山區(qū)雙車道公路通行能力研究.pdf

1、我國幅員廣袤，地域遼闊，其中69％的國土面積為山區(qū)，特別是在西部的12個省市區(qū)中，山區(qū)所占的比例更是高達(dá)80％以上。雙車道公路作為國家和省內(nèi)的一般干線公路，是我國公路網(wǎng)中最普遍的一種公路形式。在西部地區(qū)，雙車道公路占公路總里程的95％以上，在公路網(wǎng)中發(fā)揮著巨大作用。 隨著西部大開發(fā)的深入開展，中央把交通建設(shè)作為西部大開發(fā)的重中之重，將投資7000億元改善西部地區(qū)的公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，解決行車條件差、通達(dá)水平低的狀況。這是一項(xiàng)建設(shè)規(guī)模宏

2、大、投資規(guī)模巨大的基礎(chǔ)工程，要求各級部門在公路設(shè)計(jì)時，必須依據(jù)合理的公路通行能力、服務(wù)水平、道路線形等指標(biāo)來確定，防止工程投資的巨額浪費(fèi)和后期的生態(tài)災(zāi)難。但由于我國對于雙車道公路通行能力的研究，尤其是對山區(qū)雙車道公路通行能力的研究已滯后于工程實(shí)踐，不能滿足目前西部地區(qū)大規(guī)模公路建設(shè)的要求，因此交通部專門立項(xiàng)對山區(qū)雙車道公路通行能力展開研究。 本文首先對國內(nèi)外雙車道公路通行能力的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和評述，特別是對美國道路通行能力手

3、冊(HCM)中的相關(guān)研究歷史及結(jié)論進(jìn)行了詳細(xì)分析，并回顧總結(jié)了我國在雙車道公路通行能力研究中取得的成果。在此基礎(chǔ)上，提出了雙車道公路雙向車道通行能力值小于單向車道通行能力值的兩倍這一有趣現(xiàn)象，并指出了國內(nèi)外在該領(lǐng)域中對雙車道公路通行能力、服務(wù)水平、道路線形影響等研究中存在的不足，確定了本論文應(yīng)該從數(shù)據(jù)采集和處理、通行能力理論分析、服務(wù)水平量化分析、道路線形影響等方面開展研究。 研究中首次提出了運(yùn)用高精度GPS動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀對雙車

4、道公路上的超車行為進(jìn)行觀測，設(shè)計(jì)了根據(jù)駕駛員感受度來衡量超車過程的實(shí)驗(yàn)方案，并通過后期數(shù)據(jù)處理得到了超車過程中兩個重要的可接受間隙參數(shù)—可超車車頭時距和可回車車頭時距的臨界間隙值，為定性和定量分析雙車道公路通行能力提供有力的數(shù)據(jù)支持；同時，還提出了觀測超車率的實(shí)驗(yàn)方法以及測量加速度干擾的實(shí)驗(yàn)方案，統(tǒng)一了計(jì)算加速度干擾的時間統(tǒng)計(jì)間隔，為雙車道公路的服務(wù)水平量化研究奠定基礎(chǔ)；最后還簡單介紹了駕駛員問卷調(diào)查法和仿真程序中模型參數(shù)標(biāo)定和驗(yàn)證的數(shù)

5、據(jù)采集方法。 根據(jù)超車實(shí)驗(yàn)得到了可回車車頭時距和可超車車頭時距的臨界間隙值分別為2.8s和8s，并得到了理論條件下雙向、單向車道的最小通行能力值，從而較好地解釋了雙車道公路雙向車道通行能力值小于單向車道通行能力值兩倍的原因；用可回車車頭時距臨界間隙值作為跟車車頭時距，建立了實(shí)測交通流量和跟車率的關(guān)系模型，推算出了雙車道公路通行能力值在2800-3100pcu/h之間，并參照仿真程序得到的通行能力值，最終推薦我國一般雙車道公路基本

6、路段的通行能力值為3000pcu/h。 本文提出了用超車率和加速度干擾這兩個參數(shù)作為分析雙車道公路服務(wù)水平的量化分級指標(biāo)，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果，繪制出飽和度和超車率、飽和度和加速度干擾之間的關(guān)系圖；并根據(jù)它們關(guān)系中的特征點(diǎn)，將雙車道公路的服務(wù)水平劃分為4個等級，相應(yīng)地給出了各個等級對應(yīng)的平均速度、飽和度、服務(wù)流量等參數(shù)的取值范圍；最后對駕駛員問卷調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，認(rèn)為使用超車率和加速度干擾對服務(wù)水平進(jìn)行劃分的方法符合駕駛

7、員的感受情況。 文章在分析平縱線形對車輛動力性能影響的基礎(chǔ)上，定義了有效曲度和有效梯度2個新概念，并給出了相應(yīng)的計(jì)算方法。根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對有效曲度和有效梯度進(jìn)行了等級劃分；按照不同有效曲度和有效梯度的組合構(gòu)造了不同的道路線形，利用仿真程序，得到了不同道路線形條件下的流量—速度曲線和流量—跟車率關(guān)系圖，根據(jù)推薦的跟車率最終得到山區(qū)不同道路線形條件下的雙車道公路通行能力值和平縱線形對雙車道公路的修正系數(shù)。 最后，論文總結(jié)