交織區(qū)段通行能力和服務水平計算分析

龍凌宇

摘 要：快速路交織區(qū)是道路系統(tǒng)的重要組成部分，隨著我國城市化進程以及快速路建設步伐的加快，對快速路交織區(qū)交通流和通行能力進行研究顯得尤為迫切。本文通過對S340快速化改造東城互通與G233節(jié)點段交織區(qū)的通行能力和服務水平計算分析，為丹陽至金壇高速公路中東城互通的方案選型提供依據(jù)，同時也為城市快速路中交織區(qū)研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：交通工程;交織區(qū)段;通行能力;服務水平;計算分析

1 概述

S340是貫穿金壇市域南北的橫向主干通道，向西連接南京市溧水區(qū)，向東連接常州市主城區(qū)。本文研究的節(jié)點為S340快速化改造中東城互通與G233節(jié)點之間的交織區(qū)，如何保證交織區(qū)段內(nèi)的通行能力和服務水平，對丹陽至金壇高速公路東城互通選型起到關(guān)鍵作用。

S340快速化改造在G233采用節(jié)點上跨方案，兩側(cè)設置出入口。而丹陽至金壇高速公路與S340交叉設置東城互通提出了雙喇叭互通布置在靠近G233節(jié)點側(cè)以及遠離G233節(jié)點側(cè)兩種布設方案，靠近G233節(jié)點側(cè)方案更符合主流向交通流，但距離G233節(jié)點出入口距離較短，需要設置輔助車道，輔助車道658 m范圍內(nèi)主線及出、入交通流存在交織，為保證交織區(qū)段內(nèi)的通行能力和服務水平，需要對交織區(qū)段內(nèi)的通行能力和服務水平進一步驗算。

2 計算模型建立

根據(jù)東城互通轉(zhuǎn)向交通量預測結(jié)果，結(jié)合東城片區(qū)出行分析獲得該處交織區(qū)各方向交通量（pcu/h）（即按照通過匝道進主線快速系統(tǒng)的車流交通量達到3 846 pcu/d，原互通轉(zhuǎn)向量3 888 pcu/d全部來自主線快速系統(tǒng)此種最不利情況計算），簡化模型如下：

3 通行能力和服務水平計算分析

研究依據(jù)《公路通行能力手冊》相關(guān)方法、參數(shù)進行計算：

（1）確定交織區(qū)交通運行參數(shù)：

已知L=658 m，N=4，VFF=100 km/h。

（2）計算交通流率：

交織段內(nèi)總的交織流率：

QW=QBC+QAD=200+253=453 pcu/h

交織段內(nèi)總的非交織流率：

QNW=QAC+QBD=1 950+50=2 000 pcu/h

總的交通流率：Q=QW+QNW=453+2 000=2 453 pcu/h

流率比QR=QW/Q=453/2 453=0.185

交織比R=QAD/QW=253/453=0.558

（3）確定交織區(qū)構(gòu)型：

由于A→D和B→C的交通流都需要1次車道變換，判斷該交織區(qū)構(gòu)型為A型。

（4）確定交織區(qū)運行狀態(tài)：

1）計算交織強度系數(shù)WW和WNW：

假設該交織區(qū)為非約束運行，A型交織區(qū)在非約束運行狀態(tài)下交織強度系數(shù)計算常數(shù)為：a=0.15，b=2.2，c=0.97，d=0.80。

則交織強度系數(shù)為：

A型交織區(qū)在非約束運行狀態(tài)下非交織強度系數(shù)計算常數(shù)為：a=0.003 5，b=4.0，c=1.3，d=0.75。

則非交織強度系數(shù)為：

2）計算交織車輛運行速度VW和非交織車輛運行速度VNW：

已知快速路自由流速度VFF=100 km/h，則交織車輛平均車速：

非交織車輛平均車速：

3）確定運行狀態(tài)：

由于所分析的交織區(qū)為A型交織區(qū)，首先計算非約束運行所需的車道數(shù)：

已知：A型交織區(qū)所能提供的最大交織寬度NWmax=1.4，而NW

（5）計算交織區(qū)狀況評價指標：

1）計算交織區(qū)速度：

2）計算交織段車流密度：

（6）確定服務水平：

已知：一級服務水平的臨界密度為7.0 pcu/km/車道，二級服務水平的臨界最大密度為18.0 pcu/km/車道，因此該交織區(qū)可達一級服務水平。

（7）確定通行能力：

由于該交織區(qū)為A型，4車道，自由流速度為100 km/h，流率比為0.185，交織長度以600 m計，則QR為0.1時，通行能力為5 700 pcu/h/車道，QR為0.2時，通行能力為5 500 pcu/h/車道，按QR=0.18內(nèi)插可得：

結(jié)論：該交織段在高峰小時內(nèi)將運行一級服務水平，交織段內(nèi)的車流密度為6.2 pcu/km/車道，估算通行能力為5 530輛小客車/小時。

4 結(jié)語

本文通過對S340快速化改造東城互通與G233節(jié)點之間的交織區(qū)通行能力和服務水平的驗算，進一步驗證了丹陽至金壇高速公路東城互通在靠近G233節(jié)點側(cè)設置雙喇叭互通方案的可行性，東城互通選型起到了關(guān)鍵作用。

同時本文也為城市快速路改造中相鄰節(jié)點距離較近的交織區(qū)段通行能力和服務水平的驗證提供了參照模型及計算方法，對城市快速路交織區(qū)設置的可行性提供了理論依據(jù)，為今后的城市快速路交織區(qū)設計具有較強的借鑒意義。

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