运行交路（共3篇）
运行交路 篇1
Y型运行交路是城市轨道交通基本交路模式之一, 适用于共线段和支线段客流不均匀的线路, 为减少支线乘客换乘次数, 将两条支线均采用贯通式交路组织形式, 从而实现共线段和支线段运量与运能的匹配。Y型运行交路在国内城市轨道交通中广泛采用, 如广州地铁3号线、杭州地铁1号线、南京地铁1号线、上海地铁10号线、11号线等, 其中广州地铁3号线采用主支线独立运营, 其余均采用主支线贯通运营。
Y型运行交路的部分车站形成共线运营, 列车运行相互影响大, 同时列车交路及其组合方式多, 运营组织具有较大的难度。因此, 研究Y型运行交路的运输组织, 对于提高Y型交路运营组织水平、运输能力和可靠性, 满足市民出行需要具有重要的工程意义。
一、Y型线路典型交路类型
所谓Y型线路, 即两条线路在某一节点站合二为一, 成为一条线路。Y型线路典型交路类型可分为两种, 独立分段运营和贯通运营, 如图1、图2所示。若支线与主线间客流交换较少, 应在支线单独开行小交路;若支线和主线间客流交换较多, 则应开行贯通式运营来满足客流需求。
1.独立式运营模式
独立运营模式是指主、支线各成交路开行独立运营, 跨区域的客流全部在节点站进行换乘。因此, 独立运营可以理解为主线和支线是两条独立的线路。它的优势在于主、支线形成独立交路充分利用各区段运输能力。缺点主要有:第一, 主、支线独立运营, 不利于支线与共线间直达客流出行;第二, 导致节点车站换乘客流增多、乘客等待时间增加、车站运营组织强度增大等问题;第三, 增加列车数, 列车走行线路变长, 全线满载率偏低, 运营经济性降低。
2.贯通式运营模式
贯通式运营模式是指全线采用大交路套跑, 多采用1∶1的发车比例。贯通式运营模式利于支线与共线间直达客流出行, 减少乘客等待时间, 运用列车数较少, 全线满载率较高, 运营经济性较好。该模式的不足之处在于, 共线段发车间隔较小, 对线路通过能力、起点站折返能力要求较高。
二、Y型线路交路方案影响因素
(一) 节点车站配线设置
Y型线路大多采用独立运营和贯通运营两种, 节点站的站型直接决定着全线的列车开行交路模式。若节点站未设置折返线或前后渡线, 或者该节点站因折返线设置过于简单, 无法进行过多的列车折返, 则该线路只能进行贯通式运营而无法进行独立式运营, 非共线段也无法进行小交路列车开行;若节点站站台和折返线设置能让分支线路的列车进行站内折返, 则该线路可以采用独立式运营。
上海地铁10号线Y型运行交路的节点站是龙溪站, 主线为虹桥火车站至新江湾城站, 支线为航中路至新江湾城站, 其站台设置为一岛一侧3线, 如图3所示。站内有折返线和其他渡线, 全线主要采用贯通式的运营模式。虹桥站是长三角地区最繁忙的车站之一, 因此, 10号线的客流主要为虹桥站往返于市内的乘客。为了解决该区段骤增的断面客流需求, 可在虹桥火车站站后加设折返线, 这样便可加开该区段的小交路以满足来自虹桥站方向的客流, 同时也可灵活转换运营模式, 在高峰和平峰采用不同比例的支线车次。
杭州地铁1号线的节点站是客运中心站, 线路九堡站至下沙西站区段为主线, 九堡站至乔司南站区段为支线, 如图4所示。这是一个典型的既可以独立运营又可以采用贯通式运营的车站。若采用贯通式运营, 临平方向列车进入客运中心站上下客后, 由站后渡线进入主线;若采用独立式运营, 列车由临平方向进入客运中心站上下客后进行站后折返回临平方向。在杭州地铁1号线的车辆运作技术成熟和工作人员的熟练程度提高后, 可采用贯通加小交路折返式的运营模式, 如图5所示。若在支线沿线部分区域有突发大量客流, 如春运期间大量客流前往杭州东站, 则可在支线单独增加小交路列车, 以满足突然增长的客流需求, 该运营模式既满足激增的客流需求, 又不会影响到共线段原有列车开行方案。
