（交通运输工程专业论文）鸿恩寺地区道路交通分析及优化研究.pdf

摘要 摘要 随着社会经济的高速发展，世界各国均在朝着城市化的方向迈进，城市化和机动 化进程加快，成为城市发展面临的两个突出问题，如何确定城市交通发展的方向和模式， 将影响到城市的发展战略；城市道路系统布局是否合理，直接关系到城市和经济的运转 和发展。因此，城市道路交通状况的准确分析和城市道路交通系统的合理规划将直接影 响城市道路交通系统能否有效运行，从而保证城市和经济的健康发展。 本文主要围绕如何规划、完善一个片区的交通体系开展广泛、深入的研究，寻找 完善及优化交通体系的理论依据，并结合该地区的交通现状、存在问题进行深入分析后， 提出解决该地区交通条件的相应措施。 论文的主要工作包括：首先开门见山地提出了本文所研究的主要问题即交通分析 及节点优化的重要性，并在此基础上引出了对鸿恩寺地区进行交通分析及节点优化研究 的意义。其次，文章紧紧围绕研究的主要问题阐述及探寻了交通分析及节点优化的各种 理论方法，包括四阶段法、总量控制法、交通区位法以及如何改善引道的线型、拓宽交 叉口、渠化交通组织、健全交通控制等。然后，针对鸿恩寺地区的交通现状、近远期的 交通流进行分析，提出鸿恩寺公园片区的路网规划设计。在此基础上，文章一方面从片 区内部道路的优化设计着手，综合土地利用、房屋拆迁、工程造价等多个因素，对整个 公园的出入口位置、接口道路、公园内部道路及交叉口进行了深入的优化设计分析；另 一方面，文章从片区外围道路节点的优化设计着手，结合前面对外围地形地貌及交通规 划条件的分析，对鸿恩寺片区的主要交通出入口即东侧和南侧的交通节点进行了优化设 计分析。在完成以上工作后，文章总结出了山区地形在城市道路设计中存在的共性问题， 并针对性地提出了相应的解决措施。最后，就全文的工作进行了总结，并对下一步研究 的方向进行了展望。 关键词：交通分析；节点优化；交通流；交通量；路网 摘要 a b s t r a c t w i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n to fg l o b a le c o n o m y , e a c hc o u n t r ym a k e sg r e a ts t r i d e s f o r w a r dt ob eu r b a n i z e d t h ef a s td e v e l o p m e n to ft h eu r b a n i z a t i o na n dm e c h a n i z a t i o nh a s b e c o m et w op r i m a r yp r o b l e m st ou r b a nc i t y s oh o wt od e t e r m i n et h ed i r e c t i o na n dt h ep a t t e r n o f t h em u n i c i p a lt r a n s p o r t a t i o n ，w i l la f f e c tt h ec i t yd e v e l o p m e n t a ls t r a t e g yg r e a t l y c i t i e sa n d e c o n o m yd e v e l o p m e n ti sd i r e c t l yr e l a t e dt ot h a tu r b a n r o a ds y s t e ml a y o u ti sr e a s o n a b l eo rn o t , t h e r e f o r e ，t h ea c c u r a t ea n a l y s i so fu r b a nr o a dt r a n s p o r t a t i o nc o n d i t i o na n dt h er e a s o n a b l e p l a no fu r b a nr o a dt r a n s p o r t a t i o ns y s t e mw i l ld i r e c t l ya f f e c tt h eu r b a nr o a dt r a n s p o r t a t i o n s y s t e ma n dg u a r a n t e et h ed e v e l o p m e n to f t h ec i t ya n de c o n o m y t h i sp a p e rm a i n l yf o c u so nh o wt op l a na n dc o n s u n m n a t et h et r a n s p o r t a t i o ns y s t e mo fa n a r e at h o r o u g h l y t h r o u g hs e e k i n gt h et h e o r yo ft h ec o n s u m m a t i o na n dt h eo p t i m i z a t i o no f