（机械设计及理论专业论文）大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究.pdf

大连理工大学硕士研究生学位论文 摘要 随着全球经济一体化的发展，港口作为综合交通运输的枢纽，已成为物流供应链上 一个十分重要的节点。国内外经验表明，流畅的港口交通体系和现代化的交通组织管理 是港口生存、发展、竞争的重要因素。因此，及时做好港区交通组织规划，对规划疏港 道路、疏导港区交通、保证港口生产、指导港口建设有着十分重要的意义。 大窑湾港区是大连港重点规划发展的深水集装箱港区，未来将发展成为整个东北亚 地区的国际航运中心。本文从交通规划的角度对大窑湾南岸港区的道路网进行了深入的 研究，旨在优化港口的集疏运条件，提高港口的通过能力。 本文首先对大窑湾港区的现状交通情况进行了调查分析，得出了港区交通量全天变 化的规律，并且指出了港区交通所存在的主要问题。在交通调查的基础上，针对港区交 通运输系统的特殊性，建立了港区道路的通行能力计算模型。然后，结合港口集疏运现 状及未来发展趋势，本文对规划年度港区主要车种的出行生成量进行了具体的预测，作 为推算规划年o d 矩阵的一个主要依据。在交通分配阶段，依托先进的交通仿真软件 t r a m c a d ，对随机用户平衡分配模型s u e 进行了研究，并且给出了科学的、符合实际 情况的模型参数。交通分配后得到的仿真结果基本符合港区道路网的实际发展状况，可 以作为进行交通规划时的重要参考依据。 本文在最后还提出了大窑湾港区道路网交通规划的总体目标，并且给出了具体的实 施建议。本文所提及的研究方法，具有科学性、可重复性和可发展性，可以作为有机的 整体应用于其它港区的交通规划项目。 关键词：集装箱港口；集疏运系统；交通规划；t r a n s c a d 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 s t u d yo nt h et r a f f i cp l a n n i n go fd a y a o w a nc o n t a i n e rp o r t a l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h e 百o b a le c o n o m yi n t e g r a l l n 4 3 ，t h ep o r th a sb e c o m ea n i m p o r t a n tn o d eo f t h et r a n s p o r t a t i o na n dt h es u p p l yc h a i n n ei n t e r n a la n d o v e r s e a se x p e r i e n c e i n d i c a t et h a tt h ee x p e d i t e 位喵cs y s t e ma n dt h em o d e m 锄cm a n a g e m e n tw i l lb et h ep i v o t a l f a c t o ro f t h ep o r t t h e r e f o r e , t h et r a t 街cp l a n n i n go f t h ep o r tm u s tb ep a i dm o l la t t e n t i o n d a y a o w a np o r ti sa ni m p o r t a n tc o n t a i n e rp o r to fd a l i a n , a n di tw i l lb et h ei n t e r n a t i o n a l s h i p p i n 培c e n t e ro f t h en o r t h e a s ta s i aa r e ai nt h ef u t u r e t h i sp a p e rc h i e f l yi n t r o d u c e st h et r d 伍c p l a l l n i n go fd a y a o w a np o r t i ta i m st oi m p r o v et h et l a 丘i ca n do p t i m i z et h ec o l l e c t i n ga n d d i s t r i b u t i n gs y s t e mo f t h ep o r t f i r s t l y t h ea u t h o ri n v e s t i g a t e st h ea c t u a lt 阻伍co f t h ep o r t , a n df i n d so u t t h ec h a n g i n gr u l e o ft h e 锄cv o l u m ei no n ed a y t h e 衄n a r yp r o b l e m sa r ep o i n t e do u t o nt h eb a s eo ft h e t r a f f i ci n v e s t i g a t i o n , c o n s i d e r i n gt h es p e c i a ls t a