车道宽度（精选3篇）
车道宽度 篇1
横断面宽度是道路全局性的参数,直接影响道路的通行能力和土地资源的利用,其中车行道的车道宽度是横断面设计的重要内容。在寸土寸金的港区内部,由于横断面宽度和道路长度的乘积效应,断面宽度的增减,对道路总面积的影响可能会达到成百上千平方米。因此,选择合理的机动车车道宽度有非常重要的经济和社会意义。
我国现行道路规范CJJ 37—1990《城市道路设计规范》中车道宽度的计算是采用前苏联的波良可夫模型。但是经过20多年科学技术的发展及道路交通汽车产业的不断进步,该模型的使用条件已经不适应当前情况,而且,对于不同功能定位的道路,在规范中却是套用了统一的公式。港口的地理位置比较特殊,一般是多条道路的起点或终点,同时又是大宗货物和客流的集散中心,与之关联的港区内外道路的交通特性有别于一般城市道路。因此,需要对港区的特点进行分析后,针对港区交通特性对波良可夫模型进行修正。
1 波良可夫模型[1]
城市道路机动车道宽度分为车身宽度与横向安全距离两大部分。
1)车身宽度。车身宽度应采用道路上经常通行的最大车辆的宽度。一般采用:大货车2.5 m;大客车2.6 m;小汽车1.8 m。偶然通过的大型车辆,一般不作为计算的依据。
2)横向安全距离。横向安全距离决定于车辆在行驶时的摆动、偏移的宽度,以及车身(包括装货允许的突出部分)与相邻车道或边缘必要的安全间隙。它与车速、路面质量、驾驶技术、交通秩序等因素有关。
城市道路车行道宽度的确定分为以下几种情况来考虑(见图1,x为反向行驶汽车间的安全间隙,m;a1、a2、a3分别为车厢全宽,m;c为车身边缘与侧石边缘间的横向安全距离,m;d为同向行驶汽车间的安全间隙,m;B1为一侧靠边的外侧车道宽度,B2为中间车道宽度)。
1.1 靠路边的车道宽
1)一侧靠边,另一侧为反向行驶的车道,其车道宽度为
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2)一侧靠边,另一侧为同向行驶的车道,其车道宽度为
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1.2 靠路中心线的车道宽
靠路中心线的车道,一侧为同向行驶,另一侧为反向行驶,车道宽度为
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1.3 同向行驶的中间车道宽
同向行驶的中间车道两侧车辆均为同向行驶,车道宽度为
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式中:a为计算车道最大车辆宽度,m。
根据经验得出x、d、c与车速v之间的关系式为
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式中:v为道路设计车速,km/h。
根据上述公式,我国现行的CJJ 37—1990《城市道路设计规范》中规定城市道路的车道宽度如表1所示。
2 港区交通特点
港区道路交通以货运为主,主要功能是承担集疏港运输。它与一般城市道路的交通特性有很大区别,在对港区道路的宽度进行设置时需要考虑到港区特殊的交通特性,设计合理的道路宽度。
2.1 港区交通构成分析
港区道路的交通构成比一般城市道路要简单,行人及非机动车很少,主要为大型货车以及集装箱等车辆,具体包括各种货运车辆、通勤客车以及出租车等,大型车辆所占比例较高。以天津港为例,港区各主要路段车型构成比例与市区内道路车型构成比例对比如表2所示。
从表2中可以看出,港区各主要路段大中型集装箱车、大中型货车等所占比例较大,为83.80%,而市区道路大中型车辆比例为36.48%。港区集装箱运输车、大中型货车特点是体型大、车身长、重量大、动力性能差。这是港内道路车辆构成的主要特征。
2.2 港区车辆行驶速度分析
港区道路车辆速度构成和市区道路也有明显不同,港区内的车辆运行规律和特性很大程度由港区内作业流程及其运输需要决定的。港区道路中集装箱卡车、大中型货车占有较大比例,行驶特性具有显著特点,对港区道路车辆进行速度分析,可以从交通运行角度衡量港区内的交通现状。
为进一步分析天津市港区交通情况,选择新港4号路为港区典型路段。根据交通调查数据,地点车速概率分布与市区道路对比如图2所示。
数据统计结果可以得出,新港4号路段车辆平均车速46.2 km/h,市区道路车辆平均车速为40.2 km/h,港区车速高于市区道路平均车速,这就要求在对港区道路车道宽度设计时,合理地调整各种参数。
3 波良可夫模型适用性分析
我国城市道路设计规范是1991年发布实施的,到现在已有20 a的历史了。随着城市道路交通的快速发展以及港区交通的特点,波良可夫模型并不能完全适用于港区道路车道宽度的设置,需要对其进行修正。主要有以下几个方面:
1)港区车辆以大型车辆为主。以JYBC3型集装箱运输半挂车为例,车身长12.24 m,宽2.49 m,高1.48 m。所以在计算时车身宽度应取2.5 m。
2)原模型中与c、d、x相关的0.7 m或0.4 m代表车辆行驶速度无限接近零时的最小横向安全距离。规范制订时的汽车性能相对落后,而现代汽车科技的发展造就了ABS及整车稳定等先进技术,车辆的侧向摆动已日趋减小。因此,可根据实际减小所需的横向安全距离值。
3)由前文分析得知,港区道路车速与市区的道路车速有很大的不同,平均运行车速为46.2 km/h。原模型中采用的是设计车速参数,而目前大多数交通发达国家多采用实测的运行车速,因此,应对车速参数进行修正,采用实测的运行速度。
4)港区道路具有不同于一般城市道路的地理及气候条件。港口气候潮湿,路面湿滑,风力较大,这些因素都能够对车辆的行为产生影响,所以在对港区的车道宽度进行设计时要充分考虑这些因素。
5)国内外的实践证明,比3.5 m更窄的车道宽度,如2.8 m或3.0 m,同样可以满足行车要求,保证行车安全,而且可以敦促驾驶员小心驾驶,规范交通行为,促进交通秩序,减少交通事故,增加通行量。
6)有学者在车道宽度对通行能力的影响方面进行了研究[2],得出当车道宽度>3.25 m时,通行能力不受车道宽度的影响;当车道宽度为2.9 m时,通行能力将受到一定影响,但是影响不大。因此,车道宽度可以根据实际需要进行适当地缩小,对通行能力并不会有大的影响。
4 港区车道宽度的设置
4.1 参数的修正
横向安全距离与行车速度有很大的关系,因此针对港区的交通特性对波良可夫模型进行修正时主要是对横向安全距离进行修正。
1)港区车辆运行速度分析。
运行车速比设计车速更符合实际行车的要求,是影响车道宽度的主要指标。国外研究资料显示,对于新建道路,车速应使用设计时速;改建道路,车速应使用运行车速。运行车速是第85个百分点的车辆实际行驶速度,由前文中的分析得知,港区车辆的运行速度为50 km/h。
2)车辆横向安全距离分析。
已有学者对车辆的横向安全距离做过分析[3],采用了经验结合理论分析的方法,选取车道已被大幅压缩或者无车道划分线,可随意占道的交叉口的进口段进行实地测量。得出同向行驶车辆间的横向安全距离为0.58 m,车辆与路缘线间的安全距离为0.30 m。
4.2 港区道路车道宽度的设定
由“参数的修正”一节分析可以得出适用于港区车道宽度设置的波良可夫模型见式(6)。
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式中:v为道路运行车速,取50 km/h。
计算得出港区车道宽度的推荐值,如表3所示。
5 结语
针对港区的交通特点所设置的车道宽度对于港区的建设有很大的指导意义。研究表明,机动车道在一定范围内采用较窄的车道,对通行能力的影响是非常有限的。
合理地压缩港区车道宽度有利于提高道路通行能力,改善交通不畅的现状,可以减少道路建设维修与城建改造的投资费用,发挥更有效的经济效益。同时可以避免大规模的路网改造所带来的规划、拆迁、建设等社会问题,保护城市环境。车道宽度压缩后,建设同样里程的道路,道路面积减少,相关的材料、机械甚至垃圾、大气污染都相应减少,不仅减少土建费用,也有利于构建节约、环境友好型社会。
本文对于港区车道宽度的设计取值进行了探讨,针对港区的交通特性,对现行规范中使用的波良可夫模型进行了修正,而且分析了修正后模型的经济性与可行性,为港区道路车道宽度的设计提供更加合理化和规范化的理论依据,最后给出了港区道路车道宽度设置的推荐值。与现行规范有所不同,还有待工程验证。
摘要：港区道路与一般的城市道路不同,有着特别的交通特性。以天津港港区主要路段的车型、车速实测数据为例,分析了港区的交通特点,对现行CJJ37—1990《城市道路设计规范》中车道宽度设计的前苏联波良可夫模型进行修正,给出了港区道路车道宽度设计的推荐值,并对其可行性进行了探讨。
关键词：港区道路,城市道路,波良可夫模型,车道宽度
参考文献
[1]尤晓暐.现代道路勘测设计[M].北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2004.
[2]韩宝睿,程建川,林丽.混合交通条件下的车道宽度对通行能力的影响[J].中外公路,2004,24(1):100-104.
[3]李军,李俭全,李剑.城市道路车道宽度计算模型的修正研究[J].道路工程,2010(8):7-11.
车道宽度 篇2
基于既有路基宽度的高速公路车道扩充技术研究
在调研国内外高速公路车道数扩充经验的基础上,通过车辆的操纵稳定性的分析,结合高速公路断面几何设计的.有关规定,确定了影响断面几何设置的合理宽度,提出了六车道扩充为八车道的车道纽舍设计方案,有效提高高速公路的通行能力.