(二) 客流特征
城市轨道交通沿线的客流分布和车站客流的时间分布, 可以反映出该城市的社会经济活动和生活方式以及城市轨道交通系统本身特征。列车开行交路方案根据线路客流分布情况确定。客流分布特征分为空间分布特征和时间分布特征。
1. 客流空间分布特征
Y型交路有两条分支线路, 客流空间分布特征主要考虑OD客流和高峰断面客流。Y型线路运营中, 共线段与支线段的OD客流量对交路类型影响较大。若采用独立式运营, 节点站换乘量过大导致节点站站内拥堵, 则不宜采用。节点站不宜设在市区内大客流断面位置或支线区段高峰断面客流小于全线高峰小时单向最大断面客流1/4的位置。若节点站的换乘量超过支线区段内高峰断面客流的1/4, 则该线路不宜采用独立式运营。高峰断面流量有两种情况:第一种是1+1≤2型, 即两条支线高峰断面流量之和小于等于主线峰值时, 应采用贯通式运营模式;第二种是1+1>2型, 即两条支线高峰断面流量之和远大于主线峰值, 采用独立式运营模式。
2. 客流时间分布特性
城市轨道交通线路客流在全天不同时间上分布的影响因素主要有城市轨道交通的运能、线路走向以及车站所处区位的用地性质等。根据客流时间分布特征, 主要有单向峰型、双向峰型、全峰型、突峰型和无峰型。
(三) Y型线路通过能力
线路通过能力是指在采用一定的车辆类型、信号设备和行车组织方法的条件下, 城市轨道交通线路的某一断面在单位时间内 (通常是高峰小时) 所能通过的列车数, 主要取决于车站折返能力和线路区间通过能力。
1. 车站折返能力
城市轨道交通车站的折返能力由折返站的最小折返时间决定。影响折返能力的主要因素是折返站折返线的布置形式。根据折返方式划分, 折返线主要分为站前折返和站后折返两种。
站前折返, 是指列车在中间车站或终点站利用站前折返线进行折返作业, 站前布置的折返线如图6所示。站前折返的列车空走距离短, 折返时间短, 一定程度上减少线路的基础建设投资。但列车在折返过程中占用轨道, 从而影响后续列车行车安全。行车组织中较少采用站前折返, 特别是列车开行密度高、运行间隔短的条件下, 一般不采用站前折返方式。
站后折返, 是指列车在中间站、终点站利用站后折返线进行折返作业。站后布置的折返线如图7所示。站后折返不存在进路交叉, 可同时进行折返和发车工作, 安全性能好, 而且站后折返进出站速度高, 利于提高列车开行速度。但列车折返走行距离较长, 折返时间长, 增加基础建设投资。站后折返是国内外城市轨道交通线路最常见的折返方式。
Y型线路共线段发车间隔较小, 开行速度要求较高, 因此, 站后折返较为适用。
2. 线路区间通过能力
Y型线路采用部分共线运营的方式, 共线段的列车开行数等于分支线路的列车开行数之和, 共线段的通过能力将决定整条线路的通过能力。因此在共线运营条件下, 车站和线路的配套设施的配置优化, 对于线路区间通过能力的提高具有非常重要的意义。
三、Y型线路主线与支线开行比例
Y型线路的主、支线列车开行比例主要由两个因素决定, 分别是客流分布和列车保有量。根据支线的用地情况和客流分布, 确定线路列车开行比例。如南京地铁1号线, 共线区段为主城区, 周边商业发达、小区成熟、客流相对充裕且稳定, 南延线为江宁经济开发区, 是南京的副城区, 居民区较多, 西延线为河西奥体中心, 以大型活动、突发型客流为主, 总体客流不大。运营初期采用1∶1的开行比例模式, 高峰时段南延线开行列车数量不能满足通勤客流需求, 而开行比例改为2∶1的情况下, 基本上能满足各线出行需求, 如表1所示。
四、结论
Y型运行交路在运营组织管理中存在客流组织具有多方向性、非共线段运输能力低、乘客易上下错列车等问题, 必须有长期的经验积累才能充分发挥Y型交路的优势。Y型交路设计应结合客流特征灵活运用不同运营模式, 并合理布置节点车站配线、确定主线与支线的开行比例。
