专利名称：基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法
技术领域：
本发明涉及一种交通工程设计系统，尤其涉及一种基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法。
背景技术：
快速路是缓解大城市交通拥堵的主要工程措施之一，目前国内已建成较完善的快速路系统的城市主要有北京、上海、广州、天津、深圳等。尽管我国快速路的建设和研究已取得了一定成果，但仍然有许多问题有待进一步解决。在国内现已建成的快速路中，主路车辆通常会在紧急停车带或主路最外侧车道进行紧急停靠。车辆进出主路多采取在主路外侧车道进行加速或减速的方式，车辆实际行驶时，尤其当主路交通车速较高、且形成连续流后，外侧车道被加、减速车辆占用，相应减少了主路的通行车道，从而降低了主路通行能力。在城市提倡大力发展公共交通的同时，快速公交也应运而生，部分路段需借助快速路主路车道进行停靠。综合上述各种情况，当快速路主路流量、进出快速路主路车辆流量较大，或快速公交沿主路停靠，或快速路主路未设置紧急停靠带时，快速路系统运行稳定性较差，突出事件或公交停靠均可能引起快速路系统的拥堵甚至瘫痪，在这种条件下，多功能车道便应运而生。多功能车道为设置在快速路主路最外侧的车道，其承担了事故车辆紧急停靠、进出主路车辆加减速、主路公交车辆停靠、远期预留等功能。除实现以上功能之外，其它车辆禁止驶入该车道。如作者王晓华等发表于2009年12月总第143期《中国市政工程》，名称为《城市快速路上多功能车道设置的设计思路》中介绍了快速路多功能车道的功能、作用与设置方式。三大功能是承担主路、辅路的交通衔接和与其他等级道路的转换；实现快速公交在主路停靠；作应急停车道使用。并提出了多功能车道设置与否应从财力、物力以及周边交通需求、交通特性等因素综合考虑，而不应一概而论的设计思路。其中，也提出多功能车道一般采用设在主车道外侧的方式，但未对快速路主路多功能车道设置的需求分析及评价进行相应的探讨。目前，国内外关于多功能车道的研究主要集中于对多功能车道定义的阐述及研究，未见对其设置分析及方法的研究。由于多功能车道的设置受道路红线宽度、道路交通设计、道路投资预算等因素影响，同时，在相应的快速路主路上设置多功能车道是否能够产生相应的交通效益也是考虑的重要因素之一。迄今为止，还未见有基于车辆延误与通行能力等快速路系统交通运行质量条件为重要指标，对多功能车道的分析及设计方法作出全面的研究。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种基于快速路主路车辆延误与通行能力的多功能车道设计方法。本发明填补了多功能车道设置分析及方法的空白，可以为快速路主路是否设置多功能车道、如何对多功能车道进行设计提供科学、经济依据。因此，本发明基于对快速路主路车辆延误及通行能力分析，建立了快速路主路多功能车道设计的方法，本发明对于确定是否应设置多功能车道，如何设置多功能车道提供了理论依据与支持，进而可提高快速路系统的交通运行质量与交通效益。为了解决上述技术问题，本发明基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法予以实现的技术方案是所述设计方法包括下述步骤步骤一、初步设定快速路主路多功能车道的功能，至少包括事故车辆紧急停靠、进出主路车辆加减速、主路公交车辆停靠；步骤二、交通调查与统计，对预建立多功能车道的快速路主路的道路交通条件进行调查，获取该快速路道路交通条件及驾驶员行为参数，至少包括道路通行能力、行驶车速平均值、行驶车速方差；步骤三、仿真软件选取与参数标定选择交通仿真软件，可选择VISSIM和SYNCHRO 中的任一款，结合现场调查数据进行仿真软件的参数标定，至少包括停车间距、期望车头时距、跟车变量和跟车状态阈值；步骤四、建立交通仿真模型仿真模型的建立包括三个方面(1)基础路网建立，包括主路车道数、辅路车道数、主路是否设置多功能车道、出入口渠化形式；(2)确定输入参数，包括主路直行流量、出口流量、入口流量、辅路直行流量、主路期望车速、辅路期望车速、主路车辆事故率、主路车辆构成比例、主路停靠公交车辆流量；(3)确定输出参数，包括主路车辆延误、主路通行能力、主路车辆平均行驶车速；步骤五、对于步骤一中初步设定的多功能车道的每一种功能，通过在仿真软件的输入参数中调整快速路主路交通流量、快速路主路进出交通流量和快速路主路车辆构成比例条件关系，根据仿真软件的输出参数获得每一种功能在不同的紧急事故车辆率、主路交通流量及主路进出交通流量情形下的快速路主路车辆延误及通行能力；步骤六、通过对比快速路主路在设置多功能车道与否的条件下的通行能力与延误是否达到其服务水平来确定在该快速路主路中是否设置多功能车道；若在未设置多功能车道时，主路延误未达到其服务水平，而在设置多功能车道时主路延误可达到其服务水平，则应在快速路主路设置多功能车道；步骤七、根据多功能车道需承担的功能并参照《城市快速路设计规程》和《城市道路交叉口规划规范》，对该快速路主路多功能车道进行快速路主路出入口区域设计和快速公交停靠站区域设计。