【关键词】层次分析法；实际道路通行能力；路网通行能力；最大流
一、问题提出
开放小区能否达到优化路网结构、提高道路通行能力、改善交通状况的目的，以及改善效果如何？一种观点认为封闭式小区破坏了城市路网结构，堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通阻塞.小区开放后，路网密度提高，道路面积增加，通行能力自然会有提升.也有人认为这与小区面积、位置、外部及内部道路状况等诸多因素有关，不能一概而论.还有人认为小区开放后，虽然可通行道路增多了，相应地，小区周边主路上进出小区的交叉路口的车辆也会增多，也可能会影响主路的通行速度.本文拟建立关于车辆通行的数学模型，用以研究小区开放对周边道路通行的影响.
二、问题分析
本题主要讨论了小区开放对道路通行能力的影响问题.选取合适的评价指标对小区开放前后道路通行能力进行评价.利用道路基本通行能力、可能通行能力以及实际通行能力的计算公式对小区开放前后周边道路截面的通行能力的计算，初步判定对周边道路通行的影响.但只通过周边道路截面的通行能力不足以对道路通行的影响进行判断，我们还分析了小区开放前后周边道路的路网结构，通过增广路定理对周边道路的路网通行能力进行计算，得到小区开放前后周边道路的路网道路通行能力.最后，总结分析小区开放前后周边道路截面的通行能力和路网道路通行能力的变化情况对道路通行的影响.
三、模型假设
（1）假设不考虑小区内车辆停车情况；（2）假设小区内道路都是平路，无坡路，小区周边都是公路；（3）假设小区的每个出入口都是一条道路；（4）假O小区周边道路有两个及以上车道；（5）假设收集到的数据都是真实可靠的.
四、符号说明
五、模型建立与求解
（一）问题分析
上述模型就处于三种地段的三种类型小区做了层次分析，得出老城区实行开放式小区对周边道路通行影响大，新城区和偏远地区影响程度小.结合实际来看，新城区与偏远郊区道路通畅，交通状况好，几乎不会出现拥堵现象，所以，实行开放式小区意义不大，与模型分析结果相吻合，表明模型构建合理.老城区交通拥堵，车多人多，交通流量大，开放式小区主要实施在老城区，下面只对不同道路结构下老城区的道路通行能力做分析：（1）主干路；（2）次干路；（3）支路.
（二）各类干道主要技术指标
1.各类道路交通功能
2.各类各级城市道路主要技术指标
通过公式计算小区周边道路在小区开放前后的可能通行能力及实际通行能力来研究小区开放后对周边道路是否产生积极影响.小区开发后的周边道路实际通行能力与小区开放前的道路实际通行能力之差小于零，说明小区开放减弱了周边道路的通行能力，反之则增大了通行能力.
下面用具体公式进行分析计算.
3.基本通行能力
基本通行能力是指道路和交通均处于理想状态下的通行能力，是计算各种通行能力的基础，其理论计算公式为
4.可能通行能力
可能通行能力是在实际的道路和交通条件下，单位时间内通过道路上某一断面的最大可能交通量计算可能通行能力是以基本通行能力为基础，考虑到实际的地形、道路和交通状况，确定其修正系数，再以此修正系数乘前述的基本通行能力，即得到实际道路、交通在一定环境条件下的可能通行能力.
5.实际通行能力[4]
实际问题中，由于在多种因素的影响下，不可能满足道路和交通处于理想状态下的通行条件，所以，在实际道路和交通的情况下，实际通行能力的理论公式为
小区是否开放不改变道路基本通行能力.道路通行能力基本情况见下表4.
分别计算主干道、次干道和支路的实际通行能力.小区开放前因车辆不能随意穿过小区内部，所以周边道路看作没有交叉路口，交叉路口只分布在小区外部，不做研究，即f1=1.运用MATLAB计算主干路、次干路和支路的可能通行能力结果为Cke=[622.8，362.44，116.886]，进一步得出实际通行能力为C=[498.24，308.074，105.1974].
8.小区开放后周边道路截面的实际通行能力
小区开放后交叉路口增多，路段服务水平改变，相应的道路通行能力改变
小区开放后交叉路口增多，路段服务水平改变，相应的道路通行能力改变.
【参考文献】
关键词：城市快速路 交通影响评价 畅通性 安全性
城市快速路是城市交通系统主动脉，起着连接城市各大功能区的重大作用。随着社会不断发展，交通基础设施建设不断加快，在城市快速路上设置临时施工开口的情况越来越多。施工开口车辆进出时与快速路主线车辆交织，将对主线通行能力产生影响；同时由于快速路车流量大、车速快的特点，将造成诸多安全隐患，加之大型车运行缺乏灵活，加速、减速过程相对缓慢等自身特点，开口处更易诱发交通事故。
1施工开通运行特征分析
城市道路周边建设项目施工时，需在城市道路上开通缺口设置临时通道供施工车辆运输物资，该出入口连接施工区域与城市道路，即为施工开口。在施工开口路段将形成车辆运行交织区，主线车辆为避免受到分合流影响而换到内侧车道，施工车辆为安全进入施工区域而换到外侧车道。交织区内驾驶员将根据变道行为的可执行性决定是否变道，即在行使中寻找相邻车道的可插入间隙，根据车头间距及两车速度差判断是否执行变道行为。交织区内车辆的变道特性使得，当与相邻车道上前车的车头间距增大时，施工车辆并不急于跟进，反而有可能为了等候相邻车道中的可插入间隙而减速，这种减速行为可能造成交织区拥堵甚至车辆刮擦、追尾事故[1]。同时，驾驶员为了确认变道行为的可执行性将不断调整车速，使有序交通流紊乱。
2施工开通影响评价
根据施工开通运行特征分析，交织区内车辆的变道特性会引起交通流紊乱，对主线车流的畅通性及安全性造成影响，故本文应用分合流区通行能力计算模型进行畅通性评价并建立安全性评价标准。
2.1畅通性评价
1出口分流区通行能力分析
根据主线出口匝道连接处交通量、密度与驶出率之间的关系模型[2]：
其中， 为连接处流量，pcu/h； 为连接处速度，km/h； 为自由流速度，km/h； 为自由流密度，pcu/km； 为阻塞密度，pcu/km；；n为驶出率，其为出口匝道流量与连接处流量之比， ； m为波速系数。
分析上式可以得到 ，其中 为主线最外侧车道通行能力。当n=0时，车辆未分流， ；当n=1时，车辆分流且最外侧车道的车辆全部驶离主线， ，通行能力只有路段通行能力的36.8%。
应用该理论可知，施工开口分流区主线外侧车道通行能力将减小。但是当施工车辆数较少，即n很小时，根据 可知，施工车辆出入导致主线通行能力的折减很小[3]，即在此条件下施工开口车辆分流对主线车辆运行畅通性影响较小。
2入口合流区通行能力分析
利用间隙接受理论和车头时距分布函数建立快速路入口匝道连接通行能力计算模型[4]：
其中，c为连接段通行能力； 为入口匝道的加速车道在任一点x处的汇入交通量； 为主线外侧车道交通量，pcu/h， （ 为匝道交通量；x为离主线入口匝道鼻端的距离）； 为主线内侧车道可能通行能力，pcu/h；L为加速车道长度，m。
入口合流区交通特性与快速路入口匝道连接段几何特征、交通运行特征相似，故可引用该模型计算入口合流区通行能力。主线内外侧车道可能通行能力与主线设计时速呈正相关，由该模型可知，入口合流区通行能力随加速车道长度和主线设计时速增大而增大，且当汇入主线施工车辆较少时，施工车辆出入对主线通行能力的影响可忽略，即施工开口对主线车辆运行畅通性影响可忽略。
2.2安全性评价
1安全性评价指标体系与权重系数确定
施工开口处的几何条件、交通设施设置、交通控制管理以及现状道路交通条件等都对其安全性有着重大影响，本文考虑以上四个方面因素建立了安全性评价指标体系，并确定以上指标体系中不同类别指标之间及同类别各指标之间的相对重要程度。
2安全性评价标准制定
确定以上指标体系和权重系数后，根据开口现场实际情况对各因素进行打分（不安全0-3分，一般安全3-6分，安全6-9分），最后根据以下公式可计算出施工开口的安全性指数：
其中， 、 、 、 分别为A、B、C、D在开口安全评价中的权重系数； 、 、 分别为A、B、C中第 项指标的权重系数； 、 、 、 分别为A、B、C、D中第 项指标的打分值。
本文根据数据调查与相关文献查询，由安全性指数划分安全性评价标准：0-0.5为不安全，0.5-0.7为一般安全，0.7-1为安全[5]。
3实例分析
重庆轨道交通环线四公里停车场建设期间需在内环快速路上设置临时施工开口，本文将对该施工开口进行交通影响评价。路段交通运行现状及施工开口设置如下：
受项目直接影响的单向三车道主线路段夜间高峰小时交通量为1026pcu/h，服务水平为A级；由于内环“限货”，施工车辆进出时间限制在23时至次日6时，进出施工车辆数相对较少。入口设置在距四公里立交南坪匝道约340米，避险车道进口上行80米处；利用四公里换乘枢纽站东南侧既有道路，设置出口直接通向四公里立交南坪进口匝道。开口间距、变速车道长度等线形指标均满足安全运行要求。开口及周边交通设施设置完善。
应用本文提出的交通影响评价方法，通过畅通性评价可知，施工开口设置前后分合流区通行能力折减较小，道路服务水平将维持在A级，施工车辆分流对主线通行能力的影响较小。通过安全性评价计算安全性指数为0.71，安全性较高。综上，该施工开口对主线路段的交通影响可接受。
4结语
本文对快速路施工开通运行特征进行了分析，开织区车道变换特性将造成开口处车辆运行混乱，然后提出了开通畅通性和安全性评价方法，最后将此交通影响评价方法运用于重庆轨道交通环线四公里停车场施工开口的交通影响评估中，得出该开口的交通影响可接受。
参考文献：
[1]孟详燕.高等级道路交织区通行能力研究[D].东南大学硕士论文，2006.
