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    對城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計的研究

    2015-02-22 17:21:32向婕
    城市道橋與防洪 2015年11期
    關(guān)鍵詞:輔路主路主輔

    向婕

    (中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司江蘇分公司,江蘇南京 210012)

    對城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計的研究

    向婕

    (中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司江蘇分公司,江蘇南京 210012)

    對于城市的快速路來講,其主路與輔路之間的出入口對整個交通的通行能力具有很大的影響,只有提升出入口的設(shè)計水平,進行合理、科學(xué)的布局,才能在根本上提高道路的通行能力,彰顯服務(wù)的本質(zhì),有效降低交通事故發(fā)生的頻率。主要分析了出入口的類型,探索了不同形式的優(yōu)勢,針對平行式出入口的設(shè)計給出了建設(shè)性的建議。

    城市快速路;主路;輔路;出入口;設(shè)計

    0 引言

    隨著城市的不斷發(fā)展,高度集中的城市發(fā)展類型逐漸向分散性的趨勢進軍。城市根據(jù)不同性質(zhì)和功能分成了不同區(qū)域,這就是所謂的城市地域性特征。為了實現(xiàn)地域之間的有效聯(lián)合,促進城市交流,城市之間的交通隨即產(chǎn)生,城市快速路使得城市之間的空間距離在時間方面實現(xiàn)縮短,不同分區(qū)在空間上實現(xiàn)統(tǒng)一。城市快速路是針對城市中數(shù)量較大、距離較長的的交通狀況設(shè)計而成的,在對向隔離帶設(shè)置分隔帶,實現(xiàn)對出入口的全面或者部分的控制。這種道路的構(gòu)成主要是由主路和輔路構(gòu)成。在主路之上,車輛行駛的速度較快,具有較強的通行能力,而在輔路,其行車速度慢,其用途是實現(xiàn)對沿線交通的有效集散。在主路和輔路之間,存在出入口,發(fā)揮交通有效轉(zhuǎn)換的作用。在這個出入口的位置,正是車輛出現(xiàn)分流與合流的位置,也就是紊流區(qū),對道路的正常使用造成影響,這一位置已經(jīng)成為快速路正常使用的阻礙。同時,在出入口的位置事故頻發(fā),為此,要全面進主路與輔路出入口位置的設(shè)計工作,以實現(xiàn)快速路的穩(wěn)定、可靠運行。

    1 加強城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計的價值

    1.1 較大程度上提升城市快速路的通車效率

    對于城市快速路而言,其出入口設(shè)計合理與否與整個城市快速路的通行能力不可分割,尤其是面臨交通堵塞的情況,會對交通產(chǎn)生直接的影響,為此,要重視對出入口的設(shè)計,探討影響因素,選擇合理的設(shè)計方式,為提高快速路的通行能力做出貢獻。

    1.2 全面提高城市路網(wǎng)功能

    在整個快速路中,主輔路的出入口是重要的交通節(jié)點,較大程度上影線路網(wǎng)的功能,尤其對路網(wǎng)的均衡化影響明顯[1]。出入口設(shè)計合理,就能夠全面實現(xiàn)快速路的性能,緩解交通壓力,較好地維護路網(wǎng)運行水平。

    2 出入口位置在交通上的主要特征

    (1)鑒于出入口位置交通需要進行有效轉(zhuǎn)換,此時車輛產(chǎn)生分合流,會對這個區(qū)域的交通的有效運行以及車流產(chǎn)生不同特性的影響。對于進出的車輛而言,在到達分合流的區(qū)域的時候,選擇一定范圍內(nèi)、具有相連性質(zhì)的車道可以允許的間隙,而后進行加速或者減速的操作,實現(xiàn)基礎(chǔ)路段上的交通流能夠進行穩(wěn)定和有效的運行,實現(xiàn)主鋪路的有效轉(zhuǎn)換,此時需要行駛者根據(jù)路況,進行合理、有效、頻繁的加減速操作,實現(xiàn)基本路段的有效運行轉(zhuǎn)換為合流區(qū)的紊動運行。由此可見,出入口分合流區(qū)域的交通狀況和行車能力是影響快速路通行水平的重要因素,出入口也成為影響交通的重要指標,出入口設(shè)計水平與快速路的功能的發(fā)揮息息相關(guān),不可分割[2]。

