城市道路漸變段長度計(jì)算優(yōu)化研究

劉圳嵐 李鴻糧 王霞 李永祥 田恬 邵麗穎

摘 ?要：漸變段作為城市道路和交叉口的重要組成部分，對(duì)解決交叉口的擁擠問題有著重要意義，但是目前交叉口漸變段長度的設(shè)計(jì)沒有依據(jù)，導(dǎo)致車輛進(jìn)入交叉口時(shí)混亂，容易發(fā)生車輛碰撞等事故。該文針對(duì)這一現(xiàn)象對(duì)長春典型交叉口的漸變段長度進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，分析實(shí)際漸變段長度與現(xiàn)有公式計(jì)算值的差距，采用回歸分析法和相關(guān)系數(shù)法優(yōu)化現(xiàn)有漸變段長度計(jì)算公式并通過大量的數(shù)據(jù)驗(yàn)證新計(jì)算公式的合理性。

關(guān)鍵詞：漸變段 ?城市道路 ?交叉口 ?漸變段長度計(jì)算

中圖分類號(hào)：U412 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（a）-0230-02

漸變段長度作為城市道路交叉口的重要組成部分之一，是車輛換道的安全保證，但由于漸變段長度計(jì)算公式?jīng)]有統(tǒng)一規(guī)定且種類較多，導(dǎo)致實(shí)際交叉口漸變段長度設(shè)計(jì)毫無依據(jù)。該文通過對(duì)長春典型交叉口漸變段長度數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有漸變段長度計(jì)算值并不等于實(shí)際交叉口漸變段長度值，同一交叉口不同進(jìn)口處的漸變段長度也不統(tǒng)一。因此采用回歸分析法和相關(guān)系數(shù)法對(duì)公式進(jìn)行優(yōu)化，合理設(shè)計(jì)漸變段長度，使?jié)u變段長度實(shí)際值符合理論計(jì)算，為日后城市道路交叉口漸變段長度的設(shè)計(jì)提供便利。

1 ?漸變段長度分析

通過對(duì)長春市多個(gè)交叉口的實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)人民大街與南湖大路、繁榮路、紅旗街與湖西路等交叉口基本沒有設(shè)置漸變段，有漸變段長度的也只有4～5m。交叉口作為車輛匯聚地，如果漸變段長度設(shè)置不合理，很容易造成車輛在換道時(shí)產(chǎn)生沖突，產(chǎn)生不安全因素。

1.1 漸變段長度問題分析

在通過城市道路交叉口功能區(qū)時(shí)車道數(shù)會(huì)增加，以人民大街與繁榮路（以下簡稱民榮交叉口）為例，車輛在路段上時(shí)車道數(shù)為5條，進(jìn)入北進(jìn)口功能區(qū)時(shí)車道數(shù)增加為7條。大部分車輛需通過換道來完成行駛過程，所以需要設(shè)計(jì)漸變段長度來保證車輛安全換道。在換道過程中由于交叉口車輛眾多，存在一定的交通阻礙，導(dǎo)致駕駛員誤判前方車道功能造成交通延誤，甚至對(duì)人的生命造成威脅。

1.2 漸變段長度現(xiàn)有規(guī)定

目前可查閱的國家標(biāo)準(zhǔn)定有2個(gè)，可在《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》（GJJ 152—2010）[1]，《城市道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范》（GB 1038—2015）[2]中查閱。

2 ?漸變段長度研究

2.1 實(shí)例調(diào)查研究

通過2018年5～6月2個(gè)月的時(shí)間對(duì)長春交叉口進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)民榮交叉口的漸變段長度范圍滿足所有的適用范圍，所以該文主要針對(duì)民榮交叉口進(jìn)行研究，調(diào)查數(shù)據(jù)如下。

2.2 各進(jìn)口漸變段長度的計(jì)算與分析

根據(jù)各公式得到交叉口各進(jìn)口漸變段長度并進(jìn)行調(diào)整，得到表2。

可以看出每個(gè)公式算出來的漸變段長度大小不一，公式計(jì)算值高達(dá)實(shí)際值的6到15倍。

2.3 小結(jié)

各漸變段計(jì)算公式數(shù)據(jù)易測、計(jì)算簡單明了。但隨著交通的發(fā)展和駕駛員技術(shù)水平的提高，車輛所需漸變段長度明顯縮短，這3個(gè)公式計(jì)算值與實(shí)際長度偏差越來越大，因此需要優(yōu)化漸變段長度計(jì)算公式，改進(jìn)公式中某些參數(shù)來減小與實(shí)際長度的偏差同時(shí)保證行車安全。

3 ?計(jì)算參數(shù)優(yōu)化改進(jìn)

在保證車輛換道過程安全的情況下通過大量數(shù)據(jù)調(diào)查和整理，優(yōu)化漸變段公式，使?jié)u變段長度實(shí)際值符合理論計(jì)算，從而提高車輛換道過程中的安全率。

3.1 公式參數(shù)優(yōu)化改進(jìn)

利用回歸分析法和相關(guān)系數(shù)法對(duì)漸變段長度計(jì)算公式進(jìn)行改進(jìn)，得到表3。

公式1中，L為漸變段的長度，m;V為設(shè)計(jì)速度，km/h，W為道路變化寬度，m。公式2中，Va為進(jìn)到口設(shè)計(jì)速度，km/h;Δw為橫向偏移量，m。公式3中，VA為路段平均行駛速度，km/h;B為右轉(zhuǎn)車道的寬度，單位m。Ld為右轉(zhuǎn)車道最小漸變段長度，m。

3.2 改進(jìn)參數(shù)驗(yàn)證

根據(jù)改進(jìn)后的公式對(duì)民榮交叉口各進(jìn)口漸變段長度，如表4所示。

從表4中可以看出計(jì)算值已經(jīng)很接近實(shí)際值。漸變段長度計(jì)算公式優(yōu)化改進(jìn)后，城市道路漸變段長度實(shí)際值更加符合理論計(jì)算，保證了交叉口有足夠的漸變段長度為車輛換道提供空間，避免直行車輛和其他換道車輛發(fā)生追尾、碰撞、沖突等安全事故。同時(shí)適當(dāng)?shù)乜s短漸變段長度可以降低人行道或中央分隔帶的占用面積提高行人過街的舒適性和安全性。

4 ?結(jié)語

該文以長春部分交叉口為依據(jù)，對(duì)城市道路漸變段長度計(jì)算公式進(jìn)行優(yōu)化研究，采用回歸分析法和相關(guān)系數(shù)法改進(jìn)漸變段長度計(jì)算公式。改進(jìn)后的公式更能適應(yīng)現(xiàn)今的車輛性能，有效提高交通運(yùn)輸能力。保證車輛在交叉口功能區(qū)更加高效、快速、安全的換道，減少交通延誤，為駕駛員提供良好的駕駛環(huán)境，確保行車安全。基于漸變段長度的設(shè)計(jì)涉及多方面的交通知識(shí)、方法和技術(shù)，還有許多新的問題需要解決，需要在實(shí)際道路上反復(fù)調(diào)查測量，主要針對(duì)漸變段設(shè)置的位置、同一進(jìn)口設(shè)置漸變段的段數(shù)等方面做出進(jìn)一步的調(diào)查和研究。

參考文獻(xiàn)

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