論交通預(yù)測(cè)及分析對(duì)城市道路設(shè)計(jì)的重要作用

韓 睿

濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 山東 濟(jì)南 250101

正文：

引言：自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化的持續(xù)增長(zhǎng)和現(xiàn)代化建設(shè)的實(shí)施，極大促進(jìn)了城市交通運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車(chē)的數(shù)量大幅度增加，雖然城市道路不斷擴(kuò)建，但我國(guó)城市交通堵塞的現(xiàn)象仍日益明顯，究其原因，不難發(fā)現(xiàn)對(duì)城市交通預(yù)測(cè)和分析的不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致道路的設(shè)計(jì)存在不合理性，從而會(huì)影響城市的交通運(yùn)輸。

1 城市道路設(shè)計(jì)中存在的難題

基于城市道路設(shè)計(jì)的前提規(guī)劃以及實(shí)施過(guò)程，可分析總結(jié)出當(dāng)今城市道路設(shè)計(jì)主要存在的幾大難題。

1.1 交通數(shù)據(jù)較難收集

交通預(yù)測(cè)及分析需要大量交通數(shù)據(jù)作為支撐。一般來(lái)說(shuō)，靜態(tài)交通數(shù)據(jù)較易收集，其包括車(chē)道數(shù)量、交叉口數(shù)量、道路長(zhǎng)寬等信息數(shù)據(jù)。而動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)如車(chē)流量、道路擁堵情況、車(chē)輛行駛時(shí)間、OD出行表等信息收集有一定的難度。

1.2 交通預(yù)測(cè)重視度低

交通預(yù)測(cè)工作在城市道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中至關(guān)重要。就目前情況來(lái)看，某些建筑單位為了加快進(jìn)度，減少精力消耗，在預(yù)測(cè)過(guò)程中僅采用簡(jiǎn)單的增長(zhǎng)率計(jì)算交通情況，忽視計(jì)算推導(dǎo)過(guò)程的準(zhǔn)確性和重要性。若數(shù)據(jù)被盲目采用，將會(huì)給國(guó)家?guī)?lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 交叉口交通組織設(shè)計(jì)不合理

城市道路交叉口是道路網(wǎng)絡(luò)中交通分流回合的節(jié)點(diǎn)，也是交通事故高發(fā)地點(diǎn)。僅憑設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)往往會(huì)出現(xiàn)弊端，因而在設(shè)計(jì)交叉路口時(shí)應(yīng)在相關(guān)規(guī)章制度基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際路況進(jìn)一步優(yōu)化車(chē)道數(shù)，車(chē)道方向分配等交通組織。

2 交通預(yù)測(cè)和仿真軟件在城市道路設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

交通預(yù)測(cè)和仿真軟件的有效利用一定程度上可以解決在城市道路設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的上述問(wèn)題。本文中所使用的交通預(yù)測(cè)軟件為T(mén)ransCAD，交通仿真軟件為Vissim。

TransCAD是一款用于交通規(guī)劃和需求測(cè)試的軟件。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：①交通流量預(yù)測(cè)方法最全。②擁有完整的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，精確的查詢地圖數(shù)據(jù)，有利于精確計(jì)算交叉路口的車(chē)流量。

Vissim是一種微觀的、基于時(shí)間間隔和駕駛行為的仿真建模工具，其核心模型是跟車(chē)模型和車(chē)道變換模型。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：①可模擬多種控制信號(hào)，適合于城市交通系統(tǒng)的仿真。 ②交通模型的描述精確度高，所模擬的交通具有多樣性。

3 交通預(yù)測(cè)及分析在城市道路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

為了高效率的完成交通預(yù)測(cè)及分析，筆者首先收集了道路的交通數(shù)據(jù)和資料，其次分析數(shù)據(jù)并采用TransCAD中的“四階段法”和Vissim軟件判斷橫斷面的規(guī)模以及計(jì)算交叉口的交通流量。

3.1 交通生成預(yù)測(cè)

在不打破行政區(qū)等邊界線，并在相關(guān)規(guī)劃的道路網(wǎng)絡(luò)為依據(jù)的前提下預(yù)測(cè)劃分了17 個(gè)交通小區(qū)。同時(shí)，查閱分析《霞浦縣城市總體規(guī)劃》并結(jié)合實(shí)際情況和交通數(shù)據(jù)，采用原單位法、增長(zhǎng)率法以及函數(shù)法對(duì)2035年城市人口數(shù)和平均出行率進(jìn)行了初步預(yù)測(cè)。

3.2 交通方式劃分預(yù)測(cè)

交通方式劃分即市民出行時(shí)交通工具選擇行為。我們收集了霞浦近10年市民出行交通方式的信息及數(shù)據(jù)，與其他同等城市對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)其交通方式存在一定的規(guī)律性改變。結(jié)合霞浦目前的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)霞浦2035年的交通方式比例可以做出一定程度的預(yù)測(cè)。

3.3 交通分配預(yù)測(cè)

根據(jù)體育北路道路情況，將2035年OD出行表按照規(guī)劃中的路網(wǎng)分配到各條道路上，對(duì)個(gè)道路上的交通量及交通分配如圖1所示。

3.4 分析交叉口仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

結(jié)合上文2035年橫斷面以及交通量數(shù)據(jù)，初步擬定了如下兩個(gè)方案。

方案一左轉(zhuǎn)車(chē)道和右轉(zhuǎn)車(chē)道各1條，直行車(chē)道2條；方案二左轉(zhuǎn)車(chē)道和直行車(chē)道各2條，右轉(zhuǎn)車(chē)道1條。在相應(yīng)路口放置交通信號(hào)燈，方案一中設(shè)置信號(hào)周期為90s，進(jìn)行仿真操作分析可得，機(jī)動(dòng)車(chē)在一個(gè)周期內(nèi)均能通過(guò)進(jìn)口道，交叉口負(fù)荷度約為0.80，平均每輛車(chē)輛延誤時(shí)長(zhǎng)為55.7s，進(jìn)口道車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度約為70m，非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道通行順暢，綜上所述，該方案滿足三級(jí)服務(wù)水平。方案二中保持信號(hào)周期不變，通過(guò)仿真計(jì)算分析得左轉(zhuǎn)車(chē)道的車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度低于15m。最終，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析得出合適的交叉口仿真圖如圖2所示。

圖2 空海大道和體育北路交叉口推薦方案及仿真結(jié)果

交通預(yù)測(cè)為交通仿真操作提供準(zhǔn)確的道路數(shù)據(jù)信息，有助于確定道路交叉口、車(chē)道數(shù)以及信號(hào)燈的分配，有利于設(shè)計(jì)科學(xué)合理化的城市道路。

結(jié)論

城市道路關(guān)乎著城市的發(fā)展，每一步計(jì)算設(shè)計(jì)都要力爭(zhēng)精確做到可實(shí)施。城市道路設(shè)計(jì)并不僅是簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)道路數(shù)量，更應(yīng)結(jié)合現(xiàn)實(shí)及未來(lái)交通量來(lái)進(jìn)行規(guī)劃，交通預(yù)測(cè)及分析能有效合理的解決大部分道路設(shè)計(jì)過(guò)程中的弊病，進(jìn)行交通仿真操作可以確定交叉口形式及規(guī)模?；诖私煌A(yù)測(cè)及分析對(duì)道路設(shè)計(jì)的重要性可見(jiàn)一斑。