道路通行能力評價(jià)方式的分析論文
摘要：道路通行能力決定性的關(guān)鍵因素是車(chē)輛的組成、車(chē)速和車(chē)流密度等。在無(wú)信號交叉路口的路段，假定車(chē)流的到達規律服從泊松分布以及行人過(guò)街優(yōu)先原則，交叉路口的交通沖突對于相應路段的車(chē)速和車(chē)輛延誤以及排隊長(cháng)度產(chǎn)生影響，路面上的安全設施對于車(chē)速有一定的限制，從而影響道路的通行能力。使用VISSIM道路仿真軟件，設置車(chē)速和車(chē)流量以及道路的安全設施設置情況，根據軟件得出的數據計算道路的通行能力的大小，分析道路設計的合理性。
關(guān)鍵詞：道路通行能力、車(chē)速、車(chē)流量
引言
道路通行能力是指在給定的一段路面和特定交通環(huán)境下，路面的某個(gè)斷面或某一長(cháng)度的路段上單位時(shí)間內平均通過(guò)的最大車(chē)輛數。流通行能力不僅與駕駛員的反應時(shí)間、車(chē)輛長(cháng)度、車(chē)輛速度、車(chē)頭間距有關(guān)，還與道路的線(xiàn)性、路面設施等道路環(huán)境有關(guān)。特別是無(wú)信號交叉口的路段，因為無(wú)信號交叉口是路網(wǎng)中交通流的瓶頸，無(wú)信號交叉口的交通通行狀況直接影響著(zhù)整個(gè)路段的通行能力。目前國際廠(chǎng)商對于道路通行能力的預測主要是使用VSSIM交通仿真軟件，以實(shí)際數據仿真道路交通狀態(tài)，根據軟件輸出的能夠分析通行能力的相關(guān)因素的數據來(lái)評價(jià)道路通行能力。
1、模擬道路交通特性
1.1 交叉路口的通行原則
無(wú)信號交叉口路口通常執行的是全路停車(chē)讓行和主路優(yōu)先的次路停車(chē)讓行原則，即主路和次路等級相差交大時(shí)，主路交通車(chē)輛優(yōu)先通過(guò)交叉路口，次路車(chē)輛等候主路車(chē)輛通行，當住路車(chē)輛的車(chē)頭間距較大能夠滿(mǎn)足次路車(chē)輛穿插通行時(shí)，次路車(chē)輛可以通行。行人過(guò)街遵循行人優(yōu)先原則，與行人有交通沖突的車(chē)輛需要停車(chē)等候行人穿過(guò)交叉口后通行，VISSIM交通仿真軟件遵循行人過(guò)街優(yōu)先原則。
對于某一景區路段，是兩車(chē)道組成的機動(dòng)車(chē)車(chē)道的三級公路，非機動(dòng)車(chē)輛和機動(dòng)車(chē)輛組成混合交通，采用護欄將自行車(chē)道與機動(dòng)車(chē)道分隔，道路內側設置有停車(chē)場(chǎng)，并且臨近村落。道路分成三段，分別為觀(guān)光一號路、觀(guān)光二號路、觀(guān)光三號路，每段道路對應相對的車(chē)速分布，每段道路的線(xiàn)性設計和道路交通安全設施也不相同，觀(guān)光一號路段在交叉口前60米左右設置有減速區域，降低即將到達的車(chē)輛的車(chē)速，使車(chē)輛能安全通過(guò)交叉口。觀(guān)光二號路段中的車(chē)輛行駛速度相對觀(guān)光一號和三號路段上的車(chē)輛的.車(chē)速要低，在觀(guān)光二號路段的中間位置同樣設置有減速區域，這段道路通過(guò)景區，過(guò)往車(chē)輛會(huì )相應地降低車(chē)速。
2、模擬道路交通仿真
2.1 仿真軟件設計原理
VISSIM軟件系統能分析在車(chē)道類(lèi)型、交通組成、交通信號控制、停讓控制等眾多條件下的交通運行情況，具有分析、評價(jià)、優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò )、設計方案比較等功能。VISSIM采用的核心模型是生理-心理駕駛行為模型。該模型的基本思路是：后車(chē)駕駛員認為他與前車(chē)之間的距離小于其心理（安全）距離時(shí)，后車(chē)駕駛員開(kāi)始減速。由于后車(chē)駕駛員無(wú)法準確判斷前車(chē)車(chē)速，后車(chē)車(chē)速會(huì )在一段時(shí)間內低于前車(chē)車(chē)速，直到前后車(chē)間的距離達到另一個(gè)心理（安全）距離時(shí)，后車(chē)駕駛員開(kāi)始緩慢地加速。
2.2 仿真軟件設置道路交通模型