[2]慈玉生，吴丽娜，裴玉龙.快速路入口匝道连接段通行能力间隙接受模型[J].交通运输系统工程与信息，2009，9（4）：116-119.
[3]陈霞，刘伟，张艺尼. 城市快速路设置施工开口的交通影响分析[J].公路交通技术，2011（11）
【摘 要】江T至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段，是广东东西走向的重要通道。项目路线起点在江门市共和镇与佛开高速交叉，并与江鹤高速公路衔接，以此完成江门与罗定两市的交通转换。本文从交通量、通行能力、工程造价、社会因素、节约用地等方面进行了高速公路路网间衔接方案的分析论证，并对衔接路段进行了通行能力分析，供类似工程参考。
【关键词】高速公路；共线；方案比较；通行能力
引言
随着我国高速公路建设的快速发展，全国高速路网日益密集，高速路网间经常存在T字三路交叉、十字四路交叉，甚至在经济发达地区路网密集路段出现三条高速六路交叉。做好高速路网间安全顺捷的衔接，设计过程中需从交通需求、转换功能、工程造价、社会因素等方面进行全方位分析。本文以广东省江门至罗定高速（简称江罗高速）为例，对其起点路网衔接进行了分析论证。为完成项目江门至罗定的交通转换，结合路网分布，从江罗高速与佛开高速交叉后衔接江鹤高速和利用佛开高速部分路段共线后衔接江鹤高速的两种思路进行了分析论证，综合各种因素推荐采用江罗高速与佛开高速共线后再衔接江鹤高速的方案。同时对共线段方案进行了通行能力分析，供相似工程参考。
1. 路网衔接控制因素
江门至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段，是广东东西走向的重要通道。项目采用双向六车道，设计速度120km/h。
江罗高速周边相关高速路网主要为既有佛开高速和江鹤高速。佛开高速公路是国网干线沈阳至海口高速公路的一段，是是江门市及粤西地区通往广佛地区南北走向的主要通道，既有佛开高速共和至平连段为双向四车道高速公路，设计速度120km/h。江鹤高速公路西起鹤山共和镇，与佛开高速公路相连接，东至江门市区礼乐四村，与江中高速公路和江珠高速公路相连接，是国道主干线同三高速公路和京珠高速公路之间的一条联络线，是江门市及粤西地区通往珠三角、粤东及香港地区的一条快捷通道。
江罗高速起点路网衔接主要控制因素有：已建佛开高速、江鹤高速，共和镇工业园、周边地形地物。
2. 路线方案布设
2.1 走廊方案研究
结合项目周边路网现状布局，根据地形地物条件，江罗高速起点路网衔接共布设了三个走廊方案。
方案一：与佛开共用走廊方案，与佛开高速共走廊后衔接江鹤高速，全长21.328km；方案二：从共和镇通过，与佛开高速相交后再衔接江鹤高速的方案，路线全长23.978km；方案三：起点穿共和工业园，在江鹤高速共和立交位置直接对接江鹤高速，全长18.788km。三方案具体布设如图1所示，方案对比表如表1所示。
综合比选后：方案三对鹤山工业园影响大，建筑物拆迁数量大，地方强烈反对，可实施性差。方案二虽主流交通运营里程短，但建设里程较长，且江罗、佛开、江鹤三条高速公路将共和围成三角区域，限制其发展，地方反对。方案三利用佛开走廊，具有建设里程短，节约土地资源的优势，但其交通组织复杂，主流交通营运里程长。
由于本项目起点路段路网密集，城镇城市化严重，从节约工程投资、节约土地资源，减少对城镇干扰的角度出发，结合地方规划发展要求采用了方案一（即与佛开高速共走廊的方案）。
2.2 与佛开共走廊的衔接方案研究
前述通过走廊的比选，推荐采用江罗高速与佛开高速共用走廊的方案。在共走廊衔接方案中布设了两种方式。方式一为采用与佛开共线扩建拓宽的方案；方式二采用新建路基沿佛开高速两侧或单侧布设的方案。
以上两种方式中方式二工程规模太大，且拆迁工程规模大，协调难度较高，仅作定性论述。本节重点介绍江罗与佛开共线扩建的方案对比情况。
共线方案一：江罗与江鹤均以主线分离形式与佛开对接，平曲线最小半径指标按设计速度120km/h对应的极限值控制。江罗与江鹤及江罗与佛开衔接路段的平曲线半径分别均采用700m，佛开高速共线段的交织段长度约2.4km。本方案需对共和主线收费站进行改造，同时对附近的村庄干扰较大，建筑物拆迁数量大。
共线方案二：由于共线方案存在交织运行，为确保行车安全，提出增长交织段的方案。即佛开与江罗衔接路段均采用高指标的匝道形式相接，设计速度采用80km/h。本方案中江罗与佛开衔接及江鹤与佛开衔接的主匝道平曲线半径分别为300m和400m，其佛开高速共线段的交织段长度约3.5km。同时将江鹤高速共和枢纽阳江来往江门方向的匝道与扩建后的佛开高速进行了顺接。方案布设如下图2所示。
经综合比选，共线方案一指标虽较高，但共线段交织段短，不利于行车全，且本方案需对共和主线收费站需进行改造，拆迁工作量大，对村庄干扰大。
根据三条高速公路在路网中的地位、功能以及预测交通量分布特征，为确保佛开高速、江罗高速及江鹤高速的通行顺畅，同时从减小拆迁难度，降低佛开高速共线段行车安全隐患尽量加长共线段长度的角度出发，推荐采用共线交织路段较长的方案二。
3. 共线段通行能力分析
根据交通量预测资料，江罗高速与佛开高速共线段，远景设计年2035年预测交通量为125261pcu/日，根据通行能力分析，江罗与佛开高速共线路段需采用双线十车道方可满通量需求。交通量分布图如图4所示。
3.1 共线段交织段长度
江罗高速与佛开高速共线采用双向十车道，其江门来往阳江方向的交通流与罗定来往广州方向的交通流存在交织运行现象。通过分析计算，①佛开高速共线段设计速度采用120km/h，共线段交织段长度需2.6km方可满足二级服务水平通行能力的要求。②佛开高速共线段设计速度采用100km/h，共线段交织段长度需1.94km，方可满足二级服务水平通行能力的要求。
佛开高速共线段设计采用100km/h，交织段长度为3.5km，满织段长度及通行能力的需求。
3.2 通行能力及服账平分析
江罗高速与佛开高速公路共线段采用双向十车道，共线路段采用限速100km/h，为确保行车安全，降低交织运行现象，加强了交通标志标线设计，规范了共线段车道行驶方向。即内侧三车道供来往广州方向的交通流行驶，外侧两车道供来往江门方向的交通流行驶，两者之间采用双黄线或隔离栅分离。现以共线段北行方向（往广州、江门方向）内侧三车道和外侧两车道进行通行能力分析。其交通流分布如下图5所示。
3.2.1 共线段内侧三车道与外侧两车道交通流分布
根据交通量预测资料，计算共线段内侧三车道及外侧两车道两方向的设计小时交通量（其中阳江来往江门方向双向交通量约为21000pcu/d）。
①单向内侧三车道交通流（往广州方向）
阳江至广州方向：QNW1=（66860-21000）*0.115*0.5=2637pcu/h
罗定至广州方向：QW2=（58401-（73663-21000））*0.115*0.5=330pcu/h
阳江至江门方向：QW1=21000*0.115*0.5=1208 pcu/h（分流往江门前行走在内侧第三车道）
内侧三车道交通流总和为2637+330+1208=4175pcu/h。
②单向外侧两车道交通流（往江门方向）
罗定至江门方向：QNW2=（73821-21000）*0.115*0.5=3038pcu/h
3.2.2共线段单向内侧三车道通行能力分析
参照《公路路线设计规范》及《交通工程手册》提供的高速公路路段通行能力分析方法，本项目根据交通量预测成果，其实际通行能力为Cr=Cd×fN×fHV ×=6000×0.99×1/（1+0.372（1.7-1））×1=4715veh/h。
式中：Cr―实际条件下的基本通行能力（veh/h）；
Cd―基本通行能力（pcu/h），设计速度V=100km/h，六车道高速公路单向的Cd=2000X3=6000；
fN―六车道及其以上高速公路的车道数修正系数，取0.99；
fHV―交通组成对通行能力的修正系数；
fHV=
本项目fHV中大型车比例为37.2%，根据交通工程手册本路段处于平原微丘区，大型车折算系数E取1.7。
―驾驶员总体特征对通行能力的修正系数，取值为1。
