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關(guān)鍵詞:城市道路;交叉口;交通組織;優(yōu)化設(shè)計
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
交叉口是道路系統(tǒng)的重要組成部分,是道路交通的咽喉。但目前交叉口存在行車速度低、事故率高、交通擁擠甚至交通堵塞等弊病。因此,如何改善進行交通組織設(shè)計水平及減少交通事故發(fā)生勢在必行。
一、城市道路交通組織設(shè)計的重要性
城市道路交通組織設(shè)計是運用交通工程技術(shù)和管理手段,系統(tǒng)地對區(qū)域內(nèi)道路進行交通分析;根據(jù)道路功能,組織、協(xié)調(diào)、疏導交通流,平衡道路交通流量,使道路通行能力與交通流量基本協(xié)調(diào),緩解交通需求矛盾。
常規(guī)的道路工程設(shè)計,只是依據(jù)規(guī)劃對道路工程本身進行幾何設(shè)計,對影響道路使用質(zhì)量的交通組織設(shè)計未予足夠重視,當建成道路發(fā)生交通堵塞或存在交通安全隱患時,交通管理部門只能做些“疏導”管理工作,不能從根本上解決存在問題。實際上,道路在使用過程中,由于使用條件不同,吸引的交通流也不同,交通流對道路的需求是千差萬別,特別是中心城市區(qū)道路的改、擴建時,道路工程若不做好交通組織設(shè)計,等道路建成后發(fā)生問題時再想法進行拓寬改造,則恐難實施,不僅對整個交通系統(tǒng)造成嚴重影響,而且存在工程重復建設(shè),造成資金浪費等諸多問題。交通組織設(shè)計有別于“交通工程設(shè)計”與“交通設(shè)施設(shè)計”,是近年來為改善城市交通,提高交通效率而提出的“交通設(shè)計”的一個組成部分。交通組織設(shè)計的重要性在于:做好交通需求分析,合理組織區(qū)域交通,充分發(fā)揮路網(wǎng)功能,保障交通安全。
二、城市道路交通組織設(shè)計的目的
道路交通組織設(shè)計的目的就是使車輛在整個研究區(qū)域的路網(wǎng)上的運行更有序,從而最大限度地節(jié)約道路資源,并使車輛的總體運行時間最短,實現(xiàn)研究區(qū)域內(nèi)交通的良性運行。
理想的交通組織涉及了城市規(guī)劃設(shè)計、道路工程設(shè)計、交通管理三個領(lǐng)域的知識,道路交通組織設(shè)計的成果是從道路規(guī)劃開始,貫穿于城市規(guī)劃、道路方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、道路交通工程設(shè)計以至于道路交通管理的整個階段。它為道路設(shè)計提供交叉口的形式、道路進出口的設(shè)置、路段的單雙向交通,為交通標志的設(shè)置、交通管理,為道路所劃分的每一個交通單元的建筑開口的選擇提供可靠的依據(jù)。
根據(jù)交通組織設(shè)計成果來建設(shè)、管理道路,使交通流更均衡,合理地利用道路資源,避免道路資源的浪費,避免路段或結(jié)點道路資源缺少和造成擁堵,即使道路建成后出現(xiàn)問題,也可用較少的資金解決。
三、道路交叉口的交通組織設(shè)計
交叉口的通行能力是決定道路通行能力的關(guān)鍵,交叉口的交通狀況良好與否,對路網(wǎng)上的交通狀況有著重要影響。改擴建道路沿線交叉口的交通組織設(shè)計作為保證沿線交通組織總體方案得以實現(xiàn)的基本手段,是交通組織設(shè)計的重要內(nèi)容。因此,完成道路及網(wǎng)絡(luò)的交通組織工作后,應(yīng)進一步分析道路網(wǎng)內(nèi)各交叉口的交通組織情況,進行交叉口的交通組織及設(shè)計工作,這是交通組織最基本,也是最必須的工作,是前述各項工作的最終落實。
交叉通組織設(shè)計以保證主干道上的交通暢通及主干道與其他交通干道的連接順暢,同時兼顧周邊地區(qū)其它道路的交通狀況為原則;以交通量預測資料、交叉口的規(guī)劃形式和橫向道路的規(guī)劃寬度等作為依據(jù)。該項工作的主要內(nèi)容是根據(jù)交叉口和路段協(xié)調(diào)的原則進行交叉口的渠化,并根據(jù)信號配時試算來檢驗渠化方案的效果。交叉口拓寬設(shè)計應(yīng)注重提高通行能力,有利于改善交通秩序,保證道路全線及工程地區(qū)道路網(wǎng)上的交通安全、暢通,同時也應(yīng)避免拓寬使交叉口面積過大而造成車輛行駛距離過長等不利情況。在進口車道數(shù)的確定中,應(yīng)考慮其與路段車道數(shù)的匹配,使在信號配時條件下的進口道通行能力與路段通行能力均衡,以避免資源的浪費或造成交通擁擠。車道功能的劃分則應(yīng)根據(jù)流量流向預測資料來決定。以達到提高主要道路通行能力的目的。
四、城市道路交叉通組織優(yōu)化方法
1、路口放行方法設(shè)計
路口放行方法的確定,指特定路口機動車放行方法與非機動車放行方法的組合。近年來,在交通管理實踐中,我國許多城市根據(jù)自身管理特點,綜合考慮機動車、非機動車、行人通過交叉口時的特點和要求,對放行方法進行實踐和研究,形成以下4種模式:時間分離放行法,即非機動車按行人相位放行模式空間分離放行法,即非機動車按機動車相位放行模式時空分離放行法,即非機動車禁駛區(qū)放行模式綜合放行模式。需要注意,一個城市中最好只設(shè)計1種放行方法,最多不宜超過2種,如果1個交叉口1種走法,道路使用者將無法適應(yīng),其結(jié)果必定造成交通秩序混亂。
2、交叉口渠化設(shè)計
交叉口渠化,指對同一平面上行駛的各種交通流,采取各種物理分離的措施,可使不同速度的交通流按所劃分的車道“各行其道”,互不干擾。渠化是交通組織優(yōu)化的重要手段之一。渠化的主要目的是規(guī)范車輛行駛、減少車流沖突、保護行人和自行車等慢行交通。交叉口渠化設(shè)計的作用是明確不同交通流的空間路權(quán),重點是控制沖突點的位置,做到“寸土必爭”,盡量減少交叉沖突點的個數(shù)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為交織沖突點,提高路口通行能力。常用的渠化手段有交通島、隔離墩、交通標志、地面標線、車道劃分、路口拓寬等。
3、交叉口信號優(yōu)化設(shè)計
交叉口的信號設(shè)計很重要,它可以有效減少路口內(nèi)的沖突點,控制路口內(nèi)沖突,明確不同流向、不同種類交通流通過路口的時間權(quán)。根據(jù)放行方法和渠化設(shè)計確定信號相位,根據(jù)路口沖突情況和路口內(nèi)空閑時間最少的要求確定信號相序,根據(jù)各流向上到達的流量情況確定信號配時及周期,做到“分秒必爭”。
4、電子監(jiān)控的設(shè)計
為疏導交通、減少交通事故、保證行車安全提供研判依據(jù),一般采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在主要交叉路口、重要單位門口、車流量大而快的城市道路、易發(fā)生交通事故的路段、車輛違法行為集中的路段等必須設(shè)置,監(jiān)控范圍要保持畫面清晰,晚間使用時需有照明設(shè)施。其實,城市車流向有一個規(guī)律,一般街道或車流量較小的街道,其車流向占據(jù)較大比例的是主要交叉或交通流量大的路口。因此,若先控制了一般或車流量小的交叉路口,也就控制了主要交叉路口和交通流量大的路口。
5、優(yōu)化方案仿真及評價
由于信號交叉口的交通組織優(yōu)化中涉及道路的物理改造(如渠化中的路口拓寬、交通島、隔離墩和地面標線等),一旦調(diào)整,短期內(nèi)很難恢復。另外,交叉口的連續(xù)功能決定了一旦優(yōu)化方案不切實際,勢必影響整個道路及周邊路網(wǎng),造成交通擁堵。所以建議在條件允許的情況下,在優(yōu)化方案實施前最好利用仿真對優(yōu)化方案做一個評估,在確定方案確實可行的情況下再予以實施,以免對道路交通及周邊路網(wǎng)產(chǎn)生負面影響。
伴隨計算機技術(shù)的成熟而發(fā)展的交通仿真,從產(chǎn)生之初就得到很好的重視和發(fā)展,目前世界上有很多成熟的交通仿真軟件。交叉口仿真屬于微觀仿真范疇,微觀仿真軟件的代表是VISSIM,它是由德國PTV公司開發(fā)的城市道路交通流仿真軟件,被廣泛運用于優(yōu)化交通區(qū)域內(nèi)的交通行為評估、輕軌系統(tǒng)并入城市道路網(wǎng)絡(luò)的可行性分析、公共汽車及輕軌車站規(guī)劃容量和效果評價,還可用于公交專用道等優(yōu)先措施的分析。關(guān)于交叉通組織優(yōu)化方案的評價,常用的指標有路口通行能力、平均等待時間、平均行車速度及車輛排隊長度等。
結(jié)束語
信號交叉口是我國城市道路交叉的重要形式,業(yè)界專家學者對其進行了廣泛而深入的研究,特別是國外,在交叉口渠化及信號設(shè)計方面形成了一套成熟的理論。但由于國外的道路運行情況和國內(nèi)有著本質(zhì)的區(qū)別,不存在機動車和非機動車混行的情況,所以國外的道路渠化及信號設(shè)計理論很難直接應(yīng)用于我國。國內(nèi)的相關(guān)研究主要集中在信號優(yōu)化設(shè)計方面,至今還沒有形成完整的關(guān)于信號交叉口優(yōu)化設(shè)計的系統(tǒng)理論。
參考文獻
[1]崔新書.城市道路交通組織設(shè)計探討[J].城市道橋與防洪,2011(6):21-26.
