单车道宽度研究汇报交流会材料.ppt
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1、北京市城市道路机动车单车道宽度的研究,2009.09,学会交流,汇报主要内容,一、项目概述,二、国内外研究现况,三、研究方法及技术路径,五、交通安全调查,六、研究结论与建议,四、交通流调查及分析,一、项目概述,1、项目背景,道路网密度不足,路网交通压力增加,新建扩建道路工程难度大;,减小车道宽度是近年来推进市区旧路改造工程、充分挖掘现有道路资源的重要措施;,车道宽度对道路的交通状况影响尚无定论。,为节省土地资源,有效利用道路空间,减少工程造价。立项背景:,一、项目概述,2、研究范围,以城市干道网为研究对象,选择北京市五环以内为研究范围。选择的研究范围基本上含盖了目前北京市交通压力较大的地区,在
2、此交通条件下研究各典型车道宽度的交通特性,可使研究成果具有很好的代表性,更利于成果的进一步推广。,五环路,研究范围,一、项目概述,3、研究内容、目标,主要内容:研究车道宽度与行车速度、通行能力及交通安全的内在关系,分析缩窄车道的可行性、可能性。目标:编制北京市道路车道宽度的技术指导性文件。,一、项目概述,4、研究意义,4)为相关规范修编提供参考,3)减少道路改建工程投资,2)提高路网通行水平的需要,由于车辆、交通环境的改变,相关规范需要重新进行修订,该项工作可参考本研究成果。,研究成果可为道路改建中资源的充分利用提供技术支持,尽量减少道路改建项目的工程投资。,车道宽度的合理设置,将可在现有的条
3、件下最大限度的提高道路的通行能力,提高整个路网的通行水平。,1)节约土地资源,在满足车辆通行的情况下,缩窄车道,可节约城市非常有限的土地资源。,汇报主要内容,一、项目概述,二、国内外研究现况,三、研究方法及技术路径,五、交通安全调查,六、研究结论与建议,四、交通流调查及分析,国内研究现况,国外研究现况,二、国内外研究现况,1、国内研究现况,1)我国车道宽度的确定方法,1)同向双车道车道宽度:2b=2a+D+2y(或+2c),2)异向双车道车道宽度:2b=2a+x+2y(或+2c),x、D、y和c值都是车速v的函数,可通过M.C.萨马哈也夫经验公式、A.A.波良可夫经验公式、K.N斯特拉霍夫经验
4、公式等计算,而A.A.波良可夫经验公式值较为符合现状,被广泛采用。,二、国内外研究现况,1、国内研究现况,2)国内相关研究,车道宽度科研:多是对单项工程中涉及车道宽度的内容进行一些经验性的分析和研究,个别研究中能够考虑到车道宽度的影响,但对其进行的一些研究也只是对于现行的车道宽度确定方法提出了一些改进观点,数据采集量少。,饱和流率模型中车道宽度的考虑:研究城市道路平面交叉口中进口道车道饱和流率的影响因素,对车道宽度参数fw进行修正。,通行能力折减系数:研究结果表明,当宽度小于理想值(3.75m)时,有可能使通行能力降低,一般是当道路宽度小于3.5m时,就应考虑采用车辆通行能力折减系数。,部分有
5、关公交专用道的研究:公交专用车道的宽度与一般车道宽度的确定方法基本一致,但要考虑留有足够的侧向净空,一般宽度在3.5m,在交叉口处渠化段区域内,可随车速的降低减至3.0m左右,但不宜小于3.0m。,我国车道宽度改造的成功例子:国内许多城市的车道宽度已经有了逐步减小的趋势,应用的工程案例也逐渐增多,如北京、青岛、上海、南京等都有成功的工程案例,目前运行状况良好。,美国新建道路为设计速度;对于现有道路改造,用85%车速再加上9KPH,但不小于规范极限速加上9KPH。2.如果中型或者大型货车(包括大型客车)达到日交通量的15%,车道宽度为3.3m。3.平曲线半径不大于165m,内侧车道宽度为3.3m
6、,外侧车道为3.6m;,二、国内外研究现况,2、国外研究现况,1)各国规范中车道宽度的取值,通过对美国、日本、德国、香港、英国等国家相应道路设计规范的详细研究,各国的车道宽度对比如下:,日本和台湾规范较为相似,城市人口密度很高,车道普遍偏窄。日本高速公路的车道宽度设置为3.5m,台湾的标准则更低,为3.25m,日本城市主干路的设置标准为3.5m,台湾则为3.25m,至于次干道和城市支路。日本和台湾较为一致,在2.7m3m之间浮动。,综合英国与香港的标准来看,由于历史等原因,两者之间的标准设置基本相同,只是在个别尺寸上可能有所差别,并不指明在何种地方设置具体的车道宽度数值,只标明在何种横断面上所
