（交通运输规划与管理专业论文）城市道路网络单向交通组织设计方法研究.pdf

，f， 、 7 ， i 一i ， l - l 、 f 1 r 鲁 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文= = 越直道堕隧垫皇囱銮迢缉丛篮盐友洼班塞：。除论文中 已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开 发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论 文全文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式 出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。 不保密彳( 请在以上方框内打“，) 论文作者签名导师签名：量嘭 日期：别年月葛日 i 7 - 中文摘要 摘要 随着我国城市化进程的推进，城市人口和机动车保有量不断增加，交通拥堵、 交通延误等交通问题日益成为制约城市发展和居民生活水平提高的重要问题。城 市道路网络的单向交通组织作为一种经济有效的交通管理措施，能过有效提高道 路的通行能力和行车速度，均衡道路网络中的交通流量，改善瓶颈路段的交通状 况，缓解城市道路网络的交通拥堵现象。现在单向交通组织已经得到交通规划人 员的广泛认可并付之实践。但是由于城市道路网络的复杂性和系统性，城市道路 网络单向交通组织方案的设计主要依靠交通规划人员主观经验完成，具有较强的 主观性和片面性，不能适应现代城市道路网络，特别是大规模城市路网单向交通 组织设计的要求。 本论文通过对国内外相关理论与实践的分析，总结了单向交通组织的交通特 性，并提出了一种适合城市道路网络的、定量化的单向交通组织设计方法。本论 文首先研究了单向交通组织的相关理论，总结单向交通组织的分类，优点和适用 条件；进而借助交通工程学的相关理论，分析了单向交通组织道路的交通特性， 定量的研究了不同交通条件下，单行路段的道路通行能力和行车速度；然后，在 上述对单行交通组织交通特性研究的基础上，建立了城市道路网络单向交通组织 设计的双层规划模型，并提出基于遗传算法和用户均衡流量分配方法的模型求解 算法；最后，本论文通过威海市城市道路网络实例，验证了单向交通组织设计模 型和算法的可行性和科学性。本论文最大的突破在于，提出了定量化的城市道路 网络单行交通组织设计方法，该方法改变了原有设计方法的主观性和片面性，同 时，由于该方法计算中使用了启发式算法，提高了计算效率，使之更加适合大规 模城市路网的单向交通组织设计。 关键字：单向交通组织；双层规划模型；遗传算法；基于用户均衡的交通流量 分配 rl 1 f 英文摘要 a b s 打a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o np r o c e s si nc h i n a , u r b a np o p u l a t i o na n dm e n u m b e fo fv e h i c l e sh a v ei n c r e a s e da n dt h e ns o m et r a f f i cp r o b l e m s ，s u c ha st r a f f i c c o n g e s t i o na n dt r a f f i cd e l a y , a l eb e c o m i n g t h ei m p o r t a n ti s s u e si n t e r a c t i n go nt h eu r b a n d e v e l o p m e n ta n dt h ei m p r o v e m e n to fl i v i n gl e v e l o n e w a y t r a f f i co r g a n i z a t i o ni nu r b a n t r a f f i cn e t w o r k ,a sa ne c o n o m i c a l l ye f f i c i e n t t r a f f i cm a n a g e m e n tm e a s u r e ， c a n e f f e c t i v e l yi m p r o v et h et r a f f i cc a p a c i t ya n ds p e e d ，b a l a n c et h et r a f f i c f l o wi nt r a f f i c n e t w o r k i m p r o v et h et r a f f i cc o n d i t