（交通运输工程专业论文）区域单向交通组织在城市交通管理中的研究.pdf

e 丞窒埋厶! i 兰：莹些亟：堂位建窒尘塞缝堡 中文摘要 摘要；随着我幽社会主义市场经济体制的逐步完海，幽民经济有了盼所未有 的发展，同时带来城市常住入口、流动人口和车辆的急剧增加，使得城市交通量 迅速增加，堵车现象严重、交通公害加剧、能源消耗提高；我国现有城市4 5 0 多个， 道路的宽度特别是市中心地区街道，由于建设时是适应市民步行或乘坐轿、骡马 车而修建，故比较狭窄，即使后来为行驶汽车而修建的道路，因修建时交通最较 小，修建的道路仍然比较狭窄。现代化的工具汽车大量发展以后，旧有的狭 窄的道路阻车现象十分严重。 缓解老城区交通拥堵问题的办法：一是增加一些干道或拓宽现有道路，另一 是加强交通管理。前者必须拆除现有建筑，增加建设投资，则在财力物力上均受 到一定限制，只能丌辟、拓宽少量街道。后者采用加强交通管理，组织单向交通， 充分利用现有的道路等办法是花钱少、效益高、见效快的办法。合理的、经济的 单向交通规划及组织方案可以有效的提高交通效率、减少交通事故、防止环境污 染，把占城市道路5 0 8 0 的狭窄道路充分利用起来，具有重要的意义。 本文首先对单向交通进行了分类、分级，并对单向交通组织模式进行了总结 分析，探讨了区域单向交通组织的影响范围，并发挥单向交通组织在现代化的交 通科技管理手段中的作用。 其次，以郑州市“火车站南部地区”和“二七广场周边区域单向交通组织” 这两个已经实施的具体实例，详细分析了区域单向交通组织在城市交通管理工作 中起的重要作用并进行了数据对比。 最后，基于郑州市“火车站南部地区”和“二七广场周边区域单向交通组织” 这两个已经实施的具体实例，从理论角度分析和探讨了区域单向交通组织存城市 特定区域道路网络中应用的理论依据并对其进行了展望。 关键词：城市交通：解决对策：区域单向交通组织；交通流理论 分类号： e 巫窒丝厶主：生业亟土堂位途塞b ! b 工 a b s t r a c t a b s t r a c t a l o n gw i t ho u rc o u n t r ys o c i a l i s mm a r k e te c o n o m ys y s t e mg r a d u a l i y p e 疵c t e d ，t h en a t i o n a le c o n o m yc o n t a i n e du n p r e c e d e m e dd e v e l o p m e n t m e a n w h i l et h e l i v ep o p u l a t i o n ，t h en u i dp o p u j a t i o na 1 1 dt h ev e h i c l e si n c r e a s e dr a p i d l y ，w h i c hb r i n go n t h es u d d e n i n c r e a s i n go ft h ec 时t r a m c ，t h es e v e rj a mp h e n o m e n o n ，t h ew o r s e 仃a n s p o 砌t i o ne 仃e c t sa n dt h ei n c r e a s i n gc o n s u m e de n e r g 弘0 u rc o u n t r yh a sm o r et h a n 4 5 0c i i y ，t h ew i d t ho f t h e r o a d ，e s p e c i a l l yt h er e g i o ns t r e e to f t h ec i t yc e n t e r ，b e c a u s eo f c o n s t n ti st oa d a p tt h ec i t i z e n r yo nf o o t ，t 1 1 em u l ec a rb u tf i xt os e t p p a s tm o r e n a r r o w ，e v e na r e r w a r d sf o rd r i v i n gt l l ea u t o m o b i l eb u tt l l ef o a dt h a tf i xt os e tu p ， b e c a u s eo f f i x i n gt 0s e tu pt h et r a m cv o l u m ei ss m a l l e r ，t h er o a dt h a t f i x st os e tu pi s s t i l lm o r cn a r r o w t h eg r e a td e v e l o p m e n to fm o d e mt o o l a u t o m o b i l el a t e r ，t h eo i da i l d n a r f o wr o a da i l dn o tt h en e e d so f t r a 街cl o w s r e s o i