高速公路匝道通行能力控制

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1、学 号 200033005203044SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计（论文）说明书题目高速公路匝道通行能力控制学生姓名余荣军专业名称交通工程指导教师许伦辉交通工程2004 年06月10日华南理工大学毕业 设计 (论文) 任务书兹发给00级交通工程 班学生 余荣军 毕业设计(论文)任务书,内容如下:1. 毕业设计(论文)题目2. 应完成的项目：(1) 研究的意义，高速公路发展历史，现状，趋势(2)详细表述道路通信能力的概念，影响因素(3)介绍几种匝道控制方法(4)入口自适应匝道控制的设计3. 参考资料以及说明：(1) 朱从坤 陈洪仁 高速道路匝道

2、入口控制设施的实施对道路通行能力的影响东北公路 1996年(2) 王金艳 刘铁成高速公路交通控制策略 河南交通科技 1998年第 三期(3) 朱从坤 陈洪仁 王野夫 郎国彦高速道路匝道控制对道路通行能力的影响 哈尔滨建筑大学学报 第31卷第1期 1998年2月(4) 贾元华、董平如高速公路建设与管理 北方交通大学出版社(5) 彭勇高速公路车道基本通行能力计算方法探讨湖南交通科技第25卷第1期1999年3月(6) 寇学智 道路通行能力制约因素分析华东公路1999年4月第二期(7) 王炜过秀成交通工程学东南大学出版社2000年10月(8) 艾贺申 李强我国公路通行能力研究现状公路2001年9月第9

3、期(9) 周伟 王秉纲路段通行能力的理论探讨交通运输工程学报第1卷第2 期2001年6月4.本毕业设计(论文)任务书于 2004年 4月 1 日发出,应于2004年 6 月 18 日前完成,然后提交毕业考试委员会进行答辩。系主任：批准年 月 日教研室主任：审核年 月 日指导教师：签发年 月日毕业设计（论文）评语：毕业设计（论文）总评成绩：毕业设计（论文）答辩负责人签字：年 月 日摘要在高速公路上，往返车辆在分隔的车道上快速行驶，全部交叉口都采用立体交叉， 从而为汽车的快速、安全、舒适、连续地运行提供了条件与保证。但随着交通量 的增加，交通拥挤成为高速公路的主要问题，它使高速公路的运行效益降低，

4、并 且也使高速公路上拥挤和发生事故的可能性显著增大。本文从入口匝道控制的思 想上寻求解决交通拥挤的有效方法。关键词 高速公路 入口匝道 流量控制 影响因素AbstractOn the expressway ，the vehicles runs on the separation lanes ，the rim completely joining with overhead crossings 。 Thereby it assures a condition of fast、 security 、cozy for the cars 。 But with the traffic number in

5、creases ，the main problem of expressway is swarmed as traffic jam ,which causes the expressway operation cut down ，moreover, causing accidents。 The original explores settlement in valid means on entrance ring road control idea 。Keywords : expressway entrance ring flux control affect factors目录摘 要III第

6、一章 绪论11.1 高速路定义及发展史11.2 高速公路的优点21.3 高速公路的社会经济效益21.4 我国高速路的发展史 41.5 高速公路的发展趋势41.6 我国公路发展前景展望5第二章 通行能力的基本概念82.1 基本通行能力82.2 可能通行能力92.3 服务水平与设计通行能力9第三章 道路通行能力影响因素 113.1、道路构造功能对路道通行能力的制约113.1.1 道路等级 113.1.2 道路划分 113.1.3 道路线型123.1.4 车道宽度133.1.5 路面抗滑能力143.1.6 道路使用因素对道路通行能力的制约143.2、交通条件15第四章 高速公路通行能力控制164.1

7、 高速公路匝道控制164.1.1 入口匝道控制164.1.2 出口匝道控制：184.2 高速公路主线交通控制184.3 通道控制194.4 其他控制19第五章 入口匝道控制205.1 匝道入口研究历史205.2 影响匝道入口流量因素205.3、入口匝道控制方法225.4 入口匝道自适应控制策略245.5 检测控制设备及控制逻辑24结 语28致 谢29参考文献30第一章 绪论1.1高速路定义及发展史高速公路是专供汽车行驶的专用公路。在高速公路上严格控制出入，往返 车辆在分隔的车道上快速行驶，全部交叉口都采用立体交叉，并且采用了较高的 技术标准，阻塞之完善的交通设施，从而为汽车的快速、安全、舒适、

8、连续地运 行提供了条件与保证。所以高速公路的出现使得人们出行更加地方便，同时也成 为能够适应公路运输交通量迅速增长、减少交通事故、改善道路拥塞的新型交通 手段，成为现代公路高度发展的象征。现今人民生活水平逐渐提高了，为了使自 己的活动更加方便快捷，许多人都买了私人小汽车，同时人们对各种生活物质的 要求也日渐加大，这就促进了运输行业的发展。如此这些以至于高速公路建设的 发展与高速发展的汽车之间的供需出现了较为尖锐的矛盾，若是单靠修筑高速公 路来满足汽车的发展这样是远远不够的，这就要求我们必须从另外的角度来思考 解决高速公路交通压力的方法，满足人们对物质、生活等方面的需要。因此高速 公路通行控制必

