（交通信息工程及控制专业论文）基于微观仿真的平交路口远引掉头研究.pdf

摘要 远引掉头技术是在禁左路口实施，以引导左转车流在下游路段间接实现左转的交通组织方法。 本文借鉴美国的出入口管理策略理论( a c c e s sm a n a g e m e n t ) ，并紧密结合我国实际的道路交通环境， 以微观仿真软件为分析评价的平台，对远引掉头技术应用中的掉头点选址规划、交通安全设旌设计 ( 主要是中央分隔带) ，以及相关的交通组织方案三方面进行研究。 在对出入口管理策略以及交通系统仿真理论等预备知识作简要的阐述之后，论文首先针对掉头 点选址规划这一远引掉头应用的关键问题进行研究，综合国内外研究后提出三种理论的规划方法， 即借鉴国外相关规范法、通行能力手册计算交织长度法以及结合临近信控路口的配时法。运用仿真 软件对三种理论规划方法在典型应用环境下进行仿真评价，通过分析比较褥到各规划方法的优劣， 并得到一般的建议规划方法。参考国外规范的制定方法，根据我国道路交通特性标定各变量值，从 而制定开口最小间距标准，是选址规划的基础。之后结合临近信控路口的配时相位差，在多数情形 下可以有效地改善交通运行效率。而当规划部门认为首要考虑交织段服务水平时，可以在保证最小 间距的基础上，采用通行能力手册方法计算交织长度。 选址规划是从宏观上把握转向交通压力的转移，而中央分隔带设计分析则是对与远引掉头相关 的设计细节进行探讨。在综合比较了国内外常见的几种中央分隔带类型的优劣之后，认为绿化带式 的中央分隔带是权衡功能、占地等条件，特别是适应远引掉头的最佳选择。然后以中央分隔带的功 能需求为准则。分析不同宽度的分隔带所能完成的不同功能；以合理控制和引导转向车流为目的， 分析中央分隔带开口型式设计；以适时地分离转向车流和直行车流为原则，分析左转专用车道的设 置。特别的，以微观仿真软件为评价手段，分析了有，无转向专用车道对交通运行的影响。仿真结 果显示，在运行车速不高，交通量趋于稳定、甚至是接近饱和流时，是否设置左转专用车道，对交 通运行效率的影响不大。但是否在不设置左转专用车道的道路环境下采用远引掉头技术，需要综合 行车安全等多方面因素慎重考虑。 论文最后对远引掉头方式下的相关交通组织方法进行了分析。阐述了为配合路口远引掉头而经 常采用的机动车组织方法；详细比较了路口行人过街组织的几种方式，认为人车分离彻底的人行天 桥或地道是适合远引掉头技术的最佳选择。最后运用仿真软件对机非隔离不彻底、存在行人干扰情 况下的远引掉头技术进行适应性评价，发现行人横向干扰对远引掉头实施效果有着较为显著的负面 影响。 论文遵循规划一设计一组织的逻辑思路，对掉头点的选址规划这一关键问题进行了系统的研究， 同时对相关的中央分隔带设计和交通组织方法也进行了详细的分析。尤其是结合我国国情，在远引 掉头的典型应用环境之外，分析了中央分隔带宽度不足难以拓展转向车道、以及机非隔离不彻底存 在行人干扰的两个实际问题。因此，本文的研究对于我国道路规划、管理部门以及相关决策者有着 借鉴参考的价值。 【关键词】微观仿真，远引掉头，出入口管理，选址规划，中央分隔带设计，交通组织 a b s t r a c t a b s t r a c t u - t u r nf o l l o w e db yf i g h t - t u r ni sat r a f f i co g e n i z em e t h o df o rl e a d i n gt h el e f tt u r nf l o wt om a k ea i n d i r e c tl e f tt u r ni nt h ei n t e r s e c t i a n sw h e r ed i r e c tl e f tt u r ni sf o r b i d d e n t h e r ea t h r e ea s p e c t so f r e s e a r c h i nt h ep a p e r , w h i c ha r cs i t ep l a n n i n go f m e d i a no p e n i n gf o ru - t u m , m e d i a nd e s i g na n dt r a f f i co r g a n i z a t i o n 1 1 ”r e s e n r c hu s i n gm i c r o - s i m u l a t i o ns o f l w a r of o rt h em a i nt o o l 。