道路交通量横向分布特征及影响因素分析.doc

道路交通量横向分布特征及影响因素分析第28卷第5期2008年10月中外公路263文章编号:16712579(2008)05-0263031前言道路交通量横向分布特征及影响因素分析唐正光,杨智本.王涛,张家明(1.昆明理工大学,云南昆明650224;2.玉溪市政规划设计院)摘要:横向分布系数是路面设计中的一个重要参数,反映车辆荷载在道路横断面上的分布状况.该文通过对3条不同设计指标道路的交通量横向分布调查,得出道路交通量横向分布系数的特征,分析了其影响因素,为道路设计,交通规划,交通控制及管理,工程经济分析等取值时提供参考,以便科学合理地确定道路交通量横向分布系数.关键词:交通量调查;横向分布系数;横向分布特征;影响因素交通量是描述交通流特性最重要的参数之一.交通量是指在一定时间段内,通过道路某一地点,某一断面或某一车道交通体的数量.交通量不是一个静止的量,不同时间,补同地点的交通量都是变化的,某一个交通量的数值,只对应观测的那个时间和地点.且实际上各车道的横向分布是不同的,即各车道的累计作用轴载是不同的,路面设计中研究轮迹横向分布是为了确定轴载作用次数对路面疲劳损害的影响,并以轮迹横向分布频率图为依据确定横向分布系数.车辆轮迹横向分布系数刁(刚性路面):设计车道横断面上某一宽度(采用50cm)范围内所受到的轮迹作用次数与通过该车道横断面的轮迹总作用次数的比值,称为轮迹横向分布系数.车道系数(柔性路面):路面某一行驶方向设计车道横断面范围内实际受到的标准轴载作用次数占通过该行车道断面的总轴数的比例.即:路面某一行驶方向横断面上一条车道宽度内通过的车辆占整个行车道断面所通过车辆的百分比.大部分的交通量横向分布研究工作都是在市政道路上开展的,考虑到市政道路和高等级公路在交通量组成和交通组织方面存在较大的差异,市政道路的调查结果是否可以准确地用于高等级公路的设计尚无定论.就这一现状,应分别对城市道路与高等级公路进行交通量横向分布调查,以正确反映道路车辆的行驶特征,以得到科学合理的结论.道路交通量横向分布调查的目的在于:搜集交通量资料,了解交通量在空间上的变化和分布规律,为道路设计,建设,交通规划,交通控制及管理,工程经济分析等进行规范取值时,提供必要数据,以合理确定道路交通量横向分布系数.2道路交通量横向分布调查方法2.1调查对象高等级公路上车辆的机动性能和行驶方式与一般公路车辆存在较大差异,且横向分布系数还会因路面类型,车道数量,道路等级,设计速度等因素而产生变化,故尽量选取能全面反映车辆行驶特征多样式,多类型的公路进行调查.本次交通量调查选取路段为昆明东三环道路长地埂天桥(设计车速V一50km/h,设有中央分隔带,单向四车道),昆明一石林高速公路K62+100断面(设计车速V=110km/h,设有中央分隔带,单向三车道),曲靖一陆良高速公路K60+200断面(设计车速一100km/h,设有中央分隔带,单向二车道)分别进行了分车道,分车型的小时交通量调查.横断面的选择应使车辆的行驶尽量少受干忧,司收稿日期:2OO8一O219基金项目:云南省交通厅科技项目编号:TST(2004)538121B,TsT(2OO6)477l22B作者简介:唐正光,男,讲师.Email:264中外公路28卷机能按照正常状况行驶和处理超车.同时横断面应选择在一般典型路段,不出现大纵坡,小半径平曲线等可能影响车辆行驶的几何要素,并且附近没有高速公路的进出口,不会出现车辆为了驶出高速公路,或者避让行人,车辆而变换车道的情况.所以将观测地点选择在高速公路的天桥上,或在道路以外,通过摄像机对桥下确定横断面进行长时间的连续观测,这样可避免观测工作对于车辆行驶的干扰.在城市道路调查中选取的调查横断面应远离各交叉路口和信号灯,以免调查中因信号灯阻断车流而产生交通量的骤大或骤小,影响调查结果.2.2交通量调查统计方法本次交通量调查采用人工观测法结合摄像法.2.3车辆分类将车辆分为小型客车(9座的客车),小型货车(载重量2t的货车),中型客车(9<座位数l9的客车),中型货车(2t<载重量7t的货车),大型客车(>19座的客车),大型货车(7t<载重量14t的货车),拖挂车(载重量>14t的货车).2.4观测时间本次横向交通量调查的目的在于获得道路横断面各车道的横向分布系数,反映出各类道路的车辆的行驶特征,在对高速公路横向分布情况进行调查时,选择中等交通量时段比高峰小时时段更能反映全天各种车辆的横向分布情况,且在实际工程中,小时交通量可单独作为道路设计,计算和分析的依据,故本次交通量调查采用在中等交通量的路段进行小时交通量调查(辆/h).3各车道横向分布特征及影响因素运用轮迹频率公式计算得到各车道的横向分布系数,并对不同车道数量,不同车道类型道路进行横向分布系数对比(表1,2,3).r/i=ni/N式中:为观测时段在i车道上的标准车型通过观测断面车辆数;N为在该行车方向上所有车道标准车型通过观测断面车辆数.