城市支路的最小直线长度分析

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城市支路的最小直线长度分析
 
              (西南交通大学 交通运输与物流学院,四川 成都 610031
  方白羽智枭我国城市道路规划与设计中往往忽略支路的重要性,支路网存在支路系统不完善、密度低、规模布局不合理等问题。为了配合主干路,支路通常处于被动地位。而城市支路的设计更是缺乏统一标准,不合理的支路系统将影响主次干路与支路间的协调作用,使整个城市道路网络运营效率降低。笔者从驾驶员心理感受、操作的方便性、速度调整三个方面研究了支路应该满足的最小长度。最后针对城市支路存在的一些问题提出了对应的建议。从而为支路的规划和设计提供一定的规范和标准。
关键词:城市道路支路;心理感受;操作方便性;速度调整;直线线性;最短长度 
Analysis of The Length Based on the Road Linearity of the City Road Branch 
                    YANG Hui
Transportation and Logistics InstituteSouthwest Jiaotong University, Chengdu 610039,Sichuan,china
Abstract: 发文稿纸Our country usually ignores the importance of road branch in planning and design of city road, in the network. There exists some problem in network of branch system such as incompletion ,low density ,irrationality of  layout and so on, Branch road often stays in a passive position in order to match the arterial road. The design of the city branch is lack of uniform standard. Unreasonable branch system will affect the coordination effect between arterial road and branch road and reduce the efficiency of road network. The author research the shortest length of branch road from three perspective of driver's psychological feel and convenience of the operation and the adjustment of speed .Finally, the author put forward some suggestions so as to provide a certain amount of specifications and standards for planning and design
Key wordscity branch road; psychological feeling; convenience of operation; adjustment of speed ;linear characteristics; the shortest length
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我国城市道路级配比关系不合理。相比国外,我国城市支路里程占城市道路总里程的比例明显偏低。目前在城市道路规划中对支路的重视不够,而支路在城市路网中起着十分重要的作用,就像人体的毛细血管一样。针对支路存在的种种问题,许多国内学者也进行了相关研究,并取得了一些成就。文献[1]首先指出了我国支路系统存在的问题,总结了支路的功能划分,详细分析了支路再城市交通中的功能,并对依据不同服务功能对支路进行分类,分析了不同支路承担的具体作用和使用范围。文献[2]将微循理论应用于交通领域,研究表明支路网交通具有自身发展的内在规律,并给出了支路网规划建设的7条原则。学者刘冰、张健等对城市支路的作用及支路网系统存在的问题进行了研究。
不难看出,国内关于城市支路研究的文献都是从比较宏观的层面对支路的作用、分类、实际规划中的注意事项等进行研究。目前,对支路的研究仅仅停留在定性分析上,没有具体的定量标准,也缺乏相关道路标准。基于此,笔者通过借鉴公路线性研究方面的成果,对城市支路的长度进行了分析。本文主要从驾驶员心理感受,操作的方便性及速度的调整三个方面探讨了城市支路满足的长度条件,最后从宏观和微观角度提出了相关建议。
1城市支路长度分析
支路为主次干路联系各居住小区的连接线路解决局部地区交通,直接与两侧建筑物出人口相接,以交通集散功能为主,兼有服务功能3。 发达的支路网系统能有效地减轻主干路的交通负荷。根据城市支路所处区域的不同以及服务对象差异,可以将支路分为三级:交通性支路;生活性支路;慢性支路。本文研究的为交通性支路,并且假定其线性情况为直线。综上,我国对支路长度没有统一规定,并且缺乏相关的理论基础,因此有必要对支路的长度进行系统研究。
    本文对城市支路长度的研究基于一个假设:城市支路线性形状为直线。由于支路长度比较短,通常是连接主次干路的规模较小的中间过渡性道路,道路线性一般为直线或近似直线。因此本文的假设比较符合实际情况。
1.1驾驶员心理
由于支路太短而导致车辆停车等待的频率增加,严重的甚至会引起驾驶员失去耐性。从驾驶员的心理来说,交叉口间距越长越好,这样可以减少交叉口等待通行时造成的延误。但