i o no f b o t t l e n e c kl i n k s ，a n dh e l pr e l i e v et h et r a f f i c c o n g e s t i o no fu r b a nt r a f f i cn e t w o r k a tp r e s e n t , o n e w a y t r a f f i co r g a n i z a t i o nh a sb e e n w i d e l yr e c o g n i z e da n dp a i di n t op r a c t i c eb yt r a f f i cp l a n n e r s h o w e v e r ，d u et ot h e c o m p l e x i t ya n ds y s t e m a t i c n e s so fu r b a nt r a f f i cn e t w o r k , t h ed e s i g no fo n e - w a yt r a f f i c o r g a n i z a t i o no fu r b a nt r a f f i cn e t w o r km a i n l yr e l i e s o nt h es u b j e c t i v ee x p e r i e n c eo f t r a f f i cp l a n n e r s t h i sr e s u l t si nt h a tt h eo r g a n i z a t i o n sa l es t r o n g l ys u b j e c t i v ea n do n e s i d e da n dc a n n o ta d a p tt ot h er e q u i r e m e n to fm o d e r nu r b a nt r a f f i cn e t w o r k e s p e c i a l l y l a r g es c a l eo n e - w a y t r a f f i co r g a n i z a t i o n s i nc o n n e c t i o nw i t ht h ea n a l y s i so fr e l a t e d t h e o r i e s a n dp r a c t i c e ， w eh a v e s u m m a r i z e dt h et r a f f i cp r o p e r t i e so fo n e - w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o n sa n dp r o p o s e da q u a n t i t a t i v eo n e - w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o nm e t h o ds u i t a b l ef o ru r b a nt r a f f i c n e t w o r k f i r s t l y , t h i sp a p e rh a v es t u d i e dt h er e l a t e dt h e o r i e so fo n e - w a y t r a f f i co r g a n i z a t i o n sa n d s u m m a r i z e dt h ec l a s s i f i c a t i o n ，a d v a n t a g e sa n da p p l i c a t i o nc o n d i t i o n so fo n e w a yt r a f f i c o r g a n i z a t i o n s s e c o n d l y , a s s o c i a t e dw i t ht r a f f i ce n g i n e e r i n gt h e o r y , w eh a v ea n a l y z e d t h et r a f f i cp r o p e r t i e so fo n e - w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o n sa n dq u a n t i t a t i v e l ys t u d i e dt h e c a p a c i t ya n ds p e e do fo n e - w a yl i n k su n d e rd i f f e r e