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1、3.2 关于道路及交通网络交通设计,1）合理结构（设施结构、交通结构）设计（依据交通规划）； 2）网络可靠性设计；a)可靠性和可靠度的概念此概念出自于系统工程.可靠性是指:系统(或机器,产品)在规定的使用期间内能达到其预定机能的安定性或性质;可靠度是可靠性的概率表示.交通系统的可靠性(度)不同于电路或通信网的情况,即:交通网遇有故障时,不可能无限制的迂回行驶.其可靠性(度)体现于交通网上任意OD间的交通准时行何连通性方面。,b.影响道路交通系统可靠性的主要因素,L灾害:震灾,水灾,雪灾,火灾等； L(新建或改建)市政工程施工； L 突发事故:交通事故,车辆事故； L不当的交通组织措施等,c.
2、道路交通系统可靠性设计良好的连通性；适当的饱和度,3）资源共享设计（通过网络交通组织-调流，ITS等手段，利用网络资源改善节点交通问题，）a)时间资源的利用;b)空间资源的利用,4） 无瓶颈化设计,a)瓶颈的表现（通行能力差异的地点） 物理的瓶颈（平面、立面、交叉口等）； 虚拟瓶颈（交通秩序）； 动态瓶颈（事故等交通阻塞、公交车靠站）b)按网络上（或系统内）瓶颈处的通行能力做交通设计,1）设计内容 a)通行空间的布局设计（按行人、自行车、机动车序） b)通行空间渠化设计； c)信号控制方案设计（控制方式、相位数、相序、周期时间、绿信比等）； d)进出口道公交停靠站的定位 e)方案协调优化设计,
3、3.3 改善瓶颈的交通设计（以交叉口交通设计为例）,2）设计准备,a)设计资料的准备 设计对象与范围确定； 基本步骤与资料调查和收集（动静态资料、规划资料）； 重要设计参数的确定：设计车型、车速、设计交通量（现状或预测）等,b. 设计留意点,节约用地，合理拆迁； 几何布局与设计必须同交通控制与管理设施同时设计； 各进口道部分的车道数须多于相应道路路段的车道数，根据其流入交通的流量流向确定进口道车道数、划分车道功能，并作渠化设计； 新建应充分满足远景交通需求；应避免出现超过四个进口道的交叉口、畸形交叉口；应避免斜交交叉口，确实无法避免斜交时其交角应大于45度； 应避免生活性支路与主干路相交；渠化
4、与配时设计，应根据通车时的预测交通需求先作一试行方案，试用一阶段作定期“跟踪”观察，并调整设计；,b. 设计留意点（续）,改建交叉口应在充分诊断现状交叉口的问题后作出改善设计；应尽可能把畸形交叉口改为正规交叉口。 妥善处理地下管线与地上设施的矛盾。 应妥善考虑残疾人、儿童、老人等交通弱者的通行要求，确保行人安全通行的空间和通行权。 机动车与非机动车混合行驶的交叉口，应妥善避免两类不同性质交通流间的相互干扰。 在不影响路网总体格局的前提下改善规划方案； 规划阶段应有交通设计的考虑。,b. 设计留意点（续）,合理设置交叉口间距及行人过街设施,3）平面设计,a)行人横道的设计 b)非机动车交通处理
5、c)进出口道设计 车道数设计：依据交通需求确定车道数 车道宽度确定：2.753.25m车道 专用进口道设计,形交叉口人行横道设置示意,形交叉口的人行横道设置示意,高架路下的人行横道设置示意 （行人二次过街的处理）,非机动车右转专用道示意图,交叉口范围及其交通空间设计,转弯车辆的导流线,（上海延安路）,d)交叉口渠化设计,导行轨迹线形式,左转车待行,交通标志,进口道中心线偏移时的“过渡区”标线,进口道中心线偏移时的“鱼肚”形标线,f)特殊交叉口设计 以错位交叉口和 环形交叉口交通设计为例,错位丁字路口的改造,错位丁字形交叉口的改善示意,环型交叉口在中国诸多城市广为使用 环型交叉口交通问题日显突出
6、 以往改善环型交叉口方法的局限性 环型交叉与一般平面交叉的理论关系,环形交叉口交通设计背景,以厦门莲坂环交为例 拆除环岛,以厦门莲坂环交为例 建立立交,以厦门莲坂环交为例 交通分流,环型交叉口在中国诸多城市广为使用 环型交叉口交通问题日显突出 以往改善环型交叉口方法的局限性 环型交叉与一般平面交叉的理论关系,环形交叉口交通设计背景,环形交叉的适用性；环形交叉与一般平面交叉的统一性。,环形交叉口交通特征及其问题,无信号控制环形交叉口的交通特征无信号控制环形交叉口的交通问题以往信号控制环形交叉口存在的问题,无信号控制环形交叉口的交通特征,变冲突交通流为交织交通流,各方向车流饶环岛进行连续的合流、交
