城市道路通行能力的研究现状及发展趋势

摘要：作为城市道路交通建设的一项基础性工作,城市道路通行能力及其影响因素,不仅可以确定城市道路建设的合理规模及合理建设模式,还为城市道路路网规划、工程可行性研究、城市道路设计、建设后评估等方面提供更为科学的理论依据。本文研究了城市道路通行的现状，分析了其发展趋势。

关键词：公路交通；城市道路；通行能力；研究现状；发展趋势

中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：

一、城市道路通行能力研究现状

1、城市道路路段通行能力的研究现状

城市道路路段通行能力，即通常所说的道路通行能力，是指道路上某一点某一车道或某一断面处单位时间内可能通过的最大交通实体（车辆或行人）数。目前，路段通行能力的研究已经较成熟，并不断细化。周伟、王秉纲从理论上对路段通行能力进行了探讨。杜家玉等在道路通行能力基本概念的基础上，研究了单向交通路段基本通行能力，并推导出了其计算公式。路段通行能力分为基本通行能力、可能通行能力和实际通行能力。城市道路通行能力的研究对道路服务水平的确定、城市道路的交通管理和控制等起着重要的作用。

2、城市道路网络通行能力的研究现状

目前，关于城市道路通行能力的研究主要集中在路段、交叉口等网络组成要素上，对整个道路网络通行能力尚没有统一的计算方法。现有城市道路网络通行能力研究成果大多是通过建立双层规划模型得到的。而城市道路网络通行能力为双层评价模型，上层模型为最大流问题，反映综合交通系统的最大服务流；下层模型为出行分布与均衡分布相结合的组合模型，同时反映路径选择、模式和传输节点的选择。城市机动车数量的增加，使道路拥堵状况不断加剧，路段和交叉口通行能力的研究已不能满足解决拥堵问题的需要，关于城市道路网络的研究越来越受到重视，成为城市道路通行能力的研究热点。

3、交叉口通行能力的研究现状

交叉口通行能力是一个研究焦点。城市道路交叉口主要包括信号控制交叉口和无信号控制交叉口。目前，混合交通条件下的信号交叉口道路通行能力已成为研究热点。陈晓明建立了基于模糊神经网络、考虑信号交叉口利用者主观感受的服务水平评价模型，通过分析行人对机动车的影响，研究混合交通条件下城市道路信号控制交叉口的通行能力。用等效车头疏解车距计算混合交通状态下的信号控制交叉口直行道通行能力。无信号交叉口通行能力受平面交叉口形状、渠化、进口道车道宽度、交通组成、交通流速度等多方面因素的影响。目前，对无信号交叉口通行能力的研究主要集中在主干道路无信号交叉口通行能力、主路优先无信号交叉口次要道路通行能力、多态交通条件下无信号交叉口通行能力等方面。

二、通行能力的影响因素

1、道路条件

道路条件是指街道或公路的几何条件,包括:交通设施的种类、性质及形成的环境,每个方向车道数、车道和路肩宽度、侧向净空以及平面和纵面线形。

1.1交通设施类型及其所处环境

道路交通设施分为两大类,即连续交通流和间断交通流。

(1)连续交通流设施

这类交通流设施没有像交通信号那样在交通流外部引起交通流中断的固定因素。交通流状况是交通中车辆之间以及车辆与道路线形、道路环境之间相互影响的结果,其设施包括高速公路(含高速公路基本路段、交织区、匝道与匝道连接点、多车道公路(一级公路)、双车道公路(二、三、四级公路)等。

(2)间断交通流

这类交通流设施有引起交通流周期性间断的固定元素"这些元素包括交通信号、停车标志和其他类型的交通管制设备。不论道路上交通流量的大或小,这些装置都会使交通流周期性停止或其流速显著减慢。这类设施包括设与不设交通信号的交叉口、市区与郊区干道等。

1.2道路平、纵断面线形

从提高道路通行能力来讲,起点和终点之间取直线其距离最短,然而由于受地形、地质等自然条件的制约,必然形成道路平面上的转折,纵面上有起伏。

2、行车视距的影响

行车视距是指驾车者视力所能清楚看到前方行驶的一段必要路程。驾驶员只有在看清前方路面上的障碍物，迎面驶来的车辆及各种交通标志,有充分的时间和足够距离采取有效措施的前提条件下才能提高行车速度.