n tt r a f f i cc o n d i t i o n s t h i r d l y , b a s e d o n n l es t i l d i e da b o v e w eh a v ee s t a b l i s h e dab i 1 e v e lm o d e lf o ro n e w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o n o fu r b a nt r a f f i cn e t w o r ka n dp r o p o s e dam o d e ls o l u t i o na l g o r i t h mb a s e do ng e n e t i c a l g o r i t h ma n du s e re q u i l i b r i u mt r i pa s s i g n m e n ta p p r o a c h f i n a l l y w eh a v ee x a m i n e d i - 英文摘要 t h ef e a s i b i l i t yo ft h ep r o p o s e dm o d e la n da l g o r i t h mf o ro n e - w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o n s t h e b i g g e s tb r e a k t h r o u g ho f t h i sp a p e ri st op r o p o s eaq u a n t i t a t i v ea p p r o a c ho fo n e - w a y t r a f f i co r g a n i z a t i o no fu r b a nt r a f f i cn e t w o r k , w h i c hh a si m p r o v e dt h eo r i g i n a ls u b j e c t i v e a n do n es i d e dd e s i g n a n dw i t ht h eh e u r i s t i c su s e di nt h i sp a p e r , w eh a v ei m p r o v e dt h e c o m p u t a t i o n a le f f i c i e n c ya n dm a d ei tm o r e s u i t a b l ef o rl a r g e s c a l eo n e - 。w a yt r a f f i c o r g a n i z a t i o n so fu r b a nt r a f f i cn e t w o r k k e y w o r d s ：o n e - w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o n ；b i l e v e lp r o g r a m m i n gm o d e l ；g e n e t i c a l g o r i t h m ；u s e re q u m b r i u mt r i pa s s i g n m e n t 、l 目录 目录 第1 章绪论1 1 1 研究背景及意义1 1 2 国外研究现状2 1 3 国内研究现状3 1 4 论文主要研究内容4 1 5 论文研究框架5 第2 章单向交通组织理论一6 2 1 单向交通组织定义。6 2 2 单向交通组织分类6 2 2 1 固定的单向交通6 2 2 2 时间性单向交通6 2 2 3 可以逆转的单向交通j7 2 2 4 车种性单向交通7 2 2 5 机、非组合单向交通7 2 3 单向交通组织的适用条件7 2 4 单向交通组织优缺点8 2 4 1 单向交通组织的优点。8 2 4 2 单向交通组织的缺点1 0 2 5 国内外单向交通组织实践1 1 2 5 1 国外单向交通组织实践1 1 2 5 2 国内单向交通组织实践1 2 第3 章单向交通的交通特性1 4 3 1 单向交通对道路通行能力的影响1 4 3 2 单向交通对交叉口通行能力的影响1 5 3 2 1 交叉口的复杂性1 5 3 2 2 信号灯控制实效16 3 2 3 干道线控实效一19 3 3 单向交通的车道宽度一2 0 第4 章单向交通组织设计模型2 1 4 1 问题定义2 l 目录 4 2 双层规划模型2 2 4 2 1 双层规划模型的理论背景2 2 4 2 2 双层规划模型的研究现状2 3 4 2 3 双层规划模型的一般表达形式2 4 4 2 4 双层规划模型在城市道路网络设计中的应用2 