通过计算本项目共线段单向内侧三车道的交通量为4175pcu/h，为标准小客车流量，根据大型车的比例及车辆折算系数得知混合交通为3313veh/h，小于实际基本通行能力，满足基本通行能力要求。
参照《公路通行能力研究》，高速公路的速度-流量关系见图及《公路工程技术标准》（JTG B01―2014）高速公路的服务水平规定见表，确定实际条件单向三车道设计年（2034年）的服务水平。
计算单向高峰小时交通量为 3313 veh/h。
计算设计流量：4175/3=1392pcu/h/ln。
计算实际条件单向三车道远景设计年（2034年）的服务水平，即V/C比值：
V/C= DDHV/ Cr=3313/4715=0.70
经计算，可得知采用100km/h设计速度，采用单向三车道断面，其服务水平处于二级服务水平。
3.2.3共线段单向外侧两车道通行能力分析
根据上述计算方式共线段单向外侧两车道的交通量为3038pcu/h，为标准小客车流量，根据大型车的比例及车辆折算系数得知混合交通量为2412veh/h，小于实际基本通行能力，满足基本通行能力要求。
本路段单向高峰小时交通量为2412veh/h，设计流量：3038/2=1519pcu/h/ln。
计算实际条件单向三车道远景设计年（2034年）的服务水平，即V/C比值：
V/C= DDHV/ Cr=2412/3038=0.79
经计算可得知采用100km/h设计速度，采用单向两车道断面，其服务水平处于二级服务水平与三级服务水平之间。
3.1.3 共线段通行能力分析结论
通过上述通行能力的分析计算，可得知：共线段单向五车道进行车道划分后，均可满足基本通行能力的需求，其单向内侧三车道处于二级服务水平，单向外侧两车道处于二及服务水平与三级服务水平之间。
4 .共线段安全措施
江罗高速与佛开高速共线段，交通流较大，且存在交织运行的现象，为提高共线段的交通运营安全，需加强了交通安全措施管理，主要安全措施主要为以下几点：
①规范共线段车道行驶方向，加强标志标线的引导措施。
对往江门、广州方向的江罗高速进行车道划分，其中罗定往广州方向走在内侧第一车道，罗定往江门方向走在第二、三车道；在各车道上标注行驶方向，如第一车道为“广州”、第二、三车道为“江门”，加强预告提醒司机提前变换车道。佛开共线段内侧三车道供来往广州方向的交通流行驶，外侧两车道供来往江门方向的交通流行驶，两者之间采用双黄线或隔离栅分离。
②加强共线段的标志、视线诱导等措施。加强佛开共线段分流处的出口预告和诱导，设置门架式预告标志，并增加出口预告标志提前量。
③加强对共线段限速措施。佛开共线段K63+600～K64+300弯道区域内设置薄层铺装等减速措施，加强出入口视线诱导。
④加强监控及其照明措施。设置完善的监控设施，全区域监控，减少超速、违章掉头、出口处随意变道等危险行为；设置合适的照明，增强夜间的出口识别性，以此有效提高共线区域通行的安全性和顺畅性。
⑤加强宣传工作。在项目建设前及运营中，通过网络、广播、电视、报纸等媒体进行新闻宣传，为驾驶员提供道路信息，以此确保道路通行的顺畅。
5.结束语
本文以江罗高速公路为例，提出了江罗高速与佛开、江鹤高速路网衔接的不同方案，并进行了对比分析。同时对高速共线方案进行了通行能力分析，提出了相应的安全措施，供相似工程参考。在高速公路前期规划或设计过程中，如遇到与其他公路共线的情形时，应统筹考虑各方面因素，全面分析，认真研究，通过多方面比较确定安全、顺畅、经济的方案。若高速路交通流量均较大，宜尽量采用新建分离方案，在特殊条件下（如地形、地方规划受控）不得已情况下采用共线方案，需进行交通安全分析评价，采取合理安全措施，确保共线路段交通运营安全。
参考文献：
[1]JTG B01-2014 公路工程技术标准.
[2]JTG D20-2006 公路路线设计规范.
[3]交通工程手册， 中国公路学会《交通工程手册》编委会，1998.05.
1.1人的因素
人是交通安全的主导因素，主要指各种道路交通参与者，包括各种机动车驾驶员、非机动车驾驶员、乘客、行人和其他人员。在人、车、路和环境构成的综合体系中，人驾驶车辆，人使用道路，人管理交通环境。据资料显示，由人的因素造成的交通事故约占总事故的95.30%，其中因机动车驾驶员的过失造成交通事故的占87.5%，非机动车驾驶员占4.7%，行人、乘客占5.19%，其他人员占2.63%[3]。人对交通安全的影响主要从不安全行为来体现。比如，驾驶员有未按规定让行、忽视警告标志信号、逆向行驶、心理素质较差、安全意识淡薄、不遵守交通规则、超速行驶，酒后驾驶、疲劳驾驶等不安全行为。造成这种不安全行为的原因包括心理、生理、驾驶技能等主观原因和交通管理、教育、培训、设施环境、天气环境等客观原因。譬如，驾驶员遇到一些突况，猛然意识到路面破损但已躲避不及而产生惊恐时，驾驶员心率波动会明显加快，无形中增加了行车的风险系数。
1.2车的因素
车是交通安全的关键因素。车辆性能的好坏对交通安全有重要影响。车辆是否有良好的安全行驶性能直接关系到交通事故的发生。首先，车辆本身具有防止或减少交通事故的能力，主要体现在车辆的稳定性（它在各种情况下行驶时不翻车、不倒溜、不侧滑），车辆的制动性、动力性、行驶平顺性、轮胎、视野和灯光等因素。其次，一些安全装置如安全带、安全玻璃、安全气囊、安全门和自动制动系统等可以在事故发生后尽可能地减少事故的损伤程度。最后，一些汽车“带病”上路，该维修的未及时维修，该报废的存在侥幸心理行驶在道路上，有的地区汽车年检、性能检测过于形式化，没有切实落到实处。这些都能导致交通安全存在隐患。
1.3道路的因素
道路是交通安全的基本因素。据统计，10%的交通事故与道路条件有直接关系。当道路几何线形、路面附着条件、道路安全设施等方面存在问题时，交通安全将存在隐患，在某些情况下，甚至会成为道路交通事故的直接原因。有些道路路面破损，比如说路面塌陷，没有得到及时的修护，极有可能诱发交通事故。路面结构是交通事故不容忽视的因素。在路面结构为砂石或土路的路段上的事故发生率比路面结构为水泥或沥青的高。前者与后者相比，承载力小，容易造成路面塌陷，磨损轮胎，引发交通事故。“三无”（无标志、无标线、无信号）同样是交通事故的一大诱因。另外，有些道路无隔离设施，也是引发交通事故的潜在因素。
1.4环境的因素
环境因素是交通安全的综合因素。环境因素包括自然因素和人工环境因素。自然环境是人们在交通活动中所处的特殊环境，是道路交通环境的重要部分，是由各种自然环境条件构成，其中主要由地理环境、道路绿化和雨、雪、雾、冰雹等气候条件，噪声、废气等人为因素构成，自然环境的变化直接影响着道路交通安全。在雨雪天气，路面湿滑，车轮与路面的摩擦系数低，容易翻车、侧滑、倒溜。在雾天行驶，驾驶员的视距变短，不能及时地处理一些突况，预防事故的发生。人工环境包括道路土地利用、行驶障碍物和路侧干扰等，这些都会造成交通问题。譬如绿化会影响交通安全，路侧的树冠遮挡驾驶员的视线，绿化对交通标志的遮挡，不能满足行车净空要求。这些都不同程度地影响着交通安全。
2道路交通事故树的分析
2.1确定影响事件
对于道路交通系统而言，交通事故严重影响道路交通运营系统的稳定。如何预防预测交通事故、降低事故发生频数、提高安全等问题一直倍受关注。事故树分析法是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止[4-5]。其能够有效地解决道路交通问题，为道路交通运营机构提供理论依据。
2.2事故树分析一般步骤
研究人员分析某一系统时可根据实际条件和需要采取以下步骤：①确定所分析的系统；②理解所分析的系统；③调查事故、查明原因；④确定事故树的顶上事件及相关原因事件；⑤构建事故树图；⑥定性分析；⑦定量分析；⑧制定预防事故的对策措施。上述事故树分析步骤中定性分析和定量分析相结合。在事故树实际分析过程中，一般只进行定性分析。实践表明，定性分析能得出比较好的结果。
2.3事故树的编制过程
①确定顶上事件（第一层）；②确定造成顶上事件的直接原因事件（第二层）；③确定接下来的其他层次事件。
3道路交通事故树的编制
从顶上事件开始，一层一层按照演绎的方法把道路交通事故各原因事件用逻辑门连接起来，绘制出反映各事件之间因果关系的树形图。