a n di n t r o d u c i n ga c c e s sm a n a g e m e n t t h e o r y , e s p e c i a l l yf a l l i n gt o g e t h e rw i t l ie n v i r o n m e n to f r o e d w a ya n dt r a f f i cc o n d i t i o no f o u rc o u n t r y a l t e r t h e b r i e f d e p i c t i o no f a c c e s s m a n a g e m e n t t h e o r y a n d t r a f f i cs i m u l a t i o n t h e o r y , t h er e s e a r c ho n s i t ep l a n n i n gw h i c hi st h ek e yp r o b l e mi sc a r r i e dt h r o u g h t h r e et h e n r c t i c a lp l a r m i n gm e t h o d sa r eb r o u g h t f o r w a r db yi n t e g r a t er e l a t e dr e s e a r c h e si n t e r n a la n da b r o m w h i c ha r eu s i n gs p e c i f i c a 6 0 l la b r o a df o r r e f e r e n c e ，h i g h w a yc a p a c i o m a n u a lm e t h o dt oc a l c u l a t ew e a v i n gl e n g t h , a n da d j u s t i n gs i g n a lt i m i n go f i n t e r s e c t i o nn e a r b y t h e nt h e s ep l a i m i n gm e t h o d sa ”e v a l u a t e db yt h et r a f f i cs i m u l a t i o ns o f t w a r e t h r o u g h a n a l y z i n gt h es i m u l a t i o ne x p e r i m e n t sr e s u l t s ，p l a r m i n gm e t h o d s i r ec o m p a r e d , a n dg e n e r a lp l a n n i n g m e t h o di sf o u n d i ti st h ef o u n d a t i o nt h a te s t a b l i s h i n gt h em i n i m u ms p a c i n gs t a n d a r do f m e d i a no p e n i n g s t h e na d j u s t i n gt h eo f f s e to f n e a r b yi n t e r s e c t i o ns i g n a lt i m i n gc a ng r e a t l yi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo ft r a f f i c o p e r a t i o n w h e nt h el e v e lo fs e r v i c eo fw e a v i n gs e g m e n ti sp u tt h ef i r s tp l a c et ob ec o n s i d e r e d , t h e h i g h w a y c a p a c 砂m a n u a l m e t h o d c a n b e u s e d t oc a l c u l a t e t h e w e a v i n g l e n g t h s i t ep l a n n i n gi st oc o n t r o lt h ed i v e r s i o no f t r a f f i cp r e s s u r em a c r o s c o p i c a l ，w h i l em e d i a nd e s i g ni st h e d i s c u s s i o n so fd e s i g nd e t a i l s a r e rt h ec o n t r a s to fs e v e r a lm e d i a nt y p e si n t e r n a la n da b r o a d , t h er a i s e d m e d i a ni sc o n s i d e r e dt h eb e s tc h o i c ef i tf o rt h eu - t o mf o l l o w e db yr i g h t - t u r n , b a l a n d n gt h ef a c t o r so f f u n c t i o n , l a n du s e a n dc t c t h e nd i s c u s s i o n sd e t a i l e do nt h r e ea s p e c t sa r ef o l l o w e d , w h i c ha r cm e d i a n w i d t hd e s i g n , m e d i a no p e n i n gd e s