v i n gt l l ee x i s t i n ga n do i dc i t ya r e at m 街cp m b l e mh a st w om e m o d s ：0 n ei st o i n c r e a s es o m e 眺h i g h w a y so ro p e nw i d e l yt 1 1 ee x i s t i n gr o a d ，a 1 1 0 t h e ri st os t r c n g 出e n t h em a i l a g e m e m ，t h ef o m e rm u s tt o r ed o w ne x i s t i n gb u i l d i n g ，i n c r e m e n tc o n s t r u c t i o n i n v e s 廿n e n t ，b u ta i lb es u b j e c t e dt ot h ec e r t a i nr e s t r i c to nm ef i n a n c i a jp o w e rm a t e r i a l r e s o u r c e s ，s ow eh a v et oo p e n 、v i d e l yal i t t l ea m o u n ts t r e e to n l yt h ei a t t e ra d o p t i o n s t r e n 甜h e n st h em a l l a g e m e n t ，o 鸩a n i z i n gm eo n e w a yt r a m c ，m a l ( i n gu s eo ft 1 1 ew a yo f t h ee x i s t i n gr o a di st os p e n dm o n e yl i t t l e ，t h ep e r f b r n l a l l c ei sh i 曲a n dt a l 【e se 船c tt h e q u i c kw a yr e a s o n a b l eo t h eo n e w a yt r a 历co ft h ee c o n o m yp r o g r 咖m i n g ，o 唱a f l i z e p r o j e c tc a ne f r e c t i v e l yo fe x a l t a t i o nt r a m ce f 石c i e n c y ，r e d u c et h et r a f f i ca c c i d e ma i l d p r e v e n t 厅o mt h ep o l l u t i o no ft h ee n v i r o m n e n t ，m a k i n gu s eo ft h e5 0 8 0 c i t yn a r m w r o a d ，i th a si m p o r t a n tm e a i l i n g f i r s t ，t h i st e x tc a r r i e so nt h es u m m a i yt ot 1 1 el o c a la 1 1 do n e w a yt r a n s p o r t a t i o n o 唱a n i z a t i o nm o d ea l l a l y s i s ，c a r r i e do nt h ec l a s s i f i c a t i o nt ot h eo n e w a yt r a 街c ，i n q u i r y i n t oo n e 一、v a yt 豫仿ci nd i s t r i c tt h ei n f l u e n c es c o p eo ft h eo 唱a n i z a t i o n ，a i l dt e n dt o o 唱a n i z ci nt h eo n e w a yt r a 蕊ci nt h em o d e mt r a m cs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ym a n a g e m e a n se x e r t j v ef u n c t i o n t h en e x ti no r d e r t h e s ec o n c r e t es o l i de x a m p l et h a ta r et w ot o h a v ea l r e a d yc a r f yo u tw i ms o u t hr e g i o no fr a i l w a ys 协t i o na n de r q io n e 一啪yt r a m c o r g 赫z a t i o n si nd i s t r i c to f p e r i p h e r a ld i 船i c t si ns q i l a r e so f z h e n gz h o u ，d e t a i