3.1交通事故最小径集
事故树和成功树互为对偶，依据对偶原理，将事故树变换成其对偶的成功树，将逻辑门作相应的转换，然后求出成功树的最小割集，即事故树的最小径集。
3.2重要度分析
一般情况下，基本事件的结构重要度越大，它对顶事件的影响程度就越大。结构重要度分析可采用两种方法：一种是精确求出结构重要度系数；另一种是用最小割集或最小径集排出结构重要度顺序，是一种近似判断方法。根据结构重要度分析原则：①在同一最小径集中出现且在其他最小径集中不再出现的基本事件，结构重要度相同；②同一基本事件中，低阶最小径集的结构重要度大于高阶最小径集的结构重要度；③两基本事件仅出现在基本事件个数相等的若干最小径集中，在不同最小径集中出现次数相等的各个基本事件，其结构重要度相等；④基本事件中，出现次数多的结构重要系数大，出现次数少的结构重要系数小。
4降低道路交通风险的措施
道路交通管理措施和先进的配套设施对降低道路交通风险有着显著的作用[8]。参照目前交通管理控制常用的方法和道路交通的实际情况，本文将从驾驶员、车辆和驾驶环境三方面对降低该路口的交通风险、保障行人和非机动车驾驶人员安全提出一些合理的建议。
4.1驾驶员
影响机动车驾驶人发生事故的因素有驾驶能力（驾驶行为和驾驶能力）、身体素质（生理和心理素质）及复杂的交通环境。根据《机动车驾驶人身体条件及其测评要求》，将速度估计、应变能力、操纵机能、夜视力、深视力和动视力作为反映驾驶适性的标准，形成驾驶适性检测。基本措施有：①严格按照机动车驾驶证管理和机动车驾驶员操作技能培训与考核管理办法的规定，考核发证程序，杜绝无证驾驶的情况和买证卖证的不法行为。②加强驾驶员安全教育以提高驾驶员的的安全意识，使驾驶员能够自觉遵守交通法规。③提高驾驶员的驾驶技能。④推广记分卡制度定期进行安全考察评估，视情况对驾驶员给予相应的奖励和处罚。⑤对于疲劳驾驶人员，可借助行驶记录仪来提醒，减少疲劳驾驶带来的不便。
4.2车辆
车辆是现代道路交通中的主要元素，其汽车构件、转向性能、制动系统等直接影响汽车安全行驶。我国机动车虽然种类多，但与国外相比，存在动力性能差别大，安全性能低，管理难度大等特点。同时，机动车在长期使用过程中承受外部的环境应力、内部功能应力和运动应力等各种应力，使汽车技术状况参数以不同强度和不同规律发生着变化，致使车辆性能参数劣化、性能不佳、装置故障、机件失灵或零部件损坏等，最终肇致道路交通事故发生。所以，为增强车辆的安全性能，应采取的措施有：①对车辆应完善安全设施并进行定时维护和保养；②实行机动车检验社会化；③完善机动车强制报废制度，严禁车辆违法改装，严格汽车年检、性能检测程序。
4.3优化驾驶环境
驾驶环境包括天气条件和道路状况。暴雪、冰雹等天气情况会使路面湿滑，阻碍道路交通。而大雾天会降低能见度，影响驾驶员的视线，这些天气条件都有可能导致事故发生。道路是交通运输的基础设施，许多道路结构不合理的设计（如道路线性骤变、有过长的陡坡等）易使驾驶员操作不当，酿成事故。道路标志标线设置不科学、标识不明等常常会误导驾驶员正确操作，造成事故的发生。所以合理规划道路就起着举足轻重的作用，在考虑天气条件设计道路时应该采取如下措施：①避免有过长的陡坡，对于线性骤变的道路应改变线性或多加警示标志，提醒驾驶员注意道路线性的变化。②对事故多发路段进行重点养护和必要的道路改造，同时还要对驾驶员进行限速，必要时设置减速标线、减速板或减速条。③合理布置隔离设施，减少各种类型交通流相互之间的干扰，降低交通事故的风险。
5实例分析
以兰州交通大学东门处的一个典型T字形交叉口为研究对象，现场调查了交通流量和交通冲突，然后利用交通冲突理论分析了该交叉口的交通风险状况。针对实际情况，我们将从交叉口改造这方面对降低该路口的交通风险、保障行人和非机动车驾驶人员安全提出合理化建议。。调查发现，该交叉口虽然具有一定的展宽，也进行了一定的交通设施优化设计，但在某些方面仍然有待改善。在交通标志标线方面，宝石花路交通标线模糊不清，左、右转诱导标线设置也有待改进；在隔离设施方面，考虑到机非影响，可在安宁西路斜街东西进口设置机非隔离栏等。完善的交通安全基础设施不仅可以保证通行车辆的通畅及行人的安全、减少交通事故，同时还可以有效提高交叉口通行效率。针对交大东门T字路口，具体改造措施如下：①在南北方向人行横道的中间增设行人安全岛。当交叉路口人行横道的宽度超过20m时，一般考虑设置行人安全岛。设置安全岛，能提高人行横道的通过能力，与机动车发生冲突的概率就会大大降低，可以提高行人过街的安全性；同时也意味着会占用一定空间，但是合理设计能够给车辆和行人带来双重便利。由于交大东门T字路口南北方向人行横道宽度超过了20m，因此应在中间设置行人安全岛，以减少交通冲突的发生。②对于西向进口道的机动车来说，可以让向南行驶的车辆提前右转弯。提前右转就是让西向进口道的车辆提前右转，驶出交叉口，从而提高交叉口的通行能力。由于不存在与其它流向的车辆产生冲突，因而对交叉口的干扰非常小。据有关研究表明，一个提前右转车道就能够将交叉口的通行能力提高到原来的120％。但是提前右转的条件是，交叉口有充分的空间保证机动车提前右转而不影响非机动车辆和行人的过街通行。③对于东西进口需要掉头的车辆可以在交叉口前提前掉头。在有中央分隔带的交叉口，为掉头车辆提前开口，虽然不会减少交叉口冲突类型，但可以减少交叉口的冲突数。④增设机动车和非机动车隔离带，同时也可以设置非机动车提前停车。在非机动车、机动车流量均较大的信号灯控制交叉口，将非机动车停车线设置在机动车停车线前方，可以相应的减少冲突类型，但同时会增加机动车延误时间。⑤可以对该路口人行横道进行拓宽并将其和网格线前移。人行横道拓宽保证交叉口有足够的空间，人行横道以及网格线前移可以减少车辆通过交叉口的通行时间，尽可能的让更多的车辆在信号周期中的绿灯时间通过，提高绿灯时间的车辆通行率，大大地减少车辆的延误。如果交叉口的空间不够，就会导致各个方向的车流产生很大的冲突，尤其加剧对东向车道左转的车流冲突，引发交通安全隐患。⑥加强安全教育和引导，倡导行人走南北方向的过街地道。地下过街设施的设置能彻底地实现人车分流，消除大部分的人车冲突，在很大程度上能够减少行人的违规行为，从而间接地减少车辆的不必要延误，增加通行能力，确保行人过街安全。但是，交大东门T字路口过街地道（交大地道和BRT地道）离路口均有一段距离，人们更愿意直接走较近的人行道，因此应该加强教育和引导。
6结语
关键词：交通拥堵，离散化模型， 信号交叉口，交叉口通行能力
Study of congestion problem on urban highways
Gulbahar Tohti1 Nijat Yusup2 Ma yuchun3
1 Department of Mechanical Engineering , Xinjiang University, Urumqi, China ,830046
2 Industrial Trainning Center, Xinjiang University, Urumqi, China ,830046
Abstract: Based on survey data of delays on intersections in urban highways and in accordance with theoretical capacity of each traffic lane, various reasons of delay in intersections are analyzed. A discrete traffic model to simulate traffic in intersections using Gaussian mesh method is built. After modifying intersection properties, weight of each factor in terms of their effect to capacity is acquired. An optimized way to solve traffic delay is hereby recommended.