t u so ft h et r a n s p o r t a t i o n , t h ea u t h o re s t a b l i s h e s t h em a t hm o d e lt h a ti su s e dt oc a l c u l a t et h em a dc a p a c i t yo f t h ep o r t t h e n , t h ei n t e n d i n gt r a f f i c p r e d i c t i o no f t h ev e h i c l ei sa l s og i v e ni nt h ep a p e r t h er e s u l ti su s e dt od e d u c et h eo d m a t r i xi n t h ef u t u r e i nt h e 倘ca s s i g n m e n t , d e p e n d i n go nt h ea d v a n c e ds o t h v a r et r a n s c a d t h ea u t h o r d o e ss o m er e s e a r c hi ns u ea n dg e t ss o m es c i e n t i f i cp a r a m e t e r so ft h em o d e l 1 1 l cs i m u l a t i o n r e s u l t so f t h et l a 伍ca s s i g n m e n ta c c o r dw i t ht h ea c t u a ls t a t u so f t h er o a dn e t s t h e ya r es c i e n t i f i c p r o o f f o r t h et r a ：l 墨cp l a n n i n g f i n a l l y ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h et o t a la i mo f t h et r a f f i cp l a n n i n gi nd a y a o w a nc o n t a i n e r p o r t , a n da l s og i v e ss o m ep r a c t i c a la d v i c e s n l er e s e a r c hm e t h o do ft h i sp a p e ri ss c i e n t i f i c r e p e t i t i v ea n dd e v e l o p m e n t a l a sa no r g a n i ci n t e g e r , i tc a nb eu s e di no t h e rt r a f f i cp l a n n i n g p r o j e c t so f t h ep o i t k e yw o r d s ：c o n t a i n e rp o r t ；c o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs y s t e m ；t r a f f i cp l a n n i n g ； t 舢c a d 一一 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学 或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究 所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：姓日期：2 璺2 ( ： 兰：乡 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学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“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学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。本人授权大连理工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。 储躲盎绊 导师签名：讼，： 趟年扫型日 6 7 大连理工大学硕士研究生学位论文 1 1 交通规划的概念与意义 交通规划是指在调查分析现状的基础上，预测未来的交通需求，研究土地利用与交 通运输之间的关系，并在资金、政策、环境等条件的约束下，确定交通系统应达到的目 标以及达到该目标的方针、政策、手段和主要措施 。交通规划通常包含了交通发生 与吸引、交通分布、交通方式划分和交通分配四个步骤，通常被称为“四阶段法”理 论，如图1 1 所示l j 】。 ( a ) 交通发生与吸引( 第一阶段)c o ) 交通分布( 第二阶段) ( c ) 交通方式划分( 第三阶段) ( d ) 交通分配( 第四阶段) 图1 1 四阶段法示意图 f i g 1 1s k e t c h m a p o f t h e f o u rs t e p s 交通规划的目的就是要设计一个合理的交通系统，以便为未来的交通活动服务。