6 4 - 3 单向交通组织设计模型2 9 4 - 3 1 单向交通组织设计的目的与评价标准2 9 4 3 2 城市道路网络的抽象2 9 4 3 3 上层单向交通组织设计模型3 3 4 3 4 下层用户均衡的交通流量分配模型3 5 第5 章求解算法3 9 5 1 双层规划模型的求解算法3 9 5 1 1 求解离散网络设计问题的算法概述3 9 5 1 2 求解连续网络设计问题的算法概述4 0 5 1 3 混合网络设计问题的求解算法4 0 5 1 4 非数值优化算法4 1 5 2 城市道路网络预处理方法4 1 5 2 1 城市道路网络中的基本概念4 1 5 2 2 路段的组合方法4 3 5 2 3 单向交通组织备选路段的选择方法4 5 5 3 上层单向交通组织设计模型求解算法4 6 5 3 1 遗传算法介绍4 6 5 3 2 遗传算法编码一4 8 5 3 3 适应值函数5 0 5 3 4 初始种群5 1 5 3 5 选择方法5 1 5 3 6 交叉方法5 1 5 3 7 变异方法5 2 5 4 下层用户均衡的交通流量分配模型的求解方法5 3 5 5 实例分析5 6 5 5 1 基础数据5 6 5 5 2 威海市道路网络预处理5 9 目录 5 5 3 计算结果5 9 第6 章结论与展望6 3 6 1 论文的主要结论6 3 6 2 需要进一步研究的问题6 4 参考文献6 5 致谢一6 9 研究生履历7 0 1 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 第1 章绪论 1 1 研究背景及意义 随着经济的高速发展、人口的快速增长、机动车保有量的持续增加以及城市 规模的不断膨胀，越来越多的城市被“有车难行”或“有车难乘”等问题困扰，交通拥 堵严重已经成为大中城市的通病，因此缓解拥堵、提高道路运行效率成为交通工 程研究的紧迫任务，而交通工程领域的首个9 7 3 项目“大城市交通拥堵瓶颈的基础 科学问题研究”把拥堵问题作为研究对象。 为解决交通需求持续增长和城市交通时空资源总量约束的矛盾，充分挖掘道 路通行能力，合理利用现有道路时空资源，具有十分重要的意义。在众多的交通 管理方法中，旧路拓宽、建路建桥、修建地铁轻轨等等“硬”措施，需要投入大量的 资金以及占用大量的城市用地，造价高、拆迁大且实施复杂、建设周期较长，在 土地、财力、时间等方面限制较大，则作为“软”措施之一的交通流组织应该发挥更 加突出的作用。 城市交通系统是一个有机整体，它包含了交通流、路网、出行者、环境等多 个彼此联系而又制约的子系统，任何交通管理政策或措施的制定都不应只追求片 面的利益而忽略了整个系统的可持续发展。单向交通作为交通流组织方式的一种， 对于改变城市道路拥挤，对缓解出行难，交通量分布不均( 集中在少数几条主干道 上) 和道路通行能力低下能起到较好的作用，对减少拆迁、节约投资、提高经济效 益的意义也是巨大的。目前许多城市都已尝试通过对一部分城市道路实行单向交 通来缓解交通拥堵，但很多都是由当地交警在多年实地观察指挥的情况下，根据 城市道路情况，凭借经验来决定实施的区域、方式、时间等等，而对于组织方案 的适用性和可行性通常缺少足够的理论支撑。若实施后不能明显缓解交通压力， 就重新改变路段的交通管制方式，单行线更换频率太快，不仅给出行者带来诸多 不适应，提高了其出行成本，同时也降低了道路通行效益，是对交通资源的巨大 浪费，不利于整个城市交通系统的可持续发展。城市交通以人为本，城市交通需 要和谐发展，因此，需要对深入分析和总结城市道路单向交通的交通特性，在衡 第1 章绪论 量其影响规模的时候对多方利益进行权衡，从城市交通系统整体效益的角度找出 简单、恰当且准确的评价方法，帮助城市道路交通管理决策部门在方案实施前可 以更科学地估计其适用性和可行性，对于促使单向交通组织能够成为缓解城市道 路交通拥堵更为有力的武器，促进城市交通的持续发展，具有重要的理论和实际 意义。 一 1 2 国外研究现状 道路单向交通是在城市道路交通系统中，缓解城市交通拥挤，充分利用现有 城市道路网容量的一种经济、有效的交通管制措施，因而也得到世界各国的普遍 重视和采用。而相关理论和实证的研究，也逐渐从单向交通优缺点对比及设置条 件等基础研究层面，通过与计算机等其他专业的结合更加完善。 h o c h e r m a n ( 1 9 9 0 ) 等按道路等级和事故类别对以色列耶路撒冷1 9 8 3 年至1 9 8 5 年期间发生的交通事故进行分类统计，对比分析了同等条件下单向交通和双向交 通道路的安全性。 w 出e r ( 1 9 9 9 ) 概括了美国7 个城市单向交通道路改回双向通行的实施现状，研 究了单向交通条件下行人过街的复杂性和临街店铺辨识的不便性，从驾驶者、行 人、沿街住户三个层面提出了单向交通评价指标。 