车道变换模型确定互通式立交最小间距的探讨Word格式文档下载.docx
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乱,从而影响整个路网系统功能正常发挥,并易引
起交通事故.
随着国民经济的快速发展,近些年公路和城
市道路建设与日俱增.互通式立交作为高速公路
和城市道路路网中的枢纽和结点,立交的数量和
规模也随之增加,互通式立交的间距也逐渐变短.
因此,如何确定满足行车安全,主线服务水平高,
经济,美观等要求的互通式立交最小间距显得尤
为重要.
1互通式立交间距
两独立的互通式立交相邻,互通式立交之间
的距离为两互通相邻侧构造长度之和加上两互通
式立交之问的净距离(见图1).
Il
J
LllJ|0IL2I
JI'
I
L
图1立交间距
收稿日期:
2010—11-05
作者简介:
杜立平(1984一),男,浙江衢州人,助理工程师,从
事道路设计工作.
L=Tl++£l+£2+0
(1)
式
(1)中:
71,71,——相邻两立交匝道布置所需的
最小切线长度;
,——
相邻两立交进,出口所需的
加减速车道长度(包括渐变
段长度);
——
相邻两立交间所需最小净距.
2互通式立交间距的影响因素
2.1交通流密度
相邻立交间距主要取决于道路上的交通流密
度.相邻互通式立交所负担的交通要保持平衡,即
不能够产生一处立交交通量过分集中,另一处立
交的交通量稀少,使道路和区域的交通流分配不
协调.因此,确定立交间距时应以交通调查和交通
规划为基础,满足路段和节点设计交通量的要求.
2.2立交相邻侧构造
两独立的相邻立交相邻侧构造长度包括切线
长和加减速车道长.对于图1,左侧互通立交的右
侧构造长度=+.,与立交的交角及匝道
转弯半径有关;
变速车道长度和主线,匝道设计速
度以及汽车汇入主线和汽车驶离主线的平均加速
度有关.
2.3司机驾驶
互通式立交,尤其高层互通式立交,其线形变
换和纵断面起伏比较频繁,如间距过近,对车辆运
行,驾驶操作以及景观都很不利.
2.4交织段
相邻立交之间,车辆进出必须有足够的交织
段长度.如图2所示,交织路段是前一个立交匝
道的合流点(或分流点)到后一个立交匝道的分
流点(或合流点)之间的距离.此最小交织段长
度与交通量大小和设计速度以及主线的车道数
有关.
2011年4月第4期城市道桥与防洪道路交通39
仁兰二二二二二二
图2交织段示意图(单位:
133)
我国《公路通行能力手册》和《美国通行能力
手册》中指出匝道连接点(鼻端)对直行交通存在
交织运行的范围为:
驶入匝j直—-从匝j勘奎接点(鼻端)起向—匕游l50m,
向下游760m.
驶出匝道——从匝道连接点(鼻端)起向上游
760m,向下游150m.
当两互通式立交出人口鼻端间距大于760ITI
时,可认为两互通式立交之间车辆不存在交织运行.
2.5指示标志牌布置
主线上为了预告前方出口,必须设置指示标
志,提示前方一定距离有出口.一般规定:
高速公路
上距离减速车道渐变段起点2km(相当于100km/la
设计速度行驶1.2min的距离)布置第一块指示标
志牌,然后1km,500m处各布置一块指示标志牌;
对于城市道路,如果用地受限,可以在减速车道渐
变段起点前500m处开始布置指示标志.
2.6公路立交与城市立交的考虑
互通式立交的设置地点不同,其交通特性和
地区特性不同,其选择的重点也不同.城市互通式
立交主要服务于城市居民出行,而公路互通式立
交则以服务于长途车辆需求为主.
2.7经济上的考虑
相邻互通式立交布置过密,造价很高,反而不
如改为高架桥经济合理.设置互通式立交而引起
的经济效益必须大于其立交的经济损失.
3车道变换模型
在驾驶员最不利的行驶方式下,根据道路使
用者的生理特征,行驶舒适性以及道路交通状况
来确定最小净距.即当驾驶员在互通式立交的加
速车道驶入主线后,在不了解道路状况的条件
下,当直接换到最内侧车道后,看到交通指示标
志,并确定下一出口即为目标出口后,再次连续
变换车道,在到达出口前完成车道变换,整个过
程车辆所行驶的距离就是相邻立交的最小净距,
如图3所示.
图3中,,为车辆从外侧车道进入内侧车道之
前,等待可插入间隙时的行驶距离;
L2为车辆为变
换至内侧车道而调整车速行驶的距离;
L3为车辆
变换至内侧车道横移时行驶的距离;
L4为驾驶员
看到指示标志反应时间内车辆行驶的距离;
L,L,
L为和,,,相对应,分别是从内侧车道到外侧
车道的等待可插人间隙的距离,为了变换车道而
调整车速行驶的距离以及横移行驶的距离.
(1)根据车辆到达符合泊松分布,则车头时距
服从负指数分布,可以用移位负指数分布曲线进
行描述.根据移位负指数分布指数函数,求解出一
个可插人问隙的平均等候时间t:
^1(tc—r1
:
—【!