t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ，a n dc o m b i n i n gw i t ht h ep r e s e n ts i t u a t i o na n dt h ee x i s t e n tq u e s t i o no f l o c a lt r a n s p o r t a t i o n ，t h i sp a p e rp r o p o s e sc o r r e s p o n d i n gm e a s u r e st os o l v el o c a lt r a n s p o r t a t i o n p r o b l e m s t h ec o n t e n to f t h i sp a p e rm a i n l yi n c l u d e ：a tf i r s t ，t h ei m p o r t a n c eo f o p t i m m i n gt h en o d e s a n dt r a f f i ca n a l y s i si sd i s c u s s e d ，a n dt h es i g n i f i c a n c eo ft h eh o n g e n s ir e g i o nt r a f f i ca n a l y s i s a n do p t i m i z a t i o no fn o d e si sa n a l y z e d s e c o n d l y ，t h ev a r i o u st h e o r i e so ft h et r a f f i ca n a l y s i s a n dn o d e so p t i m i z a t i o ni se x p l o r e d , i n c l u d i n gt h ef o u r - s t a g em e t h o d , t h es t o c kc o n t r o lm e t h o d , t r a f f i cl o c a t i o nm e t h o d ，a sw e l la sh o wt oi m p r o v et h el i n et y p eo f r o a da p p r o a c h ，b r o a d e nt h e i n t e b e c t i o n ，c h a r m e l i z et h et r a f f i cs t r u c t u r e ，a n di m p r o v et r a f f i cc o n t r 0 1 t h i r d l y , t h et r a f f i c s i t u a t i o no fr e c e n ta n dl o n g - t e f n lt r a f f i cf l o wi nh o n g e u s id i s t r i c ti sr e s e a r c h e d , a n dr o a d n e t w o r kp l a n n i n ga n dd e s i g ni sp r o p o s e d t h e no no n eh a n d , i n t e g r a t i n gw i t hl a n dr i s e ， h o u s i n gr e l o c a t i o n ，p r o j e c tc o s ta n do t h e rf a c t o r s ，t h i sp a p e ra d d r e s s e st h eo p t i m a ld e s i g no f i n t e r n a lr o a d so f t h i sd i s t r i c t , i n c l u d i n ga l li n d e p t ho p t i m i z a t i o na n dd e s i g na n a l y s i sa b o u tt h e e n t r a n c e sa n de x i t so ft h ee n t i r ep a r k ，t h er o a di n t e r f a c e ，t h ei n t e r n a lr o a d sa n di n t e r s e c t i o n s o nt h eo t h e rh a n d , w i t ht h eo p t i m a ld e s i g no fe x t e r n a lr o a dn o d e so ft h ed i s t r i c t ，i n t e g r a t i n g t h er e s e a r c ho nt h ee x t e r n a lt o p o g r a p h ya n dp h y s i o g n o m ya n dt r a f f i cp l a n n i n gc o n d i t i o n s ， t h o r o u