i g n , a n dl e f tt u r nl a n ed e s i g n b a s e do nt h ef u n c t i o nr e q u i r e m e n t , d i f f e r e n tw i d t hm e d i a ni sa n a l y z e dt oa c c o m p l i s hd i f f e r e n tf u n c t i o n f o rt h ep u r p o s eo fc o n 拉o la n d c h a n n e l i z et h et u r n i n gm o v e m e n t s ，m e d i a no p e n i n gd e s i g ni sa n a l y z e d t of o l l o wt h ep r i n c i p l eo f s c p a r a t h l gt h et u r n i n gm o v o m e n l $ f r o mt h r o u g hm o v e m e n t s 。l e f tt u r nl a n ei n s t a l l m e n ti sa n a l y z e d e s p e c i a l l y ，s i m u l 撕o ne v a l u a t i o nf o rt r a f f i co p e r a t i o ni sr u no nt h ec o n d i t i o no fw i t ho rw i t h o u tl e rt u r n l a n e i ti ss h o w e dt h a tt h ed i f f e r e n c eb c t w c c uu - t u r nw i t ht u r nl a n ea n dw i t h o u tt u r nl a n ei sn o tn o t a b l e w h e no p e r a t i o ns p e e di sn o tt o oh i g ha n dt r a f f i cf l o wi ss t e a d y b u tw h e t h e ro rn o tu - t u r nf o l l o w e db y r i g h t - t o mw i t h o u tt u n ai a r t ec a l lb e 啦睁d ，o t h e rf a c t o r s ，s u c ha ss a f e t y , 剃t ob cc o n s i d e r e d 1 h f f i co r g a n i z a t i o na n a l y s ei st h el a s tp a r to f t h ep a p e r s o m ef a m i l i a rt e c h n i q u e sf o rm o t o rv e h i c l e s t oc o o p e r a t ew i t hu - t u r nf o l l o w e db yr i g b r - t u ma mi n t r o d u c e d m e a n sf o rp e d e s t r i a n sc r o s s i n gt h er o a d w a y a r ec o m p a r e dd e t a i l e d i ti sf i g u r e dt h a tt h eo v e r p a s so r t h es u b w a yi st h eb e s tc h o i c ef i tf o ru - t u r nf o b o w e d b yr i g h t - a r m s i m u l a t i o ne x p c r i m e n ti sd o n et oe v a l u a t et h ee f f e c tc a u s e db yp e d e s t r i a n d i s t u r b a n c e i ti s f o u n dt h a tp e d e s t r i a n s d i s t u r b a n c eh a san o t a b l en e g a t i v ee f f e c to nu - t o r of o l l o w e db yf i g h t - t u r n f o l l o w e dt h el o g i s t i ct h o u g h to fp l a n n i n g , d e s i g na n do r g a n i z a t i o n , s y s t e m a t i cr e s e a r c ho l ls i t e p l a n n i n gi sd o n e ，a tt h es a f f l gt i m e ，d e t a i l e da n a l y s e so nm e d i a nd e