城 市交通规划的主要目的，在于模拟及分析某地区有关交通活动的现状，了解城市交通问 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 题的症结，预测城市交通的发展趋势，制定出适合未来交通需求的交通网络【4 】。其意义 主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 交通规划是建立完善交通系统的重要手段； ( 2 ) 交通规划是解决城市交通问题的根本措施； ( 3 ) 交通规划是谋求交通运输最佳效益的有效方法。 交通运输是物流的重要环节，而港口是运输交汇、货物集散的枢纽，是外贸物流的 最佳集结点。港口集疏运条件的好坏，决定着港口的前途和命运。因此，研究港口交通 发展战略及其集疏运网络规划，具有极其重要的意义。 1 2 交通规划的研究现状与发展趋势 交通规划作为一门学问，可以说是随着汽车的发展而发展起来的。1 8 8 6 年，k a r l b e n z 发明了汽车，尤其是h e n r yf o r d 于1 9 0 8 年将自己设计的t 型车在流水线上实现批 量生产以后，轿车很快进入了普通美国人的家庭，城市内部道路拥挤问题也随之出现， 合理规划和建设道路的必要性被逐渐提到议事日程上来 5 1 。然而，科学性地实施交通规 划则在第二次世界大战之后，加利福尼亚大学运输工程研究所、德克隆斯大学交通研究 所等专门的研究机构相继成立，以1 9 6 2 年美国芝加哥市发布的( ( c h i c a g oa r e a t r a n s p o r t a t i o ns m d y 为标志，交通规划理论得以诞生【6 j 。 2 0 世纪6 0 年代后期，日本广岛都市圈的交通规划研究者首次提出了经典的四阶段 法理论，在实际工程项目中获得了极其广泛的应用，为世界所公认川。自1 9 7 5 年 l e b l a n c 发明b e c k m a n n 平衡交通分配模型的算法以来，人们借助各种现代的应用数学 工具，如神经网络法、数学规划法等，展开了关于平衡问题的数学模型及其算法研究， 迅速发展的计算机技术使得大规模的、复杂的非线形数学规划模型及其算法能够得以实 现。这方面的研究一直是近2 0 多年来交通规划的主要研究内容，而且其触角已经延伸 到交通规划以外的领域，如智能交通系统( i n t e l l i g e n tt r a r u s p o r t a f i o ns y s t e m , i t s ) ，大 有出现交通规划与i t s 相结合的趋势i 驴】。社会的发展和生活质量的提高，对交通规划 提出了更高的要求，即在宏观预测的基础上，趋向微观问题的处理。p a s 提出动态分析 的时代( t h ed y n a m i ca n a l y s i se r a ) 的到来，从此在交通规划领域掀起了进行动态交通 分析的热潮例。 我国的交通规划起步较晚，至今不到2 0 年历史。2 0 世纪8 0 年代初期和中期我国 城市中的交通规划主要是进行一些定性的分析，最多也只做些简单的局部的定量分析， 如仅仅依据交通量用最简单的方法估计年增长率，来推求未来年份的交通需求量【1 0 】。2 0 2 大连理工大学硕士研究生学位论文 世纪8 0 年代后期，国外的交通规划理论才被引进，很快得到了广泛的应用和长足的发 展。在理论方面，我国学者在应用国外的交通规划理论和方法的同时，注重针对我国城 市的实际情况( 如存在大量自行车出行) 进行完善，创造了具有中国特色的交通规划理 论【l l ，“。另外，我国学者也参与了国际前沿的研究，推出了许多的研究成果。在应用方 面，目前我国大多数城市和一部分中等城市都进行了交通调查，并在此基础上进行了交 通规划。特别是2 0 0 0 年“畅通工程”实施以来，城市交通规划更是得到了全国各个城 市从事交通工程研究的学者的重视，规划理论和实际应用都得到了快速的发展【1 3 ，4 1 。 总之，交通规划系统是一个复杂巨系统，用系统科学理论解决交通规划问题是未来 交通规划的主要研究方向，未来的交通规划应该是基于先进科学技术的、动态、实时、 精确、大型化、可视化的先进方法，期待着在本世纪获得新发展。 1 3 大窑湾港区概况 大窑湾港区是大连港现有八大港区之一，也是我国规划建设中的四大深水中转港之 一。大窑湾港区位于大连市金州区东南约1 3 k m 处的大窑湾内，它与大连经济技术开发 区、保税区直接相连，依托大连市，拥有中国东北及内蒙古东四盟的广阔腹地。大窑湾 港区所在地理位置参见图1 2 所示。 图1 2 大窑湾港区地理位置图 f i g 1 2t h ep o s i t i o no f d a y a o w a np o r t 3 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 大窑湾港区是作为上世纪国家重点项目建设的大连港长远发展的新港区，是大连港 规划发展的深水集装箱港区。大窑湾港区从1 9 8 6 年开始建设至今，一期工程已建成泊 位1 1 个，其中集装箱泊位五个，散粮泊位两个，通用杂货泊位三个；设计通过能力 1 5 7 0 万吨，其中集装箱通过能力1 2 5 万标准箱。