7、织与分流； 在交通量适当时无须交通控制可以维持较高的交通效益,无信号控制环形交叉口的 交通问题,各流向交通流都要在环道上交织行驶，通行能力只能达到一条车道的最大理论值; 当流入交通量接近或超过环形交叉口的通行能力时，就会造成环道上的交通拥挤和阻塞，乃至整个交叉口琐死。,以往实施信号控制的环形 交叉口存在的问题,不能有效地消除环型交叉口交通流的交织与冲突；且不当的损失时间过大。,交通控制管理与改善设计“新法”的基本思想,对左转交通流实行二次通过交叉口的控制与管理； 交叉口改善设计； 协调利用环形交叉口的“时空”资源。,对左转交通流实行二次通过交叉口的控制与管理,两相位信号控制； 左转交通流将经过
8、二次通行信号才能通过交叉口； 科学的信号配时。,相位相序图,莲坂环交交通设计图,改善后的莲坂交叉口,改善后的莲坂交叉口（续）,交通效益评价,通行能力 延误环交改善前后通行能力比较,通行能力,莲坂环交改善前后各效益评价,3.4交通控制及其系统设计,1）基本目的a.目的之一：最佳确定交通控制信号配时,i,I,点控 i ; 线控 J ; 面控 I ;,J,高速公路流入控制及其 与城市道路衔接控制,ui,x ca,max ui s.t. xui0,系统延误（Delay）最小、停车次数(Stops)最少、通行能力(Capacity)最大; 或几种指标的加权组合；公交优先的考虑（人均交通效益最佳）；环境最
9、佳的考虑（停车次数(Stops)最少指标权重的加大）；,最佳交通效益,特殊交通需求,紧急交通对策需求（事故、火警、匪警、工程抢险、救护交通等）优化目标函数（用户最佳）：行程时间最小化,信号配时（区分点线面控）,信号周期（C, Cycle）信号相位（Phase）及相序，例：绿信比（Green Split）G/C 相位差（Offset）:相邻交叉口绿灯起亮时间差,Y,C=G+Y+R,R,G,I,II,III,VI,目的之二： 依据最佳信号配时方案通过信号灯控制系统，实现交通系统控制,信号配时参数（交通量、流向、车种、车速、密度、事故、排队等的）采集,最佳信号配时方案优化计算,信号控制机,交通 监控
10、中心,。,2、基本技术发展情况（考察国内外情况）,单点交通信号控制（以一个交叉口为单元，50年代以前）； 定时信号控制；感应式信号控制； 脱机系统控制（若干交叉口信号协调控制6070年代，TRANSYT 等） 绿波带控制；网络化控制 实时自适应控制系统(7080年代，基于实时采集的路面交通流信息动态优化计算最佳的控制方案） 单点实时自适应控制； 网络实时自适应控制系统（SCOOT英国, SCATS澳大利亚, 75-2443系统中国）,智能型交通控制与管理系统以智能交通系统开发研究为背景 主动型交通控制与管理系统（交通诱导条件下有反馈控制） 多功能交通控制与管理系统（连续交通流与间断交通流的协调
11、控制、提供特定用户最优的系统控制） 先进的信息与通信技术的运用 信息采集手段及内容的多样性、实时性和高精度 交通信息服务方式和内容的多样性 国内外交通监控系统的应用情况 国外：城市道路交通监控系统以SCATS, SCOOT为主流 国内：城市道路交通监控系统目前仍靠从国外引进，且势头不减；自己开发的系统受到各方面条件的限制，未能达到应有的目标水平；引进的系统客观上无法适应于国内的交通状态 交通监控系统在中国将形成巨大的产业：高速公路里程每年10002000公里增加，各大中城市发展交通矛盾日趋严重,交通监控制系统属信息技术与高性能软件开发、研究及应用的重要领域 交通信息的采集、处理及运用模型、算法
12、与软件； 交通状态实时预测模型、算法与软件； 交通网络控制优化目标函数模型、算法与软件（ 典型的NP-Hard问题，及高性能软件开发）,五、基本观点与结论,交通管理是一门科学，而且是大科学； 交通设计需要高度运筹智慧：因地制宜、因时制宜、因事制宜、因人制宜是其基本原则； 畅通工程应以交通管理规划、交通设计和交通管理技术为基础，成败的关键是科学技术水平的高低，是特色； 以人为本应是交通管理的重要出发点：交通系统利用者、交通管理者、交通运营者是交通系统通畅、安全、协和的关键； 交通问题与社会发展、人类文明并存（动态性、长久性：屡战屡败，屡败屡战），我们必须迎接挑战，尊重知识、尊重人才 高新技术的进步将带给我们新的交通管理科学技术和智慧,2000年6月23日，于昆明,衷心感谢各位的听讲！ 谢谢！ ！,