l e d 柚a l y z e t h ei m p o r t a n tf u n “o nt i s e i nt h ec i t yt r a n s p o n a t i o n m a f l a g e m e n tw o r ko fo n e w a y t r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o ni nd i s t r i c ta n dc a r r yo nt h ed a t ac o n t r a s t e 瘟銮堑厶：羔皇些亟：! ：! i 兰位迨史旦s ! b ! a tt h ee n do f t h i st e x t ，a c c o r d i n gt ot h et w oc o n c f e t es o i de x a m p i eo f ”s o u t h r e g i o no fr a i l 、v a ys t a t i o n ”a n de r q io n e w a yt r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o n si n d i s t r i c to f p c r i p h e r a ld i s t r i c t si ns q u a r eo fz h e n gz h o u ，a n a l y s e di nt h ep o i 眦o ft h e 鲥e s ，i n q u i r y j m oo n e - w a yt r a 筒co 唱a n i z a t i o ni nt h es p e c i a ld i s ”i c to fc “y r o a dn e t w o f ka n dg i v e f a 九h e rp r o s p e c to na p p l i c a t o nf u n c t i o na n de 仃e c to f t h i st r a l 葡ce n g i n e e “n gw a y k e y w o r d s ：u r b a l l t r a n s p o r t a t i o n ；s o l v i n gm e t h o d ；0 n e w a yt r a 伍co r g a f l i z a t i o ni n d i s t r i c t ；t h et h e o r yo f t m 伍cf l o w ；o p t i m i z i n g m e t h o d 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名k 荪。 签字日期：伽1 年v 月，f 日 导师签名 签字日期：们年月w 日 ， 致谢 本论文的工作是在我的导师张秀媛副教授的悉心指导f 完成的，张秀媛剐教 授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢t 年来张秀嫒老师对我的关心和指导。 张秀媛副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都 给予了我很大的关心和帮助，在此向张秀嫒老师表示衷心的谢意。 张秀媛副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示 衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期| 、日j ，程水、王瑞林等同学对我论文中的数据统计 等研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人张莹莹，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学 、i k 。 j e錾銮堑厶堂童些亟翌焦迨塞i l矗 1 1研究的背景 1 引言 随着我国社会主义市场经济体制的逐步完善，经过十多年的努力，国比经济 有了前所未有的发展，同时带来城市常住人口、流动人口和车辆的急剧增加，使 得城市交通量迅速增加，阻车现象严重、交通公害加剧、能源消耗提高；我国现 有城市4 5 0 多个，绝大多数都是由居民点、镇集经过漫长的岁月逐步发展成为今r 城市的面貌。因此城市的骨架道路网已经形成，道路的宽度特别是市中心地 区街道，由于建设时是适应市民步行或乘坐轿、骡马车而修建，故比较狭窄，即 使后来为行驶汽车而修建的道路，因修建时交通量较小，修建的道路仍然比较狭 窄。现代化的工具汽车大量发展以后，旧有的狭窄的道路阻车现象十分严重。 以首都北京为例，截止到2 0 0 6 年底，机动车保有量突破2 8 0 万辆，同期交通事故死 亡人数超过东京4 倍。北京市内交通噪声达7 5 d b ，高出东京l o d b 。能源消耗占的比 例亦很大，美国用于交通能源只占总能源消耗的2 8 ，而北京交通能源消耗高达9 0 以上。此外，城市内“行车难”、“乘车难”非常突出，已成为影响城市经济的发 展和市民正常生活的社会问题“”o ”。 