    (2)在出口的位置,處于主路上的車輛要駛離主路,造成分流區(qū)域,在完成車道的變換后,進入輔路,在這個過程中,駛出的車輛要借用相連車道之間的間隙來實現(xiàn)車道的調(diào)整,在合流的位置順勢進行輔路之中;而在入口處,處于輔路位置的車輛要駛出這一區(qū)域,進行分流區(qū),實現(xiàn)車道變化之后,再進入主路,輔路上駛?cè)氲能囕v也要借用相鄰車輛的間隙,在合流位置進入主路之中。在這一過程中,駛出和駛?cè)氲能囕v都要進行加速和減速的操作,目的是尋找處于相鄰位置車道的合理的間隙,選擇最佳時機達到與車流的匯合,實現(xiàn)分流和合流。

    3 對城市快速路主路與輔路間出入口設(shè)計產(chǎn)生影響的主要因素

    3.1 快速路主輔路出入口設(shè)計的基本因素

    3.1.1 快速路主輔路的連續(xù)性和均衡性

    對于快速路而言,其主輔路的連續(xù)性和均衡化會對兩個位置車道的車輛行駛的接連性產(chǎn)生影響,對位置的設(shè)定造成一定的限制作用[3]。因此,在進行位置選擇的首要條件是主線車道的連續(xù)性較強,能夠保持與輔路的連續(xù)性和平衡。但是,當(dāng)前,我國沒有明確指出如何實現(xiàn)這種均衡性。因此,在進行設(shè)計的時候,要保持車道數(shù)的連續(xù)性,實現(xiàn)各個位置的均衡。

    3.1.2 設(shè)計車速的影響

    對于快速路的出入口而言,在進行主輔路設(shè)計的時候,存在一定的曲率,因此,設(shè)計過程中受到車速的影響也很大。也就是說,主路設(shè)計車速要以城市道路設(shè)計相關(guān)法規(guī)和原則為基礎(chǔ),在此前提下,保證車速的數(shù)值對其進行有效控制,以實現(xiàn)車流能夠順利通過路口。

    3.1.3 通行水平的影響作用

    快速路的通行能力直接決定了路面的承載能力和車流量,這對路口的設(shè)計方式產(chǎn)生一定的影響。

    3.1.4 車輛類型及車輛的性能產(chǎn)生的影響

    對于車流的形式和特征,也會受到車輛類型的影響,這也就決定了出入口的車輛的行駛狀態(tài),其中主要影響因素是車速、性能以及車身的長度。在城市快速路上,主要的行車類型為客車、公交車以及貨車。

    3.1.5 主輔路車流量的比率

    當(dāng)主輔路的車流量較小的時候,對出入口交通影響不大,但是一旦車流量較大,主路通暢,輔路車流量也較大,會對出入口的車輛行駛影響較大。

    3.2 道路網(wǎng)交通需求影響因素

    對于快速路而言,不是單一存在城市之中,借助匝道、輔路的出入口實現(xiàn)與路網(wǎng)的有機聯(lián)合[4]。為此,要注重快速路與周邊路網(wǎng)之間的銜接,這也是保證快速路有效運行的必然條件。處于對交通銜接的層次,快速路的有效連接主要分為兩個方面,主要是快速路與郊區(qū)高速以及自身內(nèi)部的銜接,快速路與路網(wǎng)的連接。在這兩個層面,后一個比較明顯。隨著城市路網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展,兩個方面的問題都比較突出,快速路自身的交通情況、服務(wù)水平也彰顯一定的不均衡性。路網(wǎng)的分布不能全面體現(xiàn)交通的實際的需求,內(nèi)部節(jié)點銜接不合理,為此,快速路出入口的設(shè)計成為調(diào)節(jié)需求量與交通量的重要因素。如果出入口設(shè)置的數(shù)量不足,位置不整齊,那么間距就會增大,既不能滿足交通的需要,也會對交通的調(diào)節(jié)產(chǎn)生阻礙。同時,也會減少交通量,輔路交通壓力增大,出入口呈現(xiàn)擁堵的狀況,降低快速路的整體運行能力。相反,如果出入口設(shè)置的數(shù)量較多,或存在位置不合理的情況,那么,對吸收大量外圍的交通,打破交通的均衡性,同時,短途交通量增大,快速路的壓力增大,也很大程度影響快速路的效益。為此,要合理設(shè)置出入口的數(shù)量和位置。

    3.3 交通管理及相關(guān)控制方式的影響

    對于這方面的影響,主要是指出入口路段的交通管理模式以及控制手段對其的影響,主要是指信號燈、標志、監(jiān)控等方面。這些標志的設(shè)置都會對出入口附近的交通狀況以及進出狀況造成很大的影響。