期望車(chē)速是每段道路的車(chē)輛期望能夠達到的車(chē)速，車(chē)輛限制是不同的道路通行的車(chē)輛類(lèi)型可能不一樣，對于這條三級道路，并且通行的車(chē)輛主要是小轎車(chē)和貨車(chē)，其他類(lèi)型的交通流類(lèi)型都限制通行，人行橫道和自行車(chē)道只分別允許行人和自行車(chē)通行。路徑分為靜態(tài)路徑和動(dòng)態(tài)路徑，主要是決定車(chē)輛的行駛方向。在設置交通仿真模型中，對于交通流量和期望車(chē)速兩個(gè)任何因素變化，形成的交通模型就不相同，模擬的交通通行能力就不一樣，每一組的交通流量和期望車(chē)速對應一組相應的交通模型。
2.3延誤和行程時(shí)間評價(jià)道路的通行能力
使用VISSIM交通仿真軟件，對于這條道路設置不同的交通流量和期望車(chē)速。道路的車(chē)輛期望車(chē)速和道路車(chē)流量大小的不同，將道路通行情況分成8種情況，對于同一種道路期望車(chē)速，道路的車(chē)流量有四種情況，道路的車(chē)速期望分成了兩種情況。道路的交通通行狀況，隨著(zhù)每一種的車(chē)輛行駛速度和路面交通流量不同而不同，對于每一種車(chē)速期望和車(chē)流量，道路就有不同的交通狀況，通過(guò)表現道路交通通行狀況的因素體現。
車(chē)輛到達交叉路口遵循泊松分布，對于不同車(chē)型構成的主路車(chē)隊而言，其等待延誤可能不同。由于主路是由多種車(chē)型構成的車(chē)流且各種車(chē)型到達交叉口互相獨立，因此首先應對支路的排隊構形及其出現的概率進(jìn)行分析。
延誤和行程時(shí)間兩個(gè)因素是評價(jià)道路通行能力大小，延誤是指車(chē)輛在非自由流狀態(tài)下通過(guò)路岔口時(shí)，相對于道路的交通流在自由流狀態(tài)下需要的多余時(shí)間，時(shí)間越多說(shuō)明道路的通行能力越小，道路越不通暢。行程時(shí)間更是能夠直接判斷交通狀況的因素，行程時(shí)間越大說(shuō)明道路的通行能力越小，通過(guò)同一道路需要的時(shí)間越多。
當主路排隊長(cháng)度一定時(shí)，隨著(zhù)主路車(chē)流量的增加，主路車(chē)流等待延誤呈上升趨勢，這是符合實(shí)際情況的。由于主路車(chē)流量的增加，主路車(chē)流密度隨之上升，車(chē)輛之間的間隙減小，故支路車(chē)輛可穿越的機會(huì )減少，導致支路車(chē)輛的等待延誤增加。
2.4車(chē)速和交流量對于道路通行能力的影響
通過(guò)改變道路的車(chē)流量和車(chē)速的大小，來(lái)觀(guān)察排隊長(cháng)度、停車(chē)次數、行程延誤和行程時(shí)間幾項判斷道路交通通行狀況，以此來(lái)分析車(chē)流量和車(chē)速對于道路通行能力的影響性。道路在不同的交通流量狀況下通行能力不相同，對于相同一段道路，隨著(zhù)道路上車(chē)流量的增加，道路的通行能力降低，在車(chē)流量相對較少時(shí)，適當提高車(chē)速能夠提高道路的通行能力，道路對于車(chē)輛疏導能力增加。因此對于相應的道路，應該適當地提高道路的行車(chē)速度，但是為了車(chē)輛安全，車(chē)速的提升高度要有一定的限制，例如在城市主干道車(chē)速控制在60千米/小時(shí)，在告訴公路上有些路段的行車(chē)速度限制在120千米/小時(shí)，在提高車(chē)速增強道路通行能力的同時(shí)也要保證道路安全性。
同一種車(chē)速狀態(tài)下，不同的交通流狀況，路面的交通狀況不相同，對于道路在設計階段設計的車(chē)速和相應的車(chē)流量量對于，但是隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和周邊城市的建設，道路上通行的車(chē)流量會(huì )逐漸增加，在達到道路的通行能力的極限值時(shí)，就會(huì )出現路面交通的堵塞等，這時(shí)的車(chē)流量已經(jīng)超出了道路的通行能力。
3.總結
對于道路設計速度的限制以及道路在設計階段的道路標準，都需要根據未來(lái)道路所需要的道路通行能力的大小而設定，以往很多情況下都是根據經(jīng)驗判斷所設計的道路限制的速度以及道路的通行能力大小是否滿(mǎn)足所涉及的道路的需求。VISSIM是另一種相對精確的判斷道路的通行能力大小的方式，對于設計人員來(lái)講，可以在設計的初級階段，模擬道路的設計情況，來(lái)分析道路的限制速度和相應狀態(tài)下的通行能力大小，為設計提供可靠的參考依據。
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