s i g na n dt r a f f i co r g a n i z a t i o na l ec a r r i e d t h r o u g h e s p e c i a l l y , b e s i d e st h er e p r e s e n t a t i v ee n v i r o n m e n t , t w op r a c t i c a lp r o b l e m sa r oc o n s i d e r e d , w h i c h a r eu - t u r ow i t h o u tt u r nl 鲫eb e c a u s eo fl a c ko fm e d i e nw i d t h , a n du - t m nw h e np e d e s t r i a n s d i s t u r b a n c e e x i s t e d t h e r e f o r e , t h er e s e a r c hc a l lb eu s e df o rr e f e r e n c ef o rc o r r e l a t i v ed e p a r t m e n to rg o v e r n o ro fo u r c o u n t r y k e yw o r d s ：m i c r o - s i m u l a t i o n ；u - t u r nf o l l o w e db yr i g h t - t n m ；a c c e s sm a n a g e m e n t ；s i t ep l a n n i n g ； m e d i a nd e s i g n ；t r a f f i co r g a n i z a t i o n 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 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 或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 研究生签名： 期：兰! z ：! ：2 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所，国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：节柚导师签名： 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 如何解决交通拥挤问题，可以说是交通领域一个永恒的话题。近年来，我国机动车保有量大幅 增加，而配套的道路修建增长的幅度却相对滞后，使得交通拥挤问题，以及由此引发的一系列社会、 环境问题越来越严峻。平交路口由于其通行能力低于一般路段的通行能力，冲突、交织复杂，因此 经常成为路网中交通运行的堵点和安全事故的黑点【i 】。加之一般的交通规划侧重于道路的宏观整体 规划，而对道路的细微之处考虑较少，这种道路设计可能存在的不合理更是大大加剧了拥挤的程度。 因此，如何对平交路口的交通进行组织，一直备受人们关注。 禁左是平交路口交通组织中经常用到的措施，其目的是为了减少冲突点、缓减左转车流对直行 车流的压力，保证重交通流的畅通。通过交通管制的确可以禁止车流，却无法禁止交通需求，如何 疏导左转车流才是问题的关键。远引掉头就是其中常见的做法，如图1 - 1 所示，即左转车辆在禁左 路口右转后，在下游某允许掉头的中央分隔带开口处回转掉头，间接实现左转。国内虽有部分城市 已经应用这一交通组织方法，然而很多地方的远引掉头欠缺通盘考虑，尤其是对掉头点的选址问题 缺乏理论规划，有些甚至只是将交通压力简单地从一个瓶颈转移到另一个瓶颈；而且与远引掉头配 套的交通设施( 如标线和中央分隔带) 的设计，对具体的交遥流( 包括行人和非机动车流) 的组织 等方面，缺乏系统和全局的规划。 图l l ：远引掉头组织方式示意 另外，由于交通本身随机性和不可复现性的特点，使得无论是在交通规划方面，还是交通组织、 交通管理，对各选方案的比选和之后的效果评价。很难找到一个确切可依的客观依据，主观经验经 常成为主导。近年在国外，交通仿真已经逐渐成为行之有效的辅助工具；而我国的交通仿真研究起 步较晚，一方面缺乏整合了系统功能而又得到成熟应用的仿真软件，另一方面对国外已有的经验， 能否借鉴、如何借鉴又缺乏深刻的认识。本文尝试以国外的微观仿真软件t s i s 工具包为工具，辅 助远引掉头措施的相关规划，设计，以及对其效果进行评价。希望能够给仿真软件的使用者提供一 点借鉴意义；更为重要的是，本文对远引掉头的系统规划和整体设计研究，将提出一套较为实用的 方法和结论，能够给交通管理部门以及相关决策者提供一些参考。 1 2 国内外研究发展现状 1 2 1 国外研究现状 屋外对远引掉头的应用以美国的研究较为完整和系统。美国的道路交通问题一直十分突出，随 东南大学硕士学位论文 着交通需求的持续增长，人们不断探索有效的交通管理策略。