2 0 0 4 年大窑湾港区完成集装箱吞吐量 1 4 3 8 万标准箱，散杂货吞吐量2 8 2 2 万吨。 表1 12 0 0 4 年大窑湾港区各泊位吞吐量统计表 t a b 1 1s t a r , t i c st a b l ef o rc o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u l i n gi n2 0 0 4 吞吐量泊位占用率集装箱量 泊位名称泊位长度( m )主要货类 ( t )( )( 万t e u ) 0 泊区 4 1 8 散粮 3 3 8 6 7 92 3 1 1 泊区 2 3 8 散粮 1 1 3 6 3 7 75 4 6 2 泊区2 4 2 件杂 4 4 9 9 2 84 2 4 3 泊区 3 1 1 集装箱 1 2 0 9 3 0 76 2 71 4 7 4 泊区 2 6 7 集装箱 2 2 1 2 0 4 09 6 42 7 0 5 泊区 2 4 8 5 集装箱 2 2 6 4 8 5 47 2 72 7 7 6 泊区 3 1 9 5 集装箱 3 1 8 6 6 8 96 7 53 9 0 7 泊区3 3 4集装箱2 8 9 6 7 7 2 5 6 0 3 5 4 9 泊区 1 8 5 件杂 8 9 5 8 7 48 0 9 1 0 泊区 1 7 7 件杂 1 1 0 28 6 港区总计 1 4 5 9 1 6 2 21 4 3 8 目前，继一期工程之后，大窑湾港区二期集装箱码头工程、大窑湾港区三期集装箱 码头工程、中外合资汽车码头工程、大连保税物流园区工程、港口铁路复线工程、铁路 分区车场改造工程、港口商务大厦工程等一批对港口发展有重大影响的工程正在建设， 港口面貌发生了巨大的变化。 1 4 大窑湾港区发展展望 大窑湾港区二期工程目前正在建设，二期工程是为了适应港口集装箱运输发展的需 要，继一期工程之后建设的大型深水码头群。二期工程位于一期工程西北侧，东与一期 工程1 0 # 泊位相接，南面是正在建设的大连保税物流园区，二期工程建设内容包括：泊 4 大连理工大学硕士研究生学位论文 位水深在l 1 6 米的n # - 1 6 # 大型深水集装箱泊位6 个，及所有配套的生产、生活辅助 设施，管理设施及口岸查验设施。二期工程总设计能力为2 8 0 万t e u ，预计全部工程 2 0 0 7 年建成。其中1 1 # 、1 2 # 泊位2 0 0 5 年建成投产，已组建由中远、马士基等大航运公 司参股的合资公司，筹备经营。 大窑湾港区三期集装箱码头工程是大窑湾南岸港区继二期工程压继续建设的大型深 水码头群。三期工程位于正在建设的二期工程西侧，三期工程南括港二号路和将建设的 铁路中心站场。三期工程将由大连港和中海航运企业合资合作建设经营，已经开工建 设，共建设6 个1 4 1 6 米水深的1 7 # 2 2 # 大型集装箱泊位及所有生产、生活辅助设施， 三期工程要求2 0 1 0 年前建成，建成后总通过能力3 0 0 万t e u 。 中外合资汽车码头工程位于大窑湾湾底，在大窑湾三期工程北侧，是由大连港和大 连保税区支持。由大连港集团有限公司、日本邮船株式会社、中远太平洋有限公司合资 建设经营的汽车滚装码头项目。该项目新建5 万g t 级汽车滚装泊位两个，年通过能力 滚装汽车6 0 万辆。港区面积5 4 万平方米，包括码头停车场、仓库、检车车间、管理办 公楼等生产设施和辅助设施。项目总投资为6 亿元人民币，预计2 0 0 6 年建成投产。 大连保税物流园区工程位于二期工程南侧，占地1 8 3 平方公里，目前已正式封关 运作。物流园区规划场地总厦积5 8 1 6 万平方米，仓库总面积7 9 ，9 万平方米，库场比 例1 ：1 3 9 ，年集装箱处理能力1 5 0 万t 叫。其功能主要有国际中转、国际配送、国际 采购和国际转口贸易四大功能。具体业务包括物流、仓储、保税、分拨、加工等现代物 流功能，保税物流园区的建成，是大窑湾港口和集装箱运输发展的重要依托。 另外，港口铁路复线工程已经开工，一期工程铁路分区车场改造工程已经完成，港 口商务大厦工程等一批对港口发展有重大影响的工程正在建设，港口面貌发生了巨大的 变化。从功能上说，大窑湾所在的大孤山半岛正在向物流半岛发展，大窑湾及周围岸线 水域正在向大型深水港口群发展 1 5 j 。大窑湾港区远景规划图参见附录a 口 到2 0 1 0 年，二期工程、三期工程、汽车码头工程建成后，大窑湾南岸港区基本轮 廓已经形成，因此把2 0 1 0 年作为本次交通组织规划的远景规划年。 1 5 课题的研究背景与研究内容 国内外经验表明，流畅的港口交通体系和现代化的交通组织管理是港口生存、发 展、竞争的重要因素；大连港要实现多功能、全方位、现代化国际大港战略目标，大窑 湾港区要成为现代化的集装箱枢纽港，必须解决好交通组织规划和管理问题。特别是大 窑湾港区发展快，建设历程长，功能不断改变，生产的发展和工程的延续交织在一起， 5 宋科；大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 在建工程和集装箱港区高强度的生产交织在一起，使得港区规麓、交通规划相对复杂和 滞后，港内交通压力越来越大。及时做好港区交通组织规划，对疏导港区交通、保证港 口生产、规划疏港道路、指导港口建设有着十分重要的意义。 