t y p l a n 工程咨询公司( 2 0 0 3 ) 从规划、社会、经济等三大方面对加拿大基洛纳市 两条实施单向交通道路的影响进行综合评价，得到了详细的评价报告。 h a b i b ( 1 9 7 8 ) 等根据对美国纽约数据分析了单向交通网络中交叉口行人过街行 为，确定了造成行人与机动车交通事故的关键因素，指出了左转车和右转车比例 与交通事故的关系。 j a i n 等人提出运用非线性动力学技术解决道路单向交通对周围环境的影响问 题，特别是噪声对环境的影响。 d a v i e s 和m a r t i n 详细分析了单向交通实施后可能带来的各种有利和不利的影 响，并为分析单向交通经济效益的各种影响因素提供了可靠数据。但是文中没有 对各种利弊影响量化分析及建立经济效益模型，并进行相应的评价。 2 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 p o r s c h e h 运用计算机知识分析了与单向交通道路相交的交叉口处信号灯的设 置情况。 d a v i e s 和m a r t i n 详细分析了单向交通实施后可能带来的各种有利和不利的影 响，并且用美国各城市的具体数据说明了各种影响形成的原因，这对分析单向交 通经济效益的各种影响因素提供了可靠数据。但是，文中没有对各种利弊影响进 行量化分析和建立经济效益模型，并进行相应的评价。 1 3 国内研究现状 我国研究单向交通较晚，但在借鉴了其他国家的研究经验以及应用了计算机 模拟等现代技术的基础上，近年来也取得了较为丰硕的成果。而其中如何更好的 规划和评价单向交通技术方案及实施效果，则引起了越来越多学者的关注。 裴玉龙对城市单向交通组织方案设计及其评价进行了研究，在总结了设计城 市单向交通方案一般性方法与步骤的基础上，重点介绍了模糊综合评价法的评价 体系和评价方法。 赖比尔对城市道路单向交通规划设计进行了研究，重点用层次分析法进行城 市道路交通质量各类指标单向评价及综合评价，确定实行单向通行前后的交通质 量和经济效益。 王玉娥重点分析研究了绕行距离这一单向交通评价指标，详细地研究了道路 单向交通增加绕行的情况，分析了绕行路线和绕行的一些细节问题，提出了单向 交通绕行时间的两种计算方法一最短路径法和道路网车辆总出行时间差值法。 李荣波以双向双车道为例，分析并讨论了单向交通道路交叉口及道路路段的 通行能力，其结论是：单向交通具有提高道路交叉口、道路路段通行能力以及减 少交通事故、提高行车速度等优点，同时也存在不容忽视的缺点，如增加绕行距 离、给乘客出行带来不便等。 赵升建立了单向交通规划方案综合评价指标体系，应用层次分析法构造判断 矩阵，计算各指标的权重。引入了变权理论，利用变权和局部变权综合评价模型 对单向交通规划方案进行综合评价分析。 第1 章绪论 伊新苗对单向交通方案实施后的效益进行了研究分析，分别从社会、个体、 三个方面建立相应的效益分析模型，将指数函数和生长曲线函数应用到商业 效益的建模中，通过综合分析，建立了一条单向交通道路的效益分析模型； 比较分析三种评价方法；价值分析法、单纯矩阵法、层次分析法，选择单纯 矩阵法对单向交通各方案进行了综合评价。 1 4 论文主要研究内容 本论文研究内容主要包括以下几个方面： ( 1 ) 探讨城市道路单向交通研究的意义，对国内外单向交通实施效果进行深 入分析，并概况总结道路单向交通的优缺点。 ( 2 ) 对单向交通组织的交通特性进行研究，并通过仿真方法确定单向交通组 织对道路通行能力，自由流通行时间，交叉口通过能力等道路属性的影响。 ( 3 ) 建立单向交通组织设计模型，综合考虑单向交通对城市道路网络的利弊， 以交通系统所有出行者总出行时间和单向交通组织产生的绕行时间作为两个目标 同时加以考虑。 ( 4 ) 运用遗传算法和用户均衡的交通流量分配方法求解单向交通组织设计模 型。应通过实例分析证明该模型和算法的可行性和合理性。 4 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 1 5 论文研究框架 图1 1 论文研究框架 f i g u r e l 1f r a m e w o r ko ft h ep a p e r 5 第2 章单向交通组织理论 第2 章单向交通组织理论 1 单向交通组织定义 道路单向交通( o n e - w a y r o a d w a y ) ，或称单向通行、单行线、单行道、单向 路( 街) ，是指只允许车辆按某一方向行驶的道路交通。城市中多条单向交通道路， 相互衔接、相互配合地组织形式，称作单向交通系统。单向交通组织是交通组织 管理的一个部分。它是以提高交通流的畅通性和道路通行能力为目的，对交通流 在道路网络上进行优化组织，以充分利用道路网络的资源，最终实现交通流运行 的安全、通畅而采取的一种交通管理措施。