交叉口间距过短即驾驶员在接入路段的行驶时间过短会导致驾驶员心理急躁,这样无疑对交通安全是有害的。所以,从驾驶员心理角度来说,存在行驶的最短时间,当低于这个下限(最短时间)时,驾驶员将会产生急躁,不平衡,急切的心理。车辆加速,减速,不但加重了发动机的工作负荷,而且十分耗油,使得驾驶员从心里上更不愿意接受交叉口路段长度过短这一事实。因此考虑这一因素,为驾驶员提供一段平稳运行的时间t, t的取值根据不同的道路等级而不同,即t与道路的设计速度有关。考虑驾驶员的视觉反应,心理承受能力和汽车的性能,根据道路交通系统中驾驶行为理论研究,并参考线性设计中的相关指标,取t=10 s4架空电线〕而最长稳速行驶时间不宜超过70 s5。以下是驾驶员心理感受和平稳行驶时间的关系图                 
1 驾驶员心理感受和平稳行驶时间的关系 新上海影都
Fig1  Relationship Between Psychological Feelings of Driver And Smooth Running Time
即城市直路应满足公式:
  其中,V—城市支路设计速度(km/h);t—驾驶员心理接受范围时间(s)。
1.2操作的方便性
    日本有关研究表明:保证驾驶员操纵方向盘不感到困难的形成长度至少有6s的行驶时间,这是因为往一个方向转动方向盘最少需要3s6驾驶员经主次干路进入支路后,通过支路再进入主干路,在这个过程中涉及到车辆方向的两次变化,如下图:
2 车辆通过支路的方向变化
Fig1  The Alteration of Direction When Cars go Through The Branch
  另外,根据经验,为便于驾驶操作,汽车在任何一段线形上行驶时间都不应短于3s7支路长度至少应该满足如下要求:
  式中:分别为支路与主干路连接部分的曲线半径(m)。
1.3满足速度调整需要
  当车辆由主干路进入支路时,由于主干路和支路的设计速度不同,车辆将会有一个车速调整的过程。由图2可知,车辆选择路径1或路径2通过支路,从线性角度可将支路看作两个相邻曲线之间的直线部分。在道路系统中,人、车、路、环境是一个有机的整体,四个因素相互作用、相互影响、相互协调。主干路和支路的设计要求、道路环境、交通环境都有较大的变化,驾驶员进入支路后接收到各种信息将会进行减速,并且驾驶员对车辆的操作
具有滞后性。因此,支路的长度应满足驾驶员经主干路进入支路最终速度减为零,寻主干路车辆间隙(或绿灯时间)的过程。如下:
  式中:—驾驶员接受刺激,感知,并作出判断的时间(s);—考虑车辆制动性能结合一般驾驶员感觉舒适的减速度值(m2/s);其他同上。
    支路行驶车辆与主干路及公路相比,支路车辆少速度慢,驾驶员相对比较放松,车辆的减速通常是自然状态下驾驶员感觉较为舒适的状态进行。因此,支路减速度可适当取小。
2 针对城市支路提出以下建议
宏观层面上
1重视支路的规划和建设,完善路网等级配比。在现阶段,我国城市支路网的规划建设明显滞后于干路系统,支路网规模明显偏小,支路网密度大大低于干路网密度8。因此应加大支路网的建设,从少而稀到多而密,完善路网系统。
2理清支路的服务功能。根据支路的功能作用可以分为交通性支路,生活性支路和特殊支路。在我国普遍存在对支路功能认识不足,支路功能紊乱,本末倒置的现象。支路的集散作用被次干路取代,交通性支路由于非机动车和行人过多导致驾驶员无意愿在支路行驶,从而弱化了交通集散的功能。在路网的规划中,应根据不同的特点来定义支路的功能,采取不同的方式对其进行规划。
3结合周边地区的用地模式和其它交通方式综合考虑支路网的规划和建设。支路的规划不单是对整个道路路网的规划和完善,它还应考虑周边的用地模式和其他的交通方式等带来的影响。在路面交通拥堵的情况下发展起来的轨道交通,BRT等都使支路的作用和功能发生变化。
从微观层面上
1针对不同服务功能的支路对其道路结构进行规划。目前我国很多支路的机动车道都千篇一律地保持着3.75的路宽,严重浪费道路资源。连接工厂、港口以货运交通为主的支路,车道可以设计宽一些。而市中心和连接小区的支路以小汽车为主,机动车道可以相应的窄一些。其次,对支路道路结构的优化还包括红线宽度,人行道宽度和支路长度等。
2对支路的线性设计。支路最好设计成直线或近似直线,这样可以保证驾驶员有更好的视野,能预知主干路车辆,减少交通事故。和主次干路一样,支路的线性特征直接影响到驾驶员的感受,通行能力,延误等。甚至线性设计上的缺陷会引起交通事故,因此在支路线性设计方面,应注意平曲线半径的取用,支路长度的范围,纵断面设计等。
3对支路加强交通管理。对交通混合程度大,秩序混乱的支路应加强管理,如加分隔设施,协警现场疏导车流,增加道路标志对行人和驾驶员进行引导。
3结语 
本文借鉴公路长度研究成果,从驾驶员心理感受、操作的方便性、速度调整的需要三个角度分析了支路应该满足的长度条件。在实际的规划中,应该综合考虑到多方面的因素并结合城市各自的特点。最后针对当前我国城市支路存在的问题,从宏观和微观量方面提出了建议,对城市的规划和道路网的规划有借鉴意义。通过支路长度的研究为城市道路规划研究提供理论基础。
参考文献:
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[1] 李开国支路规划设计若干问题研究[J].城市交通,200753):34.
[2]周江评微循环理论与支路交通[J].城市交通,2010图书馆学会,83):41-49.
[3] CJJ37-90, 城市道路设计规范[S]
[4]庄志强,王京元高等级公路沿线单位搭接道口的间距分析[J].交通工程与运输,2001,1:152
>金属材料

本文发布于:2023-08-16 05:32:15,感谢您对本站的认可!

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