(1)交通量.当交通量较低时,交通状态较好,道路服务水平高,车辆可以随意行驶,主要集中于行车道行驶,横向分布系数较集中;当交通量较大时,车辆的自由行驶逐渐受其他车辆的影响,限制,此时,车辆分散在各个车道上行驶,横向分布系数较分散.行车道的横向分布系数降低,而其他车道的横向分布系数逐渐增大.昆明东三环路各车道的交通量与横向分布系数关系见图1.从拟合曲线的趋势得出:各车道的叩随着交通量的增大而趋于平均.表1昆明东三环实测各车道系数规范取值0.25O.30.25O.5O.3注:昆明东三环道路单个车道计算通行能力:1597辆/h表2昆石高速公路实测各车道系数规范取值0.25O.550.25O.550.25O.55注:昆明一石林高速公路单方向道路通行能力:2635辆/h表3曲陆高速公路实测各车道系数注:曲靖一陆良高速公路单方向道路通行能力:1728辆/h1谣挺.叵慢车道行车道l行车道2超车道交通量/辆?h图1昆明东三环路交通量与横向分布系数拟合曲线(2)车道数.当车道数较多时,各车辆各行其道,行驶选择较多,车辆分布相对离散,其横向分布系数降低.昆明东三环道路(单向四车道)内外行车道的平均横向分布系数分别为叩:0.439和:0.296;昆明一石林高速公路(三车道)行车道的平均横向分布系数叩一0.513;曲靖一陆良高速公路(-车道)行车道的平均5期道路交通量横向分布特征及影响因素分析265横向分布系数770.668,可见车道数减少,则行车道就承担了大多数的交通运输量,横向系数明显增大.(3)交通组成.由分车型统计结果可知:小型车主要集中在超车道,行车道上行驶,大,中型客车在超车道和行车道上分布比较均匀,没有明显地集中于某一车道.而载货车,无论车型大小,大部分在行车道,慢车道上行驶,只有少数车辆在超车上行驶,且在行车道上的分布频率随车型的增大而减小,则道路横向分布系数叩会随道路交通组成的变化而变化,如昆明一石林高速公路各车型的道路交通横向分布系数Tl见表4.表4昆明一石林高速公路各车型在不同车道上的横向分布系数(4)设计速度.因各种车型的尺寸,功能,运载量的不同,故其常规行驶速度也不同,一般情况下客运车辆行驶速度大于货运车辆.当道路设计速度较高时,行驶速度差异较大,超车概率高,超车道的超车功能增强,行驶车辆增多,这时,超车道的横向分布系数增大,如昆明一石林高速公路(设计速度V一110km/h)超车道的平均横向分布系数为77=:=0.358;如曲靖一陆良高速公路(设计速度V一100km/h)超车道的平均横向分布系数为卵一0.332.当道路设计速度取值较低时,车辆行驶速度差异不大,易产生车辆尾随行驶的情况,在交通状况良好时,超车道仅实现超车功能,这时,超车道的车辆较少,其横向分布系数较低,如昆明东三环道路(设计速度一5Okm/h)超车道的平均横向分布系数为770.032.4结论(1)横向分布系数在不同功能道路中有差异,城市道路各车道分布车辆较为均匀,而高速公路行驶车辆主要集中于行车道.(2)车辆行驶横向轮迹分布是一个复杂的问题,影响因素较多,且其影响因素间存在耦合关系,故在确定道路横向分布系数时,除应综合考虑道路设计速度,交通量,交通组成,车道数等的影响外,还应考虑交通法规,驾驶人员素质等其他因素的影响.参考文献:1戴冀峰,马健霄.交通工程概论M.北京:人民交通出版社,2006.2李江,等.交通工程学M.北京:人民交通出版社,2004.3JTGD4O一2002,公路水泥混凝土路面设计规范Is.E4JTGD5O一2006,公路沥青路面设计规范S.53GJJ3790,城市道路设计规范Is.E6徐培华.高等级公路路基路面养护技术M.北京:人民交通出版社,2003.中国公路)2009年征订通知中国公路(双月刊)是中国公路学会主办的公路交通行业最权威的学术性刊物,自2007年起被Ei核心库收录,是中国公路交通行业惟一入选Ei核心库的期刊;主要刊载道路工程,桥隧工程,交通工程,筑路机械工程,汽车与汽车运用工程,公路运输经济与工程经济等专业的应用技术及理论性文章,并适当报道有关公路交通的新技术,新材料,新工艺以及国内外重大学术活动,工程建设及科技动态信息等.中国公路网络版中国公路网延伸了中国公路的信息传播功能,为读者提供全方位