Key words: Traffic delay, discrete model, signal controlled intersection, capacity analysis
0 引言
交通是人类生存和社会发展所必须进行的活动，与社会经济的发展密切相关，交通是社会经济的大动脉，交通的发展带动国民经济的发展，所以说交通问题的本质是经济问题。随着社会经济的发展，汽车保有量的急剧增加，交通问题日益严峻，其带来的经济损失也是巨大的。制约道路的通行能力特别是城市道路通行能力的瓶颈是断面交叉口的通行能力，因此，本文对城市道路交叉口通行能力的研究对城市的发展、交通条件的改善是很有必要的。
1 信号交叉口通行能力及评价指标
交叉口的通行能力是指各向相交道路进口处通行能力之和，而每个进口处通行能力又分为直行、右转和左转三种情况。国内常用的计算方法是以进口处车道的停车线作为基准面，凡是通过该断面的车辆就被认为已通过交叉口，所以称为停车线断面法。
1、1 交叉口通行能力的概述
通常采用最多的是十字形交叉口, 型式简单, 交通组织方便, 街角建筑容易处理, 适用范围广, 可用于相同等级或不同等级道的交叉, 在任何一种型式的道路网规划中, 它都是最基本的交叉口型式。采用《城市道路设计规范》推荐的停止线法计算, 其直行、左转弯、右转弯车道通行能力计算公式为:
（1） 一条专用直行车道的通行能力
（2）一条专用左转车道的通行能力
；
（3）一条专用右转车道的通行能力
1、2交叉口通行能力的评价指标
对一个信号交叉口通行能力的评价依据是它是否满足了该区域的交通需要或它对该区域交通的阻抗是否比较小，评价指标主要有：
（1）交叉口的复杂程度
（2）交叉口延误时间
总延误 = 总停驶车辆数 观测时间间隔 （辆•秒）
每一停驶车辆的平均延误 = 总延误 / 停驶车辆总数
（3）交叉口排队长度
影响城市道路交叉口通行能力的因素主要取决于道路条件、交通条件、车辆状况以及周边交通环境。影响因素表现为车速、车道数、车道宽度、车况、信号配时以及视距三角形对交叉口通行能力的影响。
2 信号交叉口数值建模及交通仿真
2.1建模思想及模型建立
由于交通流问题是离散化问题，所以用离散化数学模型并采用离散格子法来描述交通流问题有利于我们更好的认识和解决交通流问题。
交通流离散化模型有：
（1）自由行驶
ifj=0（慢车道），
ifj=1（快车道），
（2）跟驰行驶
if
elseif
elseif
式中：―― 时刻第 辆车的加速度；
―― 时刻第 辆车与第 辆车之间的速度差；
―― 时刻第 辆车速度；
―― 时刻第 辆车与第 辆车的车头间距；
――常数。
其中，跟驰过程的参数在不同属性的车道上是不同的。
（3）换道规则
If ( j=0&&i>10&&(|| ))
{
if满足换道条件
then由慢车道换到快车道
}
所有车辆位置的更新规则：
式中： ――每个时间周期当前车辆n运行的距离；
――当前车辆n所处的位置；
――每个网格的长度。
2.2离散化信号交叉通仿真
本文开发的交叉通仿真系统以三个平台为基础：
（1）面向对象的软件开发平台，本文所用的软件开发平台为基于Linux操作系统的以 Visual C++ 作为编程工具的软件开发环境。
（2）Gnuplot三维显示平台，本文采用Gnuplot作为可视化仿真环境的开发平台。
（3）数据库平台，考虑到软件的方便性，系统的底层数据库采用Access 2000
作为数据存储平台。图1为交叉通流模拟仿真的流程图。
图2为本文开发的信号交叉通流仿真程序中的一个界面,它模拟信号交叉口车辆运行的状况，该程序实现了信号交叉通流微观仿真模型的应用,可再现跟驰、超车、排队等道路上出现的微观交通流现象。
图 1交通流仿真流程图
图 2信号交叉通仿真可视化界面
3 信号交叉口影响因素数值分析
3.1 影响因素
现考虑影响交叉口通行能力主要有六大因素：车速、车道数、车道宽度、车况、信号配时以及视距三角形。根据道路工程、道路交通安全法规及参考文献[1][3][4]可得到标准城市信号交叉口影响因素的参数，参数如下表1：
表1 城市交叉口影响因素参数
影响因素 车速 引道车道数 车道宽度 车况 信号配时 视距三角形
参数 30 km/h 3条 3.5 m 正常 渠化配时 视野良好
3.2 因素分析
面对复杂而又离散化的交通问题，本文采用离散化模型对其微观过程进行仿真，从而得出不同条件下的交叉口通行能力。
（1） 车速分析
假设其他五个因素处于标准情况，分析在不同车速情况下交叉口的通行能力时，可得权函数为：
V1=40 km/h N11= 8396 pcu/h
V2=35 km/h N12= 8192 pcu/h
V3=30 km/h N13= 7972 pcu/h
V4=25 km/h N14= 7640 pcu/h
V5=20 km/h N15= 7180 pcu/h
（2）车道数分析
假设其他五个因素处于标准情况，分析在不同车道数情况下交叉口的通行能力时，可得权函数为：
n1=6N21=12596pcu/h （左两条、直三条、右一条）
n2=5N22=10536pcu/h （左两条、直两条、右一条）
n3=4N23=8408 pcu/h （左两条、直一条、右一条）
n4=3N24=7972 pcu/h （左、直、右各一条）
n5=2N25=5018 pcu/h （直左、直右各一条，此时为传统信号配时）
(3)车道宽度分析
假设其他五个因素处于标准情况，分析在不同车道宽度情况下交叉口的通行能力时，可得权函数为：
m1=3.75 m N31=8444 pcu/h
m2=3.50 m N32=7972 pcu/h
m3=3.25 m N33=7488 pcu/h
m4=3.00 m N34=6772 pcu/h
m5=2.75 m N35=6136 pcu/h
（4）车况分析
假设其他五个因素处于标准情况时，分析在不同车况情况下交叉口的通行能力时，可得权函数为：
a1 车况较好时 N41=7988pcu/h
a2 车况一般时 N42=7972pcu/h
a3 车况较差时 N43=7402pcu/h
此时对车辆情况划分的标准是根据调查车辆中起动困难车辆占所有调查车辆的比例来确定的。假设小于2%为车况较好，处于2%~6%为车况一般，大于6%为车况较差。
（5）信号配时分析
假设其他五个因素处于标准情况，分析在不同信号配时情况下交叉口的通行能力时，可得权函数为：
b1 传统模式时 N51=5496 pcu/h
b2 渠化配时时 N52=7972 pcu/h
（6） 视距三角形分析
假设其他五个因素处于标准情况，现分析在不同的视距三角形情况下交叉口的通行能力时，可得权函数为：
c1 视野不足时 N61=7764pcu/h
c2 视野良好时 N62 =7972 pcu/h
最终可得在不同情况下的交叉口通行能力为：
式中 N0――标准情况下的交叉口通行能力；
――分别为上述六种影响因素的权函数。
根据上面通过仿真结果得到的数据进而求得各影响因素的权函数，为了便于计算和较好的可视化操作，本文采用VB编程对其进行求解，得到结果如图9所示的信号交叉口通行能力的结果。
图 9 不同车速交叉口通行能力
车速为30km/h通行能力为7972、40 km/h通行能力为83902、50 km/h通行能力为8452，此时的交通量逐渐增加，而车速提高到60km/h时为通行能力为8158交通量逐渐减少。综上所述，在处理交叉口的问题时，要综合考虑各种因素对交叉口的影响，对于不同的问题交叉口，首先要解决的是对其影响最大的因素，根据各因素对交叉口的影响的权函数分析，我们可以根据其权值的大小来制定优化交叉口方案。（1）若速度对整个交叉口影响最大，则调整至最佳速度（2）若车道数对整个交叉口影响最大，则增加车道数至少满通量的需求（3）若信号配时对整个交叉口影响最大，则考虑采用渠化配时（4）若周围环境引起的视距不足对整个交叉口影响较大，则考虑清除交叉口周围的树木或一些附属设施。
信号交叉口越来越严重的制约着整条道路甚至整个路网的车辆通行，文章研究的城市道路交叉口通行能力分析可以对不同的十字信号进行快速的参数化分析，对信号交叉口的设计规划提供一定的参考。
4 结语