由此可以看出：我国城市交通与国外相比差距是相当大的，造成这种差距的 原因很多，除道路条件、交通条件( 混合交通为主) 、交通法规以及人们的现代交 通意识落后外，一个主要原因是交通管理技术落后，即落后的交通管理与现代化 建设的要求不适应。 1 2 论文研究基本框架 解决上述问题的办法：一是增加一些干道或拓宽现有道路，另一是加强交通 管理。i i i 者必须拆除现有建筑，增加建设投资，则在财力物力上均受到一定限制， 只能丌辟、拓宽少量街道。后者采用加强交通管理，组织单向交通，充分利用现 有的道路的办法是花钱少、效益高、见效快的办法。旧城市较狭窄不能通行双向 交通的街道，在古老城市所占比较很大，据统计，上海市约有6 8 、南京约有6 5 、 广州市约有5 0 、天津市约有8 0 的道路路面宽度小于1 2 m 。结合城市特点，充分发 挥城市传统道路的功能，本论文提出在城市特定区域道路网络中进行单相交通组 织设计方案，论文的基本框架如图卜l 所示”1 。 e 盛窒堑厶堂 皇业亟j ：堂位论塞l，= i ： 图1 1 研究框架幽 合理的、经济的单向交通规划、组织方案可以有效的提高交通效率、减少交 通事故、防止环境污染，把占城市道路5 0 一8 0 的狭窄道路充分利用起来，具有重 要的意义。 韭瘟堡堑厶：! ；兰堑业鲤! ：堂位迨塞缝淦 2 1单向交通的定义 2 绪论 单向交通又称单向线，是指道路上的车辆只能按一个方向行驶的交通。但城 市道路上的交通量超出其自身的通行能力时，将造成城市交通拥塞、延误发交通 事故增多等问题。此时，在道路交通系统中，若对莱条道路或几条道路，甚至对 某些路面较宽的巷、弄，考虑组织单向交通，将会使上述交通问题明显得到缓解 和改善。故单向交通是在城市道路交通系统中，解决城市交通拥挤，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。 国外有人称单向通行方式叫“便宜的低级高速道路方式”，这里所 既的低级高 速道路方式是指交通流的交叉点尽量减少的意思。单向通行在中国习惯上叫单行 线，一般指一条道路上只有一个车道的单向行驶。目前，在国外，它不单纯是一 个车道的单向行驶，而且多个车道也可以实行单向行驶；不单纯在支路上使用， 而且也常用于干线道路上。这种办法得以广泛的推行，是因为它不需要很多投资 就能较容易地达到大大改善交通条件的目的”“。所以单向交通作为一种投资小、 见效快、操作简便的交通管理措施，可以充分、合理地利用城市内现有道路的通 行能力。因此，很早就受到西方发达国家的重视和使用，并取得了明显的效果和 丰富的经验。从1 9 8 0 年以来，中国许多城市开始引进国外交通管理模式，对部分 道路实行单向交通，有的甚至试行区域性单向交通。应该强调指出，在旧城区街 道狭窄，路网密度很大的地方，需要且有可能在一些街道上组织单向交通。说它 需要，是因为这些街道车行道狭窄；说它可能，是由于道路网密度大，便于划出 平行道捌。 2 2单向交通的分类 2 2 1 固定式单向交通( i 类) 某条道路的所有车道上，在全部时间内，各种车辆均只允许沿着个方向行 驶。主要用于交通拥挤的棋盘型街道，也可用于一般辅助性的道路上，如立体交 叉桥上的匝道多是固定式单向交通。 2 2 2 定车种式单向交通( i i 类) 丝宝宝堑厶堂：生业亟 ：j ：王位鲨塞堑迨 规定某种车辆( 如公交车辆) 可以双向行驶，其他乍辆只允y i ：前方阳j - j 驶 或者规定只允许某种车辆单方向行驶的道路。 2 2 3 定时式单向交通( i i i 类) 规定在某一时间段内只允许车辆单方向行驶、其余时问为双向行驶的道路。 2 3单向交通的分级 2 3 1 i 类1 级 专用道路，行驶的车辆全部为机动车，路旁不允许设置停车位。 2 3 2i 类2 级 准专用道路，行驶的车辆全部为机动车，路旁可设置停车位。 2 3 3i 类3 级 混行道路，机动车辆与非机动车辆混合彳亍驶，路旁可设置停车位。 2 3 4i i 类1 级 机动车与非机动车分离行驶。 2 3 5i i 类2 级 机动车与非机动车混合行驶。 2 3 6i i i 类1 级 机动车与非机动车分离行驶。 4 些塞窑丝厶空皇业亟： ： ：丝霞 丝 塞绮迨 2 3 ，7i i i 类2 级 机动车与非机动车泓合行驶；或采用可逆向车道，机动牟与1 f ：机动1 i 分离行 驶。为了清晰表达出尊向交通分类与分级的情况，列j 表2 一l 。 表2 1单向交通的分类与分级 分类 固定式单向交通定车种式单向交通定时式单向交通 ( i 类)( i i 类) ( i i i 类) 分瓤 专用道路，行驶的车辆 机动车与非机机动车与非 1 级 全部为机动车，路旁不允许 动车分离行驶。机动车分离行驶。 设置停车位。 机动车与非 准专用道路，行驶的车 机动车与非机 机动车混合行驶； 2 级 辆全部为机动车，路旁可设 动车混合行驶。 或采用可逆向车 置停车位。 道，机动车与非机 动车分离行驶。 混行道路，机动车辆与 3 级非机动车辆混合行驶，路旁 可设置停车位。 2 。