g ho p t i m i z a t i o na n dd e s i g na n a l y s i sa b o u tt h ee a s ta n ds o u t ht r a f f i cn o d e s ，w h i c hi st h e 摘要i m a i ni m p o r ta n de x p o r to f h o n g e n s id i s t r i c t ，i sa n a l y z e d a f t e rc o m p l e t i o no f t h ea b o v e w o r k ， t h i s p a p e rs u m m a r i z e st h ec o m m o np r o b l e m so fu r b a nr o a dd e s i g ni nm o p i nt e r r a i n , a d v a n c e st h ec o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n s f i n a l l y ，b a s i n go nt h eo u t c o m eo ft h i s p a p e r , t h e r e l a t i n gr e s e a r c hd i r e c t i o ni sb r i n gf o r w a r d k e yw o r d s ：t m f f i ca n a l y s i s ，n o d e so p t i m a z a t i o n , t r a f f i cf l o w ，t r a f f i cv o l u m e ， r o a dn e t w o r k 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的作品成果。对本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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签薏：j 棚 日期：卅年r z 月r 6 日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重 庆交通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，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文作者签薏jj 棚指导教师签名： 日期：矿瞻i 己月肜e t 蓄眸 日期：汹年扣月，6 日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 交通分析及节点优化的重要性 2 1 世纪是人类社会高速发展的新时期，随着社会经济的发展，世界各国均 在朝着城市化的方向迈进，汽车的普及率也越来越高。城市化和机动化进程加快， 成为城市发展面临的两个突出问题，如何确定城市交通发展的方向和模式，将影 响到城市的发展战略。 城市道路系统是组成城市各类功能用地的“骨架”，又是城市进行生产和生 活的“动脉”。城市道路系统布局是否合理，直接关系到城市和经济的运转和发 展。因此，城市道路交通状况的准确分析和城市道路交通系统的合理规划将直接 影响城市道路交通系统能否有效运行，从而保证城市和经济的发展。 交通分析及交通量预测是城市道路交通工程可行性研究的重要组成部分，是 其研究的核心内容之一。它是综合分析城市道路交通建设项目的必要性和可行性 的基础，同时也是确定道路建设项目的技术等级、工程设施规模以及经济评价的 主要依据，交通分析和交通量预测水平的高低，尤其是交通量预测的水平和质量， 将直接影响到项目决策的科学性。 在城市交通道路系统中，道路交叉口( 即道路节点) 是道路网的重要组成部 分，各向道路在交叉口相互联结而构成路网，以沟通各向交通的需要。可见，节 点是道路交通的咽喉和枢纽，但它往往同时又是道路交通的瓶颈。有关数据表明： 城市内交通事故5 0 8 0 发生在道路交叉口及其周围地段，车辆通过交叉口的 通行能力只相当于路段上的4 0 7 0 ，限制了整个城市道路网的通行能力。可 以看出，道路交叉口是决定城市道路交通系统通行能力、运行时间、行车延误、 营运效率及安全的关键因素。 节点优化是指在对原有道路交通路网进行改造及新建道路网的规划建设过 程中，借鉴国内外先进的道路设计方法和成功的设计经验，从时间到空间上合理 的进行道路节点的规划和设计，可以在有限的投资量情况下，额外地获得相当可 观的交通效益，避免和改善城市交通拥挤、堵塞的状况，提高道路交通系统的通 行能力和运营效率。 1 2 本文研究意义及主要内容 1 2 1 工程概况 鸿恩寺公园位于重庆市江北区嘉陵江北岸，东距华新分流路约8 0 0 米，西接 第一章绪论 2 江陵厂、松树桥地区，南靠重庆天原化工厂、重庆造纸厂，北至花卉园和黄金堡 坡月山庄，总面积1 6 8 8 公顷，其中公园用地约7 6 公顷，配套开发建设用地约 7 0 公顷，其余为市政道路等市政配套设施建设用地。