!
——————×
[1—.e一'
'
一]
(2)
Ale^1,
式
(2)中:
A——单位时间的平均到达概率,veh/h;
r——车头时距的最小值,s.
因此,从匝道驶入车辆等待插入间隙时行驶
的距离为:
一f一
(3)
式(3)中:
——主线车道的设计速度,km/h.
(2)为变换车道而调整车速行驶的距离.
这段距离指驾驶员从后镜中观察目标车道上
的换车道间隙,确认可插入问隙并调整到与此间
隙平行,即将变换车道前的这段时间所行驶的路
指示标志
…一一一一一一一~
工二D[]=二D匝二D匝二D外侧车道
LI.L2.,L,..L4..E5.L6.L7
图3立交净距示意图
40道路交通城市道桥与防洪2011年4月第4期
程.
L2=1.111V(4)
式(4)中,的定义同上.
(3)变换车道横移时行驶的距离.
车辆横移一个车道所需要的时间根据现有的
研究结论,一般为3s,那么,取横移时间为3s,车
辆横移时行驶的距离为:
=
0.833V(5)
式(5)中,的定义同上.
4互通式立交最小间距的确定方法
从以上分析可知,立交间距由构造长度和立
交净距组成,先确定满足立交间距7个影响因素的
最小构造长度和立交净距,然后两者相加得立交
最小间距.
4.1构造长度
参照《公路与城市道路设计手册》,互通式立
交各部分构造长度如表1所示.
表1互通式立交构造长度
4.2最小净距
立交最小净距应由司机变换车道行驶距离和
交通标志布置距离确定,然后用交织区影响范围
验证.
L外一
内由L,L,L3确定,内一外除了满足车道变
换行驶距离外,还得考虑交通标志布置距离,即:
n=1
∑++.ax+max[∑+£+L+J](6)=(1+2+3l2一(4+£5+L6+£7),J()
式(6)中:
——立交净距;
.7-_一交通标志布置距离,对于公路,取2km,
对于城市快速路,取5001TI;
n——半幅路车道数.
,,与主线设计速度,横断面车道数,交
通量,服务水平以及驾驶员有关.根据车道变换模
型计算出设计速度80km/h时的,J,,,,见表2.
表2车辆最外侧变换最内侧的行驶距离
驾驶员对交通标志的反应距离同车速有关,
表3是不同速度下的实测交通标志反应距离.
表3实测交通标志反映距离
对于设计速度80km/h的双向8车道的主线,
从最外侧车道到最内侧车道的行驶距离是:
125+85+75+68×
3+89×
3=756(m)(7)
同理,对于设计速度80km/h的双向6车道,双
向4车道的主线,从最外侧车道到最内侧车道的行
驶距离分别是:
524m,282m.
因此,根据式(6)得出80km/h的公路和城市
快速路上立交最小净距,见表4.
表4互通式立交最小净距参考值
互通式立交最小净距/km
相邻类型双向8车道双向6车道双向4车道
4.3最小间距
最小间距是构造长度和最小净距之和,根据
表1和表4,得出80krn/h的公路和城市快速路的立
交最小间距,见表5.
表5互通式立交最小间距参考值
互通式立交最小间距/km
相邻类型而
2011年4月第4期城市道桥与防洪道路交通41
以上最小间距远远大于交织长度760m,主线
不存在交织运行.
由表5可见,立交最小间距参考值存在高速公
路比城市道路长,枢纽型互通立交比一般互通式
立交长,立交主线车道数越多立交最小间距越长
的特点.
5结论
通过以上对互通式立交最小间距的分析,得
出以下结论:
(1)互通式立交最小间距影响因素众多,确定
最小间距时需要综合考虑各个因素;
(2)综合考虑了司机车道变换,交通标志布置,
立交等级等因素,根据规范要求,理论分析以及实
测数据,运用车道变换模型确定了互通式立交最
小净距,给出了互通式立交最小间距的计算方法,
进而确定主线设计速度80km/h的互通式立交最小
间距参考值.
参考文献
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人民交通出版社,2009.
[4]GB5768.2—2009,道路交通标志和标线[s].
致歉说明
—
l鼻一受—
本刊2011年3月第3期刊发的杨庆云,孙西敬署名文章《基于价值网的公路施工企业动态协同供
应链构建》一文,该文章系甘肃省交通厅资助项目《甘肃高等级公路路面施工物流合理化研究》(编号:
2007—16)的重点内容.由于版面调整原因,原文的说明和参考文献未排人版面.
现特向作者致歉!
并将原文参考文献刊出.
《城市道桥与防洪》编辑部
2011年4月2日
基于价值网的公路施工企业动态协同供应链构建
杨庆云.孙西敬
(1.甘肃交通职业技术学院,甘肃兰卅l730070;
2.兰州交通大学,甘肃兰州730070)
[1]丁洪斌,尤建新基于价值网的建筑企业项目协同优化研究山东社会科学2009年第10期
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[8】张炜.基于马尔柯夫链的供应链协同计划及运作周期研究.研究生论文,2006.2
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- 车道 变换 模型 确定 互通 立交 最小 间距 探讨