专利名称：一种基于交通运行稳定性的互通立交桥整体通行能力计算方法
技术领域：
本发明属于交通规划与管理领域，涉及一种应用线性规划方法确定互通立桥通行能力的计算方法。
背景技术：
互通立交桥是高等级道路系统必不可少的组成部分。随着我国高等级道路的迅速发展，必然要修建大量互通立交桥，以实现道路之间空间交叉和行车方向的转换。作为高等道路系统中重要的交通节点，互通立交桥通行能力配置是否合理对平衡路网交通十分重要。互通立交桥通行能力分析是互通立交桥规划、设计和运营管理的重要依据，但由于目前研究成果缺乏，特别是缺少互通立交桥整体通行能力分析方法和工具，使互通立交桥在规划设计和运营管理中无法考虑整个系统的交通需求特性，造成互通立交桥在选型方面以及匝道布设方面与需要的功能和通行能力不匹配，导致交通拥堵。已有的道路通行能力分析方法的一个重要特点是把道路系统割裂成不同的组成部分，然后对各个部分通行能力分别分析，其产生的后果是没有考虑系统稳定运行的要求和交通量在各个流向分布非均衡的特性，导致分析结果与运营实际情况不符合。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供了一种基于互通立交桥整体运行稳定性和流向分布特性的互通立交桥整体通行能力计算方法。本发明从互通立交整体运行稳定性的角度提出互通立交整体通行能力概念在通常的道路、交通条件下，互通立交各个组成部分一分流点、合流点、交织区、匝道、匝道与主线连接处，均能正常运行条件下，互通立交整体所能疏导的最大交通量。在上述定义下，互通立交整体的通行能力不仅受到系统各个组成部分通行能力的制约，还受到系统内交通运行特性交通分布的影响。因此，本发明提出的互通立交整体通行能力的计算方法，既考虑了立交整体设计对通行能力的制约，又考虑了实际交通特性对通行能力的影响。本发明不同于已有的道路通行能力计算方法，它是以互通立交桥各进口不同流向的交通为输入、互通立交桥各个组成部分通行能力为约束条件，应用线性规划模型方法求解整个互通立交通行能力。本发明的具体技术方案包括如下步骤步骤一将互通立交桥组成部分分为分流区、合流区、交织区和匝道4类，然后按类别对互通立交桥的各个组成部分编号，记为mn，其中m表示互通立交桥的组成部分所属类别，m e {D、M、W、R}，其中D、M、W，R分别表示互通立交桥的分流区、合流区、交织区和匝道；η为正整数，用mn表示互通立交桥m类中第η个组成部分的编号；从互通立交桥整体布局和设计，确定整个互通立交桥运行的组成部分，即分流区、 合流区、交织区和匝道四类，按类别对互通立交桥的各个组成部分编号；
步骤二 根据各组成部分的几何条件和交通条件，计算互通立交桥各组成部分的通行能力；1)计算分流区通行能力当分流区单方向车道数为2时，分流区通行能力为3900pcu/h ；当分流区单方向车道数为3时，分流区通行能力为6000pcu/h ；当分流区单方向车道数为4时，分流区通行能力为 8100pcu/h ；2)计算合流区通行能力当合流区单方向车道数为2时，合流区通行能力为4100pcu/h ；合流区单方向车道数为3时，合流区通行能力为6200pcu/h ；当合流区单方向车道数为4时，合流区通行能力为 8300pcu/h ；3)计算交织区的通行能力互通立交桥交织区根据构造可以划分为2类1类、II类。I类交织区的特征是 进出口之间用一条或两条辅助车道相连，交织区内具有完整的冠线，在出口处不设置车道平衡构造，如图5所示；II类交织区的特征是进出口之间有辅助车道相连，并且在出口处实行车道平衡措施，出口车道数总和比进口车道数总和大1，同时，交织区内没有完整和典型的冠线，如图 6所示；当互通立交桥交织区为第I类交织区时，其通行能力值如表1 ；当互通立交桥交织区为第II类交织区时，其通行能力值如表2 ；表1第I类交织区的通行能力值
权利要求
1. 一种基于交通运行稳定性的互通立交桥整体通行能力计算方法，其特征在于包括以下步骤步骤一将互通立交桥组成部分分为分流区、合流区、交织区和匝道4类，然后按类别对互通立交桥的各个组成部分编号，记为mn，其中m表示互通立交桥的组成部分所属类别， m e {D、M、W、R}，D、M、W、R分别表示互通立交桥的分流区、合流区、交织区和匝道；η为正整数，用mn表示互通立交桥第m类中第η个组成部分的编号；步骤二 计算互通立交桥各组成部分的通行能力；1)计算分流区通行能力当分流区单方向车道数为2时，分流区通行能力为3900pcu/h ；当分流区单方向车道数为3时，分流区通行能力为6000pcu/h ；当分流区单方向车道数为4时，分流区通行能力为 8100pcu/h ；2)计算合流区通行能力当合流区单方向车道数为2时，合流区通行能力为4100pcu/h ；当合流区单方向车道数为3时，分流区通行能力为6200pcu/h ；当合流区单方向车道数为4时，合流区通行能力为 8300pcu/h ；3)计算交织区的通行能力当互通立交桥交织区为第I类交织区时，其通行能力值如表1 ；当互通立交桥交织区为第II类交织区时，其通行能力值如表2 ；表1第I类交织区的通行能力值第I类交织区交织流量比交织段长度，m150300450600750a3车道交织区，pcu/h0.1595059506000605061000.2565059005950595060000.3505052005270530053000.4475048504920495049500.5455046504700475048000.55395042304330437044004车道交织区，pcu/h0.1810081508150815082000.2750077008100815081500.3694070607120715073000.35614064306530673069405车道交织区，pcu/h0.11009010100102501045010550
全文摘要
本发明涉及一种确定互通立交桥整体通行能力的方法。该方法通过对互通立交桥各个组成部分适应交通量的分析，结合各个交通流向分布情况，计算出整个互通立交桥通行能力，为互通立交桥规划和互通立交桥选型以及交通管理提供依据。本发明的具体技术方案为首先对互通立交桥各个组成部分进行分析，确定各组成部分适应通行能力；确定互通立交桥各个进口不同流向的交通与立交桥其他进口流向的交通拓扑关系，在互通立交桥整体运行稳定性的原则下，根据上述关系以及各个组成部分的通行能力建立约束条件；进而通过优化各个进口交通量计算出互通立交桥整体适应通行能力。
文档编号E01C1/04GK102444063SQ20111027922
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者邵长桥 申请人:北京工业大学