關(guān)鍵詞:城市道路;交通組織;優(yōu)化設(shè)計
Abstract: In the city area, through large-scale civil engineering means to solve the problem of traffic jams by land use, economic investment and other factors. Through a series of optimization design of traffic organization, such as: regional traffic organization optimized design, intersection, pedestrian crossing optimization design and operation of traffic management measures, to improve traffic conditions in the city, especially to alleviate the city center area traffic congestion, have investment little, the effect of significant features. This paper focuses on the intersection and trunk road pavement design optimization, and analysis of an example to demonstrate the feasibility of optimized design, and strive to achieve a reasonable, economic purpose.
Key words: City Road; traffic organization; optimization design
中圖分類號:U491 文獻標識碼:B文章編號:
1 交通組織設(shè)計的重要性
城市道路交通組織設(shè)計是運用交通工程技術(shù)和管理手段,系統(tǒng)地對區(qū)域內(nèi)道路進行交通分析;根據(jù)道路功能,組織、協(xié)調(diào)、疏導交通流,平衡道路交通流量,使道路通行能力與交通流量基本協(xié)調(diào),緩解交通需求矛盾。
常規(guī)的道路工程設(shè)計,只是依據(jù)規(guī)劃對道路工程本身進行幾何設(shè)計,對影響道路使用質(zhì)量的交通組織設(shè)計未予足夠重視,當建成道路發(fā)生交通堵塞或存在交通安全隱患時,交通管理部門只能做些“疏導”管理工作,不能從根本上解決存在問題。
實際上,道路在使用過程中,由于使用條件不同,吸引的交通流也不同,交通流對道路的需求是千差萬別,特別是中心城市區(qū)道路的改、擴建時,道路工程若不做好交通組織設(shè)計,等道路建成后發(fā)生問題時再想法進行拓寬改造,則恐難實施,不僅對整個交通系統(tǒng)造成嚴重影響,而且存在工程重復建設(shè),造成資金浪費等諸多問題。
交通組織設(shè)計有別于“交通工程設(shè)計”與“交通設(shè)施設(shè)計”,是近年來為改善城市交通,提高交通效率而提出的“交通設(shè)計”的一個組成部分。交通組織設(shè)計的重要性在于:做好交通需求分析,合理組織區(qū)域交通,充分發(fā)揮路網(wǎng)功能,保障交通安全。
2 交通組織優(yōu)化的基本思路
2.1保持交通連續(xù)
交通連續(xù)是搞好交通秩序管理的根本保障。保持交通連續(xù)即保證大多數(shù)人在交通活動過程中,在時間、空間、交通方式上不產(chǎn)生間斷。例如,在交通路口渠化方面,路段上的行車道要對應(yīng)路口直行導向車道,以保證直行車流不變換方向;路口進口導向車道要對應(yīng)出口車道,以保證車流通過路口連續(xù);信號燈實現(xiàn)綠波帶,以保證車流通過整條道路時間上連續(xù);路段天橋建在換乘的公交站之間,以保證換乘連續(xù)等等。交通連續(xù)組織得好,可以使行人流量減少、車流行駛有序,同時可以減少許多交通違法行為,改善路面交通秩序。
2.2減少交通沖突
當兩股不同流向的交通同時通過空間某點時,就會產(chǎn)生交通沖突。而該點即為沖突點,交通沖突可分為交叉沖突、合流沖突、分流沖突、穿插沖突、縱向沖突等。交通沖突是產(chǎn)生交通延誤和交通事故的根源。我國的城市交通是典型的混合交通,各車種、各流向的交通沖突嚴重,減少各種交通的沖突,有利于改善交通秩序,避免交通事故的發(fā)生。
減少交通沖突主要是要使不同流向、不同種類的交通流應(yīng)在交通空間和時間上分離??臻g分離靠交通標志、標線來實現(xiàn),時間分離靠信號相位分配來完成。
2.3均衡交通負荷
城市的用地性質(zhì)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、出行習慣等,決定了城市路網(wǎng)中交通流存在時間和空間上的不均勻性,為了充分、合理和科學地使用現(xiàn)有道路,必須設(shè)法使交通負荷均衡。即通過對交通流進行科學的調(diào)節(jié)、疏導,使路網(wǎng)各點交通壓力趨于大小一致,不至于由于在時間和空間上的不平衡而造成交通擁堵。
2.4突出以人為本
“以人為本”是現(xiàn)代城市交通管理的最根本的原則。交通組織設(shè)計,不能僅從方便管理出發(fā),而是必須優(yōu)先考慮大多數(shù)人出行問題,特別是弱勢群體的出行,如行人交通、自行車交通與殘疾人交通等。要轉(zhuǎn)變觀念,不能把設(shè)計、管理的著眼點單純地放在車行道上,在路口和大型交通集散點行人和非機動車的交通組織應(yīng)給予充分的重視。交通組織調(diào)整,應(yīng)以方便大多數(shù)人出行為準則。
3 交通組織優(yōu)化的主要措施
3.1交叉口優(yōu)化設(shè)計基本內(nèi)容
3.1.1平面交叉口基礎(chǔ)資料的采集和整理
對于新建的城市道路交叉口設(shè)計,因沒有現(xiàn)狀的交通資料數(shù)據(jù),只有規(guī)劃道路等級、設(shè)計車速、道路寬度、車道數(shù)、道路沿線的規(guī)劃用地性質(zhì)、片區(qū)的規(guī)劃人口以及設(shè)計年限內(nèi)預測的交通量等基礎(chǔ)資料。對于改建或者治理性的路口,需要對現(xiàn)狀交通量、道路等級、沿線現(xiàn)狀出入口、未來可能產(chǎn)生的交通量和交通管理進行一個詳細的資料收集。
3.1.2分析現(xiàn)狀道路交通安全存在的問題
交通安全存在的問題可能包括車輛交通組織、行人非機動車交通組織、公共交通組織、交通標志、標線和交通管理等方面。
3.1.3交通組織優(yōu)化設(shè)計
確定交叉口中心線。平面交叉口相交中心線在整個路口中地位很重要,通過局部調(diào)整線位或相交角度,可以使x形交叉路口或畸形交叉路口轉(zhuǎn)換成十字形交叉口,解決路口的通視性、通暢性和均勻性。2)設(shè)計左轉(zhuǎn)車道、直行車道、右轉(zhuǎn)車道、公交專用車道和自行車道等。路口處的交通通行能力一般是正常路段的0.5倍,所以為了能提高路口的通行能力,設(shè)置專用車道,增加路口處的車道數(shù)量是相當有必要的。根據(jù)交叉口的用地條件,通過拓寬路口道路用地紅線、壓縮道路綠化帶和車道寬度等手段,增加專用車道數(shù)量,設(shè)置減速車道,組織不同行駛方向的車輛在各自的車道上分道行駛,互不干擾。3)進行渠化交通設(shè)計,設(shè)置導流島和安全島。平面交叉口處交通量較大且路口范圍內(nèi)的用地許可時,應(yīng)作渠化交通設(shè)計,即采用交通島、路面標線等設(shè)施疏導車流和人流。渠化設(shè)計應(yīng)簡單明了,太復雜的設(shè)計容易使車輛誤行,反而降低其使用效率。導流車道的寬度應(yīng)適中,過寬會引起車輛并行,容易引起碰撞事故。導流島一般采用緣石圍成高出路面的實體島。如果島的面積較大,應(yīng)當劃分出行人通行部分和綠島部分;如果島的面積較小時,可采用路面標線。設(shè)置行人二次過街的安全島應(yīng)用防撞樁進行保護,防止機動車輛碰撞位于安全島的行人。交通島的端部應(yīng)做成圓形,且在入口端部處使用防撞桶,桶內(nèi)宜裝水或砂,桶身漆反光標線。
3.1.4設(shè)計交通標志、標線