美国交通领域对平交路口的远引掉头 研究主要体现在出入口管理策略，即a c c e s sm a n a g e m e n t ( 简称a m ) 理论中，美国官方对a c c e s s m a n a g e m e n t 的定义是。为了向开发地块提供通道并且保证地块周边交通环境的交通安全、通行能 力和行车速度而采取的系列交通措施。”这些措施包括对辅助通道、分隔带开口和立交的位置、 间距、设计和管理进行的系统性控制措施。通过合理的规划，在保有通往周边地块的出入口的基础 上。同时保障道路上通行车辆的有序，高效和安全地运行，即寻找道路“服务性”和。通过性“的 最佳契合点，是a m 策略的最终目标。 美国研究a m 技术，为了实现可达牲，首先对a m 管理策略技术进行分类，然后针对路网中不 同区域的交通特性，采用相应种类的a m 管理技术【2 j 。各项a m 技术首先需要综合考虑道路重要性、 设计交通量、设计车速、土地利用情况、近期和远期的交通方式等方面，来确定道路等级；再由各 个特定的道路等级来制定a m 技术中各项管理策略的标准。蜘如平交路口最小间距标准，中央分隔 带设置形式和开口最小间距的标准等”j 。然而，由于各地交通特性的差异，这一标准对于实际a m 技术的应用实施的指导作用较为有限。美国各州大都以本州的交通特性为准从实际交通调查的数 据出发，展开各项研究。 以密歇根州实际采取远引掉头措施的经验为例，在中央分隔带宽度足够( 1 2 m 以上) 的情况下， 一律采用远引掉头取代直接左转。事实证明，事故率是直接左转的三分之二。路口的通行能力眈设 置两个左转车道的通行能力要高出1 4 1 8 ；而路1 2 1 的平均延误通过仿真试验证明，由于车辆绕 行而带来的额外延误小于由于交叉口存在转向车辆而带来的延误，而且这一优势会随着路网饱和度 的增加而变得更加明显h 。 佛罗里达州对远引掉头措施的研究也比较深入。y a n gx i a o k u a n 目利用仿真软件( t s i s ) ，以延 误和行程对阐为评价指标，比较壹接左转和远引掉头的优劣，得出了当交通量较大的情况下远引掉 头的延误和行程时间都较少的结论。具体的交通量临界值要视具体地点的交通特性而定。y a n g 的研 究中还发现，对于远引掉头，平交路口至下游掉头点的交织长度对评价结果有显著影响。 z h o uh u a g u o 6 1 从理论上分析了交织长度的最佳值问题。提出了理论模型。指出影响最佳交织长 度的因素主要有：路段设计车速，与该平交路口相邻的上、下游的信控平交路口的相位差，两者距 离以及各自距该平交路口的距离。但这一结论仅仅是理论分析，并没有通过实际检验或仿真试验验 证。 值得一提的是，由于土地利用状况和交通特性的差异等原因，同样的a m 措施在不同地点的应 用带来的效果不尽相同。有些有待完善。为此，美国专门成立了a c c e s sm a n a g e m e n t 委员会， 从交通流理论出发，综合考虑了土地利用和经济原理，不断完善a m 技术。因此，我国借鉴a m 技 术，也必须从我国实际的交通流特性出发，绝不能一味照搬 1 2 2 国内研究现状 国内近年来小汽车数量剧增交通拥挤问题日益恶化。人们对拥挤问题的解决对策也越来越重 视。国内对远引掉头的研究偏向于应用而比较缺乏系统和整体的规划以及对整改措施效果的客观 评价。 如北京、昆明等地的某些平交路口，为配合禁左采取了远引掉头措施，事实证明有效地分散了 路口的交通压力，对交通运行和安全都有一定的改善作用。从实际应用中，也得出了采取远引掉头 措麓的适用场合的一些经验，即多适用于道路基础条件限制不能设置左转专用车道以及不能进行多 相位信号控制的路口：或者是干路与支路相交，支路左转车流对干路直行车流的影响较大的路口： 或者是左转比例较小，而对向车流中直行流量较大的路1 ：3 等【7 】。翟忠民警官从自己的工作经验中也 总结出，远引掉头必须满足几个条件：车辆掉头的转向半径必须足够，特别是要考虑大型车的转向 掉头；平交路口至掉头点的交织长度必须足够，否则车辆是穿插雨过而并非交织；车辆掉头后，对 向车流必须为非饱和流，即存在可接受间隙，否则大量等待掉头的车辆也会造成拥塞”1 这些从实 际应用中得到的经验，对于以后系统地整理、研究工作而言，是宝贵的一手资料。 国内对仿真的应用研究也逐渐重视起来。如东南大学在2 0 世纪9 0 年代进行的城市交通网络研 2 第一章绪论 究和城市交通实时模糊控制研究，提出了单路口交通实时模糊控制方法。另外，还采用动态微观仿 真方法研究了路段通行能力，考虑驾驶员、车辆、道路、环境和交通规则的相互关系及对通行能力 的影响，建立了微观仿真模型。清华大学交通研究所也于2 0 世纪9 0 年代末期，在w i n d o w s 平台以 面向对象的设计思想开发了名为t r a s i m u l 的仿真软件，用以模拟城市平面交叉口的拥挤特性，为缓 解城市乎面交叉口的交通拥挤问题提供了有力的分析工具。总体来说，国内的仿真研究比较零散。 往往只局限于解决单一问题，缺少整合了系统功能的成熟软真软件。 我国交通领域也逐渐尝试应用国外仿真软件解决自己的交通问题。如北京工业大学的贺瑞华， 利用美国的微观仿真软件i s i s 工具包( c 0 r s i m ) ，以北京几个有代表性的交叉口为研究对象。