大连市人民政府对大窑湾集装箱港区交通规划项目十分重视，委托大连港设计研究 院负责进行这个项目，大连港设计研究院又与大连理工大学工程机械研究所合作，组织 了大量的人力物力，共同参与了整个项目的运作与实施。 正是在这样的背景下，本课题着手对大窑湾南岸港区道路交通组织进行研究，目的 邸在掌握和分析现状的基础上，进行大窑湾港区一期工程路网评价、交通组织规划，更 为重点的是，根据对未来年度的货物吞吐量预测，完成港区二期工程、三期工程以及汽 车码头的交通影响分析，并据此完成整个南岸港区道路网交通规划，以提高港区内交通 运行效率，彻底解决港区对外交通的拥堵问题。本文的主要内容包括以下凡方砸： ( 1 ) 确定和设计大窑湾南岸港区交通量调查方案，完成现状交通量调查： ( 2 ) 对与路网规划相关的调查结果进行分析，在此基础上，建立适合港区特性的 道路通行能力计算模型。求解道路交通容量，并根据实测得到的交通量，计算道路负荷 度； ( 3 ) 结合港区集疏运现状及未来发展趋势，预测大窑湾南岸各港区规划年集装箱 卡车、大中型货车及其他客运车辆等车种的出行生成量： ( 4 ) 运用t r a r t s c a d 软牛建立道路网络分柝的计算机模型，对交通网络的计算机 表示方法进行研究，选择合适的交通分配模型，对各路段及交叉口的交通状况进行计算 机仿真模拟； ( 5 ) 根据计算机仿真结果，提出路网规划的总体思路，并结合实际情况。给出具 体的实施建议。 6 大连理工大学硕士研究生学位论文 2 大窑湾南岸港区现状道路网交通量调查与分析 2 1 交通量调查的目的和意义 交通量是描述交通流特性的最重要的参数之一，交通量数据用一定时间内通过的车 辆数表示，时间单位的长度根据调查目的和用途而确定。交通量调查的目的在于通过长 期连续性观测或短期间隙性和临时性观测，搜集交通量资料，了解交通量在时间、空间 上的变化和分布规律，为交通规划、道路建设、交通控制与管理、工程经济分析等提供 必要的数据 旧。交通量数据是交通工程学中的一种最基本的资料。 大窑湾港区一期工程道路网的交通规划应该以港区现有的交通状况为基础，只有在 收集了大量的现状交通数据的基础上才能制定出完善合理的规划方案。同时，对港区二 期工程进行路网规划的合理性分析也需要由现有交通状况提供基本数据，以进行正确的 参数标定。因此，对港区进行全面而细致的交通量调查是十分必要的。 大窑湾南岸港区现状道路网部分主要是指一期工程己建成区的2 1 条道路，总长约 3 0 公里，详见图2 1 所示。 图2 1 大窑湾南岸港区一期工程道路示意图 f i g ，2 is k e m hm a po f t h er o a dr l 出 7 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 2 2 交通置调查的内容与方法 2 2 1 调查概况 本次调查主要包括两项内容：主要交叉口韵交通量调查和关键路段的交通量调查。 为获得港区正常运作情况下的交通量数据，避免特殊情况的干扰( 节假日、异常的气候 条件等) ，上述调查选在2 0 0 5 年5 月1 2 日( 星期四) 和5 月1 3 日( 星期五) 连续两 天集中在大窑湾进行。这两天天气情况良好，港区内各家单位均正常运作，未出现严重 影响整个港区交通顺畅的事故。本次调查共放置1 8 个观测点，动员了近3 0 名调查人 员，遍布了整个一期工程后方道路网，并在进出港的关键路段以及一二期工程的衔接处 也设置了观测点，大量的设置合理的观测点以及调查人员的尽职尽责保证了调查数据的 准确可靠。因此，可以认为调查数据基本可以反映整个港区的交通现状。 2 2 2 机动车的分类及车辆系数换算 大窑湾港区为繁忙的货物转运港区，行人及非机动车量稀少，形成港区交通量的绝 大部分都是各种机动车量。机动车按以下方式大致分为六种：中型货车主要以装载散杂 货的中型卡车为主，载重3 6 吨，车长约7 m ；大型货车可装载散杂货或一个标准 箱，载重7 1 5 吨，车长约1 0 m ，包括运土车在内的各种大型施工车辆也归在此类；集 装箱卡车通常有三轴，可装载两个标准箱或一个大箱，载重在1 6 吨以上，车长约 1 6 m ；小型客车包括轿车和7 座以下小型面包车；其余客车为大型客车；其他类车辆主 要指小型货车，通常为客货混用。 交通量调查后，为了求得所需的总交通量，通常将各类车辆的交通量通过换算系数 换算成统一的标准车交通量( p c u ) 后再相加。本次调查以中型货车为标准车，其换算 系数为1 0 ，其他各种车辆的换算系数如表2 1 所示： 表2 1 车辆换算系数表 t a 【b 2 1c o e f f i c e n t c o n v e r s i o n t a b l e f o r t h e v e h i c l e 2 2 3 交叉口交通量调查方法 平面交叉口是道路交通的枢纽，港区的交通问题往往突出地表现在交叉口上，因此 了解平面交叉口的交通量是十分重要的。调查平面交叉口交通量的主要目的是为了获得 有关交通量的实况、通行能力、流向分布、交通量变化及高峰小时交通量和交通组成等 8 大连理工大学硕士研究生学位论文 方面的资料，以便对交叉口的运行效能做出准确评价，提出交通管理、控制措施或改 建、扩建方案。 本次调查的主要任务是测定大窑湾港区主要交叉口的交通流量数据，即在一定时间 内通过某一交叉口的所有进口引道的左转、直行和右转的车辆数。