运行交路 篇2
关键词：城市轨道交通,时刻表,大小交路,折返站容车能力,共线交路运行图
0 引言
城市轨道交通共线交路是指某条线路在分析客流特征的基础上,组织列车开行两种或两种以上的交路方式,并且在两交路上有一段相同的运行区段。而共线交路运行图是在共线交路的情况下,列车在固定的基本站与折返站之间担任旅客运输任务的运行综合计划,它是城市轨道交通行车组织的基础,它的编制质量将直接影响列车的运输效率,并对提高线路服务水平,实现安全生产目的具有重要意义。
列车共线交路运行图的铺画相对于国家铁路要简单一些,但是,由于系统运行环境是城市地区,线路客流的波动随节假日变化较大,为满足轨道交通列车有序运行及旅客出行需求,列车运行间隔需要频繁调整[1]。有些文献对同一线路的共线交路情况下列车首末班车与换乘节点站衔接方案的优化、车场的有效利用以及列车延误影响等问题,对共线交路情况下列车运行图的铺画流程和方法进行了探讨[2]。还有文献对城市轨道交通列车运行图计算机编制过程中的行车间隔,大小交路列车开行数量的匹配等问题的研究[3]。文献[4]利用运行图周期分析法,提出计算多交路条件下城轨通过能力和车底数量的数学模型。
事实上,关于城市轨道交通共线交路运行图编制的模型以及方法的文献还相对较少或者考虑的因素较简单,越来越不能满足不断壮大的城市轨道交通网络,实用价值不强。
本文在时刻表的推算过程,以及车底交路的模型建立中考虑了城市轨道交通网络列车运行区段内出现的客流不均衡现象,并且在已知时刻表计划的基础上,为某时间段、某空间范围内组织安排一定数量的列车车底,之后为这些车底分配相应的列车车次、出入车辆段或者停车场等,以此来实现列车车底资源的优化应用。在计算机编图优化中,对平峰时段与高峰时段进行了划分,定义底图结构,确定大小交路,依据列车在基本站的发车间隔以及交路客流特征确定大小交路开行比例,再根据车底运用方式计算车底总停留时间最少,最后铺画完成运行图以及出入库线。
1 时刻表推算方法
设某城市一条轨道交通线路L有L = ( N,D) 。其中N为线路上的车站集合,即N = { 1,2,…,n} ; D为客流区间集合,D =D+∪ D-,其中D+表示上行客流区间,D-表示下行客流区间; tis,j表示列车从车站i到车站j的总运行时分,其中i ∈ N,j ∈ N; tiy,j表示列车从车站i到车站j的纯运行时分,其中i ∈ N,j ∈ N; tiq表示列车在车站i的起车附加时分,其中i ∈ N; tjt表示列车在车站j的停车附加时分,其中j ∈ N; t( k)i表示列车k在车站i的停车时分; t( k)fi,j表示列车k从车站i发向车站j的发车时分; t( k)id,j表示列车k从车站i到达车站j的到站时分。
由于运行区间线路状况不同,即同一区间在不同的运行方向上列车的总运行时间有所不同,则有列车从车站i到车站j的总运行时分:
同一车站的列车的停站时分受区间运行方向上的客流的密度大小影响也有所差异,因此列车k在车站i的停车时分:
考虑到城市轨道交通系统列车的运行没有会让和越行,运行状况相对国家铁路较简单,所以列车的运行轨迹,即中间各车站的到、发时刻可根据基本站( 或折返站) 的始发时分,列车在区间的纯运行时分tiy,j、起车附加时分tiq、停车附加时分tjt、停站时分T( D±,t( k)i) 确定。下面采用顺序推点方法推算中间各车站到、发时刻:
上行列车k到达车站i的时刻:
上行列车k从车站i发出的时刻:
同理,可用上述方法推算出下行列车在中间各车站的到、发时刻。
时刻表是多个列车车次的时间安排,它是运营部门向旅客提供列车在各站到发时刻的一种时间表格。为了使时刻表呈现得更加明了,方便运营工作人员的工作,在时刻表数据计算完成后,运用计算机将它以图形的形式展现出来,这就是运行图的一部分图形展示,即运行线。
