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毕业论文网 > 开题报告 > 交通运输类 > 交通工程 > 正文

高速公路出口匝道交通特性分析开题报告

 2020-07-15 21:11:36  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1、出口匝道车流特性研究现状

国内外众多学者对高速公路出口匝道车流特性进行了研究,可总结如下:

(1)交通流为连续流

不收费的城郊高速公路及采用主线收费的城际高速公路,由于车辆驾驶惯性,出口匝道上的车流一般依然高速行驶,到达地面时无明显的加减速行为;又由于出口匝道衔接地面道路主要为城市快速路或者主干道,地面道路车辆在到达衔接部时无明显的加减速行为,依然保持较高的速度行驶,因此路段内的交通流特性可以看做是连续流。因此,衔接部作为高速公路与地面道路进行车流转换的重要通道,决定了车流性质是连续流,这是衔接部与普通平面交叉口交通流特性最大的差异所在。

(2)车辆行驶速度高

高速公路行驶速度较大,尤其是高速公路上跨时,匝道车辆下坡进入地面道路,由于驾驶错觉,驾驶员往往在匝道上仍保持较高的速度行驶,这是衔接部较为显著的交通流特性之一。在调查中发现,普通限速40 km/h的出口匝道,各断面的行驶速度都较高;在地面道路上,直行车辆在接近衔接部时也无明显的加减速行为,其行驶的速度也较高,达到60 km/h。因此,就整个衔接部而言,出口匝道和地面道路车辆的运行速度较高,这也是与普通平面交叉口有显著区别之处。

(3)车头时距小

调查发现,与普通平面交叉口不同的是,由于衔接部的行驶速度较高,交通流量较大,衔接部车头时距较小,外在表现为驾驶员比较莽撞,在普通平面交叉口中不可接受的车头时距,而在衔接部中却被大部分驾驶员可接受(如表1所示)。这种较小的车头时距导致驾驶员的莽撞行为往往是衔接部发生事故的主要诱因。

(4)坡度对衔接部车辆运行的影响不可忽视

在实际观测中发现,坡度对车辆的运行不可忽略,不仅在速度上,而且在加减速度上也有较大的差别。出口匝道下坡接入地面道路时,出口匝道的车辆在衔接部有明显的加减速行为,且加减速度较小;出口匝道车辆上坡接入地面道路时,车辆运行速度较小,车辆没有明显的加减速行为,但是,由于纵坡的影响,其加减速度较大。

(5)衔接部交通流的组成中,载重货车占有相当的比例

在高速公路上,载重货车占有很大的比例,由于其车辆性能比其他车型要差,且需要衔接部为之提供较为平缓的运行轨迹,因此,在考虑衔接部渠化设计时,应考虑大型车的运行特征。

2、出口匝道控制方式研究现状对比

国内外众多学者对高速公路出口匝道控制方式进行了研究,可总结如下:

国内标准规范中未提到衔接部的控制方式,论文提到的控制方式是针对衔接部。事实上,出口匝道在主线实行交通控制,会造成驶出车辆不能及时离开高速公路,甚至可能形成排队,继而影响到高速公路车辆的正常运行。美国绿皮书中规定,衔接部的下游临近出入口的控制取决于相交道路的类型和重要程度,此外,未来土地利用状况也是一个决定性的影响因素。《美国统一交通控制与设施控制细则》中给出了各种情况的控制依据。国内多数以排队长度为约束条件,研究出口匝道的控制。国外更注重从交通流的特点来选取控制方式。2006 年美国德克萨斯农机大学关于高速公路出口匝道的研究,主要采用仿真模型对匝道出口的交通流进行分析,研究临近平交路口交通控制方式的变化对出口匝道交通流性能的影响,从而提出针对给定的出口匝道交通流特点的合理交通控制方式。

3、高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计研究现状

总结过内外学者对高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计研究成果如下:

