[發明專利]城市快速路互通立交仿真設計系統及建立設計模型的方法

有效

• 申請號: 200810052478.3
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN101246514A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 王曉華;朱兆芳;曾偉;邱志明;周榮貴;方靖;周建;董剛;趙建偉;王新歧
• 申請（專利權）人: 天津市市政工程設計研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G08G1/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 李素蘭

技術領域

本發明涉及一種城市快速路互通立交規劃設計系統，尤其是涉及一種用于城市快速路互通立交的仿真設計系統。

背景技術

城市快速路(urban?expressway)是為滿足城市中大容量、長距離、快速交通而修建的，設置中間連續分隔帶、采用全封閉、全立交、全部或部分控制出入的道路系統?？焖俾窞檐囕v提供了在城市各區域間進行快速、安全、舒適的交通出行的功能。而樞紐型互通式立交是快速路系統中的重要交通節點，是決定快速路能否發揮最大功能的關鍵。因此樞紐型互通式立交的規模和形式的科學合理性與否至關重要。

目前，由于社會經濟的快速發展，城區外延，人口和用地規模不斷的擴大，城市內跨區域、分組團、長距離的客貨交通大幅度增加，增大了現狀路網的交通壓力。為了緩解急劇增長的交通需求和有限的道路交通設施之間的矛盾。雖然，近年來快速路在全國大量興建，但對快速路系統的研究，特別是快速路樞紐互通式立交的交通流特性及通行能力的研究尚屬空白。城市迅速發展，導致城市交通需求迅猛增加，造成供需矛盾加大。尤其在早、晚高峰期間，交通擁堵經常發生在互通立交區出入口與交織區，使互通立交區成為快速路系統的“交通瓶頸”地段。為此，必須開展對快速路互通立交通行能力的研究，以科學指導城市快速路的規劃、設計和交通管理，同時，對各大城市交通網絡的規劃、設計和交通管理將起到十分重要的示范作用，此項研究將彌補我國在該領域的空白。

當前，針對快速路互通立交存在的主要問題有以下幾點：

1)對快速路互通立交整體交通流特性尚未進行過系統研究。迄今為止，大部分研究關注于非飽和交通條件下的立交局部，如分/合流區、加減速車道等。這些局部的研究成果并不能解決飽和交通狀態下整個互通立交出現的擁堵問題。隨著城市交通量的迅猛增長，各大城市，諸如：天津市快速路在通車短短一年的時間里，就已經出現了大流量的路段(2007年日交通量：北-南方向44738輛、南-北方向41000輛，較2006年增長了近25％)。預測運行多年后，快速路上交通量會逐漸趨于飽和狀態，因此對飽和狀態下的城市快速路互通立交的整體交通流特性進行研究是十分必要的。

2)互通立交的設計階段對通行能力的計算方法缺乏科學依據，對互通立交遠景預測交通量的適應性尚無科學評定方法。目前，由于在快速路設計中通常采用“各方向進口車道的通行能力乘以一定系數”的方法來計算互通立交通行能力，且未對分/合流區和交織區通行能力進行驗算，往往導致計算不準的后果。而如果計算結果過大，立交的規模和造價將大幅提高，不僅占用了城市用地，而且導致建設成本的增加和基礎設施的閑置浪費；如果計算結果過低，則不能滿足交通量發展的需求，同時降低了對交通量變化的適應能力，與路段通行能力不匹配，成為快速路上的交通瓶頸，影響城市交通。

城市快速路互通立交的規模及形式的確定應依據遠期交通量的合理預測值。遠期交通量是在城市發展到一定時期后的交通預測。城市不斷的變化發展，導致互通立交周邊的路網和交通需求也在不斷的變化，因此互通立交轉向交通的比例也隨之變化?；ネ⒔坏脑O計規模和形式對遠期預測的交通量的適應程度有多大？不適應時應采取什么方案和措施？這些問題都需要去研究。另外，目前國內外眾多的分析軟件中尚無一個適合分析快速路互通立交通行能力的有力工具，因此通過研究探索一套城市快速路互通立交通行能力分析及預測軟件也是普遍的需求。

綜上所述，改進互通立交通行能力的計算方法、合理確定互通立交的規模和形式，對提高互通立交的適應性、節約城市用地、減少交通噪音、改善城市環境等都具有十分重要的意義。

3)國內快速路及城市道路交叉設計規程正在編制中，快速路互通立交的設計缺乏規范指導。我國修建快速路的時間不長，快速路及其組成部分-互通立交的規劃與設計，目前尚處于大量實踐、經驗積累和理論研究階段?？焖俾芳俺鞘械缆方徊嬖O計規程編制速度遲緩，在快速路互通立交設計中，設計人員大都參照《公路路線設計規范》、《城市道路設計規范》等國內外資料及其他技術標準。在使用過程中發現國內規范的一些指標并不適用于快速路互通立交設計，主要表現在：《公路路線設計規范》指標過高，城市快速路互通立交由于城市用地限制不能達到它的要求；《城市道路設計規范》等相關指標又相應過低，快速路互通立交要滿足車輛的高速分/合流和交織，參照以上規范和標準顯然不合適。并且規范中沒有提供互通立交通行能力分析計算方法及服務水平指標體系，國外的參考資料又不符合我國具體國情，因此如何完善互通立交通行能力分析計算方法及服務水平指標體系，指導快速路的規劃設計已成為當務之急。

發明內容