可见,时刻表实际上是运行图的另一种表现形式,它是运行图铺画的基础数据。
2 车底交路优化模型
城市轨道交通车底是指固定编组、循环使用、不进行分摘的车列。而车底交路是为实现运行图规定的任务,为每一运行计划,即每一条运行线安排列车服务,且运行区段固定,基本段和折返段必须有足够的整备时间。
一般地,影响城市轨道交通车底交路的因素除了时间约束、空间约束外,还有很多其他约束。比如折返站的容车数限制、折返时间限制等。这些影响因素如果考虑不全,对运行图的优化编制都会产生影响,所以本文的车底交路优化模型以符合城市轨道交通列车开行特点为基础,加快车底的周转,最大程度地减少车底的数量为目的。
假设车底套跑运用,即两个或者两个以上的列车,使用同一车底。下面以计算出的时刻表数据为基础,定义相关参数:
{ csjz} 表示全天运营时间段内在折返站z所有出发列车出发时刻集合;
{ dejz} 表示全天运营时间段内所有到达折返站z的到达列车的到达时刻集合;
k表示全天运营时间段内到发列车集合,k = kd∪ kf,其中kd为到达列车集合,kf为出发列车集合;
Tzij表示下行列车i到达折返站z,在折返站经折返作业后作为上行列车j的车底出发,该车底在折返站z的停留时间;
tz折表示列车在折返站z的最小折返时间;
tz定义为列车在折返站z允许的最长停留时间;
rz表示折返站z的最大容车数;
w表示到达列车满足折返条件时,在折返站不等待出发而选择先入库,后出库的列车集合;
v表示列车因选择出入库,产生燃油、人员等损耗所给与的惩罚值;
m表示折返站数量;
首先我们引入一组变量:
其中,i ∈ kd或( kd⊕ w) ,j ∈ kc或( kc⊕ w) ,其中定义⊕ 表示连接运算,即到达列车连接入库;
当i ∈ kd,j ∈ kf时:
当i∈(kd⊕w),j∈(kc⊕w):
与铁路机车交路问题相比较,城市轨道交通折返站上的车底交路问题有一个明显不同,就是在折返站上必须考虑容纳车底数的限制,以保证列车按图运行。例如,某折返站在同一时间最多容纳4 列车底,如果多于4 列,应及时安排入车辆段。
对折返站容车能力描述: 在高峰时段向平峰时段的过渡时间段中,车站的到达间隔时间远小于出发列车的出发间隔时间,车底有可能在折返站上“堆积”[5,6,7,8],假设这时存在的折返方式如图1 所示。
图1(a),当时,记此时折返站车底数为r';
图1( b) ,当时,记此时折返站车底数为r″ ;
图1( c) ,当时,记此时折返站车底数为r′′′。
目标函数:
列车必须由一组车底为其服务:
折返站容车数约束:
到达列车入库约束:
折返时间约束:
3 车底交路优化算法设计
该问题可以简化为指派问题求解,但是求解指派问题的方法较多且最优解有多个,大多数情况下求得的最优解并不能很好地适用于实际问题。而城市轨道交通运输问题涉及的变量多而复杂,并且在实际的问题中会产生大量的不确定因素,运用常规的算法设计不能满足实际问题的特点及运输规律,所以本文从整体优化的思想出发,以优化模型为依据,设计适合于该实际问题的算法来优化运行图的编制质量。
本文算法步骤如下:
Step1 将折返站z上所有运行线的到达时刻集合{ dejz} 、出发时刻集合{ csjz} 升序排列;
Step2 对每一始发站按终到列车循环,就近勾画一对向始发列车( 满足最小折返时间tz折) ,到达折返站z的列车有,从折返站z出发的列车有;
( 1) 在到达列车集合kd中,取到达列车i = 1,即从第一列到达折返站z的列车开始,依次对每一个到达列车i( i = 1…k) ,找到出发列车集合kf中j = 1 的列车;
