城市快速路“客货分离”路段交通特性研究
2020-02-25蒲文培
蒲文培
(重庆交通大学,重庆 400074)
0 引言
随着国民经济的发展,我国城市人口大规模增加,城市化进程大大加快,城市的规模也不断加大。城市化扩张也给交通带来了一系列道路交通拥挤、城市服务水平下降的叫他那个问题。为了缓解城市化带来的交通压力,各地开始新修道路以提高车速,缩短运行时间,城市快速路可大大节省城市各个区之间的通行时间。城市快速路系统是城市大运量快速交通走廊,是城市道路系统的主骨架。在城市路网架构中占据重要地位的城市快速路是已逐渐成为城市的“主动脉”,它承担着疏解交通、满足日常通勤需求的重要任务。
由于公路运输需求就有客运需求也有货运需求,变导致了自发性的客货混行。客运车辆和货运车辆之间存在性能差异,会对到道路的交通特性和安全造成影响。在有限的城市资源背景下,许多城市推行了“客货分离”的管控措施,通过分离不同车辆性质来提高道路的通行效率和行驶安全。本文主要研究在实行“客货分离”之后的城市快速路交通特性。
1 国内外研究现状
1.1 国外研究现状
1934年,Green shield首次提出了宏观交通流模型,也是最经典的基于统计理论的模型。在此基础上,许多学者也提出了许多经典的交通流模型。[1]HCM和《交通工程学》总可通过自由流和高峰小时流率计算路段的通行能力。国外学者对快速路得出,快速路的通行能力服从Lognormal和Gamma分布。[2]
1.2 国内研究现状
2007年郭继福和陈大山等人对快速路交通流实测数据进行交通流特诊参数的标定,发现快速路的交通流模型应采用VanAerde模型。[7]2018年,孔德文通过跟驰模型分析了不同大型货车比例对高速公路的交通特性的影响,得出了基于大型车比例的交通改善措施。
到目前为止,国内外学者对快速路的交通特性研究基本集中于道路通行能力和基于速度和密度大额交通流特性研究,对基于“客货分流”的快速路的交通流特性研究颇少。
2 交通流理论
交通流模型有速度、密度和流量三参数组成,三参数并不是固定不变的,而是随着到时间、空间气候等发生变化,经典的交通流模型可表示为:
q=ku
其中:q——流量(量/h);
u——车流的区间车速(km/h);
k——交通密度(量/km)。
为了研究和实验的方便,人们通常采用速度-流量、速度-密度等模型。本文由于采集数据的有限性,主要研究速度-流量模型中交通流量和车辆速度。
3 交通特性分析
本次数据采集选择的是某市实行“客货分离”的内环快速路。改快速路为双向六车道,中间有隔离带,道路右侧有应急车道。该市内环快速路实行在不同时段对不同车辆实行交通管制,其中实行“客货分离”路段要求大型车辆(通行证要求时间除外)在高分时段(7:00-9:30、16:30-19:00)不得进入。
本文通过利用无人录制视频的方式,对实行“客货分离”道路的某一路段进行三个时段的交通数据采集,每个时段采集两小时数据:分别为早高峰时段、午间时段和晚间时段。
3.1 交通量及车辆组成
根据三时段的调查:路段高峰时期车辆组成基本为客车;路段的最左侧车道较其他两个车道交通量较大,且车辆组成情况单一,基本为客车;路段货车在晚间时段货车比例大,主要集中在中间车道和最右侧车道。
3.2 车速统计
为了方便统计,本文分别讲不通时段的各个车道进行命名,早高峰最左侧车道为MⅠ、MⅡ、MⅢ;间时段分别为:NⅠ、NⅡ、NⅢ;晚间时段分别为:EⅠ、EⅡ、EⅢ。
根据客货分离路段不同时段的车辆行驶速度统计可知:早高峰时段最右侧车道测得的整体车速最大、其次为中间车道、最右侧车道测得的车速最小;午间时段最左侧车道测得的车速最大、最右侧车道的车速较中国车道的车速略大;晚间时段最左侧车道测得的车速最大、中间车道的车速较最右侧车道的车速略大。对同一条车道的不同时段进车速调分析:三条车道均为晚间时段的整体车速最大,其次为中间车道,最右侧车道的车速最小。
3.3 车头时距统计
本文对内环快速路“客货分离”路段的不同时段各个车道的车头时距:早高峰时段车头时距基本为1s、2s、3s;午间时段车头时距发生了变化对比路段的车头时距在各个车头时距均有分布,尤其是最右侧车道,车头时距大于10s的车辆比例超过了40%;晚间时段,在≤3s区间集中度减小,在4s<车头时距<7s的区间略微增加。
3.4 速度-车头时距关系
由于本文调研时间及样本量的限制,无法进一步分析“客货分离”路段速度-流量关系,本文主要利用spss分析车速度-车头时距关系,由于最右侧车道到达的离散型太大,无法行车车队车队,故本文主要研究最左侧车道和中间车道速度-车头时距关系。
拟合公式:y1=0.0023×2-0.2057×+6.4231,R2=0.9744>0.95
y2=0.0026×2-0.2225×+6.6142,R2=0.9829>0.95
式中:y1——最左侧车道车头时距,单位:s;
y2——最右侧车道车头时距,单位:s;
x——车浪行驶速度,单位:km/h。
4 结语
本文结合城市快速路“客货分离”交通数据,统计并分析了交通量及道路车量组成、行驶速度和车头时距。最后再根据分析处理后的数据得出了不同车道速度-车头时距关系图,为后续,车市快速路“客货分离”路段交通特性及安保改善提供理论依据。。