4国内外单向交通的实施状况及现状 2 4 1 国外实施状况 利用单向交通的管理办法来解决城市交通拥挤的问题，在许多国家早被认为 是切实可行的有效措施而受到世界各国的重视和广泛的使用。 工业发达国家如美国早在1 9 0 6 年就丌始采用单向交通的办法“4 “”。现已推广 到各州和城市，人口5 万以上的城市有半数以上的街道已采用单向交通，人口1 0 0 万以上的城市有8 0 左右的街道实行了单向交通，纽约市在1 9 0 7 年丌始实行单向交 通，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 的通路是单行 线。法国巴黎的4 3 3 3 条街道中已有1 4 0 0 多条街道实行了单向交通，总长超过了 4 0 0 k m ，而巴黎和伦敦的中心区几乎全部是单行线，r 本东京市有3 0 的道路、大 阪市有3 8 的道路采用了单向交通；横滨市车行道为5 5 米以下的道路5 3 2 0 k m 中的 6 6 1 、5 5 米至1 3 米的道路中2 3 0 2 k m 中的2 8 6 、1 3 米以上的道路4 3 0 k m l - 占5 3 e 峦窑地厶堂主业亟! ：垡位延塞堑途 都实行了单阳交通。丽苏联也大量采j 1 j 惟行线，规定凡街逆宽度小足1 8 m 的原则l ： 均应采取啦l 柚交通。莫斯科l 订采用单向交通的道路已达1 2 0 多条。其它如：奥地利、 西班牙：、联邦德幽、意大利、瑞典、瑞士、希腊，新血l 坡等也揶大量采用译i 柚交 通。发展中国家：如泰围首都曼貉市，在旧市区的中心地带已有5 0 以上i 的道路采 用单向交通。 2 4 。2 国内实施状况 我国最早的单行道出现在清木年州的北京大栅栏，车辆只许东口进西口出， 使这一带的交通状况得到明显改善。据1 9 9 1 年资料国内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 5 条、哈尔滨1 2 条、天津7 7 条、南京3 3 条。目前 沈阳、武汉、南京、济南、青岛、西安、成都、兰州等许多城市也丌始试行单向 交通。特别是青岛市在旧城改造中对1 0 6 条道路实行环形单向交通后，减少了 拥挤，提高了车速，降低了油耗，并节省改建及新建道路投资近l 0 0 亿元人民币， 取得了较好的经济效益和社会效益。为此中央电视台二套节目于1 9 9 7 年1 1 月2 4 r 作了专题报道。 2 5论文的研究目的和主要内容 2 5 1 研究目的及意义 本文针对国内各大城市随着机动车保有量不断增加而引发出现的交通干道车 辆拥堵的状况，结合城市道路现状，针对道路双向行驶时路口车辆冲突点过多， 信号相位复杂、周期较长，路段车流量有限、且双向干扰严重，非机动车、行人 干扰等多方面因素，造成车辆延误时间较多，通行能力低下这一问题进行研究。 以单行道为基础，合理的进行区域单向交通组织规划，探讨在现有城市道路交通 网络结构下，局部单行道与多条道路组合在一起的区域单向交通组织问题及其优 化方法。其意义如下； ( 1 ) 实现现有道路网络结构下缓解交通拥堵的需要。随着经济的发展，城市交 通供求关系的矛盾已成为几乎所有大中城市交通的首要问题。解决城市现有道路 网络结构下的交通问题有二：一是，通过新建、扩建、改建道路实现路网结构的 合理缓解供需矛盾。二是，通过在现有的路网结构基础上实行多条道路组合在一 起的区域单向交通组织，改变现有路口交通冲突点多、路段干扰严重的现象，缓 解目前交通 j 堵的现状。 6 j e 夏窑煎盔堂童些亟堂焦迨塞绪诠 ( 2 ) 提高局部区域车辆通行能力，提高交通安全，降低城市污染的需要。区域 单向交通组织在解决中心区域交通拥堵状况时效果尤为明显，这是由单行道对削 减路口冲突点、交织点，简化路口交通模式，减少路口相位、提高信号灯使用效 力等体现出来的，通过改变路口、路段的通行能力带动提高整个区域的车辆通行 能力，确保了区域内的车辆畅通、行车安全，提高了行车速度，间接也减少了因 为道路拥堵带来的环境污染问题。 2 5 2 论文主要内容 本文以郑卅i 市二七广场和火车站地区为例，对区域单向交通组织与常规信号 灯模式下交通控制进行对比研究，主要内容如下： ( 1 ) 对国内单向交通组织进行了总结，对单行道进行了分类，探讨了区域单 向交通对整个区域带来的影响。 ( 2 ) 对区域单向交通组织实施的系统、路段、交叉口、交通、环境等条件进 行详细地说明，并总结了不同类型条件下实施单向交通的规律。 ( 3 ) 以郑州市二七广场和火车站地区为研究对象，从几个方面对该地区实施 区域单向交通前后进行了比较系统的分析，指出实施前后的变化。 ( 4 ) 基于郑州市二七广场和火车站地区区域单向交通组织的基础上，从理论 上对区域单向交通组织进行了分析和所带来的影响。 7 韭盛盆地厶：z ：生业熊! ：竺位淦塞 望臼垒道邀蕉丝丛尘釜盈：坌i 3 单向交通设置的基本条件分析 3 1 设置道路系统条件 单向交通对于道路系统形式没有什么限制，不论是棋盘式、放射环式、自由 式或是混合式道路系统都不限，只要有一对平行的街道即可组织单向交通。 