鸿恩寺地区是江北区一块 未开发地带，外围交通规划较为便利，其北临红石路，东接华新分流路，西、南 方向紧靠嘉陵江滨江路，连接大坪、江北及北环高速的城市快速通道从其腹地穿 过。但是，其境内现状道路路况及差，东边从蚂蝗梁立交经无线电一厂到蜀都中 学有一条低等级道路，宽度约8 米；建新西路在硬化油厂处有一支路即为上鸿恩 寺山顶的主要道路；在北部花卉园以东主要通过黄金堡支路到达鸿恩寺山顶；此 外，在境内中部有天原厂职工宿舍的两条道路，均为断头路，路面状况较差。总 之，境内道路稀少，等级低，主要是路面状况较差、等级低，并且尚未形成合理 的交通网络。 1 2 2 本文的研究意义 鸿恩寺公园是重庆市2 0 0 8 年创建国家级山水园林城市的重要迎检项目，其 规划性质为供市民游览观光、休闲娱乐的大型城市综合性公园，是江北区的一道 绿色生态屏障，拥有重庆主城区制高点( 海拔4 1 5 米) ，同时南靠嘉陵江，东临 江北区c b d ，有着重要的景观地位和经济价值。因此，研究该区域的道路建设 和交通状况及其与外界区域的交通连接就具有重大意义： 首先，由于要将鸿恩寺公园建成一个大型的城市综合性公园，就必须保证公 园周边要有方便安全的交通网络，才能充分发挥其为市民提供休闲和娱乐的功 能。同时，可以通过该案例的分析，推论出山地城市大型综合性公园周边道路交 通网络的布局形式、特点及优化布置方案。 其次，鸿恩寺公园通过与周围路网的高效衔接，来实现与外围区域的交通联 系。只有外围区域进出交通非常便捷、通畅，也才能真正体现鸿恩寺公园作为一 个大型城市综合性公园的价值，同时才能提升配套开发建设用地的价值，才能按 照“以开发建设用地带公园建设”的模式( 市政府批准) 完成公园建设。 最后，通过对鸿恩寺地区的交通现状、存在问题进行深入分析后，提出解决 该地区交通问题的相应措施。 综上所述，在对鸿恩寺公园及外围道路交通分析及优化布置的工作过程中， 如何实现公园规划片区道路交通的安全与便捷，如何实现与外围交通干线的有 效、强势连接，对保证和提高公园的有效利用及开发用地价值能起到至关重要的 作用。另外，通过对鸿恩寺地区这种典型的山地地形的道路交通的布置和优化分 析，有助于我们总结在山地类城市道路建设过程中存在的问题、注意的有关事项 及提出一些相应的解决措施。 第一章绪论 1 2 3 本文的主要研究内容 本文研究的主要内容有： ( 1 ) 对目前常用的城市道路交通分析方法的原理及步骤进行了探讨，并对 各种分析方法的优缺点进行了分析，从中选取了本文所采纳的交通分析方法。 ( 2 ) 结合重庆市江北区鸿恩寺公园规划片区内的道路建设工程，采用“总 量控制法”对该区域进行了交通分析，确定了合理的路网布置方案。 ( 3 ) 通过对鸿恩寺公园外围交通路口的交通量和交通流向的调查及分析， 确定了现有节点的优化方案。 ( 4 ) 通过对鸿恩寺地区的交通现状、存在问题进行深入分析后，提出了山 地交通的共性问题及其应对策略。 第二章交通分析及节点优化的理论方法 4 第二章交通分析及节点优化的理论方法 2 1 交通分析的目的及作用 交通分析是对研究区域内所有主要道路交叉口和出入口等交通通行能力进 行分析。它将项目交通量和非项目交通量叠加，得出总交通量，再分析交通系统 能否满足增长的交通需求，以此为基础探讨高峰时间开发项目对周围交通设施的 影响，进而评价为保持一定的服务水平是否需要改善设施。 交通分析是城市交通规划的基础。在图2 1 中，有两个基本部分是城市交通 分析方法论的发展进程中，在定量化研究方面获得极大成功的，即：o d 矩阵估 计与交通量配流。按照定量研究的思路，可以把城市交通需求分析分成四个阶段： 交通量生成、o d 矩阵估计( 含方式划分) 、交通量配流和网络优化设计，即著 名的四阶段论。它们均已进入数学模型的定量研究阶段，甚至发展到了用整体组 合模型来同时包容四个阶段的水平。总之，交通现状、发展及需求的分析能够较 为准确的判断区域内未来交通发展的状况及规模，从而进行该区域内公路交通路 网建设和改造方案的设计及优化，为城市交通规划提供良好的依据。 2 2 交通分析的内容 交通分析的主要内容包括以下四个部分： ( 1 ) 容量分析：通过交通模型对各规划方案的测评，计算出各时期周边地 区道路和交叉口的负荷度和剩余容量，并进行交通增长敏感性分析，得出开发项 目各时期对周围交通的影响程度，重点解决周围的路网如不加以解决可维持多 久，以及在保证周围路网的服务水平的原则下，通过改善，土地开发可以接受什 么程度的开发强度，以及各项改善措施的实施次序如何。在城市范围内不同的地 区，使用道路服务水平的等级依据可相应改变。 ( 2 ) 停车需求分析：以交通需求计算停车场规模和停车位数量，用以检验 规划配置的功能需求的停车位数，按交通需求停车位数和功能需求停车位数两者 之间的大者配置停车场的车位。停车位的配置必须具有超前意识，充分估计到我 国将来小汽车进入家庭的需求，否则，将要付出侵占其它用地的代价。 ( 3 ) 交通组织分析：交通组织分析，须依照容量分析和物业出入口的布置， 对周围路网进行交通组织分析，对于区域性开发项目，还需对其内部路网的交通 组织进行考虑。一般应遵循以下原则：a 人车分流原则，特别应注意到行人动线 不能与车辆动线交错，并以此为原则处理好道路和停车场入口通路之间的相互关 系。