调查时在四个进口引 道处分别设置观测点，每个观测点由1 人负责，以进口引道的停车线作为观测断面，分 车种记录通过观测线的左转、直行、右转的机动车的数量。调查的时间选在当日上午的 8 ：3 0 1 1 ：3 0 和下午的1 4 ：0 0 1 7 ：0 0 ，每天调查6 小时，以5 分钟为时间间隔计 数，计数的方法是在交叉口机动车交通流量观测记录表中相应时间段的方格内划 “正”字。本次调查的交叉口原定有两个：国际路海洋一路交叉口和世纪路金 港路交叉口。其中，国际路海洋一路交叉口位于d c t 码头1 号检查桥前方，是典 型的十字交叉口，共安排了5 名调查人员按照常规方法进行观测；而世纪路金港路 交叉口不是十字交叉口，且与多条铁路线相交，不利于采用常规的交叉口观测方法进行 观测，故将其分解成7 条路段分别进行观测，通过最终的观测汇总数据对该交叉口交通 状况进行分析。 2 2 4 路段交通量调查方法 路段交通量调查的目的是要掌握大窑湾主要路段的交通量的分布特征，分析道路的 通行能力及负荷度，绘制港区道路网的交通流量图。调查时在选定路段的合适位置设置 观测点，由1 至2 人负责，分方向、分车种记录一定时间内通过该条道路观测断面的车 辆数。为了统一起见，将车辆离开港区的方向定义为a b 方向，进入港区的方向定义为 b a 方向。调查的时间同样选在上午的8 ：3 0 1 1 ：3 0 和下午的1 4 ：0 0 1 7 ：0 0 ，每天 调查6 小时，以5 分钟为时间间隔计数，计数的方法是在路段机动车交通流量观测记 录表中相应时间段的方格内划“正”字。 本次调查共选取了1 4 个重要路段，以下是进行交通量调查的道路一览表。 表2 2 进行交通量调查的道路一览表 t a b 2 2s t a t i s t i c st a b l ef o rt h er o a di n v e s t i g a t e d 序号道路名称 序号道路名称 1 海洋东路 8创业路2 2 海洋路 9 金港路2 3创业路11 0银港路 4五洲路 1 1 物流园区土路 5 金港路1 1 2 港2 号路 6四海一路1 3金港路3 1 k 7 世纪路 1 4 国际路 9 宋科：太窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 2 1 3 交通量调查数据统计与分析 2 3 1 交叉口交通量调查数据统计与分析 交叉口是道路交通的枢纽，大窑湾南岸港区一期工程道路纵横交错，形成了很多的 交叉口。国际路海洋一路交叉口位于d c t 码头l 号检查桥正前方，是一个典型的 无信号十字交叉口。北方向路口正对着1 号检查桥，共有六条车道，4 进2 出，集装箱 卡车通过检查桥进出d c t 码头；东方向路口与海洋东路相连接，通往散杂货码头，双 向4 车道；东方向路口与北方向路口之间的空地为d c t 办公楼前停车场；南方向路口 即为海洋一路，双向4 车道；西方向路口即为国际路，单向4 车道。该交叉口的具体情 况如图2 2 所示： 图2 2 国际路海洋一路交叉口示意图 f 逸2 2s k e t c hm a po f t h ec r o s s 通过对调查取得的数据进行统计分析，得出国际路海洋一路交叉口1 2 日的机 动车流量高峰出现在1 0 ：3 0 1 1 ：3 0 之间，1 3 目的机动车流量高峰出现在1 4 ：0 0 1 5 ：0 0 之间，具体的统计结果见下页表2 3 所示： 1 0 大连理工大学硕士研究生学位论文 表2 3 交叉口机动车高蜂小时流量统计表 t l b 2 3s t a t i s t i c s t a b l e f o r t h e n l a x f l u x a n d f l o w o f t h e c r o s s 路口 1 2 日( p c u h )1 3 日( d c u h ) 1 0 ：3 0 1 1 ：3 01 4 ：0 0 1 5 ：0 0 方向 左转直行右转合计左转直行右转合计 东1 7 04 42 1 4 1 5 23 01 8 2 南 9 05 31 4 31 l o5 51 6 5 西 1 8 21 4 4 2 9 3 6 1 92 5 02 1 63 0 37 6 9 北2 01 1 21 3 21 0 1 “1 5 4 交通工程中，经常用流量流向图来表示交叉口各入口引道各向车辆的运行情况，由 图可以一目了然地看清交叉口的流量流向分布。通常根据交叉口的高峰小时交通量来绘 制。下面，根据表2 3 的数据分别绘制1 2 日、1 3 日国际路海洋一路交叉口机动车 高峰小时流量流向图： 图2 31 2 日交叉口机动车高峰小时流量流向图 f i g 2 3t h em a xf l u xa n df l o wo f t h ec r o s so n1 2 t h 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 图2 41 3 日交叉口机动车高峰小时流量流向图 f 培2 4t h em a x f l u xa n df l o wo f t h ec r o s so n1 3 t h 调查中也发现，由于国际路_ j 每洋一路交叉口是港区一个主要的交叉口，交通相 对比校繁忙，进入交叉口的车流量也很大，因此全天中交通量随时间变化的幅度不是特 别大，较为均衡。