3、道路断面型式的影响

道路断面型式,即对向机动车隔离状况及机动车与非机动车隔离状况。当机动车道与对向机动车道或者同向非机动车道之间没有隔离时,车辆的行驶不可避免的会受到干扰,这种干扰一方面是由于其它车辆贴近或进入该方向行驶的车道直接造成的干扰,另一方面是由于驾驶员出于安全考虑,为避免意外发生而以较慢速度行驶造成运行时间的延长。

4、机动车道数的影响

机动车道数量。单向路段车道数越多,设计通行能力就越大。当车道数量较多时,车辆能够相对自由的改变行驶的车道,以避开道路上出现的干扰情况,或者选择那些干扰较小的车道行驶。

5、出入口的影响

道路右侧出入口。当道路上存在着与机动车道相连的开口时,会在主干道上的出口附近形成分合流或交织区,进而影响车辆的运行。

6、路面抗滑性能

行车时道路表面的抗滑能力不仅影响交通安全, 同时也影响道路通行能力。道路表面和轮胎之间的摩擦力称为道路表面的抗滑能力。同样一条道路, 如果表面干燥、清洁、抗滑能力就高, 若是表面潮湿、泥泞或覆盖冰雪, 变得非常滑溜, 这时道路的路面抗滑能力就小。为了保证行车安全, 避免行车时容易引发交通事故, 驾驶员不得不把行车速度降得很低, 从而直接影响道路的通行能力。提高道路抗滑能力的措施有: 路面材料的骨料应选择坚韧耐磨的石料, 加铺防滑磨耗层等等。

7、道路交叉口

由于城市内的车辆是通过由不同等级和不同方向的道路所组成的网络系统运行并到达目的地。道路交叉口成为城市交通能否快速通畅的关键部位。城市道路交叉口分为平面交叉和立体交叉两类,每一类又包括多种形式,可以适应不同的通行能力和不同的地形构造与相交道路的等级与走向。交叉口设计质量的好坏直接关系到线网的运输效率。一个高水平的交叉口设计能够有效的输导车流，人流,相反,如果一个交叉口的设计不能满通需求,那么就会产生交通拥堵,甚至导致不必要的事故发生。

三、道路通行能力研究展望

1、计算机仿真法将得到广泛应用

随着计算机技术的发展, 以计算机为辅助工具, 利用其可重复性、可延续性模拟交通运行状况进行道路通行能力分析研究, 对于再现复杂交通环境条件下的车流运行特征, 弥补观测数据不足等都有着其他方法无可比拟的优势。因此, 计算机仿真方法将是道路通行能力研究的未来发展方向。目前国际上较为流行的4 套模拟软件分别是: 美国HCM 系统、澳大利亚ARRB 开发的SIDRA 系统、瑞典公路局的CAPCAL 系统和荷兰公路局的PTDESGN软件。其中, 以美国的HCM 系统应用最为普及, 也最具权威性。

2、通行能力可靠性研究将更加深入而成熟

目前，通行能力可靠性研究已成为交通管理理论的一个热点问题，关于交通运输网络可靠性的概念主要有连通可靠性、出行时间可靠性和通行能力可靠性。通行能力可靠性是指在一定服务水平下，道路网络能满足特定交通需求的概率。可靠性是通行能力的重要评价指标之一。随着研究的不断深入，关于城市道路网络通行能力可靠性的研究将逐渐形成一个成熟的理论体系，并广泛应用于交通管理理论与实践。

3、城市道路网络通行能力的研究有待加强

城市道路网络通行能力的研究目前尚处于摸索阶段，尚无统一的、权威的研究模型。在城市建设过程中，道路网络通行能力的设计将是一个重要指标。在施工之前，设计合理的道路网络通行能力对城市交通建设具有十分重要的意义。因此，关于城市道路网络通行能力的研究需要加强，不能仅停留在路段和交叉口通行能力的研究上。

结束语

城市道路应具备方便、安全、快捷的特点。若道路通行能力低, 便不能发挥道路的使用功能。所以我们要合理确定道路的技术要素, 提高道路的设计水平, 又要提高道路的管理水平。只有这样, 才能最大限度地减少车辆行驶过程中的交通延误, 从根本上提高道路的通行能力。

参考文献

[1]张亚平，裴玉龙.道路通行能力研究现状及发展概述[J].交通运输工程学报，2012.2.

[2]熊烈强等.路段通行能力及其服务水平指标的研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2010.18