本文首先建立离散化数学模型，再通过编写程序建立一个十字交叉口并对其进行微观模拟仿真，初步得出了车速、车道数、车道宽度、车况、信号配时以及视距三角形与交叉口通行能力的关系，以及它们与交叉口通行能力的权重比，这有助于我们认识和解决交叉口拥挤问题，为我们今后研究交通问题提出了一种新的研究思路，即从交通流入手建立交通流模型再对交通流进行模拟仿真，为我们认识和解决交通问题提供了有效的工具和方法，但是文中的结果只是理论上的分析计算，还有待于与实际交通情况相结合进行更进一步的研究。
参考文献
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关键词：道路运输业 供求均衡理论 统计与监测 指标设计
中图分类号：F54 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0159-02
道路运输业的统计监测指标一直是国内相关学者研究的热点。但现行指标体系多企业层面指标，少行业或宏观层面指标，不能充分发挥行业监管与宏观调控的作用；多数量与总量指标，少质量与结构指标，不能及时了解行业存在的问题及发展方向。本文从系统性、层次性、综合性、有效性出发，构建了两层面七要素共43个指标的统计与监测指标体系，以便分析研究行业的实际运行及其动态。
1 统计监测指标体系的设计与分析
道路运输业统计与监测指标体系的构建是从宏观层面、行业或企业层面对现有指标归类汇总。宏观层面包含供需分析、社会贡献、保障机制、科技发展四要素，行业或企业层面包含运输生产、竞争能力、节能减排三要素。本文对新创或综合性较强的指标进行了解释说明。
1.1 道路运输业宏观层面的统计与监测指标
1.1.1 供需分析
总体而言，我国道路运输业的供给情况为总量不足且结构性矛盾突出，需求情况为增长迅速且层次趋于多样化。因此从供需角度构建指标，有助于研究供需的总量与结构平衡。
（1）需求角度。
需求角度构建的指标主要有道路运输的旅客需求量、道路运输换算周转量的比重。由于高速公路的数据取得方便、真实性强，故选用高速公路货车通行量、高速公路货车货总重这两个指标间接反映运输业的整体需求情况。本文仅对道路运输的旅客需求量和道路运输换算周转量的比重进行解释和分析。
①道路运输的旅客需求量：旅客需求量不等同于旅客运输量，但二者存在密切关系。我国道路运输业的运力明显不足，故不能按照运输量指标反映社会公众的出行需求。一般而言，道路运输规划设计的旅客运输量滞后于旅客需求量。因此，可以通过研究以前年度旅客运输量的数据并计算调整系数，即：
旅客需求量=旅客运输量×调整系数
②道路运输换算周转量的比重：该指标是指道路运输业完成的换算周转量占全社会换算周转量的比重，可以综合反映社会经济对道路运输业的需求程度，计算公式为：
（2）供给角度。
供给角度的指标从供给能力和供给结构两个层面进行构建。
①运输供给能力：运输供给能力可以反映道路运输业向社会提供运输能力的大小，包括旅客（货物）周转量、运输场站拥有量、从业人员数量、拥有的车辆总数及各车型车辆的数目、汽车维修企业数量、各种级别汽车监测站数量等指标。
②运输供给结构：运输供给结构研究的是道路运输业内外部相互联系的各个方面和环节的有机比例和构成，故包含的指标主要有道路运输业换算周转量占全社会换算周转量的比重、等级道路比率、各种车型车辆数的比例、公司化企业和个体企业比例、不同等级的从业人员比例。
1.1.2 社会贡献
道路运输业的社会贡献主要体现在推动和促进国民经济的发展、提高全社会的劳动就业率。因此选取的统计监测指标为道路运输业增加值增长对GDP增长的拉动率、道路运输业从业人数占全社会总就业人数的比例。本文仅对道路运输业增加值增长对GDP增长的拉动率进行解释和分析。
1.1.3 保障机制
道路运输业的保障机制可以从国家现行行业法律法规的完善程度、政府扶持力度的强弱进行分析。
（1）国家现行行业法律法规的完善程度。
道路运输业法律法规的完善有利于规范行业的生产经营、增强其竞争力、稳定其发展。但该指标很难被量化，建议选用专家打分法进行评价，如“完善”打5分、“较完善”打3分、“不完善”打1分。
（2）政府扶持力度的强弱。
政府对道路运输业的扶持是其健康运营的基石。扶持的内容包括人员调度、资金配置、政策变动等方面，这些都将对行业的运行和发展产生影响。通过分析该指标可以研究并预测行业可能的发展方向。该指标也不易被量化，建议选用“强、中、弱”等评语描述即可。
1.1.4 科技发展
科技的发展有利于提高道路运输业的生产能力及水平、提高组织管理效率、提高竞争力、促进其健康稳定发展。构建的指标为科学技术水平和道路运输业的行业信息化投入比。
（1）科学技术水平。
该指标的构建时依据科布―道格拉斯生产函数，即
式中：Q为产量，用道路运输业的总产值计量；K为资本；L为劳动力；
A为技术水平；α、β为指数。
它的对数形式是：
设：
建立计量经济模型：
用回归分析法估计参数A，即可测度道路运输业的科学技术水平。
（2）道路运输业的行业信息化投入比。
信息化水平的高低与行业的发展潜力和竞争力有密切的关系，该指标可以用来反映道路运输业的信息化水平，并通过与其它运输方式进行对比，衡量该行业的信息化投资力度和重视度。该指标的计算公式为：
1.2 道路运输业行业或企业层面的统计与监测指标
1.2.1 运输生产
运输生产是一个极为复杂的过程，本文仅从道路运输业生产的投入、经营和使用三个阶段进行指标的构建。
（1）投入阶段。
道路运输业的特征之一是资本密集度高，因此投入阶段以固定资产作为主要研究对象。选用的指标为固定资产投资增加率和不同投资主体所占比例。
（2）经营阶段。
该阶段通过对生产过程的投入产出效益进行研究来分析企业生产活动的合理性。本文选用客货换算运量综合投资产出收益和客货换算周转量综合投资产出收益来反映道路运输业的经营现状。这两个指标分别从客货运量和周转量占报告期的投资额比重来分析行业或企业投资的产出收益。指标的计算公式为：
（3）使用阶段。
道路运输业的投资回收情况可以反映生产过程的使用是否合理。通过投资回收年限、投资回收率等定量指标以及相关人员对客货源是否稳定的定性与定量分析，可以动态反映运输业的生产情况。其中投资回收年限的计算公式如下：
1.2.2 竞争能力
影响道路运输业竞争能力的因素很多，本文重点探讨运输规模大小和服务质量高低这两个因素。
（1）运输规模。
运输规模的大小可以通过车辆数和就业人员数来反映，选用的指标为总车吨（客）位日及就业人数增长率。其中，车日可以动态把握企业车辆数量的变化，而总车吨（客）位这个指标可以综合反映运输企业的扩张速度或规模大小。
（其中i为车型；为i型车的总车日，为i型车的标记吨（客）位）
（2）服务质量。
服务质量的评价依赖于人的主观期望与实际体验的差异，它受多种因素的制约和影响。本文从安全性、便捷性、经济性、准确性四个方面进行分析。其中，安全性选用行车事故伤亡率；便捷性选用运送速度；经济性选用平均单位运价；准确性选用客运的发车正点率、货运的货物差损率。本文仅对平均单位运价进行解释说明。平均单位运价即每单位换算吨公里所需的费用，该指标从消费者角度评价其是否乘有所值、运有所值。
1.2.3 节能减排
节能减排意味着节约能源和减少污染物的排放。利用供求均衡理论，道路运输业的节能减排可以从降低能源需求和增加能源供给来实现。本文从组织管理、需求调控、能源使用三个角度进行指标的构建。
（1）组织管理。
组织管理主要从提高运输效率的角度对道路运输业进行统计与监测，选用实载率和拖运率两个指标。实载率是反映车辆里程和载质量利用情况的综合性指标，其与运输生产管理、货源的充足程度及其时空分布、运输组织方式等因素相关；拖运率指标可以反映运输业挂车的现状及使用效率，该指标的能反映道路运输业的运输组织质量、车辆配备及构成、政策制定及落实等情况。
（2）需求调控。
节能减排的重心是引导公众出行的理念，减少使用能耗较大的交通工具，提倡公共交通的出行方式。故选取的统计监测指标为公共交通承担客运量的比例、使用公共自行车出行的人次和私家车的增长率。本文仅对使用自行车出行的人次进行解释和说明。
①指标的数据获得。
自行车租赁管理系统的功能一般包括：租车、还车、IC卡查询、租车还车记录查询以及后台管理系统，其中后台管理系统包括网点开通、运营等的管理、自行车租还信息、费用信息的统计等。因此，该指标可以依据自行车租赁的后台管理系统获得。
②指标的作用。
