快速路主辅路衔接交通流特性分析研究★

蒋忠海 陈晓锋

(佛山科学技术学院交通与土木建筑学院，广东 佛山 528000)



快速路主辅路衔接交通流特性分析研究★

蒋忠海 陈晓锋

(佛山科学技术学院交通与土木建筑学院，广东 佛山 528000)

通过分析快速环路主、辅路与进出口交通流特性，阐述了城市快速环路的交通运行特性，探讨了主辅路间的影响规律，并以佛山一环为例，在交通调查及数据分析的基础上，研究了基本路段、主辅路分合流区、主辅路进出口的交通特性，得出了快速路主辅路衔接的交通流规律。

快速路，主辅路，交通流，出入口

1 流量、密度、速度三参数关系

速度、密度和流量是测定交通流运行状态的三项主要参数，通过探讨速度、密度和流量三者之间相互关系来描述连续交通流的总体特征。三大参数的含义为：速度反映系统所能提供的服务水平、密度描述在交通流中车流行驶的自由度，流量则反映系统的负荷。

交通流三参数的基本关系[1-4]为：

Q=vK

(1)

其中，Q为平均流量，辆/h；v为区间平均车速，km/h；K为平均密度，辆/km。

三参数的基本关系如图1所示。由图1可知，除通过能力外，任何流量均可在高速低密和高密低速两种不同的条件下出现，而中低密高速半边曲线是稳定交通流范围，随着密度增加流量增加，但速度下降，车辆间粘性力增大，随机度降低；而高密低速的曲线，是不稳定流，车流对个体车微小的变化都非常敏感。

2 基本路段交通特性分析

根据对路段数据进行二次统计后，得到主路和辅路的速度—流率关系曲线如图2，图3所示。在对样本量的分析中，得到决定

系数R2，发现因变量的变异大部分能被自变量所解释，即佛山一环主辅路的行车速度可以用流率解释，且主辅路的流量和速度满足二次抛物线关系。主路车速最低值出现在80 km/h左右，对应主路交通量约为7 000 pcu/h；辅路车速最低值出现在36 km/h左右，对应辅路交通量约为4 500 pcu/h。

3 主辅路合流区、分流区交通特性分析

按照进出口交通流的汇合、分离情况，分为合流区和分流区。对于主路来说，进口是合流区，出口是分流区；对于辅路则正好相反(见图4)。

主路合流区情况下，主路的车流速度经历的是中—低—高的过程，速度呈波形扩张，根据交通安全理论，速度的差异起伏是交通安全的隐患，因此在主路车道内设置渐变段和加速车道减弱这种差异就变得相当必要。辅路合流区情况下，辅路的车流速度经历的是低—中—高的过程，速度为递增函数扩张，速度变化较平滑，对交通仍然造成一定影响，但是比主路合流区低。主路分流区情况下，主路的车流速度经历的是中—低—高的过程，速度呈波形扩张，根据交通安全理论，速度的差异起伏是交通安全的隐患，因此在主路车道内设置渐变段和减速车道减弱这种差异就变得相当必要。辅路分流区情况下，辅路的车流速度经历的是低—中—高的过程，速度为递增函数扩张，速度变化较平滑，对交通仍然造成一定影响，但是比主路分流区低。

4 主辅路段对进出口交通流特性分析

主辅路进出口车速的影响因子众多，单一自变量对因变量几乎不构成解释。主辅路出入口调查统计旨在确定车速的影响因子，确定其回归方程，指导主辅路出入口间距、主辅路出入口标准的设计。将主辅路段按照入口—出口作为一个单元进行分析，则出入口间路段的长度、主路流量和辅路的流量将影响出入口的交通流特性。根据调查数据，对出入口的车速和出入口间路段长度、主路交通量、辅路交通量进行回归分析，以车速为因变量，后三

者为自变量建立多元回归方程。其中，入口车速的多元回归方程如式(2)所示，出口车速的多元回归方程如式(3)所示。

(2)

(3)

其中，y为出入口车速，km/h；x1为出入口间距离，m；x2为主路流量，pcu/h；x3为辅路流量，pcu/h；R2为判定系数；Sey为y的方差估计。

根据式(2)和式(3)，对调查数据进行模拟计算，得到各调查路段出入车速模拟值，如图5和图6所示。

5 结语

由于文章篇幅原因，未将交通调查的详细数据罗列在本文中，本文的分析结论受交通调查数据的影响较大，主要采用统计分析的方法进行分析，选用特定的快速路作为研究对象，研究结论具有一定的局限性。

[1] 尚世宇,刘 君,蒋忠海，等.交通工程[M].北京：中国建材工业出版社，2014.

[2] 晏 秋.城市快速路衔接问题系统研究[D].成都：西南交通大学,2012.

[3] 王振报.辅路对城市快速路出口交通流特性的影响研究[J].交通运输工程与信息学报，2008(5)：92-93.

[4] 杨 涛.南宁市城市快速路系统交通衔接模式研究[J].规划师，2013(S3)：63-64.

On traffic flow features of connection between main and side roads on expressways★

Jiang Zhonghai Chen Xiaofeng

(CollegeofCommunicationsandCivilEngineeringArchitecture,FoshanUniversity,Foshan528000,China)

According to the analysis of the traffic flow features at the entrances and exits, main and side roads on expressways, illustrates the traffic operation features of the express ring roads of cities, explores the influential law of the main and side road sections, researches the traffic features at basic road sections, merging sections of main and side roads, their entrances and exits, based on the traffic investigation and data analysis with the example of the No.1 Ring Road of Foshan City and concludes the traffic flow law for the connection between main and side roads.

expressway, main and side road, traffic flow, entrance and exit

1009-6825(2016)16-0130-02

2016-03-26★:广东高校土建工程技术研究中心建设项目资助

蒋忠海(1981- )，男，硕士，讲师； 陈晓锋(1980- )，男，硕士，讲师

U491

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