在路口處應(yīng)當特別注意標志、標線的簡約、明了,盡量用圖表示,少用文字標注(路名牌除外),同一個牌的信息量不能過于龐大。交通島的周圍應(yīng)有合理的標志或標線設(shè)計,提示行人或車輛注意安全等。
3.1.5設(shè)計交通監(jiān)控系統(tǒng)
單個交叉口定時交通信號配時設(shè)計內(nèi)容應(yīng)包括:確定多段式信號配時時段劃分、配時時段內(nèi)的設(shè)計交通量、初始試算周期時長和交通信號相位方案、信號周期時長、各相位信號配時綠信比、估評服務(wù)水平及繪制信號配時圖。對于多個路口間距較均勻,信號配時設(shè)計應(yīng)當多考慮連續(xù)性,一路“綠燈”?!熬G波交通”是一種單向交通干道的信號協(xié)調(diào)控制,綠波設(shè)計的主要參數(shù)有周期長度、綠信比和相位差,其中相鄰交叉口之間的相位差是其關(guān)鍵設(shè)計要素。
3.2主干路輔道優(yōu)化設(shè)計方法
3.2.1輔道公交停靠站優(yōu)化設(shè)計
由于公交??空驹O(shè)置于輔道上,須考慮對輔道非機動車的影響以及主路進出輔道、單位開口進出輔路的影響。
設(shè)置方法主要是將公交??空菊九_設(shè)置于人行橫道上,非機動車在公交站臺處通過無障礙進入人行橫道。在人行橫道上開辟短距離非機動車道;根據(jù)主干道的設(shè)計車速,公交車在停靠站前方20米左右處進人輔道,給輔道上其它通行的機動車足夠交織段,公交車出站到進入主路同樣需要一段交織距離。
該設(shè)計模式主要適用于主干道車流量大,公交需求量高,且輔道非機動車較少,其寬度能夠同時容納一輛公交車與非機動車。
3.2.2輔道進出口優(yōu)化設(shè)計
輔道進出口設(shè)計包括主路車輛以及單位、小區(qū)車輛進出輔路的開口。主路與輔道之間綠化帶開口需考慮輔道周邊地塊是否有單位、小區(qū)開口或者是否需要停車,同時還需考慮輔路公交??空镜挠绊?。
首先考慮主路進出輔道開口設(shè)計方法,對于城市主干道,輔道的寬度一般大于5米,假定機非分割帶為3米,開口垂直寬度不能太大,一般不大于8米,通行寬度4米左右,如果寬度過大則有的車輛不遵守交通規(guī)則,造成輔道車輛逆行駛?cè)胫髀贰?/p>
然后對開口位置設(shè)計進行分析,輔道的進口和出口分開設(shè)置,且單位進出口與輔道開口錯開,在不影響單位進出、主路進出輔路,可以在公交??康膮^(qū)段外設(shè)置停車位,滿足停車需求。一般輔路有公交??空緯r需要在其前后20米處給予開口,并且輔道上有單位或者小區(qū)開口,并且相隔較近時需要協(xié)調(diào)考慮開口的位置及停車位的設(shè)置。
3.2.3組合優(yōu)化設(shè)計
路段輔道機動車與掉頭開口協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計:
城市道路中,某些交叉口間距較大,不能滿足路段上單位或小區(qū)機動車輛掉頭需求,且主干道上存在某些車輛需要通過掉頭進人輔道,所以有必要對路段掉頭車道進行優(yōu)化設(shè)計。
輔道開口設(shè)計與停車泊位設(shè)計方法在前文已描述,這里主要研究開口與掉頭車道之間的設(shè)計方法。路段設(shè)置專用掉頭車道,輔道出口與掉頭車道停車線要有一定的距離,滿足車流交織的長度。掉頭車道的設(shè)計還需考慮進入輔道的車輛,信號控制行人過街與輔路機動車掉頭。
該組合設(shè)計模式適用于交叉口間距較大,沿線輔道車輛掉頭及掉頭進入輔道的車輛需求較大的情況,路段有足夠的行人過街需求等情況。
4 實例分析
4.1現(xiàn)狀分析
某路是惠州市市區(qū)東部的南北方向的重要交通通道,承擔了東片區(qū)的大量的客貨交通量。近年,隨著機動車保有量的增加,各類問題日益嚴重,如交叉口的面積過大、未渠化且進口道數(shù)量不夠;路段開口過多,人車干擾大,車行不暢;信號配時不合理;公交交通設(shè)施簡陋;路口占道停車現(xiàn)象嚴重。最突出的問題是交叉口通行能力不足,通行效率低下等,交通改善刻不容緩。
4.2交通組織優(yōu)化設(shè)計方案
在精細化交通設(shè)計理念及相關(guān)方法的指導下,本著多實施交通工程設(shè)施改造、少實施土建改造的精神,提出交通組織優(yōu)化設(shè)計方案,如表1所列。
表1 交通組織優(yōu)化設(shè)計方案表
4.3實施效果評價
4.3.1 定性評價
進口道:通過增加進口道,所有交叉口進口道由4車道變?yōu)?車道,路段上機動車出人口處的進口道由4車道變?yōu)?車道,出口道保持4車道不變,提高了交叉口的通行能力,減少了延誤。行人過街:優(yōu)化開口布設(shè)、增加信號控制,消除機動車與行人的干擾,保障行人過街安全和道路交通的暢通。
4.3.2 定量分析
通過交通仿真等手段分析得出,在不大的工程量下,提高通行能力平均約15%,降低延誤平均約20% ,提高平均行程車速10%,減少出入口沖突點80%,取得較好的改善效果。
【關(guān)鍵詞】快速路;交通組織;公共交通;道路渠化
1 引言
近年來,隨著我國的城市化進程加快,城市機動化的加速,人口數(shù)量不斷增長,給當前交通運行狀況帶來交通擁堵、交通事故頻發(fā)、環(huán)境污染、能源消耗高、運輸效率低等問題。為了有效解決以上這些問題,我國各大城市新建道路,改善路網(wǎng)。如一些城市興建快速路,提高交通供給,以求緩解交通壓力,提高車輛行駛速度。而原本在其他道路上的交通壓力又迅速集中在了快速路上,出現(xiàn)了城市交通日益緊張、路網(wǎng)效能日益低下的現(xiàn)象。
本文主要研究城市快速路交通組織方法,分析影響城市快速路交通運行狀況的各方面因素及其產(chǎn)生的影響和問題,并有針對性地提出城市快速路交通組織的各種方法,從而使整體城市路網(wǎng)更有效地發(fā)揮其作用。
2 快速路常見交通問題及原因分析
2.1 公共交通帶來的問題及其成因
城市快速路作為城市路網(wǎng)中的一個重要組成部分,眾多交通參與者在出行路徑的選擇上,傾向于快速路,從而使快速路的交通負荷易處于較高水平。公共交通線路的選擇也不例外,但如果公交站點設(shè)置不合理,就會成為造成快速路擁堵。很多公交站點乘降能力不足,無法容納多輛公交車一次進、出站。且公交站點與主路出入口距離過近,導致當多輛公交同時排隊進站時,就會把主路出入口堵住,與其他機動車產(chǎn)生沖突,導致交通擁堵。
2.2主路與輔路連接帶來的問題及其成因
從主路駛出進入輔路路段后,一般大約隔50―100m就會有一個燈控路口,如果輔路上的燈控路口信號配時不合理,就會導致車輛從輔路路口的停止線一直排隊到主路的出口匝道上,主路的機動車短時間無法駛出主路,造成交通擁堵。
2.3 交通安全設(shè)施帶來的交通問題及其成因
一些快速路的部分出口沒有出口提示標志或者距離出口50米處才設(shè)置出口提示標志。出口提示標志設(shè)置的欠缺或過晚,等到機動車駕駛?cè)丝吹教崾緲酥?,甚至在沒有提示標志的出口,緊急并線,很容易與正常行駛的車流發(fā)生沖突,甚至發(fā)生交通事故。
3 快速路交通組織方法研究
3.1 合理進行道路渠化[1]
快速路系統(tǒng)運行的關(guān)鍵首先是確保出口的通暢,只有車輛能快速分流,才能為合流車輛提供運行空間,保證系統(tǒng)車輛運行的供需平衡。如果對道路進行合理的渠化,在周邊道路條件允許的情況下,盡量先設(shè)置出口再設(shè)置進口,可以使主路上交通車輛數(shù)目減少,為想要進入主路的輔路上的車輛提供進入主路的空間,還可以有效避免駛離主路的車輛不與駛出公交站的公交車發(fā)生沖突;同時可以增加輔路的車輛容納量,充分發(fā)揮輔路的作用,減輕主路的壓力。
3.2 優(yōu)化相鄰燈控交叉口信號控制[2]
交叉口信號控制優(yōu)化可以提高交通供給能力、并實現(xiàn)交通流的有序化。優(yōu)化方法包括調(diào)整信號周期、優(yōu)化相位組合等。為提高對下匝道交通量的疏散能力、控制進入上匝道交通量,應(yīng)利用車道燈對相關(guān)車道進行單獨的信號控制;公交專用道單獨地進行信號控制,實現(xiàn)公交優(yōu)先等。針對不同的交叉口及其特殊的交通需求,應(yīng)靈活運用渠化和信號控制兩種手段,盡量從時間、空間上避免車輛交織,提高交叉口的時空利用率,擴大其總通行能力及對下匝道車流的疏散能力。快速路出口匝道處的信號控制可與相鄰交叉口的信號控制進行干線協(xié)調(diào)控制,運用“綠波帶”,以提高區(qū)域整體的運行效率。
3.3 合理設(shè)置交通安全設(shè)施