b 过境交通与内部交通分离，即尽量避免内部交通和过境交通的横向交叉， 既要保证城市主干道的通行能力，也要避免过境交通对区域活动造成的干扰。c 第二章交通分析及节点优化的理论方法 避免为解决交叉口问题而造成车辆过多在居住区内绕行。d 以人为本，为人服务， 并给予老弱者交通出行的方便，而不是只顾及汽车使用者的方便和舒适。 ( 4 ) 公交系统分析：就目前情况来看，对于区域性的土地开发，尽管实施 了一些改善措施，其周围道路网远期高峰小时交通量及负荷估计仍会偏高，这与 国内很多大城市的交通形势是一致的，但仍应找到解决这些问题的根本出路 发展公共交通。对于区域性的用地开发的交通分析，客运交通结构分析是关键所 在，公共交通系统分析也就必不可少。 图2 1 城市交通规划程序 f i g u r e 2 1t h ep r o c e d u r eo f t r i f f i cp r o g r a m m i n g i nc i t i e s 第二章交通分析及节点优化的理论方法 6 2 3 交通分析的方法 我国的交通分析与规划是在对土地利用与交通运输相互关系进行研究的基 础上，得到有关交通网络发展的政策或具体方案，以减少区域内交通运输发展的 盲目性，促进区域社会经济的协调发展，它主要包括了现状交通网络分析与评价， 社会经济发展与交通需求预测，交通网合理发展规模，交通网布局以及交通网络 中改建和新建线路的规模、走向、技术等级和分期建设安排等。国外从5 0 年代 开始就进行了大量的研究，形成了以大量详细的数据资料为基础，以侧重微观行 为分析的o d 流理论为主要研究手段，以交通生成、交通分布、交通方式划分、 交通分配四个阶段为主要结构模式的运输规划方法。从交通网规划在中国的发展 来看，自解放初到7 0 年代末，公路国道网规划及综合运输规划是前苏联的技术 经济论证法，从布局优化角度，应用专家经验决策法去编制规划。进入2 世纪 8 0 年代，公路交通事业的蓬勃发展迫切需要各省市进行公路交通网规划，而原 先的规划方法已远不能适应中国政治、经济体制改革发展的需要。因此，引进西 方交通运输规划理论、方法与模型并结合国内的规划实践进行推广和应用成为这 一段时间里中国公路交通网规划理论研究的主流。进入9 0 年代，研究人员结合 规划工作的实践，总结经验，提出了一些与中国国情相结合的规划方法。综合目 前代表性文献，国内关于公路交通网规划理论的研究可分为两个体系：一是从微 观出发以定量分析为主导，以路网上的交通流现状o d 调查为基础，应用趋势外 推法与模型预测未来的o d 分布，采用不同的配流算法，对路段交通量进行分配 预测，根据路段上的交通量分配之间不同的目标函数对路网规划方案进行设计及 优化的四阶段模式法；二是从系统分析出发，研究公路运输系统与社会经济系统 的内在联系，分析区域内公路交通总需求，以路网各项道路与交通参数为依据解 揭示路网基本矛盾，从公路网通车里程和等级结构等总量上去把握区域公路交通 网的合理发展规模，并由此应用图论原理进行公路交通网布局优化的总量控制 法。 2 3 1 四阶段法 “四阶段法”是指以交通流分析为重点，在拟定不同韵公路网布局方案的 基础上，通过分析公路网交通流的适应情况，调整、优化布局方案，最终提出合 理的公路网布局的过程。四阶段法在交通分析的过程中，分为交通量生成、o d 矩阵估计、交通量配流及路网设计的这四个阶段。 ( 1 ) 交通量生成 生成和吸收交通量的节点分别称为起始和终讫节点。交通量生成研究就是分 析与预测起始点的交通出行量和终讫点的交通吸收量。用最表示起始点i 的交通 产生量，口；表示终讫点，的交通吸收量，根据统计估计理论可以得到如下形式的 第二章交通分析及节点优化的理论方法 7 函数： 蜀= z ( 只，与，c ：，厶) k i( 2 - 3 ) a j = 乃( 弓，目，c j ，l j ) w(2-4) 式中p 、e 、c 和l 分别代表该节点的人口、经济、文化和土地使用指标。 ( 2 ) o d 矩阵估计 o d 矩阵估计问题有多种形式，最常见的是如何从已知的( 毋) 和( 口，) 数据， 计算出符合交通行为理论的( f f ，) 矩阵，勺是从节点f 至节点- ，的交通量( 某时段内 的) 。设白是从f 至_ ，的出行阻抗，应具备如下形式： 岛= r , s je x p ( 一口勺) v i , j ( 2 - 5 ) 勺= 蜀 v i( 2 - 6 ) ， 勺= o w ( 2 7 ) j q 0 v i , j ( 2 培) 式中r j 与j ，分别是与节点i 和，相关的平衡因子，分别反映了产生和吸收交 通量的能力，口是校正系数，反映交通量的空间分布。当口，( g ) ，( 口，) 和( 勺) 已 知时，可以唯一地解出矩阵( 岛) 。求解该矩阵有多种方法，比如双约束引力模型 法，平均增长系数法和f r a t a r 法等。从1 9 8 0 年起，出现了根据一定数量的路段 流量观察值来反推o d 矩阵的熵极大模型( e m ) ，这是o d 矩阵估计问题的一个 突破。 ( 3 ) 交通量配流 运量配流的任务简而言之就是将o d 出行阵以) 分配至网络上，得到( ) 。 