山區(qū)雙車道公路通行能力研究

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1、山區(qū)雙車道公路通行能力研究報告簡本0引言隨著國家西部大開發(fā)政策的深入執(zhí)行，西部地區(qū)的公路建設進入蓬勃發(fā)展時期，與此同時，決定公路建設規(guī)模和建設標準的公路通行能力研究就顯得異常迫切和關鍵。為此，國家專門設立了西部交通建設科技項目“山區(qū)雙車道公路通行能力研究”，來深入持久地研究西部山區(qū)公路道路和交通特性。該項目由交通部公路科學研究院承擔，并聯合北京工業(yè)大學、云南省公路規(guī)劃勘查設計院、貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院、山西省公路局等單位共同公關。在各級領導的支持下，在項目承擔與參加單位的共同努力下，經過近兩年的研究圓

2、滿完成了合同規(guī)定的各項研究任務，達到了預期的研究目標。1項目背景截至2003年底，西部地區(qū)公路通車里程將近74萬公里，其中，雙車道公路占總里程的70%以上。巨大的建設規(guī)模和巨大的資金投入，要求各級決策和設計部門在建設項目的決策和設計過程中，要依據國民經濟和交通量的發(fā)展需求和公路的通行能力適應狀況等多方面因素來確定。山區(qū)公路超規(guī)模建設的嚴重后果，不僅造成設施閑置浪費，投資無法按期收回，而且也不利于山區(qū)生態(tài)和植被保護，不符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策。16多年來，針對山區(qū)公路的通行能力研究一直是我國標準規(guī)范體系中

3、的一項空白。交通部于2003年頒布的“公路工程技術標準（JTGB01-2003）”和即將頒布的“公路路線設計規(guī)范（JTGB20-xx）”由于缺少專項的研究支持，規(guī)范中引入的有關設計標準，大部分引用了美國、日本等發(fā)達國家的設計參數。因此該項目的研究也是完善標準規(guī)范相關內容的需要。2主要研究內容在分析國內外關于雙車道公路通行能力研究的基礎上，結合我國山區(qū)雙車道公路的實際情況，研究內容主要包括以下內容：?山區(qū)雙車道公路交通運行特性研究?山區(qū)雙車道公路服務水平研究?各種車型的當量換算方法研究?山區(qū)雙車道公路微觀仿真

4、模型研究?山區(qū)雙車道公路通行能力及影響因素研究?編制雙車道公路通行能力分析指南3研究思路、關鍵技術與技術路線本課題研究的思路：16利用先進的數據采集設備，采集大量的實測數據，分析山區(qū)雙車道公路路段通行能力及其影響因素；針對我國山區(qū)雙車道公路的道路、交通特性，開發(fā)微觀雙車道公路交通仿真模型。結合計算機模擬試驗和實際采集的數據，運用數理統(tǒng)計方法，確定山區(qū)雙車道公路服務水平指標體系；以理論分析為指導，建立通行能力理論分析模型，揭示通行能力狀態(tài)下交通流的內在機理。圖1研究思路和技術路線下面是野外試驗觀測的部分現場圖

5、片。16線形檢測車和數據采集軟件界面斷面法檢測區(qū)間自由流速度標定仿真模型參數P值的實驗調查圖和彎道視距測量16交通流數據采集儀設備（NC-97和Metrocount）的鋪設4關鍵技術和技術創(chuàng)新本項目的關鍵技術和技術創(chuàng)新點如下：（1）自主開發(fā)了適合我國國情的雙車道公路交通仿真軟件，為全面、系統(tǒng)地開展山區(qū)雙車道公路通行能力研究搭建了可靠的分析平臺，還為將來研究雙車道公路交通問題創(chuàng)造了條件。（2）選取加速度干擾和超車率指標作為服務水平的分級指標，根據交通流內在的變化規(guī)律提出了服務水平的量化分級方法，突破了傳統(tǒng)主觀

6、經驗分級方法的局限，提高了雙車道公路服務水平分級的客觀性和科學性。（3）針對山區(qū)雙車道公路道路、交通特點，在考慮其安全水平和服務水平的條件下，量化了爬坡車道和超車道的設置條件，提供了爬坡車道和超車道的運行分析方法，填補了該領域國內研究的空白。（4）16在分析雙車道公路交通流特性的基礎上，運用車輛跟馳理論，提出了基于可變減速時間的通行能力計算方法和基于車輛行駛占用動態(tài)空間的車輛折算系數分析方法，為確定雙車道公路通行能力和分析其影響因素提供了科學依據。（1）項目組對山區(qū)雙車道公路通行能力及影響因素進行了全面的分

7、析，量化了平、縱線形指標對通行能力的影響，提出了操作性較強的分析方法，補充完善了相關標準、規(guī)范。5主要研究成果在歷時兩年的研究中，山區(qū)雙車道公路通行能力研究不僅注重通行能力的理論研究，而且非常重視最新研究成果與工程實踐的銜接，在將研究成果轉化成指導工程實踐的可操作程序的環(huán)節(jié)中做了大量深入、細致的工作。整個項目研究取得如下主要成果：（1）明確了雙車道公路的地形分類及道路、交通特點根據道路平縱線形的不同，提出了“梯度”和“曲率”的地形分類參數，將雙車道公路的地形分為三類，如表1所示。表1推薦的地形分類標準地形分

8、類平均曲率（rad/km）梯度(m/km)平原<1.0<10微丘≤2.5<30山區(qū)＞2.530~60陡坡路段＞60（2）構建了基于雙車道公路交通流特征的車輛折算系數模型16本研究綜合考慮了車輛縱向的運行特性——車頭時距的關系和車輛橫向的運行特性——車輛行駛過程中所占用道路寬度，提出了適用于交通仿真試驗分析的山區(qū)雙車道公路車輛折算系數算法。式中，Hi—i型車的車頭時距Hp—小客車的車頭時距P—交通組成中i型車的比例