7、适合的尺寸标准,以供选择,可以看出西欧地区的建设标准的联系性(与德国相似);,德国主要参考指标为道路交通设施勘测设计手册,其车道宽度设置时,一般先根据实际情况选定断面情况,然后根据标准道路横截面进行车道宽度设置。,二、国内外研究现况,2、国外研究现况,2)国外相关研究,交通安全方面:美国交通事故分析与预防的研究结果为“车道窄、交通量大、速度高、车道数多、路肩窄、中央分隔带窄、城市路段均会增加交通事故发生的可能性”。,原有设计标准的探讨:国外也有些研究者认为按照现行设计标准宽度设计的车道也不一定就是最安全和合理的,但对相关数据进行分析后认为,在车道宽度和相应路肩宽度的确定中,已经建立的一系列设计
8、标准基本上是令人满意的,这些标准被广泛应用后使一些道路在安全和运营上得到了满意的效果。,车道宽度对人的影响:部分研究人员通过模拟试验研究了车道宽度与车道线宽度的比对车道导行作用的复合效果,调查结果显示“车道线与车道宽度的比值对车道导行的影响一般不大,正常情况下可以忽略,除非在对比度极低的情况下,才会有一定的影响”。,车道宽度与交通流特性相关研究:法国巴黎曾做过车道宽度的试验,选取巴黎南部某长2.5公里的机动车道作为试验路段,对该路段的车道宽度进行改变并同时记录相关指标,试验发现,由于车道宽度的减少使得机动车侧向空间减少,重型卡车将多选择沿路边行驶,而单车道的通行能力基本保持不变,拥挤状况与原来
9、持平。,国外研究内容较广,由于我国的交通状况有着自身的特点,研究中可借用其一些研究方法采集并分析实际交通。,汇报主要内容,一、项目概述,二、国内外研究现况,三、研究方法及技术路径,五、交通安全调查,六、研究结论与建议,四、交通流调查及分析,1、研究方法,三、研究方法及技术路径,为研究车道宽度的适应性,分析其对交通的影响,选取通行能力、通行速度、交通安全性三个最重要的交通影响参数作为研究重点,以实际交通状况为研究基点,理论结合实际,运用统计分析等科学研究手段,综合各方面因素,得出最终研究成果。,三、研究方法及技术路径,2、技术路径,交通影响研究技术路径示意图,技术指南(技术标准)研究技术路径示意
10、图,三、研究方法及技术路径,2、技术路径,对交通特性的影响,规范取值,工程实例,问卷调查,微观分析,1、各国规范的相应数值为基础规范取值,2、国内外运行良好的项目修正,3、根据驾驶者的实际感受修正,4、实际行车横向间距、并行状态修正,技术指南,汇报主要内容,一、项目概述,二、国内外研究现况,三、研究方法及技术路径,五、交通安全调查,六、研究结论与建议,四、交通流调查及分析,视频录象法,现场观测法,1、北京市车道宽度普查,四、交通流调查分析,本次研究对北京市城区内五环以内的主要道路的车道宽度与里程进行了较为细致的调查:城市快速环路,部分城市快速路、主要的城市主干路、城市次干路和支路。城市快速环路
11、4条,快速路2条,城市主干路(6条车道以上)30条,城市次干路(4车道)16条,支路(4车道以下)14条。从车道宽度的分布来看,总体上高等级道路的车道宽度较大,而3.5米宽车道道路多分布在城市中心区外围,占总道路里程约50。,2、调查概述,四、交通流调查分析,1)调查目的,交通调查是一种客观手段,测定道路交通流以及与其有关现象数据,并进行分析,从而了解与掌握交通流的规律。本次交通调查的目的就是通过对北京市城区车道宽度不同于标准的特殊地段进行调查,采集交通流量、行车速度数据,并以此为基础,分析不同车道宽度在实际交通背景下的运行状况,为研究成果的提供重要的数据支撑。,2、调查概述,四、交通流调查分
12、析,2)调查范围,快速路取平均车道宽度3.75米、3.25米对比调查。主干路、次干路取平均车道宽度3.75米、2.8米对比调查。调查时间段为5:00-10:00,16:00-22:00,分平常日及高峰日进行,涵盖了道路实际交通运行的典型时段。,北四环中关村一桥,东直门北小街,菜户营桥南,广安门桥下,德外大街,北三环蓟门桥,中关村南大街,车公庄大街,西直门外大街,3、车道宽度对通行能力影响分析,四、交通流调查分析,1)调查方法,流量调查主要采用视频录像法及现场调查法,选择的交通量调查点为其它因素干扰较小段,统计分析全路段的实际车辆通过特性。视频录像法将摄制到的录像重新播放,按照15mim(或5m
13、in)间隔以人工来统计交通量。调查分方向统计,并将车型分为小客车、大客车、公交车、铰接车、小货车、大货车,按相应的折算系数换算在标准小客车(pcu)分析。,视频录象法,现场调查法-雷达枪测速,3、车道宽度对通行能力影响分析,四、交通流调查分析,2)交通量调查,对北四环(中关村一桥)、北三环(蓟门桥)、西外大街等7条道路进行了流量调查,调查时间段为5:00-10:00,16:00-22:00,全天共11小时,调查结果如下:,3、车道宽度对通行能力影响分析,四、交通流调查分析,3)车道宽度对通行能力的影响分析,根据交通流基本理论及格林息尔治研究结论,模型可表达为:,该函数没有考虑横向影响因素,交通