公共自行车有节能环保、方便灵活、缓解拥堵、提高道路资源的利用率等优势。通过对该指标的研究与分析，可以了解公众的环保意识、出行习惯，为企业租赁点的设置、自行车数量的确定提供数据支持。
（3）能源使用。
能源使用从传统能源的利用率和新能源的使用进行统计监测。交通工具消耗的常规能源主要是汽油和柴油，这些能源是不可再生的，使用时应提高利用效率。新能源因其绿色环保、低能耗、高效率等优良性质而备受关注。选取的指标有：百车公里燃油消耗量、百吨公里燃油消耗量、单位运输业增加值耗油变动率、新能源车辆的比例。本文仅对单位运输业增加值耗油变动率和新能源车辆的比例进行说明。
①单位运输业增加值耗油变动率：该指标是指一定时期内道路运输业增加值每增加一单位引起的耗油量变动，可以反映能源的利用率、投入产出效率、运输组织是否合理等。计算公式为：
②新能源车辆的比例：该指标是指一定时期内道路运输业使用的新能源车辆数占该行业车辆总数的比重，主要用来反映道路运输行业或企业对新能源的认知度以及环保意识。
通过以上对道路运输业指标的分析，本文构建的道路运输业统计与监测指标体系见表1所示。
2 结语
本文运用供需均衡及其他相关学科理论，构建了两层面七要素共43个指标的统计与监测指标体系，以便系统全面地反映行业的现状及发展趋势。但指标体系的设计是建立在有关数据充分获得且正确处理、分析的基础上，实际操作中不一定能满足，因此需要政府加强对道路运输业信息传递机制的规范和监管。本文有些指标的设计仅从理论上分析探讨，还需结合实际情况加以运用。此外，必须注意到道路运输业是不断发展的，因此应注重相关指标的改进和完善，以满足统计监测的需要。
（指导教师：袁长伟，张志俊）
参考文献
关键字：车辆荷载；动力分析；荷载效应
引言
随着今年来，我国经济建设的发展，车辆运输量的快速增长，交通车型组成的变化以及主流车型的快速发展，国家相关交通运输法律法规的引导，都对公路桥梁车辆荷载产生了很大影响，尤其是层出不穷的超载现象对公路的安全性产生了巨大的影响，分析车辆荷载对维护公路交通安全有重要意义[1]。
一 汽车荷载与车道荷载
汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。而车道荷载则由均布荷载和集中荷载组成。在考虑荷载效应时车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。依据《公路工程技术标准》（JTG B01―2003），公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m；集中荷载标准值Pk按以下规定选取：桥涵计算跨径小于或等于5m时，Pk=180kN。而车辆荷载主要技术指标见下表1：
二 二维静力分析荷载取值
在二维计算中，荷载取为车道荷载。将路面上的荷载可看作为均布荷载，依据《公路工程技术标准》（JTG B01―2003），公路等级定为二级公路。二级公路车辆荷载标准值采用公路-Ⅱ荷载。公路-Ⅱ荷载中，车道荷载的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk，为公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍。将公路-Ⅱ级车道荷载集中荷载Pk均分布到8m宽的坝顶路面，叠加车道荷载的均布荷载标准值为qk，得到坝顶均布车道荷载24.7 kN/m。公路-Ⅰ级车道荷载：
qk=10.5kN/m
Pk=180kN
公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载：
P=（qk + Pk /8）×0.75=（10.5+180/8）×0.75=24.7kN
因此，在静力计算结果中，通车情况下的采用车道荷载进行计算，均布车道荷载为24.7kN。
三 二维动力分析荷载取值
二维静力和动力分析，荷载均采用车道荷载进行计算。但动力分析表征车辆是运动的，区别于静力分析假设车辆为静止的。因此，动力分析车辆荷载与静力分析车辆荷载有一定的区别。但动力计算的车道荷载与静力计算同样取值24.7kN。
参考《ABAQUS有限元软件在道路工程中的运用》，模拟标准轴载驶近和驶离的过程，将静力荷载改为半正弦动荷载：
，0 ≤ t ≤ T
时间T的根据车辆经过某个断面的时间长度来确定。据《道路交通常用数据手册》，轿车平均长度2.5m，经过某个断面的时间与车速有关：
当车速为10km/h时，即车速为2.778m/s，总时间长度为：
T=2.5/2.778=0.9s
当车速为20km/h时，即车速为5.556m/s，总时间长度为：
T=2.5/5.556=0.45s
当车速为30km/h时，即车速为8.333m/s，总时间长度为：
T=2.5/8.333=0.3s
根据圣维南原理，可以将车辆荷载均匀分布在一定范围的路面上。依据《道路交通常用数据手册》，轿车车辆可取平均压重长度取2.5m，压重宽度取1.80m，即车辆压重面积为4.5m2。因此，当车重分别为1.0t、2.0t、3.29t、4.5t、8.0t时，对应的汽车对路面的压力分别为2.22kPa、4.44kPa、7.31kPa、8.89kPa、17.19kPa。其中，3.29t为红旗轿车CA7560的重量，在同等车型中，该车具有车重大、高度低的特点，具有一定的代表性，因此以该车为代表车型，研究车重、车速等对大坝动力响应的影响。
在ABAQUS计算中，为了实现对坝顶通车时移动车辆的模拟，采用VDLOAD子程序进行了相关的计算。在VDLOAD子程序中，假设路面均布荷载value，判断汽车所在的位置，将该汽车所在位置的荷载value定义为车辆均布荷载值P，其余地方荷载value为0。
单车辆动荷载计算模拟了一辆轿车在坝顶路面上行驶的过程，闲暇时段，路面车辆较少，以单车辆行驶作为极小动荷载[2]。多车辆荷载模拟了多辆车在坝顶路面行驶过程，车辆行驶过程应中保持车距，车距越长，路面上的车辆越少，车距越短，路面上行驶的车辆越多，路面上车辆的多少意味着路面所承受的动荷载的大小。
据《中华人民共和国道路交通安全法》第四十三条规定：同车道行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离。交管部门对“足以采取措施”的解释是：“足以”是指同一车道的后车与前车必须保持足够的行车间距。当机动车时速为60公里时，行车间距应为60米以上；时速为80公里时，行车间距为80米以上，以此类推。如遇雨天、雾天或路面有水、结冰时，应延长行车间距。为了使计算结果偏安全，取车间距取值偏小，路面上能通过的车辆偏多，作为多车辆荷载计算时的极大动荷载。10km/h以下取为10m，为了安全考虑和控制变量分析，20km/h、30km/h也取为10m间距，路面车辆为12辆。
四 结论
通过以上分析，得出如下结论：（1）二维静力分析中，荷载取为均布静力荷载，荷载值为24.7kN；（2）二维动力分析中，荷载值取为正弦分布荷载，荷载幅值为24.7kN，正弦周期与车辆行驶速度相关，行驶速度越大，周期越短；建议控制通过该道路的车重。根据路面的抗拉强度要求得到过车的最大车重为4.13t，考虑1.2的安全裕度，限制车重为3.44t，并限制通车高度1.90m。
参考文献：
关键词：匝道；平交口；通行能力；服务水平
Abstract: ramp intersection is more and more used in signal control entry, this directly affects the ramp section Lane arrangement, the ramp intersection traffic capacity and service level. In this paper, according to the ramp actual capacity calculation results to determine the ramp section Lane layout, and inspection ramp service level will meet the specification, for similar project reference.