作 者：钟吉棕 作者单位：中交第一公路工程局有限公司,北京,100024刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(21)分类号：关键词：通行能力 车道宽度 动态净空 车辆安全距离 操纵稳定性
车道宽度 篇3
一、国内外规范总结
由于现有标准、规范的不足, 对于盾构法施工的高速公路隧道, 没有现行的行业技术标准。《公路工程技术标准》对于一般路段设计车速为80公里/小时时, 车道宽度应为3.75米, 8车道时内侧车道可采用3.5米, 但是没有针对隧道路段车道宽度的规定。《公路隧道设计规范》以及针对上海城市道路隧道的规范规定, 设计车速为80公里/小时时, 车道宽度采用3.75米, 3车道隧道增加车道的宽度不得小于3.5米。
国外一些国家根据自己的实际情况以及建设经验, 在各自的建设规范上对隧道车道宽度都做了相关规定。国外设计对于国内建设有一定的借鉴意义, 总结了世界上主要几个代表性国家的指南和标准中规定的隧道横断面的宽度组成和尺寸参数, 如表1。
从表1各国对于车道宽度规定的汇总结果可以看出, 3.5米的车道宽度在欧洲和日本得到认同, 而3.6米的车道宽度在丹麦、美国得到广泛认同, 只有德国和瑞典规定采用3.75米的车道宽度。德国和瑞典规定采用3.75米车道宽度所对应的设计车速都较高。其中, 德国采用3.75米行车道宽度的条件是设计速度为110公里/小时, 瑞典采用3.75米行车道宽度的条件是设计速度达110公里/小时和90公里/小时两档。车道宽度的设置与设计车速有密切关联, 设计车速越大, 对于车道宽度的要求越为严格。从表1各国对于车道宽度规定的汇总结果可以看出, 在国外对于设计车速为80公里/小时的公路隧道, 3.5米的车道宽度设计被大多数国家所认可。
二、驾驶模拟实验
同济大学驾驶模拟器拥有8自由度的运动系统, 横向纵向的活动范围为5米×20米 (图1) 。驾驶舱内有一辆内饰齐全的Renault Megane III, 去除发动机, 加载了力反馈系统。投影系统的水平视角为250°, 有5个投影仪内置于驾驶舱;每个投影仪的分辨率为1 400×1 050秒, 刷新率为60帧/秒, 投影效果逼真。由3块LCD屏幕组成后视镜。驾驶模拟器控制软件为法国OKTAL公司开发的商业软件SCANe RTM。
驾驶模拟隧道建模是指依据道路所在位置的地形数据和道路的详细设计数据, 建设一个与现实接近的虚拟的道路环境, 并且使参与者通过对驾驶模拟器的操作, 能够如在现实世界一样体验这个虚拟的环境。隧道虚拟现实模型开发工作流程如图2所示。
实验采用控制变量的方法, 共设置两种道路场景, 而两种场景对应两种设计方案。两方案除车道宽度设计有所差异外, 其他设计要素保持一致, 两方案模型如图3。其中方案一中车道宽度为3.75米×3, 方案二中车道宽度为3.75米×2+3.5米。为保证实验的连续性, 将两个对比方案设计在一个道路场景中, 中间设置接近1 000米的开放路段作为两方案过渡段。驾驶员在模拟环境中驾驶真实车辆进行实验, 记录并分析车辆驾驶数据, 研究车道宽度对运行安全的影响。
共有8个驾驶员参与实验, 驾驶员在性别、年龄、驾龄、驾驶经历方面都有不同分布。为充分研究每个驾驶员在不知晓两隧道的差异下完成两个方案路段的驾驶, 让驾驶员在驾驶中保持平时驾驶习惯, 实验限速为80公里/小时。为了减小操作的不熟练对驾驶数据的影响, 实验分为实验前准备、试驾以及正式实验三部分。实验前准备主要是知情同意书的签署, 以及驾驶员注意事项的告知。试驾部分主要是在另一个场景中进行特定驾驶行为的培训, 目的是使驾驶员能尽快熟悉驾驶模拟器操作, 避免对实验平台的不熟悉导致的实验数据缺陷。正式实验即为在模拟场景上进行实验, 并记录驾驶员驾驶数据。
三、基于实验数据的运行影响分析
运行影响分析主要包括驾驶员平均车速分布、平均轨迹偏移分布的差异分析。研究范围包括隧道路段以及隧道出入口影响路段, 包括隧道入口前300米至隧道出口后300米范围。为了统一所有驾驶员的记录间隔, 将以时间间隔记录的原始数据转换为以道路断面间隔记录, 并以5米为一个间隔。
两方案平均车速基本一致, 速度分布差异基本保持在5公里/小时以内。这是由于车道宽度的减小没有给驾驶员的速度选择造成影响, 也没有对速度的离散性造成影响, 减小内侧车道的车道宽度, 驾驶员依然能保持接近限速的车速驾车。
两方案下, 整个隧道路段车速变化趋势基本保持不变, 在隧道内部线形变化位置行驶车速有轻微波动, 波动幅度均控制在10公里/小时之内。这说明车道宽度的轻微调整对于隧道路段车速调整趋势影响甚微, 两种车道宽度设计方案下, 驾驶员驾驶习惯保持一致, 如图4。
两种方案下各路段轨迹偏移的平均值基本保持一致, 且两方案下轨迹偏移绝对值均基本保持在0.5米以内。这说明车道宽度的变化没有导致轨迹偏移绝对值的增加, 即车道宽度对于驾驶员驾驶习惯没有产生明显的影响, 如图5。
四、总结