配流的方法有多种，早期使用“全有全无”法，后来又用“比例递增”法或“逐 布加载”法，但理论上最完善的是“用户平衡”原则法。 ( 4 ) 交通网络设计 交通网络设计是研究新增与扩建线路、站场的位置与规模，如果不考虑用户 平衡原则，仅用系统最优理论来研究，就是一个比较简单的o 一1 混合整数线性 规划问题。但是，对于城市交通规划问题，涉及非指令系统下的交通配流，就不 能完全套用系统最优原理下的模型。将w a r d r o p 平衡原理用到城市交通网络设计 中，目前已出现了数种模型，但还没有相应的有效算法。 2 3 2 总量控制法 “总量控制法”是从区域交通总需求出发，以布局优化为重点，采用优化模 型确定公路网规模及各等级公路里程的比重，通过分析区域内结点分布和社会经 第二章交通分析及节点优化的理论方法 济发展的总需求，用网络理论的“最优树”原理，并根据其功能、地位和作用， 确定路网布局。在此基础上，配置线路的技术等级，根据建设紧迫度提出建设时 序。 这种方法在公路网现状评价方面，提出了包括公路网道路特征、交通特征、 服务水平及通达深度等因素在内的公路网评价体系。在公路网布局研究方面，利 用路线重要度“最大树”原理，确定公路网主骨架。 ( 1 ) 总量控制法的交通需求和路网发展规模预测 总量控制法的交通需求预测是在分析公路运输发展和社会经济发展的内在 联系的基础上，由社会经济预测出发研究未来公路运输的发展地位及发展规模， 并由此运用多种模型并结合专家经验预测分析未来公路网的交通发展需求，力求 得到与规划实际相符合的结果，其中包括公路客、货运量，公路客、货周转量， 公路网流量预测。根据交通需求预测结果，总量控制法进一步运用模型预测分析 公路网总里程规模，力求从质( 等效里程) 和量( 通车里程) 上综合反映公路发 展规模与区域公路交通需求和经济发展之间的关系。在此基础上，应用多目标优 化方法，对公路网的等级结构进行优化配置。 ( 2 ) 总量控制法的路网布局理论 总量控制法的路网布局理论是从区域的社会经济特点出发，以满足区域可达 性为目的，建立在图论基础上的重要度布局方法，其主要思路为：通过社会经济、 生产力分布调查，选择路线控制点( 节点) ，根据节点的人口，工业产值，社会 商品零售额等经济指标计算节点的重要度，通过路网节点分析划分路网节点层 次，通过计算层次路网重要度构造路网结构，并由此应用图论最小树原理进行公 路网布局优化，并根据布局优化结果提出未来公路网分期建设序列。这种布局理 论方法科学，它摆正了区域土地利用形态一路网形态一交通状态三者之间的 关系，紧紧抓住土地利用形态与路网形态相互关系这一公路网布局的关键，使得 路网布局摆脱了交通状态对它的控制和支配，带有很强的目的性。节点和路段重 要度概念的提出，不仅使大部分路段的实际布设结果得到说明，而且能发现一些 新的布设线路，以弥补主观经验布线的不足。与其它路网布局方法相比，它的可 操作性强，能达到规范化和系统化的要求，是一种在实际应用中使用效果不错的 方法。 2 3 3 交通区位法 “交通区位法”的原理是：进行现状分析，找出公路网存在的问题；根据社 会经济与交通运输发展预测和相关分析，运用“交通场”的概念及理论预测未来 交通量：依据经济发展水平、人口和国土面积分布情况以及未来交通需求情况， 预测公路网总规模；依照“交通区位线法”研究公路网布局；通过单因素和多因 第二章交通分析及节点优化的理论方法 9 素分析，对路网进行优化。 公路网布局与优化有两个层次。第一层次优化包括“交通区位线”优化、交 通发展战略优化、公路交通网络及网络流优化。具体做法是：将区域内外连接城 镇、资源地最密集和发生交通量可能性最大的地域走廊，作为“交通区位线”， 并在“交通区位线”处布设公路网；再根据地区经济发展战略的分析研究，评价 公路路线的交通战略地位，确定区域交通路网布局，达到交通发展战略优化的目 的；公路交通网络及网络流优化，是采用“最优树”方法，寻找路网距离最小树、 交通量最大树、拥挤度最大树及行政联系最优树，通过计算上述四种“树”的重 叠次数，确定公路网路线的重要度。第二层次优化，是在以上分析的基础上，经 过综合上述三种因素权重进行分析，初步确定区域干线公路网，再根据各路线的 功能、作用，划分公路网层次，拟定公路网的布局。 2 3 4 几种方法的特点评价 四阶段法的实施是以交通量分配作为重点，来验证未来的路网布局、等级拟 定( 由规划人员初拟) 是否合宜，并通过不断调整布局、等级，使预测的未来年交 通供给与需求逐步平衡。这种方法需投入较多的费用，近期交通量预测结论较能 切合实际，一般在经济发达、路网稠密( 并行线路多) 、未来年路网格局变化大的 地区最适应。但由于土地使用到交通生成的复杂性，以及中国尚处于经济剧烈上 升期的现实，把握未来年交通生成量难度大，因而难以预测长远结果。 总量控制法的实质是提供了一套可最大限度利用现有相关资料进行公路规 划的方法。它不需要进行机动车起讫点调查，有效地减少了现场调查的工作量， 投入少，效果较好，可与四阶段法结合，用以验证交通分配与路网结构的匹配性， 是行之有效的方法。 交通区位法的最大特点是为公路布局提供了与交通区位结合的方法。但由于 量化程度较差、潜在因素对于路网布局具有不确定性。 综上所述，几种规划方法能解决公路规划的侧重点不同，可以组合使用。 