国内外相应的标准规范和相关研究均认为高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计可以采用普通平面交叉口的设计标准,从而导致了衔接部几何安全设计的研究长期处于一种未受重视的状态,并且研究较为零散,往往只局限于解决单一问题,而基于交通安全性能和通行效率考虑的高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计的研究处于空白状态。由于国内高速公路相关设计规范在衔接部研究方面缺乏必要的且经得起检验的技术和理论依据,有些设计参数在实践中已证明是不合理的,在长期的高速公路实际运营中已发现出口匝道的部分设计对高速公路的交通流效率和交通安全是有显著影响的,如果合理地改善现有的出口匝道的设置和交通控制,确实对提高高速公路的交通效率和交通安全起到良好的效果。

4、高速公路出口匝道通行效率分析现状

国内外众多学者对高速公路出口匝道通行效率进行了研究,可总结如下:

国内的研究将高速公路出口匝道分为A、B、C、D四种类型:

A型出口匝道:上游最右侧车道在”匝道连接区”被作为减速车道;单车道出口匝道连接在”匝道连接区”的减速车道上,高速公路主线的下游与上游相比减少了一个车道.

B型出口匝道:在”匝道连接区”拓宽出一条减速车道,上游最右侧车道在”匝道连接区”也被作为减速车道;双车道出口匝道连接在”匝道连接区”的两条减速车道上,高速公路主线的下游与上游相比减少了一个车道.

C型出口匝道:在”匝道连接区”拓宽出一条减速车道,单车道出口匝道连接在减速车道上,高速公路主线的下游车道数等于上游车道数.

D型出口匝道:在”匝道连接区”拓宽出一条减速车道,单车道出口匝道连接在减速车道上,高速公路主线的车道数未发生变化,下游车道数等于上游车道数,此外,出口匝道出现分离现象.

不同类型出口匝道通行效率对比及适用条件分析如下:

匝道类型

通行效率

适用条件

应重点考虑问题

A型

一般

主线交通量和出口交通量均不是很大,且主线下游段的土地利用受限

在出口匝道前方设置必要的指示标志,提供主线上下游车道变化的信息,使得车辆提前完成车道变换

B型

较差

出口交通量较大,且主线下游段土地利用条件有限

在出口匝道前方设置指示标志,提供主线上下游车道变
化的信息,同时,在匝道前方设置必要的限速标志和减
速设施,提高车辆通过的有序性和安全性

C型

较好

主线交通量很大,出口交通量不大,出口车辆进入单一交通设施的情况

应在匝道连接区和匝道上预留空间,满足未来年出口车
辆增多时,增设车道,保障车辆正常通行的需要

D型

较好

主线交通量很大,出口交通量不大,出口车辆进入不同交通设施的情况

应在匝道连接区和匝道上预留空间,满足未来年出口车
辆增多时,增设车道,保障车辆正常通行的需要

参考文献:

1、 赵海娟、赵海平、李金萍 《基于交通流特性的高速公路出口匝道与地面道路衔接部安全几何设计》

2、 赵海娟、陆键、马永锋 《高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计研究综述》

3、 王鹏英、陆键、马永锋、赵海娟 《高速公路出口匝道几何特征及控制方式研究现状及展望》

4、 卢 川、项乔君、吴群、陆键,、马永锋 《高速公路出口匝道通行效率分析》.

5、 吴兵、杨佩昆 《高速道路入口匝道通行能力研究》

6、 过秀成 《道路交通运行分析基础》

7、 李铁柱,李文权,周荣贵 《高速公路加减速车道分合流交通特性分析》

8、 宋成举 《高速公路出入口匝道行车安全性分析和评价研究》

9、 G.F. Newell. 《Delays Caused by a Queue at a Freeway Exit Ramp》

10、 《Capacity and Quality of Service of Interchange Ramp Terminals》

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.对ngsim开源数据进行分析

2. 对宁沪高速相关路段进行调研及数据处理

3. 分析国内外高速公路出口匝道不同交通状态下交通流演变规律

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