快速路多采用立交橋的形式和多條道路相接,而立交橋的線形相對復雜,所以應(yīng)建立完善的出口提示系統(tǒng)。在1000m及500m處先后設(shè)置快速路出口預告標志,在出口處設(shè)置指示標志,出口指示標志應(yīng)標明該出口的地理名稱[3]。出口提示系統(tǒng)可以盡可能將分流車輛提前到出口之前的路段,避免車輛在接近出口時才減速并線而導致車隊整體速度減慢,影響主路上整體的車速。
在快速路的車道上施劃距離基準線以及在明顯位置設(shè)置警示牌,提示機動車駕駛?cè)俗⒁獗3周嚲啵詼p少追尾事故的發(fā)生。主路標志應(yīng)參考高速路標標明出口去向和出口距離,提醒車輛提前并線。
利用可變信息板實時地顯示前方以快速路為中心的路網(wǎng)的交通狀態(tài)信息,使駕駛?cè)俗灾髡_合理的選擇行駛路徑,動態(tài)控制快速路的交通需求量以便控制快速路交通負荷。
3.4 采用大區(qū)域誘導分流、限流
考慮到區(qū)域路網(wǎng)的交通流的關(guān)聯(lián)性及替代路線的可行性,可以從整個路網(wǎng)的角度去宏觀性地考慮,將過境流量引導至外環(huán)過境,分擔快速路的部分交通壓力。在快速路主路出口之前布設(shè)動態(tài)交通誘導顯示屏,以便對車輛進行有效誘導,從而實現(xiàn)快速地對在快速路行駛的車流進行分流。
建立快速路出入通信號控制系統(tǒng)。它通過對主路交通負荷、車頭時距等的檢測,實現(xiàn)對快速路入口匝道進行信號控制,對快速路進行交通負荷控制,調(diào)整和均衡進出快速路的總流量,避免交通擁堵發(fā)生,提高其通行能力。此外,它還可以應(yīng)用于在快速路上發(fā)生緊急事件后,及時實施交通管制。
結(jié)束語:
本文通過對城市快速路交通組織方法問題分析及研究,提出合理的交通組織方法,緩解或消除城市快速路常見的交通組織問題,使快速路交通系統(tǒng)最大限度發(fā)揮作用。通過分析快速路在實際運行中存在常見的交通問題,總結(jié)出城市快速路交通組織的主要方法,例如合理渠化道路、設(shè)置交通安全標志標線、優(yōu)化相鄰交叉口信號控制等方法,幫助改善快速路交通運行狀況,使快速路充分發(fā)揮城市交通動脈的作用。
需要指出的是,每一個快速路路段均有其特殊的情況和問題,應(yīng)具體問題具體分析,本文主要是針對交通問題現(xiàn)狀,總結(jié)一些基本思路和方法。
參考文獻:
[1]張貽生,劉光輝.城市快速路交通設(shè)計理念淺析[J].有色冶金設(shè)計與研究,2003,24(3):26-28.
關(guān)鍵詞:交通組織優(yōu)化精細化流程思路方法
中圖分類號:C913.32文獻標識碼: A
本文論述的交通組織優(yōu)化,是指以提升道路通行能力為主要目的,基本基于原有道路寬度進行的交通疏導,本文以長沙市人民路東延線(芙蓉區(qū)段)提質(zhì)改造項目為基礎(chǔ),結(jié)合其他疏導工程的經(jīng)驗,總結(jié)出以下的交通組織優(yōu)化精細化設(shè)計的思路:以詳細的交通調(diào)查與深入的分析為基礎(chǔ),明確交通問題;以通行能力最大化為目的,確定中觀交通組織方案;以精細化為原則,進行單個交叉口渠化及配時的設(shè)計。以仿真為手段,獲得最優(yōu)方案。
一、交通調(diào)查與分析
1、交通調(diào)查
要做到設(shè)計的精細化,必須在改造前進行扎實的交通調(diào)查和分析,才能準確的掌握交通現(xiàn)狀,從而明確交通問題、提出最為合理的解決方案,也為交通改造后評價提供對比數(shù)據(jù)。
調(diào)查的內(nèi)容主要有四個方面:1)、路網(wǎng)情況,需要明確改造路段在路網(wǎng)影響區(qū)域內(nèi)的功能及地位,尤其是相交道路的等級、車速及斷面;2)、路段交通流特性,主要調(diào)查全路段的斷面交通流量、行車速度、行程速度、交通構(gòu)成等;3)、信號交叉口的交通特性,主要是停車延誤、排隊長度、信號相位及配時情況等;4)、公交車、出租車、非機動車、行人等特殊交通的交通特性,如公交車線路數(shù)量和發(fā)車頻率、公交線路的轉(zhuǎn)向及換乘需求,出租車的上下客需求,非機動車流量、秩序,行人過街需求、流量等。
調(diào)查時間一般應(yīng)分別選擇早、晚高峰期,且須避開節(jié)假日,選擇周2、周3或周4。各地、各道路的早晚高峰并不一致,通常市區(qū)一般道路早高峰為7:30~8:30,晚高峰為5:30~6:30,調(diào)查前應(yīng)該咨詢轄區(qū)交警部門確定時段。
調(diào)查的方法有多種,對于一般改造項目,首選是找規(guī)劃或交通信息管理部門收集近一年內(nèi)的樣本數(shù)據(jù),若無法收集可采用以下簡易的方法進行調(diào)查:1)、跟車法,用跟車法可測定路段車速及交叉口停車延誤等,即在高峰時期用試驗車(可用多輛同時進行)跟隨車隊行駛,車上計時員和記錄員配合,記錄并統(tǒng)計好通過改造路段的行程時間、每個交叉口的停車延誤,相鄰交叉口的行駛時間等。2)、觀察法,如排隊長度可通過觀察直行、左轉(zhuǎn)車隊排隊到了什么位置,記下該位置的樁號,在圖上量出直行和左轉(zhuǎn)車隊的排隊長。3)、人工計數(shù)法,交叉口流量流向的調(diào)查可多人按進口道分方向、分車型分時段人工計數(shù)并統(tǒng)計。
2、交通特性分析
交通分析是確定交通組織方案的關(guān)鍵所在,有了詳盡的交通調(diào)查資料后,對早晚高峰各路段的交通量、行程時間、行駛速度、行程速度、車型構(gòu)成、非機動車流量等進行綜合分析,判定有無潮汐交通特性,是否需要設(shè)置公交專用道,合理配置非機動車道寬度等。同時對交叉口的停車延誤、各進口道各向交通的排隊長度、行人過街流量等進行統(tǒng)計分析,判定交叉口實行線性協(xié)調(diào)控制的可行性及方案,判定部分被交路是否需要進行右進右出控制或禁左控制等。
二、確定中觀交通組織優(yōu)化方案
確定中觀交通組織方案前首先需明確設(shè)計年限,交通工程改造的設(shè)計年限與路面的設(shè)計年限不應(yīng)該一致,而應(yīng)根據(jù)項目的實際情況確定,若業(yè)主無特殊規(guī)定,一般可取五年,五年后,通常交通流量及路網(wǎng)信息會有較大的變化,需要重新進行交通組織優(yōu)化。交通組織方案主要分為兩個層面。
第一層面,是路段交通組織,核心問題是斷面的劃分,主要包括行車道數(shù)、專用道、隔離帶形式等幾方面。首先,最重要的是車道數(shù),若改造路段的交通流量在高峰時間段已經(jīng)趨于飽和,則需要考慮雙側(cè)或單側(cè)增加車道數(shù),增加車道的手段主要是壓縮中央分隔帶及每條車道寬度等。如長沙市人民路東延線(東二環(huán)至瀏陽河段),原本為單側(cè):0.25m雙黃線+3x3.75m行車道+5m非機動車道=16.5m,雙向六車道,考慮到現(xiàn)狀交通流趨于飽和,本次將其改為單側(cè):0.5m物理隔離帶+0.25m路緣帶+(3x3.25+3.5)m行車道+2.5m非機動車道=16.5m,如今運行效果良好,通行能力也得到了很大的提高。根據(jù)作者經(jīng)驗,一般改建道路的車道寬度最小甚至可為3米,如長沙市岳麓大道,是并連接長張高速的長沙東西向大動脈,原車道組成為主六輔四,近年車流量增大后將其改為主八輔四,主路每條車道寬度均縮減為3米,運行數(shù)年,效果良好,類似案例并不鮮見。其次,需重點考慮設(shè)公交專用道的需求,若公交車流量很大則最好設(shè)置公交專用道。最后,需考慮中央及路側(cè)隔離的形式,中央隔離設(shè)施可考慮欄桿、綠化帶、物理隔離島等多種形式,視車道劃分后剩下的寬度決定,如人民路東延線(芙蓉區(qū)段)劃分車道后只剩下1米寬,做隔離欄桿和綠化帶均不合適,則考慮采用物理隔離道上加欄桿的組合形式,效果較好。另外,若非機動車流量很大則最好采用物理設(shè)施將其與機動車道隔離。路段交通組織還需考慮公交停靠站的形式及縱橫向位置、尺度,出租車招呼站的位置,人行橫道位置等,這些都需要根據(jù)交通調(diào)查的結(jié)果精細化設(shè)計。