以 延误、交通量、排队长度等为评价指标，进行仿真试验。并从仿真结果与实测结果的对比中，对国 外仿真软件在我国的适用性进行评价。得出结论。t s i s 能够比较准确地描述我国的机动车行为，但 在行人和非机动车干扰下，还是存在定的误差；尤其是在行人、非机动车的总流量大于 1 2 0 0 辆人，小时，仿真结果与实测数据间存在有较大偏差。此时应当把行人和非机动车作为一种独 立的交通流建模，而不能只是作为一种干扰来考虑删。这一尝试，无论是对于仿真软件的建模、参 数标定、仿真验证等使用层面上，还是对于深入了解我国混合交通特性、进而自主开发适合我国交 通流特性的仿真软件的研究工作而言，都有着现实的指导意义。 1 2 3 存在主要问题 综合以上分析，发现国内在基于微观仿真的平交路口远引掉头研究方面，主要存在以下空白和 薄弱点： ( 1 ) 对掉头点的选址较为模糊，多以实际整改的感性经验为主，没有形成系统的理论规划方法。 而从国内外已有经验来看，禁左路口至下游掉头点的交织长度的规划，对远引掉头的应用 成功与否有着关键的影响。 ( 2 ) 认识到交通设施应配合远引掉头作相应改变，以充分发挥其效用，但没有形成比较细致的 配套设计方案。对中央分隔带。这一主要的交通安全设施，欠缺周密细致的考虑。 ( 3 ) 远引掉头技术主要应用于机动车，对于行人和非机动车的考虑较少。而混合交通一直是我 国交通环境的一大特点，任何技术、措旄的应用，都不得不对其进行考虑。 ( 4 ) 对远引掉头应用研究的前期规划设计以及效果评价，大都以主观经验为主，使用仿真软件 的可用经验较为缺乏。从仿真的路网建模、数据采集，到参数标定、模型验证等一系列工 作，都需要从实际应用中不断总结，得到可用的经验。 针对以上国内研究现状的空白和薄弱点，下面将提出基于微观仿真的平交路口远引掉头主要研 究内容以及研究思路。 1 3 论文主要研究内容及研究思路 针对国内研究现状的空白和薄弱点，以a m 策略的基础理论和交通仿真基本模型为基础，首先 通过微观仿真，对禁左路口与其下游中央分隔带开口的间距进行研究，得到中央分隔带开口布局的 规划方法；在中央分隔带开口布局已得到优化的基础上，对中央分隔带设计的其他方面进行分析， 对一般的设计原则和设计指标进行探讨：最后加入非机动车和行人的横向干扰，提出为配合远引掉 头交通组织方法的机非分离组织方案，并考察远引掉头在存在行人横向干扰下的适用性。以下是具 体的研究内容及研究思路。 1 3 1 掉头点选址规划 掉头点选址规划，即中央分隔带开口布局规划。利用微观仿真，对禁左路口与其下游中央分隔 带开口的间距进行研究。 ( 1 ) 首先需要从交通流交织特征出发，以减少冲突点，隔离冲突区域、减少延误和行程时间为 3 东南大学硕士学位论文 原则，分析中央分隔带开口布局与交通运行的相互影响。并以简化试验为目的，提出远引 掉头所处的典型应用环境，使得仿真试验在此典型应用环境中进行。 ( 2 ) 以交通量、设计车速、路口已有布局，临近交叉口的配时方案等外部条件为影响因素，借 鉴国内外已有的规范、标准及研究成果，提出若干理论布局方式，以此作为之后仿真评价 的备选方案。 ( 3 ) 以延误和行程时间为主要评价指标，将各个备选方案放入典型应用环境中，进行仿真试验。 从对试验数据结果的统计分析中，得到各种理论布局方式的优劣，并从优劣分析中得出中 央分隔带开口布局的一般性规划方法及规划原则。 1 3 2 中央分隔带设计分析 在已经得到优化的中央分隔带开口布局方案的基础上，分析在远引掉头环境下，中央分隔带设 计的其他方面应作怎样的改变，以适应这一交通组织方式。并通过分析得到一般的设计原则以及相 关设计指标的参考值。 ( 1 ) 主要从安全分离对向车流、绿化、防眩等中央分隔带功能要求出发，提出不同的功能要求 对应不同的中央分隔带宽度设计；特别针对远引掉头技术的实施中，左转专用车道的设置 所需要的中央分隔带宽度。 ( 2 ) 主要从转向车型和道路已有线型两方面考虑，分析中央分隔带开口型式的选择，并得到开 口长度和开口转向半径等指标的设计原则和参考值。 ( 3 ) 从安全和效率两方面考虑，分析设置左转专用车道的必要性。并重点对其设计长度进行探 讨，分析驾驶特征、交通流特性等对长度的影响，提出建议的设计方法。同时，针对国内 目前大部分的中央分隔带宽度不足、难以拓展出左转专用车道的现状，利用仿真手段，从 交通运行效率方面比较有无左转专用车道的的差别。这一评价结果也是远引掉头技术在我 国实际道路环境中的适应性评价的一个重要方面。 1 3 3 机非分离的交通组织方案 在中央分辐带开口布局、中央分隔带设计已得到优化的基础上，考虑行人和非机动车对远引掉 头措施的影响。对其采取合理的交通组织方案后，利用仿真软件考察远引掉头在非机动车和行人的 横向干扰下，是否仍然适用。 ( i ) 首先分析在路口采取远引掉头措施以后，如何对机动车，尤其是掉头车辆的运行进行组织， 使其能够适应路口的交通管制，仍然有序、高效而又安全地运行。 ( 2 ) 综合国内外对行人和非机动车的机非分离交通组织方式，重点考虑如何配合远引掉头措施 的路口行人过街组织方法。分析各种方法的优劣，提出建议的路口远引掉头环境下的最佳 行人过街组织方式。 ( 3 ) 在分析仿真软件c o r s l m 对行人和非机动车的支持程度以后，仍然利用微观仿真的方法， 对存在行人和非机动车的横向干扰下的远引掉头实施效果进行适应性评价。并从仿真评价 的结果中，得出远引掉头环境下建议的机非分离组织方案。 4 第一章绪论 参考文献 【l 】翟忠民道路交通组织优化【m 】北京；人民交通出版社，2 0 0 4 2 1 t h ec e n t e rf o rt r a n s p o r t a t i o nr e s e a r c ha n de d u c a t i o n ( c n 洹) i o w aa c c e s sm a n a g e m e n t h a n d b o o kr m 】i o w as t a t eu n i v e r s i t y , 2 0 0 0 f 3 】c o m m i t t e e o l ia c c e s sm a n a g e m e n t a c c e s sm a n a g e m e n t m a n u a l 【m 】w a s h i n g t o n , d c ，： t r a n s p o r t a t i o nr e s e a r c hb o a r d ，2 0 0 3 【4 】h e r b e r ts l e v i n s o n i n d i r e c tl e f tt u r n s - t h em i c h i g a ne x p e r i e n c e 【q i n ：4 t h a n n u a la c c e s sm a n a g e m e n tc o n f e r e n c e ，2 0 0 0 【5 】y a n g , x i a o k u a n c o r s l m b a s e ds i m u l a t i o na p p r o a c ht oe v a l u a t i o no fd i r e c tl e f tt u r nv s r i g h t t u r np l i l su - l u mf r o md r i v e w a y s 【d 】：f p h d 】u n i v e r s i t yo f s o u t hf l o r i d a , 2 0 0 l 【6 】z h o u , h u a g u o o p t i m a ll o c a t i o no fu - r u mm e d i a no p e n i n g s r o a d w a y s 【c 】i n ：t r a n s p o r t a t i o n r e s e a r c hb o a r d8 2 n d a n n u a lm e e t i n g ，2 0 0 3 【刀李学敏，袁满荣，毕鑫等城市路口交通资源优化研究【耵交通运输系统工程与信息，2 0 0 ：5 ， 5 ( 4 ) ：4 0 - 4 2 【8 】路静基于t s i s 的城市道路交通流仿真研究【d 】：【硕士学位论文】武汉：武汉理工大学载运 工具运用工程专业，2 0 0 4 【9 】贺瑞华c o r s i m 和s i m t r a f f i c 模型在北京的适用性研究【d 】：【硕士学位论文】北京：北 京工业大学交通运输规划与管理专业，2 0 东南大学硕士学位论文 第二章出入口管理策略概述 在对远引掉头技术应用所涉及的中央分隔带开口布局规划、中央分隔带设计以及交通组织等问 题进行系统的研究之前，需要首先对基本的预备知识进行必要的阐述，包括出入口管理策略以及交 通系统仿真的基础知识。本章将阐述出入口策略的基础理论，包括出入口策略发展背景、基本原理， 以及出入口策略主要技术体系的划分。在下一章中，将简要介绍交通系统仿真的相关基础理论。 2 1 出入口管理策略发展背景 美国完整明确地提出“a c c e s sm a n a g e m e n t ”这个概念虽然是近2 0 年的事情，然而其发展完善 却是一个长期的过程，经历了将近一个世纪的发展才建立起较为系统的理论，其发展过程可以大致 分为以下四个阶段。 ( i ) 第一阶段 a m 策略发展的第一阶段是在2 0 世纪初，大约从1 9 0 0 年到1 9 3 0 年。在这段时期里，美国的公 路经历了道路设施与交通方式的巨大变化。道路设施方面，公路由起初的泥泞小路发展成为最初的 区域公路；交通方式也从马车、电车出行向汽车出行方向发展。 随着城市化的演变和交通设施的改善，人们发现有必要对道路交通进行管理控制开始在一些 郊区道路上采取a m 技术。虽然这只是早期的探索，没有系统性考虑a m 策略，但逐渐产生的交通 安全和效率问题正促使人们进行思考。 ( 2 ) 第二阶段 第二阶段是在1 9 3 0 年到1 9 4 0 年之间。在这段时期里，汽车交通大量出现，使得公路上交通事 故层出不穷。人们开始注重交通与土地使用的相互关系，并且开始严格控制公路与城市主干道的出 入口来保证道路的通行效率。在1 9 4 0 年开通的宾夕法尼亚州收费公路是a m 应用的里程碑，由此 开始对公路出入口进行全面控制。a m 策略开始成为一个清晰的概念。 ( 3 ) 第三阶段 第三阶段在1 9 4 0 年到1 9 7 0 年之间。1 9 4 4 年，美国区域公路委员会提出建立州际公路网的报告； 1 9 5 5 年在艾森豪威尔总统的重视下，建立一个国家州际公路网已经成为国家经济发展的首要大事。 这时，联邦政府针对公路网逐渐形成的状况，提出公路出入i - - - 级控制方案。其中，“完全控制” 应用于州际公路网，“部分控制”应用于一般高等级公路，。无控”应用于其余大部分公路系统。 ( 4 ) 第四阶段 第四阶段是从1 9 8 1 年美国科罗拉多州州公路委员会颁布关于道路出入口控制标准和方法的州 法令开始至今。1 9 8 1 年的州法令已经将a m 策略同时应用于公路与城市道路，并且提出根据道路等 级的不同，a m 控制技术水平也相应不同；同时要求a m 控制策略必须适应土地发展战略和城市规 划目标。随着交通基础设施建设规模的日趋减小，人们更加重视更为先进有效的交通管理策略。 从这以后，a m 策略真正成为美国国家交通发展战略，a m 策略的分级思想和具体技术不断得 到深入探讨。美国交通研究委员会和美国联邦公路总署共同协作，在2 0 0 0 年共同完成了a m 手册， 成为a c c e s sm a n a g e m e n t 技术的策略、实践和标准方面最全面的文献。多次的a m 国家会议使得人 们在一起共同研究a m 的发展趋势和存在的不足，a m 策略至今仍在不断地发展完善中。 2 2 出入口管理策略基本原理 6 第二章出入口管理策略概述 出入口管理策略是对道路出入口通道、中央分隔带设置形式、中央分隔带开1 ：3 、立交和地面道 路平交口等设施的选址、布局、设计和管理进行系统性控制的方法。下面具体解释它的含义、实施 原则和意义。 2 2 1 基本概念 美国联邦公路总署对a c c e s sm a n a g e m e n t 的定义1 2 1 为“a c c e s sm a n a g e m e n t 是一种战略性方法， 它为道路周边地块提供出入口通道，同时保证通道周边路网中交通流的安全、速度和效率”。这种战 略方法从实践意义上说，要在不妨碍地块可达性的基础上，控制道路出入口通道数量和位置，并且 将慢速和转向车辆从干道车流中分离出来。 出入口管理策略大致上可以分为布局和设计两个方面。布局方法是用于确定最基本的出入口选 择方针，包括如何确定出入口的数量和位置。由于和土地使用有着紧密的联系，因此在交通规划阶 段时，就不得不将这些方法纳入考虑中。设计方法指为保证交通安全和运行效率，而对出入口区域 采取的各种交通工程技术，如交通工程设施设计方法和交通组织方法 在出入口管理策略的具体应用和实施时，一般先从宏观政策上把握，确定路网中道路的功能等 级。进而找到对应的出入口管理等级；然后从微观技术上考虑，将出入口管理等级所对应的各项标 准，应用于出入口数量、位置、中央分隔带设置等具体措施上。 2 2 2 实施原则 a c c e s sm a n a g e m e n t 委员会对出入口管理策略的实施提出了几点原则要求，这些原则是在对交 通流特性的充分理解的基础之上提出来的p j ，体现了a m 的基本思想。 ( 1 ) 明确道路等级。由于不同等级的道路，提供不同的道路使用功能。因此，无论是对设计还 是管理来说，都必须以道路的预期使用功能为基本的出发点，保证各个等级道路的功能与 作用。 ( 2 ) 限制在主干道上直接接入出入口。主干道由于需要具备高的通行能力和高的服务水平，因 此也需要更加严格的出入口控制。频繁地直接在道路两侧接入出入口的做法，将极大地降 低服务水平；当然另一方面却提高了道路的可达性，因此更加适合于城市中心区域的道路。 ( 3 ) 适当提高交叉口管理等级。这里的交叉口所包含的范围更加广泛，泛指道路之间的交汇和 衔接。如高速公路与地面主干路的衔接，多采用立交的形式；而普通支路与干路的交汇可 能仅仅是非信控的平交。一般来讲，由于交叉口总是道路系统的瓶颈，因此适当提高交叉 口管理等级是非常必要的。 ( 4 ) 为最大程度地满足通行而对信控交叉口合理进行布局。统一布局方式，并适当拉大交叉口 间距，能够保证交通流持续地以期望速度行驶。相反，交叉口布局欠缺考虑，或是中央分 隔带在不适当的地方开口，都会增加不必要的延误。而且，由于糟糕的交叉口布局而带来 的额外延误，是很难通过优化配时等手段克服的。 ( 5 ) 保护平交和立交的有效作用区域。交叉口处由于存在不同的程度的交织，交通现象复杂， 经常是交通运行的拥堵点和交通事故的黑点。因此，在交叉口的作用区域以内，再接入出 入口，将会带来更复杂的冲突，也将极大地降低通行能力。 ( 6 ) 限制冲突点数量。由于驾驶员在面临多个冲突点时，更易于犯错，发生事故。因此，减少 交叉口的冲突点数量，或者降低冲突的程度，将非常有助于提高行车安全。 ( 7 ) 分离冲突区域。由于驾驶员在同一时间内，只能处理一个冲突点。因此，将驾驶员面临的 冲突点( 区域) 隔离，使驾驶员有足够的反应时间，能够降低驾驶难度，提高行车安全。 ( 8 ) 将转向车辆从直行车道上分离出来。专用转向车道能够使转向车辆，以逐渐减速的过程从 直行车道中驶出，在特定车道上等待转向，极大地减少了对直行车辆的干扰，有利于提高 交叉口的运行效率和行车安全。 ( 9 ) 通