所述快速路主路出入口区域设计是确定进出主路车辆使用的加减速车道的长度， 该加减速车道的长度由加、减速车道长度和渐变段长度构成；所述快速公交停靠站区域设计是按照下列公式确定站台长度Lb
权利要求
1.一种基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法，其特征在于所述设计方法包括下述步骤步骤一、初步设定快速路主路多功能车道的功能，至少包括事故车辆紧急停靠、进出主路车辆加减速、主路公交车辆停靠；步骤二、交通调查与统计，对预建立多功能车道的快速路主路的道路交通条件进行调查，获取该快速路道路交通条件及驾驶员行为参数，至少包括道路通行能力、行驶车速平均值、行驶车速方差；步骤三、仿真软件选取与参数标定选择交通仿真软件，可选择VISSIM和SYNCHRO中的任一款，结合现场调查数据进行仿真软件的参数标定，至少包括停车间距、期望车头时距、 跟车变量和跟车状态阈值；步骤四、建立交通仿真模型仿真模型的建立包括三个方面(1)基础路网建立，包括主路车道数、辅路车道数、主路是否设置多功能车道、出入口渠化形式；(2)确定输入参数，包括主路直行流量、出口流量、入口流量、辅路直行流量、主路期望车速、辅路期望车速、主路车辆事故率、主路车辆构成比例、主路停靠公交车辆流量；(3)确定输出参数，包括主路车辆延误、主路通行能力、主路车辆平均行驶车速；步骤五、对于步骤一中初步设定的多功能车道的每一种功能，通过在仿真软件的输入参数中调整快速路主路交通流量、快速路主路进出交通流量和快速路主路车辆构成比例条件关系，根据仿真软件的输出参数获得每一种功能在不同的紧急事故车辆率、主路交通流量及主路进出交通流量情形下的快速路主路车辆延误及通行能力；步骤六、通过对比快速路主路在设置多功能车道与否的条件下的通行能力与延误是否达到其服务水平来确定在该快速路主路中是否设置多功能车道；若在未设置多功能车道时，主路延误未达到其服务水平，而在设置多功能车道时主路延误可达到其服务水平，则应在快速路主路设置多功能车道；步骤七、根据多功能车道需承担的功能并参照《城市快速路设计规程》和《城市道路交叉口规划规范》，对该快速路主路多功能车道进行快速路主路出入口区域设计和快速公交停靠站区域设计。
2.根据权利要求1所述的基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法，其特征在于，步骤七中所述快速路主路出入口区域设计是确定进出主路车辆使用的加减速车道的长度，该加减速车道的长度由加、减速车道长度和渐变段长度构成；所述快速公交停靠站区域设计是按照下列公式确定站台长度Lb Lb=^-(O4+2.5公式(1)中Lb——站台长度，单位为m;lb——公共汽车车辆长度，单位为m;p——公交站台停靠泊位数。
全文摘要
本发明公开了一种基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法，包括下列步骤快速路主路多功能车道功能的确定；交通调查与统计，获取快速路道路交通条件及驾驶员行为参数；仿真软件选取与模型标定；建立交通仿真模型；对于多功能车道每一种功能，调整快速路主路交通流量及构成等条件，获得不同情况下的快速路主路车辆延误及通行能力并加以分析，从而得到多功能车道基于不同功能的设置分析的结论；将每一种功能下设置分析的结论加以综合，给出多功能车道设计分析的结论，并在此基础上进行多功能车道的交通设计。本发明的方法填补了多功能车道设计分析及方法的空白，可以为快速路主路多功能车道的科学、合理设计提供依据。
文档编号G06F17/50GK102156790SQ201110107558
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者刘润有, 吴迪, 曾伟, 朱兆芳, 杨晓光, 王晓华, 王玉秀, 白玉, 蒋宏伟, 赵巍, 赵建伟, 邢锦, 黄文 , 齐琳, 龚凤刚 申请人:天津市市政工程设计研究院