第二層面,是對于全線交叉口的總體組織方式的確定。需要根據(jù)路網(wǎng)內(nèi)各條被交道路的功能,以及每個交叉口各進口道的流量流向數(shù)據(jù),判定每個交叉口的交通控制方式,同時考慮實現(xiàn)綠波控制的方案。如以長沙市人民路東延線(芙蓉區(qū)段),以瀏陽河橋(橋長2km)為界,以西為2.14km,含5個信號交叉口,瀏陽河橋以東4.44km,共9個信號交叉口。項目考慮到西段2.14km城市化十分嚴重,被交路直行車流量大,均不適合進行實行右進右出控制,且考慮到這5個交叉口間距較均等,被交路等級相當,信號配時的相位方案也一致,故考慮對其采用一組綠波控制。東段4.44km,考慮到本段城市化尚不嚴重,且被交路交通量大部分較小,同時往東接通往機場的快速路,故將其中4個交叉口進行右進右出控制,另外5個交叉口間距在700―1200m之間,對這5個交叉口也采用一組綠波進行控制,保證本段車流的快速通過。
三、單個交叉口的渠化及配時
對于單個交叉口的交通渠化及信號配時應(yīng)綜合考慮,必要時需多方案比選,單個交叉口的渠化,主要有以下幾個方面:1)、采用壓縮車道寬度和偏移中央隔離帶的方式,盡量增加進口道車道數(shù),進口道車道寬度一般可定為3m,最小可定為2.75米,大型車專用道可定為3.25m。2)、合理配置各轉(zhuǎn)向車道數(shù),要根據(jù)綠波控制的配時方案及每個進口道各向流量選定最合理的方案,這是一項復雜而繁瑣的工作,也是最關(guān)鍵的地方。進口車道劃分需把握幾個原則:①、車道劃分需結(jié)合信號配時方案確定;②、進口直行車道數(shù)盡量與出口車道數(shù)匹配,且最多多1條車道;③、進口道每條直行車道盡量與出口道的每條直行車道順直相連。3)、提前安排掉頭開口,減少掉頭車輛占用左轉(zhuǎn)車道的時間,提前的距離視左轉(zhuǎn)排隊的一般長度確定,排隊長度波動很大的交叉口可取30米左右;4、左轉(zhuǎn)和直行待駛區(qū)有條件則必須設(shè)置,以提高單個相位通行能力。5、偏移中心線設(shè)置左轉(zhuǎn)車道時盡量設(shè)置魚肚皮進行導流;6、明確非機動車等待區(qū),劃定非機動車禁駛區(qū),防止交叉口范圍內(nèi)與機動車搶行。7、合理組織行人信號相位,并盡量增設(shè)行人駐足區(qū),同時,行人駐足區(qū)設(shè)置的位置,不可位于右方進口道左轉(zhuǎn)車的轉(zhuǎn)彎軌跡上。
信號配時方面,若非綠波信號,則根據(jù)調(diào)查的交叉通量數(shù)據(jù)按照常規(guī)的單點信號配時方法計算最佳周期和綠燈時長即可。若是綠波信號控制,首先需對最重要的一交叉口(綠波帶中的參照交叉口)進行車道劃分及相位相序劃分,再根據(jù)單點信號配時的方案對路段中最重要的交叉口進行配時計算,將信號方案定為接近此交叉口最佳的配時方案,綠波組內(nèi)的其他交叉口盡量服從最重要的交叉口配時方案,確定配時方案后,再根據(jù)相鄰交叉口行車時間確定各相鄰交叉口的相位差。
四、交通仿真
交通組織優(yōu)化方案設(shè)計完成后,需要用VISSIM軟件進行交通仿真,根據(jù)仿真軟件的各項評價指標及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整,反復多次后方能得到最優(yōu)方案。
參考文獻:
此專業(yè)主要學習運籌學、汽車學、物流學,交通運輸組織學方面的基本理論和基本知識,接受交通運輸技術(shù)管理、車輛工程、物流管理、信息管理的基本訓練,使學生具有運用運輸技術(shù)設(shè)備,汽車運用技術(shù),合理組織運輸生產(chǎn)以獲得最佳社會與經(jīng)濟效益的基本能力。
畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握運籌學、管理學、交通運輸組織學等基本理論、基本知識;
2.掌握一般的最優(yōu)化方法和計算機在交通運輸、車輛工程中應(yīng)用的基本技術(shù);
3.具有交通運輸組織指揮、交通運輸企業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營的基本能力;
4.熟悉國家關(guān)于交通運輸方面的方針、政策和法規(guī);
5.了解交通工程設(shè)備及交通運輸組織管理的發(fā)展動態(tài);
關(guān)鍵詞:鐵路運輸組織 模塊化 組合優(yōu)化 專業(yè)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0035-01
目前,高校中的課程教學內(nèi)容模塊化研究方興未艾,涉及基礎(chǔ)教育及專業(yè)課教育[1~4]?!惰F路運輸組織》是交通運輸專業(yè)的核心主干課,在學生知識結(jié)構(gòu)體系和能力培養(yǎng)中有著重要的地位,該課程涵蓋了行車、貨運及客運中與運輸組織密切相關(guān)的核心內(nèi)容,目標是使學生熟悉鐵路運輸生產(chǎn)的過程及特點,掌握鐵路運輸組織相關(guān)的基本概念和原理,全面了解鐵路運輸組織作業(yè)過程與方法。
1 鐵路運輸組織課程開設(shè)現(xiàn)狀與存在問題分析
《鐵路運輸組織》在交通工程、物流管理、信息管理與信息系統(tǒng)等專業(yè)均開設(shè),授課學時為48學時。而不同的專業(yè)有其自身特點,對鐵路運輸組織理論的知識的要求有很大差異。所以十分有必要研究各專業(yè)對鐵路運輸組織相關(guān)理論的需求。而目前已有的《鐵路運輸組織》教學大綱,只是根據(jù)學時量選定了相關(guān)教學內(nèi)容,在教學內(nèi)容采取了一刀切的做法,教學內(nèi)容的篩選不具有針對性。
2 鐵路運輸組織課程知識點聚類分析
鐵路運輸組織課程的課程內(nèi)容十分豐富,進行鐵路運輸組織課程教學內(nèi)容的模塊化設(shè)計與優(yōu)化組合,首先要對鐵路運輸組織的知識點進行聚類分析,分別生成不同粒度的鐵路運輸組織知識點。
通過綜合分析,將一級粒度知識點模塊劃分為行車組織基礎(chǔ)、運輸調(diào)度指揮與統(tǒng)計分析、客貨運組織三個模塊。行車組織基礎(chǔ)模塊著眼于鐵路生產(chǎn)現(xiàn)場運輸生產(chǎn)組織實務(wù),系統(tǒng)介紹車站工作組織、車流組織及運行圖和區(qū)段通過能力等內(nèi)容,是鐵路運輸組織的核心和基礎(chǔ)。鐵路運輸調(diào)度指揮與統(tǒng)計分析模塊屬于鐵路運輸上層管理、涉及鐵路運輸組織決策性質(zhì)的內(nèi)容,關(guān)系到運輸全局。而旅客運輸組織與鐵路貨物運輸組織模塊是鐵路面向社會的運輸?shù)捏w現(xiàn)形式,涉及具體客運站作業(yè)組織、客運計劃、旅客列車開行方案及乘務(wù)工作組織、貨運站與貨場、鐵路貨場管理等重點內(nèi)容。[1]
3 各專業(yè)分類及對鐵路運輸知識點需求特點分析
鐵路運輸組織課程的開設(shè)一個很重要的目的是讓非交通運輸專業(yè)的學生掌握鐵路運輸方面的專業(yè)知識,為其盡快融入相應(yīng)的工作崗位打好堅實的基礎(chǔ),而不同專業(yè)的就業(yè)去向也不盡相同,對鐵路運輸組織課程中的知識點的需求也有所不同,所以,進行針對各專業(yè)的鐵路運輸組織知識點優(yōu)化組合的一項很重要的基礎(chǔ)是分析各專業(yè)學生的就業(yè)去向,了解其對專業(yè)知識的需求,從而在鐵路運輸組織課程教授知識點組合時做到有的放矢。
作者統(tǒng)計了交通運輸學院非交通運輸專業(yè)(交通工程、物流管理、信息管理與信息系統(tǒng))近三年的就業(yè)去向情況。將就業(yè)單位劃分為鐵路局及地鐵運營公司、工程局及相關(guān)公司、相關(guān)設(shè)計院、讀研及其它五類。其中,鐵路局與地鐵運營公司對鐵路運輸組織知識要求水平較高,工程局及鐵路相關(guān)公司次之,設(shè)計院就業(yè)與讀研就業(yè)人數(shù)較少,但其對學生掌握鐵路運輸組織相關(guān)理論知識的水平與程度要求也相對較高。其它就業(yè)去向?qū)﹁F路運輸組織專業(yè)知識的掌握程度要求不高。
通過對各專業(yè)的就業(yè)去向進行統(tǒng)計分析,認為交通工程專業(yè)應(yīng)將鐵路運輸組織課程作為必修課,加強車站工作組織、區(qū)段通過能力及運行圖方面知識的學習;物流專業(yè)將其作為選修課程,注重鐵路貨物運輸組織方面的強化。信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)將鐵路運輸組織課程作為必修課程,加強鐵路調(diào)度指揮與統(tǒng)計分析。運行圖等內(nèi)容的學習。
4 專業(yè)與鐵路運輸組織課程知識點匹配與課程內(nèi)容優(yōu)化組合
4.1 匹配等級與強度
