瓶颈路段通行能力分析及交通组织设计开题报告

1、附件 5:本科毕业设计（论文）开题报告学生姓 名Xxxxxx专业（班级）Xxxxxxxxxx课题名 称瓶颈路段通行能力分析及交通组织设计一、任务及背景随着经济的增长，社会的发展，道路交通拥堵问题日趋严重，特别是道路的瓶颈区段，是导 致整条道路及整个路网运行效率低下的关键所在。对于已建成的道路，讨论采取交通控制与管理手 段，还是采取工程措施保障交通功能更加有效，将成为城市交通改善和路网结构调整、功能完善的 关键，相关交通研究人员从交通信号控制的角度提高道路通行能力，或者从交通渠化设计来改善交 叉口。然而城市交通是一个复杂的系统，每项措施都有其适用条件和局限性，仅通过加宽路幅，建 立立交等交通措施

2、来改善城市交通，而对道路现有设施没有充分利用，将导致道路通行环境进一步 恶化。仅仅依靠单一的交通控制或者交通管理已解决不了车流量的增加对道路的影响，应从系统优化 的角度进行综合整治。对主干道瓶颈区段问题进行通行能力分析并提出相关的对策，分别从路段资 源整合、主辅路结合及禁左与单行线设置等交通组织优化设计方法来缓解主干道瓶颈区段的交通压 力，并进行具体实例对交通组织优化设计方法进行多方案论证。二、本课题的作用、意义作用：确定新建道路的等级、性质、主要技术指标和线性几何要素。确定现有道路系统或某一路段所存在的问题，针对问题提出改进方案和措施，为道路改建和 改善提供依据。作为交通枢纽的规划、设计及交

3、通设施配置的依据。为制定交通组织、交通疏导、交通引导、交通量均衡、交通总量控制和综合治理等交通系统 管理方案提供依据。为制定交通管理、交通控制方案、信号配时优化方案设计及选择等提供依据。意义:通过实际观测发现,瓶颈路段由于经常发生拥堵，其交通流呈现出新的特征，瓶颈路段经常 会发生交通拥挤。在拥挤状态下，由于车辆排队行驶，速度和流量会出现明显的下降;此外，最大交通 流率出现在从稳定流到强制流过渡阶段,现有的通行能分析方法会过高地估计通行能力值。对通行能 力的研究，有助于帮助交通运营和管理部门更好地设计快速路控制策略,满足现代交通管理和控制的 匪距 而要。三、在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究

4、的问题国外研究现状瓶颈路段通行能力是道路交通规划、设计和运营管理工作中的基础参数，世界各国对通行能力都 进行了不同程度的研究。其中，最具系统性和代表性的是美国交通研究所（Transportation Research Board，简称TRB），该院在1975年以前，名为Highway Research Board，简称HRB，该院前后对 其研究成果Highway Capacity Manual（ HCM）进行了三次修订，具体为1950年版（HCM1950）、 1965 年版（HCM1965）、1985 年版（HCM1985）和 2000 年版（HCM2000）。继美国之后，许 多西方发达国家如

5、英国、法国、德国、瑞典、加拿大、澳大利亚、日本等国均根据本国实情组织专 门研究队伍开展了这方面的实地调研，编制出版各自的HCM手册，如1977年，瑞典出版了瑞 典通行能力手册，1984年，加拿大出版了加拿大信号交叉口通行能力规程，1986年，日本 出版了道路通行能力，1994年，德国出版了道路通行能力手册（HBS）。20世纪80年 代初，一些发展中国家，如印度、巴西、印度尼西亚、韩国、马来西亚等国也在各国政府的支持下， 对道路通行能力进行研究，编制出适合各自国情的通行能力手册。美国HCM2000对路段通行能力 的计算方法是先确定一条车道的基本通行能力，基本通行能力是按照道路与交通处于理想情况下

6、， 每一条车道能够通过的最大交通量。理想条件主要是车道宽度应不小于3.65m，路边的侧向余宽不 小于1.75m，纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况，车辆组成为单一的标准型汽 车，在一条车道上以相同的速度连续不断行驶，各车辆之间保持与车速相适应的最小车头间隔，且 无任何方向的干扰。国内研究现状目前国内外学者对城市交通优化控制方面的研究工作已进行的较为深入，出现了如神经网络控 制、模糊控制、多Agent控制等多种控制算法。但总的来说，以上的研究工作多针对与路口相关路 段交通流处于正常状态（包括饱和状态与非饱和状态）的情况，而在实际过程中，当某路口的相关路 段因发生事故或占道施工而出现

7、路段交通瓶颈的现象时，为避免发生交通混乱（如路口发生车辆拥 阻或发生二次事故等），如何对路口的信号控制策略进行相应的改变，也是一个值得研究的问题。国内，较为典型的要属严宝杰的道路通行能力分析和王炜的交通工程学，但同其他大多 数文献类似，严宝杰的道路通行能力分析和王炜的交通工程学中关于路段通行能力分析只 研究了比较典型的影响因素，没有对交通管理这一重要因素进行总结分析。此外，很多交通学者也 陆续不断地提出了计算影响路段通行能力的新方法、新模型，包括影响城市道路通行能力因素分析2、城市快速路基本路段通行能力的确定3、路段通行能力及其服务水平指标的研究囹、城市道路通 行能力分析与改善技术等。近几年，

