。考虑到分析的方式，即对不同情景之间交通性能变化的相对评估，这种方法就足够了。模型中的测量点位于最小值100米处，主要道路的发电横截面位于分析区段的影响范围之外。作为模拟的结果，确定了几种有效性度量，例如通过建成区域的行驶时间，以及车辆之间的行驶速度，延迟和前进道路。对主要道路的交通流量水平进行了分析，因为主要目标是在车辆数量不断增加的情况下观察交通性能指标的变化。一个方向接近路段容量的值是交通量变化介于400-1,600辆/小时两者之间一个值。
图1.模型路段开始的视图。附加多功能中间道的横截面。
在模拟研究各种方式提供道路环境的可达性和服务的有效性时，对以下情况进行了分析（图2）：
方案0：具有用于公路环境服务的附加多功能中间车道的横截面，以及用于在交叉路口左转的两条单独的附加车道。 对分析部分的整个长度缺乏访问控制（当前状态）。
方案1：这是一种设计，其中有一个额外的多功能中间车道，排除在整个地区。左转操纵从直行车道执行。在交叉路口左转的单独车道仅在右转方向。 对这种情况的分析是为了比较改变的横截面类型对车辆性能的影响。
方案2：在建设有问题路段的服务道路时取消现有接入点。以前在车道上生成的交通量被定向到一个交叉口的侧面入口，其中位于该地点中心的交接条目。左转的其他车道在交叉路口分开。
方案3：在建设有关道路路段的服务道路时取消现有接入点。以前在车道上产生的交通量通过服务道路重定向到两个交叉口的侧面入口，并且位于该地点两端的移位入口。在两个交叉路口，沿右转方向提供了向左转弯的额外车道。
第三章 交通性能测度的仿真研究
在模拟研究的第一步，分析是在行驶速度上进行的，行驶速度是研究路段长度与通过路段时间的商。为了这个目的，分析是根据道路周围环境的平均局部速度曲线进行的。在结果的基础上，制定了速度剖面图，显示了不同交通流量级别的分析路段长度的局部速度变化以及不同的驾驶方向。图3示出了对于所分析的两个方向中的一个的道路环境服务设计的每个场景的1600车/小时的交通量的速度曲线。场景3的局部速度最高值出现在60公里/小时，甚至超过其他设计的15公里/小时。对于其他情况，速度曲线的形状彼此接近，并且实现的局部速度很小。表1给出了与交通量和采用的道路周边服务版本相关的给定路段的行驶速度值。与场景0相比，行驶速度最显着的增加是在具有服务道路和位于道路段两端的两个交叉点的设计中观察到的。平均旅行速度是比起步情景高5.7公里/小时，比情景高8公里/小时。
图2为模拟研究提供的道路网络修改场景图。模型路段的视图
1（重建前）交通量为1600辆/小时/车道（图4）。达到约的交通量。1,000辆车/小时/车道，有服务道路的场景是可比较的，并且旅行速度是约。2.2公里/小时的情况比另外一个更大多功能中间车道。访问控制的引入显着影响旅行速度。
图3.每个场景的克拉科夫 凯尔采方向平均当地速度概况，交通量为1,600辆/小时/车道。
图4.平均旅行速度值的差异，取决于每种情景的交通量与情景0相比。
接下来分析了通过调查路段的延误情况。这些延误定义了每辆车通过给定路段的时间量与以自由流速通过路段的时间相比较。延误是通过当地所需的额外时间，包括在建成区域长度上出现的任何交通干扰，例如交叉路口，车道和交通量。 图5说明了有关延迟的模拟研究结果。它们显示了在通过期间特定横截面上的延迟，从两个方向上的每个情景开始的部分累计，交通量为1,600 veh/h/lane。最大的时间延迟绝对是那些没有门禁控制和没有额外多功能中间车道的设计。对于其他场景，在之后的延迟
分析部分通过的是可比较的，差异是约1.5秒/辆。
图5.每个方向在两个方向上的截面长度的延迟的可变性，交通量为1600辆/小时/车道。
在驾车通过分析部分约800米，根据驾驶方向和周边环境的不同，驾驶员的平均延误时间为520秒/辆，具体取决于实际的交通量。
通过分析部分的最重要的延迟是针对情形1，而与实际的流量无关。情况3证明是最有利的，其中扰动只发生在建成区域两端的交叉点内。此场景的平均延误范围在4.8 15.7秒/辆之内。与场景0（图6）相比，对延迟值的差异的分析使我们可以说明，对于具有访问控制的场景以及额外的多功能中间车道（场景0,2,3）交通量的变化对这种延迟影响较小。这是左转车辆引起的干扰不足的结果。
图6.平均延迟值的差异，取决于每种情景的流量与情景0相比。
交通表现的另一个可能的衡量标准是排排交通的份额。交叉路口，众多的住宅和商业车道，以及由此产生的主要道路上的交通干扰（这些）是容易引起车辆排的形成的因素。排的交通形成受到限速段的长度以及通道密度的影响在双车道段，因为超车机动是不可能的。 在分析排流量时，假设每当后续车辆之间的时间间隔小于3.6秒时，他们正在排排流量。
当驾驶一段较小的模型路段（约800米）时，排的交通主要取决于主要道路方向的交通量。由于住宅车道很少，并且由于有一个额外的多功能中间车道，接入点对排排流量份额影响不大。
每个横截面设计方案的排放交通份额变化情况以及每小时600辆车/小时和每小时1600辆车的通行量如图7所示。不论实际交通量和驾驶方向如何，排量交通量的差异分享各种场景只是轻微的。距离交叉路口驾驶约300米，排流量百分比稳定在约80％，因为没有影响旅行条件的主要因素，600辆车/小时/车道的平均排量占50％，而1600辆车/小时/车道的数量则增长至90％。
图7.每个场景的克拉科夫 凯尔采方向的分析路段长度分布变化，交通量为600辆车/小时/车道和1600辆车/小时/车道。
排量不同的情景之间平均百分比的差异是微不足道的。在这些数据的基础上，可以说排队交通份额的影响因素是路段长度上接入点的分布和类型，以及它们产生的交通量，而不是周边服务区域的模式。可以看出，在交通量高达800辆车/小时/车道的情况下，排量交通量的最大份额是情况3.在这种情况下，每排车辆的排量超过1,000辆/小时，排量占比最小，这与交叉点在路段末端的影响有关（交叉口出口后的排路交通分散）（图8）
各种道路网络修改方案的有效性测量 - 仿真结果。表格1
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体积[veh / h / lane] |
平均行驶速度[km / h] |
延误[sec / veh] |
排排量份额[％] |
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场景 |
场景 |
场景 |
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|
0 |
1 |
2 |
3 |
0 |
1 |
2 |
3 |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
|
400 |
58.9 |
58.2 |
61.4 |
61.6 |
5.5 |
5.8 |
4.9 |
4.9<!-- 全文共8391字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料 资料编号：[15034]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word |
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