山區(qū)雙車(chē)道公路通行能力研究.pdf

1、我國(guó)幅員廣袤，地域遼闊，其中69％的國(guó)土面積為山區(qū)，特別是在西部的12個(gè)省市區(qū)中，山區(qū)所占的比例更是高達(dá)80％以上。雙車(chē)道公路作為國(guó)家和省內(nèi)的一般干線公路，是我國(guó)公路網(wǎng)中最普遍的一種公路形式。在西部地區(qū)，雙車(chē)道公路占公路總里程的95％以上，在公路網(wǎng)中發(fā)揮著巨大作用。 隨著西部大開(kāi)發(fā)的深入開(kāi)展，中央把交通建設(shè)作為西部大開(kāi)發(fā)的重中之重，將投資7000億元改善西部地區(qū)的公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，解決行車(chē)條件差、通達(dá)水平低的狀況。這是一項(xiàng)建設(shè)規(guī)模宏

2、大、投資規(guī)模巨大的基礎(chǔ)工程，要求各級(jí)部門(mén)在公路設(shè)計(jì)時(shí)，必須依據(jù)合理的公路通行能力、服務(wù)水平、道路線形等指標(biāo)來(lái)確定，防止工程投資的巨額浪費(fèi)和后期的生態(tài)災(zāi)難。但由于我國(guó)對(duì)于雙車(chē)道公路通行能力的研究，尤其是對(duì)山區(qū)雙車(chē)道公路通行能力的研究已滯后于工程實(shí)踐，不能滿(mǎn)足目前西部地區(qū)大規(guī)模公路建設(shè)的要求，因此交通部專(zhuān)門(mén)立項(xiàng)對(duì)山區(qū)雙車(chē)道公路通行能力展開(kāi)研究。 本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外雙車(chē)道公路通行能力的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和評(píng)述，特別是對(duì)美國(guó)道路通行能力手

3、冊(cè)(HCM)中的相關(guān)研究歷史及結(jié)論進(jìn)行了詳細(xì)分析，并回顧總結(jié)了我國(guó)在雙車(chē)道公路通行能力研究中取得的成果。在此基礎(chǔ)上，提出了雙車(chē)道公路雙向車(chē)道通行能力值小于單向車(chē)道通行能力值的兩倍這一有趣現(xiàn)象，并指出了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域中對(duì)雙車(chē)道公路通行能力、服務(wù)水平、道路線形影響等研究中存在的不足，確定了本論文應(yīng)該從數(shù)據(jù)采集和處理、通行能力理論分析、服務(wù)水平量化分析、道路線形影響等方面開(kāi)展研究。 研究中首次提出了運(yùn)用高精度GPS動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集儀對(duì)雙車(chē)

4、道公路上的超車(chē)行為進(jìn)行觀測(cè)，設(shè)計(jì)了根據(jù)駕駛員感受度來(lái)衡量超車(chē)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)后期數(shù)據(jù)處理得到了超車(chē)過(guò)程中兩個(gè)重要的可接受間隙參數(shù)—可超車(chē)車(chē)頭時(shí)距和可回車(chē)車(chē)頭時(shí)距的臨界間隙值，為定性和定量分析雙車(chē)道公路通行能力提供有力的數(shù)據(jù)支持；同時(shí)，還提出了觀測(cè)超車(chē)率的實(shí)驗(yàn)方法以及測(cè)量加速度干擾的實(shí)驗(yàn)方案，統(tǒng)一了計(jì)算加速度干擾的時(shí)間統(tǒng)計(jì)間隔，為雙車(chē)道公路的服務(wù)水平量化研究奠定基礎(chǔ)；最后還簡(jiǎn)單介紹了駕駛員問(wèn)卷調(diào)查法和仿真程序中模型參數(shù)標(biāo)定和驗(yàn)證的數(shù)

5、據(jù)采集方法。 根據(jù)超車(chē)實(shí)驗(yàn)得到了可回車(chē)車(chē)頭時(shí)距和可超車(chē)車(chē)頭時(shí)距的臨界間隙值分別為2.8s和8s，并得到了理論條件下雙向、單向車(chē)道的最小通行能力值，從而較好地解釋了雙車(chē)道公路雙向車(chē)道通行能力值小于單向車(chē)道通行能力值兩倍的原因；用可回車(chē)車(chē)頭時(shí)距臨界間隙值作為跟車(chē)車(chē)頭時(shí)距，建立了實(shí)測(cè)交通流量和跟車(chē)率的關(guān)系模型，推算出了雙車(chē)道公路通行能力值在2800-3100pcu/h之間，并參照仿真程序得到的通行能力值，最終推薦我國(guó)一般雙車(chē)道公路基本

6、路段的通行能力值為3000pcu/h。 本文提出了用超車(chē)率和加速度干擾這兩個(gè)參數(shù)作為分析雙車(chē)道公路服務(wù)水平的量化分級(jí)指標(biāo)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果，繪制出飽和度和超車(chē)率、飽和度和加速度干擾之間的關(guān)系圖；并根據(jù)它們關(guān)系中的特征點(diǎn)，將雙車(chē)道公路的服務(wù)水平劃分為4個(gè)等級(jí)，相應(yīng)地給出了各個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的平均速度、飽和度、服務(wù)流量等參數(shù)的取值范圍；最后對(duì)駕駛員問(wèn)卷調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，認(rèn)為使用超車(chē)率和加速度干擾對(duì)服務(wù)水平進(jìn)行劃分的方法符合駕駛

7、員的感受情況。 文章在分析平縱線形對(duì)車(chē)輛動(dòng)力性能影響的基礎(chǔ)上，定義了有效曲度和有效梯度2個(gè)新概念，并給出了相應(yīng)的計(jì)算方法。根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)有效曲度和有效梯度進(jìn)行了等級(jí)劃分；按照不同有效曲度和有效梯度的組合構(gòu)造了不同的道路線形，利用仿真程序，得到了不同道路線形條件下的流量—速度曲線和流量—跟車(chē)率關(guān)系圖，根據(jù)推薦的跟車(chē)率最終得到山區(qū)不同道路線形條件下的雙車(chē)道公路通行能力值和平縱線形對(duì)雙車(chē)道公路的修正系數(shù)。 最后，論文總結(jié)