2 4 节点优化的目的及作用 随着社会的发展和人民生活水平的提高，交通流量急剧增加，使城市道路系 统特别是道路交叉路1 ：3 不适应交通量增长的矛盾更为突出。因此，能否合理规划、 设计和优化各城市道路节点，使各条道路联结起来并形成高效便捷的道路网络， 充分发挥各条道路的通行能力，将对整个城市的道路交通系统的通行能力和运营 效率的提高起着至关重要的作用。 在城市交通控制中，人们总是把解决道路交通紧张状况归结为交通量的增 第二章交通分析及节点优化的理论方法 l o 多，却常常忽视了在动态上因各种交通流杂乱无章的流向这种实质上不完全是交 通量增多而引发的交通拥挤堵塞的常规现象。节点作为城市道路交通的咽喉，许 多交通问题都集中在此，因为许多不同方向的车流都要在节点这一有限的空间通 过，因而节点各向车流能否顺利通畅地通过，对道路交通安全和对干线车流能否 快速高效运行起着决定性作用。 2 5 节点优化的方法 改善道路交通节点的方法，关键在于消除平面交叉路口行人与车辆、车辆与 车辆之间的干扰减少冲突点和提高通行能力，因此必须采取综合治理的原 则。 2 5 1 改善引道的线型 ( 1 ) 减少多条道路相交 道路平交路口，由于车流汇集、转向，故车辆与车辆之间产生冲突点，其数 量随相交道路条数而增加：3 条相交为3 个，4 条相交为1 6 个，5 条相交达5 0 个。当五条以上道路相交时，会使驾驶员思想涣散、判断力差，交通管制困难， 安全下降，事故增加。针对这种情况，主要的优化方法是封闭次要道路或把次要 道路移到节点外相交( 如图2 2 所示) 。 ( a ) 改良前 ( b ) 改良后 ( a ) u n i m p r o v e d ( b ) i m p r o v e d 图2 2 五条道路相交的改善示意图 f i g u r e 2 2t h es k e t c ho f f i v ei n t e r s e c t a n tr o a d ( 2 ) 斜交道路改为正交 道路锐角相交，会使道路交叉路口的面积增大、视距不良、冲突点分散，不 利于行车安全。同时，还会增加交通信号的损失时间，导致通行能力下降。若为 保持某一水平的通行能力，适当增加周期长度，又会增加车辆的延误时间。故道 第二章交通分析及节点优化的理论方法1 l 路成锐角相交时，应在交叉路口前适当距离改变道路线型，使之成为直角或近似 直角相交( 如图2 3 所示) 。 二lj k 弋( 图2 3 斜交改为正交示意图 f i g i l r e 2 3t h es k e t c ho f t h ei n t e r s e c t i o nt r a n s f o r m e df o r md i a g o n a lt ov e r t i c a l ( 3 ) 错位交叉改为十字交叉 当两个丁字交叉距离很近( 小于4 0 米) 形成错位交叉时，对行车的安全不利， 通行能力降低，为使车辆能顺畅地通过交叉路口，应避免近距离的错位交叉，把错 位交叉改为十字交叉( 如图2 4 所示) 。 图2 4 错位交叉改为十字交叉 f i g u r e 2 4t h es k e t c ho f t h ed e c u s s a t i o nt r a n s f o r m e df r o ms t a g g e ri n t e r s e c t i o n 2 5 2 拓宽交叉口 ( 1 ) 向右侧拓宽 一般拓宽一条车道，其宽度为3 0 米，其长度y 1 ( 如图2 5 所示) 决定于交 叉口上一次红灯受阻的直行车辆排队的长度，并能使右转车辆从最长的候车车尾 转入拓宽的车道，m 值一般为5 0 7 0 米，比较合理的数值为6 0 1 0 0 米。 同时，为了不影响相交道路的直行车流，通常横向道路出口也增加一条车道， 其长度y ，一般为2 5 4 0 米，比较合理的数值为5 0 6 5 米。 第二章交通分析及节点优化的理论方法 1 2 图2 5 交叉口向右侧拓宽示意图 f i g u r e 2 5t h es k e t c ho f t h eb r o a d e ns t a r b o a r di n t e r s e c t i o n ( 2 ) 向左侧拓宽 当相交道路有较宽的分割带时( 大于3 米) ，可缩狭或中断分割带，增加一 条左转车道( 如图2 6 所示) 。其拓宽长度咒应能满足直行车流中分岔侧向的左 转减速车道与左转车队储存车道两部分之和，一般躬为4 0 5 5 米。 图2 6 交叉口向左侧拓宽示意图 f i g u r e 2 6t h es k e t c ho f t h eb r o a d e nn e a r s i d ei n t e r s e c t i o n 第二章交通分析及节点优化的理论方法 1 3 2 5 3 渠化交通组织 ( 1 ) 丁字形交叉 当交叉口面积较大时，车辆行驶混乱，应进行渠化，利用交通岛的位置及形 状，并配合交通组织，指示或强制车辆按正确路径行驶，而不致误入禁行方向( 如 图2 7 所示) ，所有穿越交叉路口的车辆都通过分割带的车行道行驶。 