在確定鐵路運輸組織課程知識點與專業(yè)的匹配等級時,采用主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。在權(quán)重系數(shù)確定時,單純采用專家評判法受專家主觀意志影響較大,單純采用層次分析法又存在操作性較差的缺陷。為保證權(quán)重系數(shù)的客觀、公正和權(quán)威,采用專家評判法與層次分析法相結(jié)合確定指標的權(quán)數(shù):先采用專家評判法取得各位專家對各指標的估價權(quán)數(shù),再用層次分析法對專家的估價權(quán)數(shù)進行匯總及檢驗取得指標的權(quán)數(shù)。
4.2 相關(guān)度計算與學時換算
根據(jù)4.1節(jié)介紹的主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法,得到各級粒度知識點與各專業(yè)的相關(guān)度系數(shù)。將技術(shù)站作業(yè)組織知識點,所包含的所有四級知識點貨物列車和貨車在車站的技術(shù)作業(yè)、接發(fā)列車工作、調(diào)車工作基礎(chǔ)、解體調(diào)車作業(yè)、列車編組調(diào)車作業(yè)、取送調(diào)車作業(yè)、車站班計劃級車站階段計劃,針對各專業(yè)通過運用專家打分法及層次分析法進行匯總,得到針對各專業(yè)的各四級粒度知識點的權(quán)重,然后根據(jù)權(quán)重,換算為教授知識點時間。
5 結(jié)論
本文闡述了鐵路運輸組織的理論體系結(jié)構(gòu),將其知識點由宏觀到微觀利用聚類分析方法分為一級粒度知識點、二級粒度知識點、三級粒度知識點及四級粒度知識點,并利用專家打分法與層次分析法,針對信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)、物流管理專業(yè)、交通工程專業(yè)各專業(yè)的培養(yǎng)計劃及就業(yè)去向,將運輸組織的四級粒度知識點進行組合優(yōu)化,生成了各專業(yè)的《鐵路運輸組織》課程的教學內(nèi)容,為各專業(yè)的學生適應(yīng)將來的就業(yè)崗位提供了理論支持,也為相關(guān)任課教師備課、設(shè)計教學日歷、執(zhí)行教學任務(wù)提供了有價值的參考資料。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】 占道施工區(qū) 車流量 交通設(shè)施 信號控制方案
近年來,我國城市化進程大大加快,為帶動城市的發(fā)展,施工項目日益增多。隨著道路施工建設(shè)的不斷擴大,城市半幅占道施工嚴重影響城市道路交通運行,與此同時,占道施工區(qū)的交通組織也一直未得到重視。由于缺乏系統(tǒng)的組織方案,額外增加交通負荷,影響施工區(qū)周邊的交通安全。目前,我國對于城市大型建設(shè)項目施工區(qū)域的交通特性分析較為欠缺,交通組織設(shè)計缺乏相應(yīng)的理論指導,尚未形成一套成熟實用的占道施工區(qū)組織方法,在此情況下,不改變交通設(shè)施,通過交通信號對施工區(qū)進行合理的分流與截流,是緩解占道施工區(qū)交通擁堵的最有效方法。
1 占道施工區(qū)交通特性分析
在占道施工區(qū),尤其是封閉部分道路施工的路段,最為重要的行車特性即合流,行駛于封閉道路上游的車輛需要等待臨近車流的可穿越間隙,合流后通過施工區(qū)段。這一行為具有強制性,合流過晚容易在上游過渡區(qū)形成紊流,降低通行能力,不利于車輛的順暢通行,甚至引發(fā)交通事故,合流過早導致其他路段無必要的擁堵;其次,對于施工車輛,其特性與正常行駛的車輛有較大的差異性,表現(xiàn)為車速較慢、加減速性能差、載重噸位高,因此在交通組織優(yōu)化時宜安置隔離設(shè)施,加強對施工車輛的時間管理和路徑管理。
施工區(qū)道路特征主要分為兩個方面:一是路段本身的特性,由于占用道路施工,道路的線性、路面濕度、粗糙度等往往會發(fā)生變化,影響車輛的加速、減速、制動、行車視距等,例如北方的冬季施工,當?shù)缆飞铣霈F(xiàn)積水時要及時清理,以免出現(xiàn)結(jié)冰而不利于行車安全的情況;二是交叉口的特性:在城市中心區(qū)占道施工導致存在一定數(shù)量的畸形交叉口,這些交叉口都普遍存在平面線型怪異、通行能力不足、車道數(shù)量不匹配、交通流之間沖突嚴重等道路交通問題,極大地影響了城市道路網(wǎng)的通行能力及居民出行的安全。
2 占道施工區(qū)路口參數(shù)調(diào)研
占道施工區(qū)路口參數(shù)調(diào)研主要包含施工區(qū)A段的通行能力,B段的交通流量及排隊長度等。主要調(diào)研流量包含:上游路口駛?cè)胧┕^(qū)的流量、施工區(qū)內(nèi)通行的車流量、施工區(qū)駛?cè)胂掠温房诘能嚵髁?,詳見圖1所示。
如圖1所示,調(diào)研包含施工區(qū)路口流量a1,b1,a2,b2,c2;相鄰路口流量。
3 信號控制優(yōu)化算法
占道施工區(qū)交通信號控制優(yōu)化主要通過均勻分布進出施工區(qū)車流量,合理優(yōu)化施工區(qū)路口信號配時實現(xiàn)。施工中道路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的交叉口信號控制也必然需要相應(yīng)改變。目標為保證各個路口之間濾波帶較長,考慮行人過街及車輛通過交叉口的要求,減少交叉口沖突點的數(shù)目;合理分配不同方向路口的紅綠燈周期。根據(jù)以上目標,設(shè)定信號燈的優(yōu)化方案。信號交叉口的控制主要采取兩種方法:緊急情況時方法-交通人員疏導:施工區(qū)是一個突發(fā)事件繁多、交通沖突問題嚴重的區(qū)域,因此突發(fā)交通情況時有發(fā)生,因此,通常需要較為專業(yè)的交通指導人員參與到交叉口的交通疏導當中,尤其是在高峰時期,作為交叉口控制的應(yīng)急控制方法。日常施工時方法-定時交叉口信號控制方法:以各進道口的流量為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),結(jié)合原信號配時方案做出相應(yīng)的調(diào)整。
施工區(qū)信號控制配時優(yōu)化主要采用PID信號控制算法。PID控制是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制,對于有較大慣性或滯后的被控對象,比例+微分(PD)控制也能很好改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。
如上圖1所示,需要對B1,B2,B3路口做合理的交通流分配,即可達到優(yōu)化的目的。通過本文第二部分對各進口的交通流量進行調(diào)研,結(jié)合路口實際排隊長度的觀測,建立PID控制模型,通過信號控制調(diào)節(jié)達到信號交口的交通流。
實現(xiàn)PID的信號優(yōu)化控制要進行以下的建模步驟:(1)建立控制函數(shù)(2)建立目標函數(shù) (3)PID優(yōu)化控制與一般的信號控制策略相比,PID控制的目標是保持交叉口通行流量最大化,同時盡可能地減小路口排隊車輛數(shù)。因此,定義目標函數(shù)方程,通過控制目標函數(shù)的動態(tài)變化來達到預期的控制效果。
交叉口通行流量:定義單位時間內(nèi)通過交叉口的車輛數(shù),來反映交叉口的通行效率,可以對交叉口的通行能力進行定量評價。
式中,為交叉口效率,為交叉口進口道數(shù)目,為單位時間內(nèi)通過進口道的車輛數(shù),t為時間,為進口道的小時流量值,單位輛/小時。
交叉口相關(guān)路段密度:定義單位長度路段上存在的車輛數(shù),由于排隊長度的檢測存在誤差,隨著累積誤差的增大,排隊長度的檢測越來越不準確。因此,一般采用檢測密度來反映路通的實時狀態(tài)。
(1)控制函數(shù)公式:
交叉口通行流量最大化+排隊長度最小化控制函數(shù):
式中X(n):第n個交叉口的飽和度;
Q(n):第n個交叉口的通行流量;
K(n):第n條路段的密度值;
:路段平均密度;
:交叉口平均飽和度。
W1,W2:權(quán)重參數(shù)變量,w1+w2=1,其中
(2.4)
式中:Kr-為路段實時密度;
Kjam:為堵塞密度,由=125輛/km·車道(其中a表示車長,b表示車頭視距)。
(2)目標函數(shù)公式:
u(t):目標函數(shù),一般取零
e(t): 控制函數(shù)
