山地城市左入式立交匝道关键设计指标技术研究

摘要

相较于平原城市，山地城立体交叉在规划、设计上具有特殊性，受到诸多因素的制约。以大型山地城市重庆主城区为例，城市土地高强度开发，城市交通建设用地受到严重制约，城市道路供给增长速度远低于机动车保有量增长速度。
　　重庆市主城区机动车保有量自2007年以来以年均15％的速度增长，截止2014年底机动车保有量达到115.1万辆。在城市道路发展方面，主城区道路长度在经历了2007年至2010年的快速增长后，自2010年后总体处于缓慢增长，年平均增长率不足4％。截止2014年底，重庆市主城区道路总长度为3730千米。由此可见山地城市由于受用地所限，城市道路的发展在量上受到严格的制约，其道路建设用地受到山区地貌及城市发展所限。为解决城市道路拥堵问题，需要在已建道路质量上下功夫，提高通行能力，改善通行质量。
　　城市道路原状交叉口改建立交就是对已建道路质量进行提升，但由于山地城市平交口周围用地大部分已开发，拆迁费用高昂，且十分不经济，因此改建立交匝道布线受制约，难以迂回布线，且受左转交通需求、相交道路等级等制约，立交等级普遍较高。为满足用地限制、左转交通量需求及立交等级三个条件，重庆市古木峰平交口改建立交时采取了“左出左进”的定向左转匝道即“左入式匝道”。
　　由于我国车辆靠右行驶，车辆驾驶室位于车辆左前方，因此驾驶员左右视野不同，右侧视野较左侧差，左入式立交匝道要求匝道车辆像右侧变道进入主线。因此存在较大安全隐患。
　　本文首先对左入式立交匝道进行定义，然后根据左入式立交匝道特点，基于城市立交建设用地制约、相交道路性质、左转交通量需求，探讨了其在城市立交规划建设中的适用性。
　　对重庆市古木峰立交左入式立交匝道交通特性实地观测，发现匝道入口连接部是主要的交通流冲突区，存在大量交通冲突。
　　对车辆盲区进行研究，探讨由于车辆本身的物理性遮挡盲区、驾驶室位置导致的盲区、车辆左右侧后视镜盲区差异，并探讨了这种差异所导致的安全隐患。
　　在安全隐患的基础上对左入式立交匝道的安全设计进行探讨:车辆左右盲区经过研究发现确实存在差异，但我国的规范并未体现出这一点差异。匝道入口连接部存在交通流集中冲突。在此基础上，针对入口连接部各相关指标提出安全设计的建议。并以古木峰立交左入式匝道为例进行优化设计，根据规范共设计出三种不同形式的入口匝道连接部。
　　以古木峰立交实际交通流量及交通特性为数据基础，采用VISSIM仿真软件对三种形式的入口连接部进行仿真分析。以不同交通流量下三种形式的排队长度、延误时间等数据作为评价其拥堵程度的指标，进而判断其交通冲突程度。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的及意义

1．3 国内外研究现状

1．4 主要研究内容及技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 技术路线

第二章 左入式匝道定义及适应性研究

2．1 山地城市立交特点

2．1．1 城市立交类型及选择

2．1．2 山地城市立交特点

2．2 左入式立交匝道的定义

2．2．1 匝道类型及特点概述

2．2．2 左入式立交匝道定义

2．3 左入式立交匝道布设

2．3．1 用地限制

2．3．2 立交类型及等级

2．3．3 左转交通量需求

2．3．4 综合分析

2．4 左入式立交匝道工程实例

2．4．1 牛角沱立交

2．4．2 古木峰立交

2．5 本章小结

第三章 匝道入口连接段交通特性研究

3．1 匝道基本段交通特性

3．2 匝道入口连接段交通特性

3．2．1 车辆运行特性

3．2．2 入口连接部上下游主线不同车道

3．2．3 入口连接部上下游主线同车道上下游

3．3 本章小结

第四章 基于汽车盲区的左入式立交匝道安全隐患研究

4．1 车辆盲区及常见事故类型

4．1．1 车辆盲区成因

4．1．2 车辆盲区研究所参考的车辆尺寸

4．1．3 车辆盲区分类及主要事故类型

4．1．4 后视镜盲区研究

4．1．5 驾驶室位置所导致车辆左右侧盲区差异研究

4．2 左入式匝道行车安全隐患因素

4．2．1 人的因素—不按规定让行

4．2．2 道路因素—左入式匝道事故率研究

4．3 本章小结

第五章 基于车辆盲区的左入式匝道入口连接部设计

5．1 左入式立交匝道设计速度研究

5．1．1 匝道设计速度的相关规定

5．1．2 左入式立交匝道设计速度

5．2 相关安全设计研究

5．2．1 通视三角形

5．2．2 轴线连接方式

5．2．3 汇入鼻端邻接角

5．3 匝道入口连部设计研究

5．3．1 加速车道形式的选择

5．3．2 匝道入口连接部设计

5．4 本章小结

第六章 左入式立交匝道入口连接部VISSIM仿真

6．1 VISSIM简介

6．1．1 VISSIM的应用

6．1．2 VISSIM内核构成

6．2 VISSIM建模准备

6．2．1 仿真目的

6．2．2 仿真对象

6．2．3 数据采集

6．3 匝道入口连接部仿真

6．3．1 平行式匝道入口连接部仿真

6．3．2 直接式匝道入口连接部1仿真

6．3．3 直接式匝道入口连接部2仿真

6．4 数据分析

6．4．1 车均延误分析

6．4．2 平均排队长度分析

6．4．3 平均最大排队长度分析

6．5 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得的科研成果