单向交通组织主要是指机动车单行线 交通组织和交叉口车流转向限制。 单向交通组织方式对道路交通流进行时空同步分离，大大降低交叉口复杂程 度，以相对简单、迅速的方式减少车辆行驶延误及交通阻塞，确保交通安全，提 高道路交通运行效益，优化道路资源配置。因此成为在城市中心区域缓解道路拥 堵现象的一种有效手段，并己被国一内外越来越多的城市所接受。 城市单向交通组织，也是一种寻找在不同交通管理模式下交通组织的最佳组 合方法，使道路网向交通流组织合理、交通量与通行能力相协调，充分发挥道路 网效能，缓解道路网交通需求矛盾的目标靠拢。 2 2 单向交通组织分类 由于城市道路和交通条件不同单向交通的组织形式是多种多样的。大体有 以下几种形式： 2 2 1 固定的单向交通 根据单向交通的特点在交通流量较大的情况下，选择两条相邻的道路。组 成固定的、方向相反的单行道。这种单行道在任何时间都只能按规定的方向行车， 不准逆行。 2 2 2 时间性单向交通 对道路上的车辆在部分时间内实行单向交通，而其他时间内仍然维持双向交 通。称为时间性单向交通。如在交通高峰时，规定道路上的车辆只能按重交通流 6 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 方向行驶，而在非高峰时间内，则恢复双向运行。为防止交通混乱，在时间性单 行道上应设置必要的交通标志，并要很好地引导车辆的通行。 2 2 3 可以逆转的单向交通 可逆性单向交通是指道路上的车辆在一部分时间内按一个方向行驶，而在另 一部分时间内按相反方向行驶的交通组织。这种可逆性单向常用于车流具有明显 不均匀性的道路上。同样应注意给非重交通流方向的车流以出路。 2 2 4 车种性单向交通 车种性单向交通是指仅对某一类型的车辆实行单向交通的交通组织。这种单 向交通常应用于具有明显的方向性及对社会秩序、人民生活影响不大的车种，如 货车。 2 2 5 机、非组合单向交通 针对城市混合交通的特征，为组织好机动车与非机动车的行驶，确保交通的 安全与畅通，采用此种单向交通组织。主要有以下几种形式： 1 ) 机动车与非机动车同向单向行驶； 2 ) 机动车与非机动车对向单向行驶； 3 ) 机动车单向行驶。非机动车双向行驶。 2 3 单向交通组织的适用条件 单向交通组织是提高道路通行能力的一种有效措施，尤其是在单行线形成合 理的网络布局之后。然而，单行线的设置，又会影响到道路沿线单位、住宅等的 出行便捷，而且也可能对沿线商业造成影响。因此单行线的设置应充分考虑下 列因素： 1 道路网络存在可利用的资源 在通过交叉口改善不能完全解决交通供需矛盾的条件下。可以考虑设置单行 线。 2 路网结构要求 7 第2 章单向交通组织理论 单行线一般应配对设置，因此，要求在设置单行线区域内的道路网至少有两 条平行道路。 3 道路状况 在机动车双向行驶时，车道通行能力很低，且运行可靠性很差时，可考虑设 置单行线。 4 为公共汽车交通安排出路 设置单行线时，尽可能避免有公共汽车经过的道路，若不可避免，应该为公 共汽车安排出路，可以进行线路调整。或实行公共汽车双向行驶。 2 4 单向交通组织优缺点 2 4 1 单向交通组织的优点 单向交通在路段上减少了与对向行车的可能冲突，在交叉口上大量减少了冲 突点，故单向交通在改善交通方面具有以下较为突出的优点： 1 提高通行能力 在交叉口处，在驶入单行线时，不必担心会有迎面车辆开过，可有效利用进 口车道全宽，同时减少了转弯车流冲突点，停车次数和交通延误时间降低，提高 了通行能力。 在路段上，由于单向行驶，车流简单，无对向行车，避免了正面碰撞的危险， 增加了司机安全感，改善了行车条件，交通干扰少，车流畅通，超越同向行驶车 辆及双排停放的车辆均比较容易，车速也相应得到提高。 2 提高车辆运行速度，减少交通阻滞 单向交通本身在交叉口与路段减轻和消除了多种交通干扰。无对向车会车侧 撞的危险，超车容易实现，阻车压车的现象减少，便于实现干道与区域控制；另 外，单向车流变动小，速度较为均匀稳定，行驶时间变化系数小，在交叉口等车 的时间亦缩短。双向通行道路改为单向通行道路，交通流得到均匀分布，交通组 织得以简化，从而在增加交通量的同时提高了车辆的运行速度，减少了运行延误。 美国纽黑文市对两条道路( c h a p e ls t c h u r c hs t ) 实行单向通行前后进行 了对比，在这两条道路上实行单向通行，虽说实际运行时间没有什么变化，但由 8 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 于阻滞时间减少，因而车辆在整个道路上的平均运行所要的时间大为缩短，比未 实行单向通行前车辆运行时间减少3 0 - - 4 0 ，见图2 1 。 3 5 3 i 2 s l 2 l l li ，il li 1 5 1 1l ii 蠢 露鏊 圈l。