棋盘式道路系统是最适合组织单向交通的城市道路网络，可以由相邻两条道 路配对组织单向交通，也可把部分道路系统都组织成单向交通，甚至把整个城市 道路系统都组织成单向交通，见图3 一l ，但道路网密度应较大，道路问距应不大于 4 0 0 m ”“1 “。 剀3 1 棋盘式单向道路系统示意图幽3 2 放射式单向道路系统示意幽 带状城市道路系统较容易组织单向交通的路网，可选择局部区域有可能配对 的道路组织单向交通，条件是由相邻或接近道路可以配对。 当路网中有两条相邻环路且长度较短( 1 2 k m ) ，可考虑组织单向交通。两条 相邻的放射性道路也可组织单向交通，见图3 2 。 3 2 设置路段条件 3 2 1 平行道路 具有相同( 相近) 起终点，车行道宽度相同的两条接近平行的道路，其通行 能力大致相等可以组织单向交通，如不相等，其通行能力小的道路自基满足远期交 通量的需求时，办可组织单向交通。对于不同等级的两条平行的道路，如主干路 与支路仍可组织单向交通，即把支路改为单向交通，主路仍保留双向交通，支路 些塞盆迪厶堂皇些熊：筻鲎位丝塞垫融玺塑越丝丝丛查筮! l ：公逝 与主干蹄的一个方向组成一对单向交通，见图2 3 。这乖 i j 髟式1 i 但增加支路的通行 能力，对 二f ：路j ：的乍流也起到j ( i c 敞作川”驯。 在组织对偶道路j 二的单向交通时，应汴：意其l ：的友行与右行的问题。单行运 行街道与一般的双向运行街道组合时，选择交通运行方向足一个重要的i 口j 题。一 般讲，从一条双向运行街道到达另条双向运行街道时，必须在交叉口上作1 8 0 。 的转弯。显然，从双向行车内线到另一双行街道，见图3 3 ，比从双向行车外线到 另一街道上容易得多，见图3 4 。 ji a ：4 * ( 3 十1 ) = 1 6 f厂。 一、 - 、 ，、 ； 一 j 1 幽3 3 左行 a 翟。5 + 3 翼5 3 6 。l 、。 (厂、 一 ) 、一一 1 图3 3 、图3 4 中： 口：分流点； o ：合流点； ：冲突点； a ：交叉口复杂程度。 从上图所示的对偶干道上组织左行交通( 顺时针) 有很大优点，其复杂程度 指标为右行的1 2 2 5 。此外还能提高车行道利用效果。 3 2 2 道路宽度 单向交通对车行道宽度的要求比双向交通要求低，如6 m 车行道，双向交通无 法通过，而单向交通却可利用，偶数车道或是奇数车道不限。可以参考如下标准： 道路宽度小于1 0 m 而流向比大于1 2 时： 道路宽度小于1 2 m 而流向比大于2 时，且有平行道路可以配对： 道路宽度不足以单独设置人行道、车行道时； 对于只能饰置奇数车道的道路，在采用双向通行不利于发挥其道路资源作用 时： 平行于大流量主干道的一组支路、次干道： 丝壅窑丝厶堂童业亟堂位迨塞坚回窒理邈篁的丛查筮丝金蜓 宽度狄窄小适俞定交通i ：贝如订轨道1 i 烈i 柚迎jj ：的道路，1 一f 西褂为竹阳迎 行的行车路线。 3 2 3 交叉口条件引砌 交叉口问距不直大于4 0 0 m 。单向交 通对相交道路条数，无论是3 条、4 条或 多条都可以使用。而双向交通，当多条 道路相交时，车辆之间的冲突点增多， 如5 条道路相交冲突点达5 0 个，采用信 号灯控制则非常复杂，信号楣多、周期 长、车辆延误损失大，着采用单向交通 开冲突点由5 9 个减少到8 个( 见图3 5 ) ， 这时，车辆组织大为简化，采用二相位 控制即可，周期缩短，车辆延误减少。 3 2 4 交通条件 幽3 55 条单向道路通行示意幽 潮汐交通的道路，可设置为定时式单向交通：仅在早晚交通高峰时采用单向 时，而在非交通高峰时内采用双向交通。如城市道路交通在高峰时1 1 日j 内，规定道 路上的车辆只能按重交通流方向单向行驶，而在非高峰时| 、日j 内，则恢复双向运行。 所谓重交通流方向是指方向分布系数k d 2 3 的车流方向，其中芷。用如下公式来 表示： 耻萼筹圳。 交通组成非常复杂时，可设置为定车种式单向交通。 当单向交通系统内部公交线路比较密集时，要充分处理好公交线路与单向交 通的关系。即“是公交影响了单向交通，还是单向交通影响了公交? ”。 3 2 5 环境条件 当双向交通的道路需要拓宽街道，难以保证路侧古迹、重要建筑物、绿化， 或无法解决停车问题时，可采用单向交通以增加道路通行能力和车道利用率，使 沿街的这些建筑物、绿化得以保留，或留一部分路侧车道作为停车之用。另外， l o e 巫窒适厶翌生些亟! ：尘也途塞 ! 塾出窒堑邀筮丝丛生筮翻：坌蛭 单向道路能对横穿的区域提供充分的交通服务，1 ：n 能够，丘担通过阻塞地| x i 所尤 法承担的交通。 3 3对交叉口的影晌 3 3 1 通行能力提高 下面仅以双向双车道为例，讨论单向交通交叉口的通行能力“”。 众所周知，在交叉口处，左转与直行和直行与直行车辆所产生的冲突点，对 交通的影响最大。对于无信号控制的十字交叉口，存在着1 6 冲突点，而有信号控 制的十字交叉口则有2 个冲突点。实行单向交通后，无信号控制的十字交叉口的冲 突点数为7 ，见图3 6 a ，有信号控制的十字交叉口的冲突点个数分别为o ，见图3 6 b ， 见图3 6 c ) ，冲突点的个数显著降低，这无疑会提高交叉口的通行能力。 a ) j lj ，红。l 1 - 一一一1 ”j 一 瑷。