图2 7 渠化的丁字形交叉路口 f i g u r e 2 7t h et r e n c h e dt - s h a p e di n t e r s e c t i o n ( 2 ) y 形交叉 t y 形交叉路口，由于是锐角交叉，行人、车辆穿过很不方便，为此，应在转 角处设置交通岛( 如图2 8 所示) ，使行人过街既方便又安全( 有安全岛停歇) ， 既提高直行车辆的行驶速度，又方便右转车辆行驶( 加大了转弯半径) 。 图2 8 渠化的y 字形交叉路口 f i g u r e 2 8t h et r e n c h e d y - s h a p e di n t e r s e c t i o n ( 3 ) 十字形交叉 十字形交叉路口，当交通量较大，而且在一个象限内有异常繁重的直行交通量和 转弯交通量时，可采用一种高级渠化的交叉路口( 如图2 9 所示) 。 第二章交通分析及节点优化的理论方法 1 4 图2 9 高级渠化的十字形交叉路口 f i g u r e 2 9t h ea d v a n c e dt r e n c h e dc r i s s c r o s si n t e r s e c t i o n 采用一条分割式的对角直行道构成两个附加的交叉处b 和c ，这样，可将繁 重的左转车辆从主要交叉处a 分离出去。为左转车辆进入相交道路所提供中央分 割带车道应有两条，供直行与左转，并且利用对角向道路的右转车辆可持续通行。 该形式的主要优点：通过一种前进式的同步信号使得交叉口达到很高的效 率。 ( 4 ) 环形交叉 环形交叉，俗称转盘，进入交叉口的车辆一律绕中心岛逆时针单向行驶，至 要去的路口离岛驶出。并在各相交道路的进出口处设置方向岛( 如图2 1 0 所示) ， 以引导车辆顺利行驶。 图2 1 0 渠化的环形交叉路口 f i g u r e 2 1 0t h et r e n c h e da n n u l a ri n t e r s e c t i o n 第二章交通分析及节点优化的理论方法 1 5 这种交叉可使所有直行、左转和右转车辆连续不断的行驶，避免红绿灯中断 车流，并且消灭所有冲突点，提高行车的安全性，但占地较大。适用于多条道路 相交、左转交通量较大、且用地许可的地方。 2 5 4 健全交通控制 ( 1 ) 减速交通控制 在交通量较小的支路与干路，或支路与支路的交叉口，可设让路标志( 如图 2 1 1 所示) 使司机放慢速度，看清道路上有无来车，估计干道上有适当间隙时 再加速驶去。 蠢弦r 图2 1 1 让路标志图 ( 2 ) 停车让路控制 对于胡同或支路与干道相交的路口，应实行干道优先原则，即在支路或胡同 进入干道的一侧设置停车让行标志( 如图2 1 2 所示) 以保证干道上的车辆安全 畅通，支路或胡同的车辆待干道上的车流间隙而过。 乎柚【 - _ - 一 - _ _ _ _ - - _ - - _ _ - _ _ o _- t - 鸯哑 舅i _ 。_ _ - l _ 一 _ 。_ _ _ - 一 _ o _ _ _ 。_ 图2 1 2 停车让行标志图 f i g u r e 2 1 2t h es i g no f p a r k i n gt og i v ew a y 第二章交通分析及节点优化的理论方法 1 6 ( 3 ) 信号灯控制 根据国内外实际使用经验，采用信号灯控制的具体条件如下： a 、快速干道与其它道路相交、主干道与主干道或主干道与次干道相交； b 、进入交叉口的交通量大于3 5 0 5 0 0 辆小时； c 、交叉口年平均发生5 次以上的人身伤害事故。 第三章鸿恩寺公园规划片区道路交通分析及对策 1 7 第三章鸿恩寺公园规划片区道路交通分析及对策 3 1 鸿恩寺公园规划片区道路交通分析 3 1 1 规划片区道路交通现状分析 鸿恩寺公园是重庆市2 0 0 8 年创建国家级山水园林城市的重点迎检项目，其 规划性质为供市民游览观光、休闲娱乐的大型城市综合性公园。位于重庆市江北 区内嘉陵江北岸，东距华新分流路约8 0 0 米，西接江陵厂、松树桥地区，南靠重 庆天原化工厂、重庆造纸厂，北至花卉园和黄金堡坡月山庄( 见图3 1 ) ，总规划 面积1 6 8 8 公顷，其中公园用地约7 6 公顷，配套开发建设用地约7 0 公顷，其余 为市政道路等市政配套设施建设用地。距观音桥商圈约2 公里。公园西北面为陡 峭悬崖，南部临江面为斜坡地带，中部偏东地带呈五爪金龙状，地形高差大，用 地条件较为复杂。鸿恩寺片区范围内分布有高档的楼盘、学校、企事业单位和社 办加工企业以及农舍，但由于受地形因素的制约，目前整体环境条件较差，区域 内道路交通条件不好，与周边的交通联系更是有待进一步改善。 图3 1 鸿思寺公园规划片区区位图 f i g u r e3 1t h el o c a t i o no f h o n g m s ip a r k 第三章鸿恩寺公园规划片区道路交通分析及对策 1 8 鸿恩寺地区是江北区一块未开发地带，东边从蚂蝗梁立交经无线电一厂到蜀 都中学有一条低等级道路，宽度约8 米。建新西路在硬化油厂处有一支路即为上 鸿恩寺山顶的主要道路。在北部花卉园以东有黄金堡支路可达鸿恩寺山顶。此外， 在境内中部有天原厂职工宿舍的两条道路，均为断头路，路面状况较差。总之， 境内道路稀少，等级低，主要是路面状况及等级较差，并且尚未形成合理的网络。 3 1 2 规划片区近远期交通流特性分析