9、然势在必行。高速公路是 20世纪20年代出现的一种安全、快速、通行能力大的新型的 交通设施。德国是最早开始修建高速公路的国家，早在 1919 年就修建了世界上 第一条高速公路。到1990年为止，高速公路已达8970km，居世界第二。美国是目前世界上高速公路最多、；路网最发达的国家。 1937 年美国在加 州建成国内第一条高速公路，只有11.2km。1944年美国制定了修建70000km的 州际喝国防高速公路网的13年计划。建成这些高速公路要征用6000 km2土地， 开瓦60多亿土石方，建造16000座互通式立体交叉和70多座简易式立体交叉， 完成这些工程计划投资1000亿美元。到1990年已

10、建成84361km的高速公路，占 世界高速公路一半以上。美国纽约到洛杉矶的高速公路长达4556km。1956-1980 年的24年，平均增长速度为3000km/年。日本高速公路起步较晚，但是发展的速度 很快， 1957 年日本公布了“高 速公路干道法”，以后以1965年7月建成第一条高速公路-名神高速公路开始， 到1990年止日本高速公路里程已达到4661km，初步形成了以东京为中心纵贯南 北的高速公路网。高速公路密度最大的是荷兰，每1000 km2面积中有高速公路43.9km。高速公路人口密度最大的是美国，每100万人口占有380.61km的高速公路。1.2高速公路的优点高速公路有下列优点：

11、1. 高速行车速度是交通运输的主要技术指标。由于高速公路平均车速高达 90 110km/h，因此行驶时间的缩短带来了巨大的经济效益和社会效益。德国高速公 路每147km平均行驶时间为1.23h，比一般国道节约时间47%，节约燃料93%。2. 通行能力大一般双车道公路的通车能力为0.5 0.6万pcu/昼夜，而一条四车道的高 速公路则为3.5 5.0万pcu/昼夜，六车道和八车道高速公路则达到7 10万 pcu/昼夜。可见，高速公路的通行能力是一般公路的几倍至几十倍。通行能力大， 运输能力必然提高。如美国高速公路里程仅占公路总长的1.1%，而其交通量却 占了总交通量的 21.3%。日本高速公路里

12、程占公路总里程的 1.9%，却承担了 20.2%的公路总运量。英国高速公路和干线公路占全公路系统的4.4%，却承担 了全运输量的 35%和重型货物量的 60%。3. 安全行车由于高速公路全线采用分隔行驶、立体交叉、限制出入等措施，使其行车 事故大为减少。据统计，各国高速公路的交通事故率和死亡率仅为一般公路的 1/3或1/2。日本高速公路交通事故死亡率为普通公路的1/40。英国高速公路的 事故率只是一般公路的 1/10，我国高速公路的事故比一般公路低两倍以上。4. 运费低廉高速公路车速高，通行能力，行车安全，使油耗，轮胎损耗和事故损失大 大减少，而运输量却成倍增加，因此其运输成本明显降低，经济效

13、益显著。我国 合宁高速公路通车一年即节约运输成本3241万元。美国资料表明：货车车速为 30 哩/时，每次刹车的耗油量相当于行驶 0.41km 的耗油量，其州际和国防高速 公路总投资为900亿美元，由于行驶时间缩短及运费降低， 812年就可以收回 全部投资。日本资料统计，高速公路可使货车节油 42%，名神高速公路的运输 成本较一般公路降低 17%。1.3 高速公路的社会经济效益想致富、先修路，富不富、先看路。在中国老百姓心里，路的好坏是走向 富裕的一个象征。高速公路建设对国民经济的拉动作用包含两个方面的内容： 一是直接拉动效应，即工程建设直接产生的经济量的增长，同时也包括建材 行业、机械制造业

14、等相关产业巨大的衍生经济效益，还包括对社会劳动力就业的 贡献。二是间接拉动效应，也就是公路交通条件改善产生的国民经济效益和社会 效益，其中包括运输距离和时间缩短带来的成本节约效益，交通服务水平的改善 带来的安全、舒适性等效益。高速公路的间接拉动效应（间接经济效益）比直接 拉动效益（直接经济效益）的影响还要大。关于高速公路的间接经济效益，我们 可以从以下几个方面分析：（1）促进沿线资源的开发及市场的扩大 如意大利“太阳道”高速公路通车后，沿途地区工业企业迅速发展，繁荣了 地方经济，事 17 个省的平均国民收入提高了 3，有如法国里昂至巴黎高速公 路建成通车后沿线出现许多新集镇，带动了就业和扩大了

15、市场范围。上海沪嘉高 速公路的兴建使地属上海的卫星城嘉定县经济更繁荣，土地增值，投资环境优化， 一跃成为 1992 年全国首富县城。（2）促进多种运输方式的优化组合 高速公路与一般公路构成新的路网使公路布局日趋合理，还与运量大的铁路 运输及价廉程长的水运有机结合在一起形成联运网，使物资运输更为直接、便捷、 快速、准时，从而最大限度地提高运输效率，随着集装箱汽车的直达运输，使大 吨位、大型牵引车迅速发展，促进多种运输方式的优化组合。（3）有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发 现代大城市人口密集，居住拥挤，交通阻塞，环境污染等弊端在修建高速公 路后，随着沿线城镇，工业的兴建，使城市人口向郊外分散，不少城市主要居住 地区也转向周围卫星城，既促进了地区发展，又缓和了城市人口的增长。例如日 本名神高速公路建成后，在 14 个立体交叉周围新建工厂 900 座以上，许多小城 镇已经发展成工业城市。（4）加速物质生产和产品流通 现代化生产对原材料的需要和产品的流通要求直达、快速，以减少货物转运， 加快资