l 0 s i 冒i圈_ vlili c h a p e ls t c h u r c hs t c h a p e ls t c h u r c hs t 双向通行双向通行单向通行单向通行 i i 运行时问_ 阻滞时问 图2 1 单向交通组织对于车辆运行时间的影响 f i g u r e2 1e f f e c to fo n e - w a yt r a f f i co r g a n i z a t i o no nt h er u n n i n gt i m eo fv e h i c l e s 3 减少行车冲突点，降低事故隐患 在路段上，单向交通避免了对向交通，车辆不会在车道中心线与对向车发生 正面冲突；夜间行驶不会受到对向车头灯眩光的影响，驾驶员可以很容易地看清 楚行人与邻近车辆运行的情况，不易发生车辆相撞或边擦：行人过街只需要注意 一个方向，从而减少了车辆与行人之间的事故。 在交叉口处，单向交通使车流得以简化，减少了车流间的冲突、交织、汇合， 大大降低了交叉口的复杂程度，减少了交通隐患，改善和提高了车辆通过交叉口 的安全性。 4 胄皂有效挖掘区域潜力，提高道路利用率 实行单向交通，通过人为的规制，调整交通流量、流向，缓解交通流的不均 衡性，使道路利用更为合理，提高了道路的利用率。此外，有效的利用一些中小 街道形成单向交通系统，可改善交通环境，挖掘次要道路的交通容量，有效地疏 导主要道路上的交通量，减少主要道路、主要交叉口的交通压力，使交通系统由 “无序”趋于“有序”，从而提高整个路网的交通性能。 9 第2 章单向交通组织理论 5 实行单向交通可获得系统的收益 实施单向交通充分利用了现有的道路资源，几乎不需要增建新的道路设施， 与其他工程措施相比，可少拓宽道路、少拆迁房屋、路边绿化、地下管线等，节 省了投资；实施单向交通可减少机动车停车次数，减少加减速排气，减少振动及 其他噪声，对保护城市环境有利；单向交通改善了交通条件，缓和了交通拥挤， 减少了车辆延误和运行时间，提高了交通安全，节省了出行费用，降低了交通事 故损失；同时，单向交通技术难度低、操作简便，给交通规划管理部节省了大量 的人力、物力、财力。 2 4 2 单向交通组织的缺点 1 增加不必要的绕行 对有些车流来说，会增加其行程距离，既给这些车辆带来不便，也增加了整 个系统的负荷；尽管对于驾驶员来说，重要的是运行时间，而不是运行距离，但 是行驶距离过多增加，会使驾驶人员心理上难以接受，而且会影响社会经济效益， 失去了实行单向交通的意义。如图2 2 所示，在单向交通情况下，若从a 点到b 点，必须经过a cde b ；而从a 点到f 点，也是件比较麻烦的事情。 jl p t ( 二吾、? 冬、 剧- j。 a多 ， 、 、l ：二 ， ， 图2 2 由于单向交通而产生的车辆绕行 f i g u r e2 2v e h i c l ed e v i a t i o nd u et oo n e - w a yt r a f f i c 2 增加某些交叉口的转弯车辆数 1 0 ， 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 由于在某些路口禁止转弯车流，必然使另外一些交叉口的转弯车辆增加。这 样，有可能给交通管理和控制带来新的问题，或者是把原来的问题转移到一个新 的地方，产生新的矛盾点。 3 给公共交通带来不便，增加了乘车步行距离； 对狭窄街道实行单向交通后，可提高公共交通的覆盖率，但是，一般的单向 运行街道上，只设置单向的公共汽车停靠站，撤除了对向的公交线路，这势必会 增加乘客到站距离，甚至增加出行时间。 4 不利于急救车及外地车辆运行； 对紧急车辆( 救护车、消防车等) 及公共交通工具造成一定困难，使行驶线路 复杂化；对不熟悉情况的外地驾驶员容易导致迷路。这个问题是常常遇到的，不 过可以采用设置适当的交通标志和路标来解决这个问题。 5 单向道路的末端常常使交通组织复杂化，产生拥挤； 6 实行单向交通以后，对居民区的生活环境和某些商业有不利影响。 2 5 国内外单向交通组织实践 2 5 1 国外单向交通组织实践 目前采用单向交通来解决城市交通拥塞问题，在许多国家均被认为是切实可 行的有效措施，受到世界各国的重视和广泛的应用。 美国早在1 9 0 6 年就开始了采用单向交通的办法解决城市区域交通问题，并 推行到各州和城市，人口在5 万以上的城市有半数以上的街道己采用单向交通， 约、波士顿) 先在两条毗邻的街道上实行单向交通，到2 0 世纪2 0 年代还出现了 整个区域内的单向街道交通系统，其中纽约在1 9 0 7 年开始试行单向交通，到了 2 0 世纪3 0 年代，其单向交通街道总长度就有2 8 0 0 k i n ，到1 9 7 4 年单向交通路线 总长已超过4 0 0 0 k m ，纽约的曼哈顿岛8 0 的道路是单行线，目前美国有一半以 上的城市道路被定为单行线。