Kp,Ki,Kd: 比例、積分、微分參數(shù)變量,根據(jù)微積分的原理,可將兩邊同時除以,將參數(shù)簡化為2個,與,將實際調(diào)查的數(shù)據(jù)帶入計算可得出Kp與Kd的大小。
PID控制簡言之,就是通過控制函數(shù)e(t),隨時間變化,最終實現(xiàn)目標函數(shù)u(t)。
(3)PID優(yōu)化控制:
通過實時反饋的交通變量計算后轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌目刂菩盘栒{(diào)節(jié),優(yōu)化的信號隨著時間的增長使得誤差函數(shù)越來越小,也就是說密度在不斷地向期望值靠近,同時排隊長度也在不斷縮小,所以經(jīng)過如此反復地循環(huán),就能達到增加交叉口通行流量和減少排隊等待的效果。
4 信號控制方案制定
圖2所示,Q為交叉口總通行流量,Qc為交叉口通行能力。
Q為交叉口總通行流量,目標就是要使Q達到最大,Q1、Q2、Q3、Q4分別表示各流向的流量(Q2為限定范圍值),由此易知:
5 仿真分析
如圖3所示,以合肥市長江西路-香樟大道,長江西路-天柱路,香樟大道-海關(guān)路與天柱路-海關(guān)路圍成的區(qū)域為例,通過調(diào)研1號和2號路口的交通流量,3號路口和4號路口地磁檢測器得到的實時流量及排隊等數(shù)據(jù),建立Vissim仿真模型,實時評價優(yōu)化控制效果。
分別對3號路口和4號路口實施控制前后以1號路口與2號路口行車延誤及停車次數(shù)仿真比較,可得如圖4的數(shù)據(jù)。
由圖4對比可以看出,在不實施聯(lián)控的條件下,平均延誤時間較長,影響了路口的整體通行效率,但是在優(yōu)化后的自適應(yīng)控制情況下,高峰時段平均延誤時間明顯降低,平均停車次數(shù)也顯著地減少。
由表1可以看出,在對1與3,2與4路口實施聯(lián)動控制之后,1號路口平均延誤時間降低27.92%,停車次數(shù)減少4.52%,2號路口平均延誤時間降低40.02%,停車次數(shù)減少11.33%;控制效果明顯。
6 結(jié)語
城市半幅占道施工區(qū)交通影響因素較多,從施工區(qū)域的信號控制入手,有規(guī)律地限制車流涌入與駛出,不僅能夠提高臨近路口的車輛通行效率,還能夠有效降低施工路段占道施工區(qū)通行路段的擁堵程度,節(jié)省出行者在該段的旅行時間。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:城市軌道交通概論;教學方法;教學手段;教學改革
城市軌道交通作為一種公交化、容量大、節(jié)約環(huán)保且不受地面交通環(huán)境影響的一種城市公共交通方式,在緩解城市交通擁堵、低碳環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。截止到目前,我國已批準36個城市的軌道建設(shè)規(guī)劃,里程6000多公里。目前為止,我國已有18個城市開通了城市軌道交通線路,總運營里程2100多公里。北京、上海、廣州和深圳等特大城市,基本形成網(wǎng)絡(luò)化運營系統(tǒng),取得了較好的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng);天津、武漢、南京、成都和重慶、蘇州、長沙等城市形成了基本的網(wǎng)絡(luò),城市軌道交通已成為人們出行中不可缺少的方式。
依據(jù)國際城市軌道交通職業(yè)人才配備標準,每建設(shè)一公里城市軌道交通線路,至少需要60名管理及技術(shù)人員;每開通一條地鐵線路,約需要各類專門人才1000余人。由此可見城市軌道交通類職業(yè)人才的巨大需求量,同時由于城市軌道交通行業(yè)采用國內(nèi)外當前最先進設(shè)備和高新技術(shù),因此對城市軌道交通運營管理專業(yè)人才提出了更多、更高的需求。如何培養(yǎng)出城市軌道交通行業(yè)所需的具備專門理論知識和智能化操作技能的應(yīng)用型人才,成為中職學校亟待解決的問題。本文主要以城市軌道交通的專業(yè)基礎(chǔ)課程“城市軌道交通概論”為例,探討如何提高學生的專業(yè)理論知識和實際操作能力,并提高學生的學習積極性。
一、課程定位
《城市軌道交通概論》是城市軌道交通專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。它為城市軌道各專業(yè)的學生學習城市軌道相關(guān)專業(yè)課提供必要的基礎(chǔ)知識。本課程在專業(yè)認識實習的基礎(chǔ)上,使學生對城市軌道交通系統(tǒng)及其各子系統(tǒng)之間聯(lián)系,以及各子系統(tǒng)中設(shè)備的構(gòu)造及功能進一步掌握,使學生對整個城市軌道具交通系統(tǒng)有一個初步的認識和了解并形成一個系統(tǒng)化的概念,為學生學習后續(xù)《城市軌道交通供電技術(shù)與應(yīng)用》、《城市軌道交通通信與信號》、《區(qū)間信號自動控制》等專業(yè)課程相銜接,為后續(xù)核心專業(yè)課程的學習奠定堅實的基礎(chǔ)。
二、城市軌道交通概論課程教學中存在的問題
在實際生活當中,我們的學生應(yīng)該或多或少與城市軌道交通打過交道,雖然還有很多的城市未建設(shè)地鐵等城軌交通,但起碼大家都應(yīng)該以旅客的角色與鐵路打過交道,城軌交通與我們的鐵路存在著許多相似的地方,學生對整個的運輸流程有大體的了解,加上城市軌道交通概論講授的對象很具體,學生應(yīng)該會對這門課程很感興趣。但由于傳統(tǒng)教學模式過多依賴理論教學,理論與實踐脫節(jié)嚴重,加上課程包含內(nèi)容多,學時少,老師采取滿堂灌、填鴨的方式教學,與學生互動少,學生被動的接受來自每堂課的大量信息,使學生喪失了原有的學習興趣。要改變這種僵化的局面,必須要本著“以應(yīng)用為目的,以必須夠用為度”為原則,強調(diào)知識的實用性和使用價值,盡量避開高深的理論知識,側(cè)重講解其在實際解決問題中的使用意義,對傳統(tǒng)的教學方式進行改進,在教學內(nèi)容、教學方法和教學手段上進行改革與探索,從而提高課堂教學內(nèi)容的趣味性和學生的學習積極性。
三、城市軌道交通概論課程教學改革與探索
㈠轉(zhuǎn)變教學思想和教學理念
城市軌道交通是一種較為新型的交通方式,為此,課堂的教學內(nèi)容必須緊跟城市軌道交通發(fā)展的最新方向,確定“與時俱進”的教學理念,對課程內(nèi)容進行及時更新,根據(jù)學生職業(yè)發(fā)展趨勢的調(diào)研,將地鐵各子系統(tǒng)采用的最新技術(shù)、模式和管理知識納入教學中,增強學生的可持續(xù)發(fā)展能力,為學生以后的職業(yè)崗位提升打下良好的基礎(chǔ),這樣才能更好的滿足新形勢下我國城市軌道交通行業(yè)的人才需要。
㈡結(jié)合專業(yè)特點,改革優(yōu)化教學內(nèi)容,構(gòu)建適合崗位能力要求的課程目標
針對中職教育的特點,學校堅持就業(yè)導向,能力本位的教學理念,課程改革應(yīng)始終圍繞學生的崗位定位和職業(yè)崗位能力進行,使學校的職業(yè)崗位能力培養(yǎng)和崗位定位無縫結(jié)合,課程目標與就業(yè)目標直接掛鉤,從而實現(xiàn)學生順利就業(yè)。
在城市軌道交通發(fā)展的新形勢下,結(jié)合本校專業(yè)的特點,在教學內(nèi)容和教學計劃上進行了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。選用由人力資源和社會保障部教材辦公室和廣州市地下鐵道總公司組織編寫的城市軌道交通崗位技能培訓教材“城市軌道交通概論”作為教材。該教材全面系統(tǒng)地介紹了城市軌道交通各系統(tǒng)的組成、設(shè)備主要功能以及運營組織,適合城市軌道交通各專業(yè)使用,尤其是城市軌道交通行業(yè)新員工及國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)院校在校學生的教育、培訓。由于城市軌道交通專業(yè)多,工種雜,因此根據(jù)專業(yè)、工作崗位對教學內(nèi)容進行優(yōu)化。對于機車車輛專業(yè)的學生應(yīng)重點講解車輛章節(jié)的內(nèi)容;對工程專業(yè)的學生應(yīng)以線路、軌道、路基、橋隧建筑物、車站、維護施工組織等內(nèi)容作為重點;對電氣化供電專業(yè)的學生應(yīng)重點放在供電系統(tǒng)章節(jié);對城市軌道交通信號專業(yè)的學生應(yīng)以通信與信號系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖和區(qū)間閉塞等內(nèi)容作為課程重點;對城市軌道交通運營管理專業(yè)的學生應(yīng)重點講述行車組織、乘務(wù)組織、客運組織、票務(wù)組織等與城市軌道交通運營組織相關(guān)的章節(jié)。這樣針對各專業(yè)有側(cè)重點的講解課程內(nèi)容,既解決了課時少的矛盾,又為個專業(yè)后續(xù)的專業(yè)課學習打下基礎(chǔ),提高學習效率。