么 厂 幽3 6 信号控制路口冲突点示意| 垄l 下面按照城市道路设计规范中的停车线法对单向交通有信号控制的交叉 口的通行能力进行计算，并与正常交叉口进行比较。 直行车道设计通行能力按下式计算： s = 3 6 0 0 代一o ) + 1 仅 式中： “s 一条直行车道的设计通行能力( v e h h ) ； c 信号周期( s ) ： k 信号周期内的绿灯时间( s ) ： ，变为绿灯后第一辆车启动并通过停车线的时i 日j ，可采用2 3 ( s ) ； 。直行或右行车辆通过停车线的平均l 日j 隔时间( s ) ； 直行车道通行能力折减系数，可采用0 9 。 馨毒 j e 塞变重盔堂童些亟堂焦途塞堕囱銮道理途 在图3 7 所不情况下，a 进口道的设计通行能力为 n = nd 七ns r 而n ，l 。n ”2 ns 即n 2 2 n | 式中： “一条直左车道的设计通行能力( v e h h ) ： 一条直右车道的设计通行能力( v e h h ) 。 在图3 8 所示的情况下，b 进口道的设计通行能力= 0 = m ；d 进口道的 设计通行能力d = 虬= 致( 1 一届，2 ) 。 c 绿 a 。厂 图3 7a 进口道通行示意图图3 墙d 、b 进口道通行示意图 其中p l 为直左车道中左转车所占的比例。 交叉口设计通行能力： 单行2 以+ + c + = 2 虮+ 虬+ o + 虬( 1 一属2 ) 2 虬( 4 一屈2 ) ( 3 一1 ) 图3 9 为有信号控制正常十字交叉口，各进 口道的通行能力相同，郎 n = n 8 = n c = n d = ns _ 丽n d r = n d 2 n s q p 、f 萄 式中： n 一条直左右车道的设计通行能力图3 母有信号控制十字交叉口通行示意图 ( v e h h ) 。 些亟垒堑厶堂生些亟鲎垃迨塞墼盘窒堑邀筮鲍堑奎筮旦盆i 例此，何信号控制j 1 孚变义i j 的妯行能力为： n n 稚= n + n + n ，斗n b = 4 n 由= nx q p 1 1 【卜乱 改成单向交通后，交叉口通行能力提高- 卣分率为： ：型! 二型g 垄1 0 0 ：三垒l l o o | v l 常 8 4 崩 伊3 1 由公式3 3 可以看出，交叉口处左转车比例越大，改成单向交通后，交叉口 通行能力提高的幅度也越大。如图3 1 0 所示。 图3 一1 0 实施单向交通后交叉口左转车比例与通行能力提高率荚系 3 3 2 延误减少 对于信号交叉口，可以用美国1 9 9 1 年版道路通行能力手册( h c m ) m 中信 号交叉口服务水平计算方法，来计算各个入口引道及整个交叉路口延误，用下列 公式计算每一车道组的延误： d = 。s s c e 鼢+ ，s x 2 ( v 一，) + i 夏i 二6 而 式中： d 车道组每辆车平均停车延误，s v e h ； c 周期长，s ； g 卜车道组的绿信比：有效绿灯时间与周期长之比； x 车道组的v c 比； c 车道组的通行能力。 上面的公式得到的延误估算是适合于假定的随机到达条件。在许多情况下， 到达不足随机的，而是由丁信号相位联动和其他囚素而使车辆列队到达，规定有5 e 塑玺丝厶堂芏些亟：! ：鲎位渔塞坚血窒迪邀篓鲤壁查釜盟坌圭匠 种到达类型，每午道组规定为种剑达类翠。l f i 延议公式还要乘以相i 化联动 校肛系数，列于表( 3 一1 ) 。 表3 一l 相伉联动校正系数p e 信号 车道组类型v c ( x ) 到达类型 类型 l 2 34 5 o 61 8 51 3 51 0 00 7 20 5 3 预定 直行，右转 0 81 5 01 2 21 0 00 8 2o 6 7 周期 l o1 4 01 1 81 o oo 9 0o 8 2 o 6l5 41 0 80 8 50 6 2o 4 0 感应直行，右转 0 81 2 50 9 80 8 5o 7 10 5 0 1 o1 1 6o 9 40 8 5o 7 80 6 l 半感主要街道是 o 6l8 51 3 51 0 0o 7 2o 4 2 0 。81 5 01 2 21 o oo 8 20 5 3 应 直行，右转 1 0 01 4 01 1 81 o oo 9 0o 6 5 半感 主要街道是 0 61 4 81 1 81 0 00 8 6o 7 0 直行，右转 o 81 2 01 0 71 o o0 9 8o 8 9 应 1 01 1 21 0 4 1 10 0 1 0 0 、1 0 0 全部左转总和1 o ol | 0 0 1 0 0 1 0 01 0 0 用延误估算程序，可得到每个车道组每辆车的平均停车延误，集合这些值则 得到交叉口一个引道以及整个交叉口的平均延误，引道延误的计算为： 以= z l v 式中： 口j a 的延误，s v e h ； d ，引道a 点车道组l 的延误，s v e h ； 7 ，车道组的校萨交通流量，v e h h 。 进一步将各引道延误加以平均，得到交叉口的平均延误： 田= 以圪呢 式中： 44 口，交叉口每辆车的平均延误，s v e h ； 月引道a 的校正交通量，v e h h 。 