Key words: ramp; intersection; traffic capacity; service level
中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：
在以往的高速公路互通立交设计中，匝道与被交路相接形成T型平面交叉，匝道在收费站与被交路之间路段的断面布置一般为双向四车道断面，为车辆进出平交口提供左右专用车道。随着高速公路的长足发展，越来越多的高速公路采用互通立交与城市周边道路联接形成了交通网络，车辆在匝道收费站缴费后即可进入城市道路。与匝道相联接的城市道路通常是城市快速路或主干道，等级较高，且通常采用信号控制出入，因此匝道与城市道路形成的平交口服从路网要求，一般也是采用信号控制出入。在这种情况下，就必须根据交通量大小分析匝道平交口的实际通行能力，确定匝道断面需要采用几条车道才能满足要求，在有信号控制出入的条件下的平交口能否达到既定服务水平，还能够确定收费站与平交口之间的距离是否得当。
1项目概述
某连接线设计速度V=60km/h，采用双向四车道断面。该连接线与已建城市主干道相接，主干道设计速度V=60km/h，采用双向六车道断面。根据匝道平交口的交通量预测，在2030年的预测交通量为19975 pcu/d，其中AB转换交通量达到15580 pcu/d，占总量的78％，AC转换交通量为4395 pcu/d，仅占总量的22％，2030年起点平交口转弯交通量分布如图1所示。
图1 平交口转弯交通量分布图
2匝道断面车道数分析
先假定匝道断面采用双向四车道断面型式，计算匝道的2030年的设计通行能力与实际通行能力，通过比较，如果设计通行能力小于实际通行能力则假定成立，否则就需要增加车道数重新计算验证。
（1）预测年平均日交通量应转换为设计小时交通量，计算公式：
Nh＝NdaKδ,式中：
Nh——设计小时交通流(pcu/h)。
Nda——设计年限年平均日交通量（pcu/d）。
K——设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值，取值0.11。
δ——主要方向交通量与断面交通量比值，取值0.6。
计算可知：Nh＝660 pcu/h。
在匝道平交口处左转车辆占78％，则Nh左＝515 pcu/h，Nh右＝145 pcu/h。
（2）一条直行车道通行能力计算公式：
Ns＝3600Ψs（（tg-t1）/t1s+1）/tc，式中：
Ns——一条直行车道的设计通行能力(pcu/h) 。
tc——信号周期（s），取值60s。
tg——信号周期内的绿灯时间（s），取值30s。
t1——变为绿灯后第一辆车启动并通过停止线的时间（s），取值2.3s。
t1s——直行或右行车辆通过停止线的平均间隔时间（s/pcu），取值4s。
Ψs——直行车道通行能力折减系数，取值0.9。
计算可知：Ns＝428 pcu/h。
（3）一条右转车道通行能力计算公式：
Nsr＝Ns,式中：
Nsr——一条右转车道的设计通行能力(pcu/h)。
计算可知：Nsr＝428 pcu/h>145 pcu/h。
（4）一条左转车道通行能力计算公式：
Nl＝Ns（1-β1/2），式中：
Nl——一条左转车道的设计通行能力(pcu/h)。
β1——左转车占本面进口道车辆的比例。
计算可知：Nl＝261 pcu/h
由此可知，如果匝道断面采用双向四车道断面，那么在A进口处只有一条左转车道和一条右转车道，其通行能力不能满足要求，必须增设一条左转车道才能满足515 pcu/h的通行能力要求。
通过上述分析，平交口进口匝道的断面需要采用双向六车道断面，平交口导流岛采用实体岛，岛内进行绿化，并采用信号管理控制。渠化方案如下图2所示。
图2 平交口渠化方案图
3平交口通行能力分析
本项目位于城市近郊，同时采用信号灯控制，根据《城市道路设计规范》规定，信号管制平面交叉口通行能力按进口道车道布置类型根据“停止线法”计算（即以进口道处的停止线为基准面，凡是通过该断面的车辆就认为已通过交叉口），T型交叉口设计通行能力为各进口道设计通行能力之和，T型平面交叉通行能力典型计算图式如图3所示。
图3 T型平面交叉通行能力典型计算图式
由此可以求出该平交口的通行能力为：
N＝NA+NB+NC＝4051 pcu/h。
4匝道服务水平分析
根据平交口处匝道采用双向六车道断面型式，计算可知该匝道在2030年服务水平为0.69，满足规范要求的II2的要求，行车自由度受限，车速有所下降。
5收费站与平交口间距分析
影响平交口A道口左转停车线与收费站渐变段起点之间距离的因素主要是信号周期、绿信比和交通组成等。经过调查分析预测，本项目交通组成为小客车45％，大客车和大货车占44％，其他特种车辆占11％。假定信号周期取值与上述分析一致，tc为60s，tg为30s，停车安全距离为2m，匝道收费站出口服务时间为14s，结合规范要求的设计车辆尺寸、计算通行能力结果和匝道收费站出口服务时间可知，在一个信号周期内等待的车辆最多有50辆，则一条左转车道的排队长度最大为220m，大于规范要求的最小距离。
6结论
经过本文研究表明，在确定匝道断面车道数和平交口与收费站距离时，需要根据平交口处预测交通量进行通行能力分析，才能确保在预测年末达到既定服务水平，使得公路设施能够更好的服务社会。在日后进一步的匝道平交口通行能力过程中，还需要考虑非机动车辆及行人对交通通行能力的影响，以及对交通组成、信号配时、车道宽度等进行修正等。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范（JTG D20-2006）.北京：人民交通出版社，2006.
关键词：交通信号控制 饱和度 通行能力 交通安全
中图分类号： C913 文献标识码： A
0交叉通状况、交通量调查与分析
城建学院正门与津静公路交叉口是一个典型的流量不均衡的交叉口，要对其进行分析研究必须先对其道路状况进行调查分析，其次是对其交通量的调查与分析，最后提出设计方案，从而，改善道路的交通状况，保证道路的交通安全，提高道路的经济效益。
1交叉口道路状况调查与分析
该交叉口是一个无信号控制交叉口，没有明显的交通标志与交通标线，是一个T字形的交叉口，而且次要道路（学校门口）的交通量不大，主路交通量相对较大。
（1） 次要道路车辆通过量的影响因素
主要道路上车流的车头间隔分布、次要道路上的车辆穿越主要道路所需时间、次要道路上车辆跟驰的车头时距大小、主要道路上车辆的流向分布。由这些影响因素我们可以得出，若主要道路上的车流已经饱和，则次要道路上的车辆一辆也通不过。因此，要使次要道路上的车辆顺利通过，必然要对该无信号交叉口采取一定的控制方式。
（2） 无信号交叉口的交通流向分析
在无信号交叉口，次要道路上的车流，每一流向都面临与其它流向的交通流发生冲突的可能性。例如：次要道路上的右转车流与主要道路右侧车道的直行车流侧向摩擦、合流，主要道路上的右转车流，驶入交叉口时，由于没使用或及时使用右转弯信号，只是次要道路上右转车流产生误判，行进受到影响；次要道路的直行车流与主要道路上所有车流都有冲突和摩擦；次要道路的左转车流与次要道路的右转车流、直行车流、主要道路上的个股车流发生冲突摩擦。此外，主要道路上的左转车流与次要道路上的直行、右转车流也有冲突摩擦。
2交叉通量调查与分析
要说明一条道路的问题交通量的调查是必不可少的，流量图能够表现出一个交叉口各个进口道方向的交通量大小。通过对城建学院正门与津静交叉叉口的车辆运行观测发现：
①次要道路的车辆左转穿过主要道路车队时，一般发生两次停车。第一次是与主要道路上车队交叉时，第二次越过中间带与主要道路上车队合流时。
②当主要道路上交通量较大时，次要道路上车辆在此交叉口冲突点处排队。
③次要道路上右转车辆一般不发生停车现象，但车速降低较大。
④主要道路上左转车辆通过交叉口一般仅发生停车一次。
⑤主要道路上右转车辆通过交叉口车速降低较少。
3交叉口通行能力与饱和度计算
要解决流量不均衡交叉口的交通安全问题必须选择一种既方便又实用的交通控制方法，这种方法既要保证流量较大的主路的正常运行又要保证次干道驶出的车辆能够顺利安全的行驶到主路上，交通控制的方法很多在比如说：定周期交通控制、模糊控制、感应式控制等等，以下是对该路口的主路的通行能力与饱和度的分析，并确定出适合本路口的交通控制方法。
（1）主路上东西方向交通量的统计（周三全天）
流量统计表 由西向东方向 表3.1
（2）饱和流率计算公式
（3） 饱和度计算公式：
X=V/S
式中 X---道路饱和度；
V---道路交通量；
S---道路饱和流率
根据调查的交通量计算出周二与周日的饱和度建以下表格：
周二交通量及饱和度统计表 由西向东方向 表3.5
周二交通量及饱和度统计表 由东向西方向 表3.6
周日交通量及饱和度统计表 由西向东方向 表3.7
周日交通量及饱和度统计表 由东向西方向 表3.8
由全天十二小时的道路饱和度曲线图可以看到城建学院正门与津静公路交叉口的道路（主要道路）饱和度最低也在30%以上，而从前面交通量统计表中可看到次要道路的交通量较小饱和度不超过5%因此，该交叉口的通行能力大小主要看主要道路的通行能力，从饱和度统计表中我们可以看到，该交叉口道路饱和度的全天平均值为41.1%，相对次要道路来说，主要道路上的车辆较多而且车辆来往较频繁，当次要道路上有车辆要通过时则要多注意交通安全。
4 研究分析结论
平面交叉口的交通问题其实就是交叉通冲突的问题，其解决的关键也是如何减少和消除这种交通冲突，信号控制技术作为一种有效的解决办法，有其应用的必然性和合理性。设置行人按钮的目的是保证来自学校门口的行人和自行车能够顺利安全的通过交叉口到达道路的对面。
对于类似的流量不均衡交叉口进行感应式控制的交通控制方法对路口进行改造设计，充分考虑了现实交通状况，如执行车辆通过路口时速度过快、驾驶员的驾驶特性、学校门口驶出车辆的数量等。
过路口改造设计，感应信号控制不仅能极大地提高主干道通行效率，同时也极大地提高了次干道的通行能力。感应信号控制能够很好的适应交通流量的变化。
参考文献
[1]吴文芝.道路交通控制.东方出版社，2001：18～22
[2].全永焱.城市交通控制.人民交通出版社，2003：28～31
[3].杨佩昆、张树升.交通管理与控制，人民交通出版社，1993：115～120
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