14、流量Q只与纵向因素直接相关,即Q是仅仅是速度V的函数。当交通流量为零时,对应有两个速度值:最大速度即为畅行交通流的车速,对应图中的Vf值,速度为零的点则表示交通流处于阻塞状态;当速度等于Vf/2时,交通流量取最大值为KjVf/4。,在实际工程中,横向影响将改变车辆的纵向参数(速度V)的特性,致使不同车道宽度在一定交通条件下的模型曲线发生改变。车辆行驶过程中的横向影响主要与以下两个因素有关:,四、交通流调查分析,3、车道宽度对通行能力影响分析,3)车道宽度对通行能力的影响分析,选取车流密度较大时间段作为研究对象,计算各在不同行车速度下,不同车道宽度的实际通过交通流量值,其中速度为抽样调查的平均值
15、,交通量以5min流率进行核算,结果如右侧表格所示:,当速度小于50km/h时,两种车道宽度下单车道的实际车流量相差不大,数值总体较为接近;当车速大于60km/h,车道缩窄后,对实际的交通流量有所影响,车速越高,影响程度越大,当车速为65km/h时,3.25m宽车道的实际最大流量比3.75m宽车道减少约7%。,参考公路路线设计规范,一般考虑较高服务水平下的最大服务交通量作为其设计通行能力。而在道路实际投入使用中,随着交通量的增长其服务水平会有所下降,尤其是发达城市市区内的道路,道路资源紧张,交通拥堵严重,实际车辆的通行速度将比设计车速低,其服务水平也会降低。对于此类道路,实际运行车速多小于60
16、km/h,可以考虑适当缩窄车道,在一定程度上降低道路的服务水平,提高其最大服务交通量,可以保证与同等交通条件下的3.75m宽车道通过交通量相同。,两种车道宽度下流量的最大值基本一致,均在2000pcu/h/ln左右,对应的车速在40km/h左右。,4、车道宽度对行车速度影响分析,四、交通流调查分析,1)调查方法,车速调查主要采用视频法并配合雷达测速枪,对行车速度进行抽样调查,调查点位置与流量调查点位置相同。,2)车速调查,结合流量调查,分析调查路段在5:00-10:00及16:00-22:00时间段内速度的分布情况,并计算15%位速度及85%位速度值。,7条道路共调查样本数2869个。,4、车
17、道宽度对行车速度影响分析,四、交通流调查分析,3)车道宽度对车速的影响分析,调查发现,针对目前北京交通状况快速路平均车速是在45km/55km/h之间,85%位平均车速是55km/h,15%位平均车速是35km/h左右,车辆实际运行速度不大,基本在55km/h以下,大部分时间段在30-55km/h范围内运行。,4、车道宽度对行车速度影响分析,四、交通流调查分析,3)车道宽度对车速的影响分析,研究不同车道宽度,相同流量下车辆运行的平均速度,可以在其它因素相同的情况下,体现车道宽度对交通运行速度的影响。,交通流率达极大值时(约1900-2000pcu/h/ln),两车速度基本相同。,交通流率处于1
18、6001800pcu/h/ln时,此时处于限制流状态时,速度约2128km/h,两车道基本相同;同样流量的自由流状态时,速度约5774km/h,此时3.75米宽车道速度比3.25米高,相差413.4。,交通流率处于1500pcu/h/ln以下时,限制流状态速度进一步降低,车流处于拥挤状态,两车道速度趋于一致;,自由流状态下由于密度很低,车道宽度不再明显影响车速,按抽样调查数据,表现为速度均大于70km/h。,汇报主要内容,一、项目概述,二、国内外研究现况,三、研究方法及技术路径,五、交通安全调查,六、研究结论与建议,四、交通流调查及分析,1、交通事故调查,五、交通安全调查,1)二三环改造前事故
19、对比,取单位长度、单位交通流量下的事故发生量作为衡量道路安全性能的指标,二环路指标参数为0.0285起/(公里万辆),三环路相应的指标参数为0.0291起/(公里万辆),两者相差不到3%,从事故总量分析,两条道路的交通安全性非常接近,车道宽度3.5米的二环路与车道宽度3.75米的三环路道路安全性基本相同,车道宽度对事故的发生量影响不大。,1、交通事故调查,五、交通安全调查,1)二三环改造前事故对比,交通事故形态统计表,交通事故形态最多的为追尾事故,占整个交通事故量的69%,可能与车道宽度有直接关系形态为刮蹭的交通事故,占整个交通事故的16.05%,但刮蹭事故同样也是由多种原因引起的,分析中扣除
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