    4 對出入口形式的有效選擇

    4.1 對直接式的分析

    當(dāng)主路與輔路之間的分隔帶不能夠滿足一個車道的擴展的時候,二者之間的出入口在設(shè)計上需要采用直接的方式,也就是在分隔帶上進行開口處理,在任何一個車道上都不存在加速和減速的車道,借助交通中的相關(guān)標語信息實現(xiàn)對交通的合理引導(dǎo)。對于這種出入口的形式,在相連的車道之間不設(shè)置隔離,使得車輛對于分合流位置的車輛的影響較大,給通行造成不利影響,交通事故比較容易發(fā)生。

    4.2 對平行模式的介紹

    如果主路和輔路的分隔帶呈現(xiàn)較寬的情況,控制在4.5 m以上,借助這一寬度,在主路外側(cè)和輔路內(nèi)側(cè)進行車道的拓展,發(fā)揮漸變段、加減速車道的功能,達到車道的有效轉(zhuǎn)變。這種形式的出入口能夠較好地實現(xiàn)對交通的組織作用,不會對相鄰車道的交通產(chǎn)生影響,各個路段的行車能力較強,適合主輔路交通承載量較大的地區(qū)。

    4.3 對混合式的介紹

    如果輔路的交通量不大,無需進行道路的拓寬,也不要進行專門加速或者減速車道的設(shè)置,依據(jù)針對性的標志即可進行道路的調(diào)整。將輔路內(nèi)側(cè)直行的交通進行轉(zhuǎn)移,車道位置設(shè)置在外側(cè),內(nèi)側(cè)車道就會被騰出,作為進出口的車道之用,達到對主輔路車道的有效交換。對于這種出入口的設(shè)置,缺乏加減車道的有效設(shè)計,存在很大的安全隱患。

    4.4 做好全面的考慮

    城市快速路主輔路之間的出入口是限制交通能力的主要原因,也是事故產(chǎn)生的主要原因。對于新建成的城市快速路,在進行初期規(guī)劃的時候,要進行全面考慮,留足分隔帶的寬度,使用平行出入口,實現(xiàn)通行能力的提升。

    5 對出入口的合理設(shè)計探討

    在所有出入口設(shè)計中,平行的模式優(yōu)勢比較明顯,能實現(xiàn)通行能力的提升,降低事故發(fā)生率。

    5.1 對設(shè)計速度的有效選擇

    在相關(guān)道路設(shè)計法規(guī)中,快速路的設(shè)計車速控制在60~100 km/h,而輔路為30~40 km/h。在行業(yè)規(guī)定中,輔路設(shè)計速度宜為快速路主路的0.4~0.6倍。

    5.2 漸變段長度的設(shè)置

    出于對汽車加速時性能以及乘車者的舒適度考慮,結(jié)合相關(guān)公路設(shè)計原則,不同設(shè)計時速的漸變長度也存在差異。

    5.3 對變速車道長度的分析

    對于變速車道而言,其長度與設(shè)計階段的速度和加速度具有密切的關(guān)系。立足汽車的加速性能和舒適程度,當(dāng)出入口的設(shè)計速度與輔路的速度相統(tǒng)一的時候,輔路的加速和減速車道的長度數(shù)值為零,因此,此時的出入口比較適合采取直接的模式。

    5.4 對開口寬度的設(shè)置

    對于開口寬度而言,與出入口的速度密不可分,速度與寬度成正比。通常,開口寬度與出入口設(shè)計速度下的漸變率長度相同。為了有效防止出現(xiàn)出入口超車的現(xiàn)象,適合在出入口設(shè)置車道,寬度適當(dāng)增大。

    6 結(jié)語

    綜上,對于城市快速路的主路與輔路的出入口而言,發(fā)揮重要的交通轉(zhuǎn)換的作用,是城市路網(wǎng)建設(shè)中級別較高的環(huán)節(jié),能夠提高快速、大容量、長距離的交通服務(wù),因此,要全面分析各方面的影響因素,進行全面、系統(tǒng)的探討,保證設(shè)計的合理性,這對城市交通的發(fā)展意義重大,有利于降低交通事故的發(fā)生量。

    [1] 李磊.城市發(fā)展背景下的城市道路景觀研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2014.

    [2] 朱勝躍.城市快速路出入口設(shè)置探討[J].城市交通,2012(5):25-26.

    [3] 邵敏華,汪洋,涂輝招,等.城市快速路交通評價方法研究[J].山東交通學(xué)院學(xué)報,2010(1):30-31.

    [4] 許偉.建立高效的城市快速路骨架網(wǎng)[J].城市道橋與防洪,2011(1): 40-41.

    U412.37

    A

    1009-7716(2015)11-0183-03

    2015-08-06

    向婕(1988-),女,江蘇寶應(yīng)人,助理工程師,從事路橋設(shè)計工作。

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