由于单向交通能提高通行能力，减少周期时长，提高绿信比，减少饱和度， 所以能减少车辆延误。 4 些盛至适厶望童些亟堂也迨塞整l 鱼窒垣遮筮曲堑| 奉筮丝金近 3 3 3 信号灯控制实效 如果交叉的各条道路采硐单向交通，则f 一号机的倍譬程序得到简化，控制的 相位数减少；就可以非常明显地提高交通处理能力。 对控制交通流而言，相位越多越安全。但从交叉f = 通行效率来看，即对于迸 入交叉口的同一交通流而言，相位越多，相应的周期也越长，这样车辆在交叉口 上的延误时f b j 也就越长，通行效率也就越低。相反，相位少，交叉口上车流虽然 有些混乱，但通行效率却可能较高。对进入交叉口的同一交通流来讲，在同一周 期长度的情况下，相位越多，每种灯色所分给的时问越短，因而车辆通过的实际 有效时| 日j 就减少；若将周期长度放长，车辆的等待时间又会随之增加，同时多相 位信号变换的损失时 日j 也相应变长。 下面讨论每个周期总的时问损失( l ) 与有效绿灯时间( g e ) 。 1 ) 信号损失时问l 在一次信号周期内，任何方向车辆都不能通行的时问，属于信号损失时间， 包括绿灯l 日j 隔时间和启动损失时间。 ( 1 ) 绿灯间隔时j 、日ji ：是指一个信号相结束放行通车到下一个信号相丌始放 行通车之间的i 日j 隔时1 1 日j 。绿灯间隔时间为避免下一相位头车同上一楣位尾车在交 叉口内相撞所设置。由车速和交叉口的宽度确定，而与交通量的大小无关。绿灯 间隔时间的计算公式如下： l ：羔+ t 式中： i 绿灯间隔时间( s ) ： s 从停车线到冲突点的距离( m ) ； v 车辆在进口道上的行驶车速( m s ) ： t 车辆制动时间( s ) ； ，2v f = + 2 9 孕坤2 9 妒 g 重力加速度( 9 8 m s 2 ) ； 妒汽车轮胎和路面的纵向摩阻力系数。 丝塞至疆厶堂童些亟：= ；兰位迨塞垫血窑堑邀蕉地丛丕筮塑坌蚯 表3 2 按卅i 同的速度用js 计锋绿幻间隔时问 绿劓问隔时问 例 从停1 ：线剑冲突点的娅离s ( m ) 能 v ( k m h )v ( m s )2 53 03 54 04 5 1 54 1 75 3 06 5 07 7 0& 9 01 0 1 0 1 74 7 24 8 05 ，9 06 9 68 0 29 0 8 2 05 5 64 3 15 2 l6 1 07 0 07 ，8 0 2 56 9 43 7 74 4 95 2 15 9 36 6 5 3 08 3 33 4 64 0 64 6 65 2 65 8 6 3 5 9 ，7 23 3 03 8 14 3 34 8 45 ，3 5 4 0 1 1 1 13 2 23 6 7 4 1 2 4 5 75 0 2 4 5 l z 5 01 6 13 5 9 3 9 9 4 3 94 7 9 单向交通能提高车辆运行速度，所以能减少绿灯1 1 日j 隔时间和损失时间。从表 3 2 可以看出车速提高，绿灯问隔时1 日j 减少。 在信号配时上，一边当计算绿灯间隔时问i 3 s 时，则3 s 黄灯时闻外，其余时 b j 一般配以红灯。 2 ) 启动损失时问l 绿灯启亮后，头车及随后的几辆车不可能立刻启动开出停车线，绿灯时问不 可能全部用在通车上。每个相位绿灯初期，车辆因启动而实际并未用于通车的一 段绿灯时州，为相位绿仞损失时阃。据英国实测此时瞄为1 ，3 5 s 。另外，按信号通 车规则，黄灯仞期尚可有车辆通行，而黄灯后期已不能通车，黄灯未尾的一段时 间，属于相位黄灯末损失时间，据实测为o 1 3 s 。把绿初损失时洲同黄未损失时间 合在一起，统称为启动损失时问。 图3 一1 1 所示为模拟绿灯与黄灯期 间的通车实际情况，从图中可以看出信 号各段时间之l 日j 的关系。 黄灯时间 3 ) 有效绿灯时间 幽3 一1 1 模拟绿灯与黄灯期间的通卞实际情况 实际绿灯时日j 、黄灯时间中，除掉损失时间后，实际上用于通车的时日j 即为 有效绿灯时j 日j ，有效绿灯时i 日j 按以下公式计算： 1 6 j e 塞窑壅鑫堂童些亟堂焦迨塞望囱銮塑堡i 金 g 。= g 七a l 式中： 有效绿灯时间( s ) ； g 实际显示绿灯时间( s ) ； 彳黄灯时间( s ) ； ，启动损失时间( s ) 。 每个周期总的时间损失l 可用下公式表示： 上= ( “，一彳) = 胛+ 厶 式中： 工每个周期的总损失时间( s ) ； ，绿灯间隔时间( s ； 爿黄灯时间( s ) ； 栉信号相位的数目； 绿灯初显时，启动延误的损失时间( s ) ； 厶绿灯间隔时间内的损失时间( s ) 。 由于单向交通简化了信号机的信号程序，减少了控制的相位数，就可以非常 明显地减少每周其总的时间损失( l ) 。 显然，组织单向交通可使信号灯控制收到实效。表现在以下几点： 在保持主流方向绿灯信号时间不变的情况下，缩短红灯和黄灯信号时间， 从而缩短信号周期。 转弯流向不能使它和直行具有一样的饱和流率( 双向交通) 。它们消耗了更 多的有效绿灯时间，因而也消耗了更多的交叉口有效通行能力。但是单向交通因 与交通主流方向同时解决左转和右转交通而提高绿灯信号的利用率。 由于减少黄灯信号的损失时间而提高