若Xjz= 0,并且有csjz- deiz≥ tz折,csjz- deiz< tz,此时到达列车可以选择在折返站等待出发,或者入库,当到达列车选择在站等待出发时,则有Tzij= csjz- deiz,将该到达列车标记为Xiz= 1,出发列车标记为Xjz= 1,转步骤( 2) ,如果到达列车先选择入库,在csjz时刻前出库,则将该到达列车标记为Xiz= 1,出发列车标记为Xjz= 1,并产生惩罚值,有Tzij= v ;
若Xjz= 0,并且有csjz- deiz≥ tz折,csjz- deiz> tz,则将该到达列车标记为Xiz= 0,转步骤( 3) ,出发列车标记为Xjz= 0 ;
( 2) 检查下一个Xiz= 0 的到达列车i + 1,如果有csjz- deiz≥tz折,转步骤( 1) ; 如果有csjz- deiz< tz折,转步骤( 3) ,寻找下一个到达列车i + 1 ;
( 3) 此时没有被标记的到达列车Xiz= 0 入库,然后有Xiz=1 ;
Step3 所有没有标记的出发列车Xjz= 0,列车j以出库表示,然后有Xjz= 1 ;
Step4 如果全部的Xiz= 1 的到达列车i和全部的Xjz= 1 的出发列车j,有csjz- deiz< tz折,那么csjz= csjz+ 1440 ,转Step2;
Step5 对每一折返站重复以上步骤,直到各折返站上所有的到达列车kd和出发列车kf都完成分配任务,即所有的Xiz= 1,Xzi=1;
Step6 列车在区段端点都有出入库线或与对向列车相连。
4 实例分析
以上海市轨道交通一号线春季运营计划为研究背景,模拟铺画共线交路运行图,以验证时刻表计算的合理性与车底在折返站作业组织的正确性。假设下行线路1 始于富锦路,止于外环路,上行线路1 反之; 上行线路2 始于外环路,止于上海火车站,下行线路2 反之。线路运营全长32. 53 km,共有车站27座[9],线路两端设两车库( 停车场和莘庄) ,其中富锦路( 简称“富”) ,外环路( 简称“外”) 作为基本站( 兼作折返站) ,上海火车站( 简称“火”) 只作为折返站,折返站最大容车数为3。
在此,共线交路问题为两个单一的交路嵌套在一起的大小交路问题。大小交路的起点相同,终点不同。如图2 所示。
同时为了提高城市轨道交通列车的服务水平,尽量要保证均衡的行车间隔。所以,在铺画运行图时,在每一个运行时段内,不同类型交路,列车发车间隔符合一定的比例关系,例如1∶ 1,1∶ 2等[2],实例基础数据如表1、表2 所示。
基于上文中的时刻表推算方法,利用计算机计算全天运营时间段内( 包括平峰时段和高峰时段) 的时刻表,如表3 所示。
列车时刻表实际上是列车运行图的另一种表现形式,所以它是计算机铺画运行图的基础数据,在上文中已计算出了时刻表,现将其转化为列车运行图。
计算机编程过程中为更逼真地模拟出城市轨道交通列车运行图,现设横轴为时间轴,因为城市轨道交通列车开行密度较大,所以将该时间轴定义为一分格,即每格为一分钟,纵轴设两个参数,站名与站间运行时间,然后通过计算机进行了基础时分参数,列车运行间隔等数据的维护,据此计算机铺出运行图以及出入库线。
当运行图铺画完成后开始勾画交路。根据车底交路数学模型计算出每列车在折返站的最少停留时间,然后运用上文中的车底交路算法在折返站富锦路、上海火车站,莘庄勾出了交路,局部放大图如图3 所示。
图4 为富锦路折返站的容车数情况。以10∶ 32 到11∶ 17 这个时间段为例,富锦路折返站最大容车数为3,如列车132、106和116 或列车134、136 和120 同时在站。