同期，欧洲各国( 如英国、法国、意大利、瑞典、 瑞士、希腊) 以及其他国家城市也开始推广了单向交通，法国巴黎已有1 4 0 0 多条 街道实行单向交通，有的单行道路甚至宽达6 车道，其单行道路总长超过4 0 0 k m ， 巴黎和伦敦的中心区几乎全部是单向交通。 第2 章单向交通组织理论 原苏联在2 0 世纪5 0 年代开始推广组织单向交通，已在莫斯科、圣彼得堡、 库、图拉、里加、考纳斯等许多城市大量采用单向交通，并规定凡宽度不足 h l 的街道原则上均应采取单向交通，其中莫斯科市单向交通的道路已达1 2 0 条。 日本于1 9 5 6 年开始在一些城市中采用单向交通方式，东京有3 0 的道路、 阪有3 8 的道路采用了单向交通；横滨市车行道宽为5 5 m 以下的道路5 3 2 0 k m 的6 6 1 、5 s i n 至1 3 m 的道路中2 3 0 2 k m 中的2 8 6 、1 3 m 以上的道路4 3 0 k i n 占5 3 都实行了单向交通。 在发展中国家如泰国的首都曼谷，其旧市区的中心地带已有5 0 以上的道路 采用单向交通。菲律宾等国的许多城市均广泛地采用单向交通。 其他如奥地利、西班牙、联邦德国、意大利、瑞典、瑞士、希腊、新加坡等 也都大量采用单向交通。 由于单向交通的利弊共存性，在城市发展的不同阶段，同一交通组织方式对 同一区域未必适用。近年来，北美的一些城市就逐步将城市中，t h , 商业区恢复双向 通行与降低车速，街景设计、建筑规划等其他措施一起作为交通平静化( t r a f f i c c a l m i n g ) 计划推行。关于这一做法国外学术界尚有争议，而且恢复双向通行的道 路也十分有限，一般仅针对中小城市商业区的道路。 2 5 2 国内单向交通组织实践 我国从2 0 世纪5 0 年代起就开始使用单向交通，近年来，许多城市积极推广 应用单向交通。到1 9 8 0 年为止，北京有2 4 条、上海有2 0 条单向通行线路。1 9 8 2 年香港岛拥挤的北角地区成功地实施了单行回旋计划( o n e - w a y g y r a t o r ys c h e m e ) 。 据1 9 9 1 年资料，国内城市实行单向交通的街道数为：广州8 4 条、北京1 5 6 条、 上海7 6 条、哈尔滨1 2 条、天津7 7 条、南京3 3 条、济南1 0 条、贵阳5 条，还 有沈阳、重庆、兰州等城市也都大量采用了单向交通。 1 9 9 7 年青岛市结合本市道路特点大胆改革，采用整体规划、分布实施的方 法，自4 月1 日至9 月6 日先后8 次对1 0 6 条道路实施了单向交通，次年又配合 市政工程建设成功地对2 9 条道路实施了单向交通，使青岛市区单行线道路达1 3 5 1 2 ， 城市道路网络单向交通组织设计方法研究 条，基本形成了纵穿南北、横贯东西新的单向环绕交通格局，成功实施了单向交 通，使交通状况得到了明显改善，取得了较好的经济效益和社会效益。 南宁市为有效地改变交通现状，决定采取单向通行体系对南宁市路网上的交 通流量重新进行组织。南宁市交通管理部门从1 9 9 8 年3 月起与香港、北京等国 内外交通工程和管理专家合作，经过长期认真细致的考察、调研，在多方论证、 比较和计算机模拟运行的基础上已经设计完成了南宁市单向交通模式实施方案。 南宁市实行的单向交通模式，不仅是指一个车道的单向行驶，也包括多条车道实 行单向行驶，不仅在支路上实行，也在干道上实行。成都市也积极采取单向环行 交通管制，来均衡道路交通负荷，取得了良好的效果。 上海市中心城区实施的单行道共有3 8 8 条，主要集中在内环线以内，共2 4 2 条，占单行道总数的6 2 4 ，浦西内环线内实施的单行道占内环线道路总条数的 3 5 6 。上海市根据其道路现状，将坚持大力推进单向交通管理，将以内环线以 内、浦西区域为重点，在交通流量拥堵地区或道路，有条件有步骤地分析近期、 中期、远期三个阶段逐步推进单向交通，计划到2 0 1 0 年在中环线以内道路形成 比较科学合理高效的单向交通网络。 目前，南京市区内的6 9 9 条道路中，已有1 3 1 条被设置成单向通行，单向路 占路总数的比例达1 8 7 。单行线主要集中在主城区内，大部分是支路，后逐步 扩展至有条件的城市干道，有形成区域性单向交通网络趋势。 由于机动车保有量的迅猛增长以及城市地铁建设施工等原因，成都市于 2 0 0 9 年8 月2 0 日起在中心城内分八大片区进行单向交通组织，将通过小区内中 小街道的微循环，次干道的单行或潮汐，内环路的逆时针单行三大方面行动，再 与城区的一环二环路、两纵两横的主干道结合，以实现整个成都城区的循环交通 体系 1 3 第3 章单向交通的交通特性