8、也有学者提出应用先进的计算机仿真技术和严谨的数学模型 来求解路段通行能力，包括路段通行能力的动态微观仿真研究6、城市道路等效通行能力的交通流 模型选择7、计算机模拟在道路通行能力中的应用8等。随着交通需求的增加，我国一些大城市快速路出现了经常性的交通拥挤现象。在这种拥挤状态下, 车辆行驶速度大大降低,以较低的流率释放使得道路对交通疏导能力严重下降。由于这种交通流状 态持续的时间较短（小于15min），车流运行状态相对不稳定，在以往的研究中没有引起交通研究人 员的重视。随着交通需求增加，车辆排队经常发生。一方面,一旦车辆形成排队,对于出行者或管理人 员关注的间题不再是道路具有的设计通行能力,而是

9、更关注道路对交通的“疏散”能力，即在排队状 态下，车辆的释放流率为多大。另一方面，随着对交通特性研究的深入，越来越多的研究表明，交通拥 堵状态下，对通行能力定义提出了新的挑战。再有，随着智能交通系统的引入，排队持续时间、事 件检测、路段行程时间预测等问题的提出，迫切需要针对瓶颈路段交通特性进行研究。瓶颈路段交通运行特性可用交通流运行状态描述，由于交通需求和车辆运行特性以及道路设施 服务能力的相互作用，在不同状态下交通流呈现出不同的特征。基于我国城市快速路交通流特性，可 把交通流划分为畅行流、稳定流和强制流（拥挤状态）3种状态。畅行状态下，交通最较小（小于1000辆/小时），道路上行驶的车辆基本

10、上不受或少受其他车辆的 影响,可以保持较高的车速。稳定流状态是指车辆行驶速度受到前车的制约,但车辆行驶状态比较稳定,车流本身具有一定的 抗干扰能力,在该状态下交通流量可以达到最大流量值，但是当交通需求继续增加，就会使车流产生较 大的波动，车流运行速度出现显著下降,流量呈现出很大的波动性。强制流状态下，交通密度较大,速度受前车制约性强，车辆行驶自由度小，车速稳定性较差，显示出 较大的波动性，当流量继续增加,车流会出现走走停停现象。对于发生拥堵的瓶颈路段,在交通需求逐渐增加过程中，交通流会出现上述3种状态，但是，从畅 行状态到稳定状态的变化过程中，交通运行参数呈现出连续性而从稳定状态过渡到强制流状

11、态过程 时，交通流运行速度急剧下降，流量也明显降低,稳定流和强制流变化过程持续时间较短。强制流状 态下,随着交通需求的变化，流量波动范围较大，很难保持在某一水平。二、完成任务的研究思路和方案瓶颈路段的存在对路网通行能力有显著的影响。本文归纳了瓶颈路段存在的几类常见问题，以 及铁路、桥等阻碍造成的瓶颈路拥堵。对断头路、瓶颈路的改善措施进行了梳理。研究表明，断头路 的存在对路网的通达性有明显影响；合理调节支路的分流量，可以减轻路网节点的拥堵程度；打通断 头路，路网的非直线系数提高，更加方便路网中节点的交流；畸形交叉口的改善，使路网的连接度明 显提高。仅仅依靠单一的交通控制或者交通管理已解决不了车流

12、量的增加对道路的影响，应从系统优化 的角度进行综合整治。对主干道瓶颈区段问题进行通行能力分析并提出相关的对策，分别从路段资 源整合、主辅路结合以及禁左与单行线设置等交通组织优化设计方法来缓解主干道瓶颈区段的交通 压力，并进行具体实例对交通组织优化设计方法进行多方案论证。具体的研究方案：1、国内外发展趋势。2、瓶颈路段通行能力面临问题及现状。现场观测。根据实际观察结果分析提出瓶颈路段设计中存在的问题和有待改进的地方。现场勘测。对瓶颈路段进行调查，包括几何条件调查，周边区域调查，交通流量调查，交 通附属设施调查以及交通管理与控制调查等等，掌握瓶颈路段的实际调查资料分析影响交叉口交通 流通行的实际参

13、数。3、瓶颈路段通彳亍能力分析。数据分析。依据道路瓶颈路段交通设计的基本原理，对实际调查数据及交通状况进行分析， 得出制约交叉口通行能力的影响因数。4、瓶颈路段交通组织设计探讨。5、瓶颈路段交通组织设计策略研究。.设计准备收集基础资料现场勘察及分析问题交通政策的研究.概略设计主要包括的设计内容有：设计目标的确定设计参数的确定交通控制方案和交通处理能力的研究比较概略设计方案及选定详细设计方案.详细设计交叉口瓶颈详细设计的过程如下所示：对车道功能进行划分；对交叉口处停车线和人行横道线位置进彳亍确定；对交叉口内部进行才目应的渠化设计；交叉口范围内相应附属设施的布设；信号控制相位、相序、周期设计综合考虑渠化设计与配时设计；确定最终设计方案，并进行内容上的校核。城市高架道路与地面道路衔接处的详细设计方案如下：交织区的交通流状态变化过程分析间断流设施交织区拥堵临界点的确定交织区拥堵影响因素分析交织区优化设计4).设计方案评价6、瓶颈路段交通组织设计的结论。具体的时间安排：2012年2月20日确定毕业论文题目2012年3月10日完成毕业论文的开题报告2012年5月1日完成论文初稿2012年6月底论文答辩三、需要的主要仪器和设备等计算机器材.文字处理计算机.交通仿真软件VISSIM,交通规划软件Trans CAD交通量调查器材.米尺.秒表.计数器.纸笔四、指导教