㈢教學方法改革與應(yīng)用
由于“城市軌道交通概論”課程的內(nèi)容相對比較枯燥,而且有很強的實踐性和專業(yè)性,與我們的城市軌道交通聯(lián)系也非常緊密,理論性的概念很多,依據(jù)該課程特點、教學目標,教學內(nèi)容、學生實際特點、教師自身的素質(zhì)以及教學條件環(huán)境,采用下面的教學方法可能會達到事半功倍的效果,能較好的改善教學效果。
1、案例研究學習法
采用案例教學法①進行教學,從實際案例出發(fā),提出問題、分析問題、解決問題,采用此教學方法,一般有三個步驟,首先按大綱選好案例,設(shè)計好問題;接著是案例的分析討論階段,教師在此過程中注意引導學生思考得出正確答案;最后是案例討論過后的總結(jié)階段。
本課程比較典型的案例主要分為客運組織和列車組織兩大塊。客運組織核心知識點又可分為安全管理、運營管理模式、車站組織、票務(wù)管理、乘務(wù)管理五個方面;列車組織核心知識點可歸納為列車組織方案、線路能力提高、列車控制三個方面。針對每個方面設(shè)計一個典型案例,通過同學們對典型案例的分析討論,然后引導學生總結(jié)出知識點。另外根據(jù)課程特點以及將來崗位能力要求,在講到非正常情況下的行車組織時,可把學生進行分組,分別代表不同的崗位職工,各司其職,共同完成非正常情況下的行車組織工作。這種角色扮演的互動式教學方法,學生親自參與到課堂教學中來,在“游戲”當中學到實用的專業(yè)知識,比起教師在課堂上單純的講收到的效果要好的多。
2、合作式討論教學方法
合作式討論教學方法②是在合作學習的基礎(chǔ)上引入師生點評法。在教學過程中,以學習小組為教學基本組織形式,教師與學生之間,學生與學生之間,通過彼此協(xié)調(diào)的活動,共同完成學習任務(wù),并對表現(xiàn)好的小組進行獎勵。在本課程中,結(jié)合學生以后的就業(yè)崗位,可以將車站客運組織作為合作式討論主題。以平常生活中學生們比較熟悉的一個車站為例,討論如何進行車站的常規(guī)客運組織以及大客流的客運組織,將同學們討論后的意見歸納形成如何進行客流組織的知識點,給出在實際中車站是如何進行客流組織的,再與他們得出的結(jié)論相比較,表揚其創(chuàng)新點,對其中的不足進行鼓勵,給他們信心。
3、現(xiàn)場教學法
“城市軌道交通概論”是一門專業(yè)性很強的課程,單憑書本上的一些簡單示意圖,學生是很難想象出其實際結(jié)構(gòu),對后面的專業(yè)分析更是難以理解。在講解機車車輛及工作原理時,可借助模型現(xiàn)場進行拆、裝,既便于老師教學又提高了學生的興趣;在講解線路及設(shè)施時,可帶學生去實訓場地現(xiàn)場教學,實實在在的實物擺在學生面前,既避免空洞的概念解釋,又增強了學生的感性認識,消除抽象的想象,改善了教學效果。
“城市軌道交通概論”同時是一門實踐性很強的課程。伴隨理論課程的教學進度,可借助實驗室進行實踐操作,現(xiàn)場教學。課堂上,老師對接觸網(wǎng)、車站聯(lián)鎖設(shè)備等內(nèi)容進行必要的講解之后,可帶領(lǐng)學生去實驗室進行實踐操作,現(xiàn)場教學。這樣既加深了對理論知識的理解,又鍛煉了學生綜合能力的培養(yǎng)。
㈣教學方式、手段改革與應(yīng)用
“城市軌道交通概論”課程內(nèi)容多且枯燥,理論性和實踐性都比較強,為了讓學生對課程感興趣,因此必須選擇適當?shù)慕虒W方式,借助切當?shù)慕虒W手段增強課程的趣味性,提高學生的學習積極性。
1、采用多媒體教學
對于“城市軌道交通概論”這樣的專業(yè)基礎(chǔ)課程,傳統(tǒng)的教學方式和教學手段很難滿足課時少、課程內(nèi)容多的要求,因此采用現(xiàn)代化的多媒體教學手段是必須的。通過幻燈片、相關(guān)視頻、動畫等方式,使教學內(nèi)容圖文并茂,模擬實際情景,給課堂帶來新的活力,吸引學生的注意力,提高學習興趣。
在講述道岔的組成時,可將道岔的組成做成動畫嵌入到多媒體教學當中,這樣可以讓學生直觀的認識到道岔的各個組成部分;在講述車站聯(lián)鎖時,可在教學課件中,插播“集中聯(lián)鎖”的視頻,讓學生直觀的了解聯(lián)鎖設(shè)備及其工作工程,從而更好的理解并掌握聯(lián)鎖的概念以及聯(lián)鎖設(shè)備的作用。
2、借助網(wǎng)絡(luò)資源,提高學生學習主動性
由于城市軌道交通技術(shù)發(fā)展特點快,教材內(nèi)容難免跟不上學科的發(fā)展,可以充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,下載大量的圖片、動畫、視頻等,及時更新教學內(nèi)容,使學生及時的了解到專業(yè)的最新發(fā)展動態(tài),學習到最新的專業(yè)知識,為學生以后工作崗位的可持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
借助于網(wǎng)絡(luò)搜索工具,可以很方便地搜集到各地地鐵的發(fā)展規(guī)劃及最新的建設(shè)情況;對于已開通的地鐵,可以從網(wǎng)上了解它技術(shù)特征、線路圖、開通時間等信息;在網(wǎng)上還可以了解到世界各地城市軌道交通的發(fā)展狀況,以及其他與地鐵相關(guān)的資料如自動車鉤、盾構(gòu)法隧道等;另外網(wǎng)上的城市軌道交通論壇,該網(wǎng)站資源內(nèi)容非常豐富,學生可以自主的瀏覽學習感興趣的內(nèi)容,又可以和不同工作的職工進行互動。可以說網(wǎng)絡(luò)是學習“城市軌道交通概論”最好的老師,它不僅可以為學生排憂解難,而且可以開拓學生的眼界,豐富所學知識。
四、教學改革效果
在教學過程中,逐步推廣使用上述教學方法和手段,取得了一定的效果,在一定程度上提升了教學內(nèi)容的興趣,提高了學生的學習積極性和主動性,在一定程度上改善了教學效果。主要體現(xiàn)在以下幾點:
第一:結(jié)合專業(yè)特點,對教學內(nèi)容進行了優(yōu)化,打破了以前“城市軌道交通概論”所有專業(yè)不分側(cè)重點的教學,形成了具有鮮明專業(yè)特色的教學體系和教學內(nèi)容。
第二:對教學方法和教學手段不斷改進,采用合作式討論以及案例教學方法并借助實物模型、多媒體課件、視頻、動畫等大大豐富了教學內(nèi)容,改善教學手段,提高教學質(zhì)量和效率。
第三:隨著學校實訓基地和實驗室的逐步完善竣工,利用現(xiàn)場教學的方式,不僅鞏固了理論知識,而且使學生的實踐能力得到了鍛煉,為后續(xù)的學習及工作打下堅實的基礎(chǔ)。
第四:網(wǎng)絡(luò)為學生的自主學習搭建了一個良好的學習平臺,網(wǎng)絡(luò)資源既豐富了教學內(nèi)容,又提高了學生的學習主動性;尤其網(wǎng)絡(luò)論壇的互動功能,既拓展了學生的眼界,也讓他們對以后從事的職業(yè)崗位有所了解,激發(fā)他們的學習主動性。
“城市軌道交通概論”是一門內(nèi)容豐富、理論性和實踐性都很強的課程。在教學過程中,經(jīng)過不斷地探索和研究,獲得了一些體會即必須結(jié)合專業(yè)特點和工作崗位技能要求,對教學內(nèi)容進行更新優(yōu)化;采用適當?shù)摹㈧`活的教學方法借助多媒體課件、實驗室、實訓基地等手段教學,豐富教學內(nèi)容,加大課堂教學信息量,注重理論聯(lián)系實踐,方能調(diào)動學生的積極性,取得較好的教學效果,為學生后續(xù)專業(yè)學習及以后的工作生涯打下堅實的基礎(chǔ)。
作者簡介:易連(1984-),女,江西上栗縣人,助理講師,碩士
注釋:
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參考文獻:
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