从1 3 日下午1 6 ；0 5 分开始，该交叉口发生了严重的交通堵塞现象， 堵车时间长达5 0 分钟，其间进入交叉口的机动车行速极其缓慢，并且发生了2 起车辆 相互刮伤的交通事故，这些都对整个港区的道路畅通造成了严重的影响。经过现场考察 与分析，堵车的主要原因是同一时间段内进入d c t 码头1 号检查桥的集装箱卡车过 多，而检查桥方面由于未知原因放行缓慢，致使大量集卡在检查桥前方产生排队现象， 由于检查桥至交叉口中心线的距离仅有不足3 0 米，大量排队等待通过检查桥的集卡便 将交叉口完全堵死，致使来自国际路和海洋一路的大量车辆无法通过，这就造成了严重 的交通堵塞现象。 交叉i s i 的四个路口方向，以西方向路口交通量最大，这是因为西路口正对国际路， 大量的机动车都通过国际路进入d c t 码头和散粮码头。国际路为单行线，四车道，路 宽达1 5 米以上，良好的路况条件也吸引了大量的交通量，通过国际路进入交叉口的车 辆可以根据不同的出行目的选择左转、直行、右转三个方向行驶，灵活性很大a 因此， 1 2 大连理工大学硕士研究生学位论文 这部分交通量占据了整个交叉口交通量的最大比重。图2 。5 为1 2 日西路口方向机动车 交通量分方向统计图。 图2 51 2 日西路口方向机动车交通量分方向统计图 f i g 2 5s t a t i s l i c so f m o t o r v e h i c l e s v o l u m ei nt h ew e s tc r o s s 需要注意的是，由于1 3 日1 6 ：0 0 1 7 ： 据并不能真实反映交叉口正常运行时的状况， 2 3 2 路段交通量调查数据统计与分析 0 0 交叉口发生交通堵塞现象，所获得的数 故此时获得的数据失真，仅作参考。 对调查取得的现状交通量数据进行计算机处理和统计，得到大窑湾港区主要路段机 动车高峰小时流量，详见表2 4 所示： 表2 4 大窑湾港区主要路段机动车高峰小时流量 t a b 2 4 1 k m a x f l o w o f t h e v e h i c l e v o l u m e i n m a i nr o a d s 序 路段名称 走行 交通量( p c u ) 序 路段名称 走行 交通量( p c u ) 号方向1 2 日1 3 日号方向1 2 日1 3 日 a b2 15 2 5a b3 2 4 52 9 4 5 1海洋东路 b a1 2 7 55 0 58 创业路2 b a2 1 7 51 9 6 合计1 4 8 51 0 3合计5 5 24 9 0 5 a b3 1 63 4 8 5a b1 32 2 2 海洋一路 b a2 4 62 3 6 5 9金港路2 b a2 7 12 6 4 5 合计5 6 25 8 5合计2 8 42 8 6 5 1 3 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 表2 4 ( 续) a b 1 0 8 5 1 0 9a b5 1 6 5 5 3 6 3 创业路l b a 1 0 8 5 1 0 7 5 l o 金港路2 b a 合计 2 1 72 1 6 5 合计 5 1 6 55 3 6 a b 4 8 1 54 2 8 5a b2 2 42 2 9 4 五洲路 b a l l 银港路 b a 2 0 91 7 5 5 合计 4 8 1 54 2 8 5 合计 4 3 34 0 4 5 a b 2 3 4 5 2 7 4 5a b3 2 7 53 0 2 5 金港路1 b a1 0 39 2 1 2 物流园区土 b a 1 1 2 5 1 3 l 路 合计 3 3 7 53 6 6 5 合计 4 4 04 3 3 a b1 2 5 3 2 a b 1 1 9 2 1 0 8 2 6 四海一路 b a6 44 3 1 3 港2 号路 b a5 8 2 1 7 5 合计 7 6 57 5合计1 7 7 41 7 9 9 5 a b3 4 23 2 1 5a b 7 世纪路 b a 1 4 金港路 b a6 1 97 6 9 3 1 k m 合计 3 4 23 2 1 5合计6 1 97 6 9 港区内调查路段全天机动车总量( p c u ) 随时间的变化曲线参见下图： 图2 6 机动车总量全天变化曲线 f i g 2 6c u r v eo f t h ev e h i c l e s v o l u m ei no n ed a y 1 4 大连理工大学硕士研究生学位论文 从曲线图中可以发现这样一个规律，港区内机动车总量随时间变化的幅度不是很 大，不像城市交通那样具有明显的早晚高峰期。全天交通量大体保持平衡，这是港区交 通的一大特点。从曲线图中我们还可以发现，1 3 日的交通量比1 2 日整体要高一些，这 是因为1 3 日一期工程各泊位停靠船数多于1 2 日，装卸作业相对繁忙一些，产生了更多 的交通量。由此可见，码头泊位的繁忙程度对整个港区的交通量大小也会产生很大的影 响。 在调查中，还有一个现象值得注意，就是港区内机动车的结构较之城市道路内的机 动车的结构而言，各车种比例更为平均一些，主要以货运车辆为主，各种类型的客运车 辆也占有很高比例。在综合了1 2 日与1 3 日两天的调查数据后，统计出所有调查路段在 全天调查时间内( 6 小时) 各车种机动车出现的总数( 单位是辆) ，并求其平均值，得 出大窑湾港区内机动车各车种按比例分布情况，如图2 7 所示： 图2 7 大窑湾港区内机动车备车种比例分布 f i g 2 7d i s t r i b u t i n go f t h ev e h i c l e si nt h ep o r t 通过对各路段的调查结果进行比较可以看出，各路段交通量差别较大。金港路是目 前港区唯一的进出港主通道，所以调查结果显示，该路段交通量6 小时达到1 8 0 0 辆， 每小时平均3 0 0 辆左右。其它路段按交通量排序是国际路、海洋一路、创业路、银港路 等，详见表2 5 所示： 1 5 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 表2 。5 各路段交通量排序表 t a b 2 5 s m i s t i c st a b l ef o r l h eb a f 6 cv o l u m e 单位：p c u 位 l234567891 0l l 1 21 31 4 次 海创港物金金创海四 金国银五世 路洋业 二 流 港 港业洋 海 港际港洲纪 名 路号园路路路东 路 路路路路 路1 路路 i22 路路 1 2 1 7 7 46 1 95 6 25 5 25 1 74 8 24 4 04 3 33 4 23 3 82 8 42 1 l1 4 97 7 日 1 3 1 8 0 07 6 95 8 54 9 1 5 3 6 4 2 9 4 3 3 4 0 5 3 2 23 0 7 2 8 7 2 1 71 0 37 5 日 施工车辆也对港区的交通构成很大的影响。目前港区内的旋工车辆主要是二、三期 工程填海的运土车辆，该部分车辆由一期工程后方开山区运土，通过创业路，穿过港务 公司办公楼前交叉口，再通过物流园区现有土路运至二期、三期工程填海作业现场。在 调查日的第二天( 1 3 日) ，我们对经过物流园区土路往返进入交叉口的运土车进行了 调查统计，在1 3 日进行流量调查的6 小时内，施工车辆共有1 0 8 5 次往返横穿交叉口， 其流量变化比较均衡，全天基本稳定在同一水平线上。施工车辆平均每分钟至少有3 辆 通过交叉口，这部分车辆对整个交叉口交通的影响还是很大的，尤其是当有火车经过交 叉口时，会引起大量的旋工车辆在路口两侧产生排队现象，造成长时间的交通堵塞。 2 3 3 关键路段交通量分析 1 、海洋东路 海洋东路为进出散粮、钢杂码头的最主要道路。双向2 车道，路宽9 米，路面上行 驶的车辆主要以大中型货车为主，其它各种小型客、货车辆也经常出入，罕见集装箱卡 车。在调查日的第一天( 1 2 日) 上午，粮食码头与散杂货码头处于无船期，产生的交 通量较小：1 2 日下午与1 3 日上午，码头有船作业，大型载重货车频繁出入，道路繁 忙，交通量较大；1 3 目下午，船舶离港，道路交通量减小。 2 、海洋一路 1 6 大连理工大学硕士研究生学位论文 海洋一路为正对着d c t 码头1 号检查桥的一条主干路，南北走向，是港区最主要 的路段之一，全天交通繁忙，交通量很大，日均5 7 4 辆，为大窑湾南岸港区第三繁忙道 路。该路段与两条铁路线相交，特别是通往新港油区和散粮码头的火车的通行会在一定 时间内阻断交通，d c t 码头检查桥的车检通过速度也会对该路段交通造成影响。 3 、银港路 银港路为近期主要出港道路，单向双车道，路宽1 0 米，交通量较大，是金港路在 海关查验中心附近局部单行路后形成的唯一的车辆出港道路。高峰小时车流量5 2 2 辆， 交通量居港区第五位。 4 、五洲路 五洲路是东西向由东向西单行路，是集装箱车辆和出港货车主要通道，也是大中小 客车出港的主要通道。车流量较大，列统计调查第六位。道路两侧集装箱场站多，车辆 进出口多，两侧停车多，影响交通，必须拓宽改造。 5 、金港路 金港路是大窑湾港区目前建成的唯一的进出港主通道( 不包括由新港至金鲇路方 向) ，所以交通量大。从调查数据可以看出，即使不是高峰日，每天6 个小时进出车辆 交通量将近1 万辆，小时平均1 5 5 0 辆，是本次调查交通量最高的路段。其中，大小客 车占4 0 6 ，集装箱卡车占2 6 9 ，大中货车占2 3 7 。目前金港路双向2 4 米宽，路宽 不够，没有路灯，两侧集装箱场站多，进出口多，海关附近局部单行路等情况，严重影 响交通，必须进行全面改造。 1 7 宋科：大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究 3 大窑湾南岸港区道路通行能力研究 3 。l 道路通行能力研究综述 通行能力是指道路设施所能疏导交通流的能力，即在一定的时段( 通常取1 5 r a i n 或 l h ) 和正常的道路、交通、管制以及运行质量要求下，道路设施通过交通流质点的能力 0 7 。通行能力实质上是道路负荷性能的一种量度，它既反映了道路疏通交通的最大能 力，也反映了在规定特性前提下，道路所能承担车辆运行的极限值。道路通行能力分析 与交通量适应性分析，作为道路交通建设的一项基础性工作，主要用于确定公路建设的 合理规模及舍理建设模式，也是公路网规划、公路工程可行性研究、道路设计、公路建 设后评估等的重要理论依据l l 引。 公路通行能力研究 叫 公路网规划 l f 交通流特性研究 i + 1 可行性研究 】 i