最后从铺画的图中可以得出共需21 个列车来完成该城市轨道交通春季运营计划。实例铺图结果表明,相对于传统的车底交路勾画算法,本文的算法可明显减少车底在各折返站的总停留时间,这在一定程度上就相当于减少了车底的运用数量,这也对节省企业成本,提高旅客运输效率具有重要意义。并且与手工编图对比,计算机编图能较好地满足实际运行要求,并能实现自动化编制,较大程度上减轻了手工编制的劳动强度,所以这将会在为后轨道交通研究中提供更多的理论与应用基础。
5 结语
综上所述,城市轨道交通共线交路运行图的优化目的在于减少车底在各折返站总停留时间。据此,本文以上海轨道交通一号线列车开行特点以及交路方案为背景,简化了模型的建立与约束条件的分析,设计求解算法,在计算机铺画过程中考虑不同交路开行比例的合理安排、开行间隔、折返站容车数等问题,来达到理想中的车底运用目的。
参考文献
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平交路口远引掉头设置方法分析 篇3
1 掉头左转弯交通组织对中央分隔带宽度的要求分析
转弯专用通道用于交叉口禁行车辆掉头,车辆完成一次顺车掉头的行驶轨迹如图1所示,当中央分隔带宽度足够时,掉头车辆才能够完成一次掉头。设计车辆的车型和对向车道数影响着设置转弯专用通道所需最小中央分隔带宽度,由于城市中心区一般禁止货车通行,转弯专用通道只需满足轿车和大客车的掉头需求即可。假设每条车道宽度为3 m,从内侧车道到内侧车道掉头,轿车需要中央分隔带宽度(根据图2及表1计算)M≥(5.5×2-3)m=8m,大型大客车需要中央分隔带宽度M≥(8.5×2-9)m=2m。当对向道路有3条车道时,从内侧车道到最外侧车道掉头轿车需要中央分隔带宽度,大型大客车需要中央分隔带宽度,当时,大型客车不能完成一次掉头,这时可局部拓宽对象道路宽度,增加车道供掉头车辆使用,拓宽的道路国外称之为“loons”。
2 掉头地点位置分析
掉头地点位置的选择与交通量大小,车流速度以及临近交叉口的配时方案等外部因素有关。这些问题主要是考虑车辆的排队空间,不至于排队溢出而影响交叉口的通行能力,以及右转掉头后直行车辆的交织长度,如果交织段太长,间接左转车辆的绕行距离以及出行时间将增加。另外还得考虑由于掉头车辆的存在会影响信号控制系统的协调,则远引交叉掉头地点应设置在信号系统下游路口流量、流速检测地点的上游。
2.1 考虑排队容量约束
当左转交通量以及对象直行交通量较大时,当掉头点无法在对向直行车流中找到可穿插间隙时,会引起左转车流延误急剧增加,通过信号控制来减少延误。掉头地点距交叉的距离直接影响着左转车的排队空间。为了减少左转车流的延误和两次过交叉口。掉头车道容量应满足下列公式
式中:Q1、Q2为高峰小时直行后掉头右转掉头的车流到达率,C为直行相位的有效绿灯时间和周期长度;L、D为掉头点离上游交叉口的距离以及相邻交叉口间距;i为车辆长度。
2.2 考虑右转后掉头车的交织长度约束
一般右转后掉头车辆的交织模式有以下几种:
1)短交织:一般是75～150 m的交织长度。这个距离小于主干道上掉头车道的长度,有些驾驶员会选择合适的空挡穿越直行车流,直接进入掉头减速车道。
2)中长度交织:一般是150～305 m的交织长度,这个长度不足以使车辆做很舒服的换道。
3)长距离的交织:一般是大于305 m的交织长度。驾驶员选择合适的间隙,转向右边车道然后加速行驶,接着与直行车交织进入掉头减速车道。
据美国在8个地点进行的交织模式的调查,单交织长度不到305 m时,85%的驾驶员会选择第一种模式汇入到掉头减速车道。
3 上、下游交叉口的协调控制
掉头车辆源于上游交叉口直行或右转车流,止于下游交叉口反向直行车流(对向直行车流),为了让掉头车辆不至于在掉头车道二次停车,则上下游协调控制必须满足下式
式中:T1为上游交叉口直行相位的终止时刻,s;T2为下游交叉口直行相位的终止时刻,s;t2为对向直行车流从下游交叉口行至转弯专用通道时间,s;Sw为平均交织速度,km/h;L为交织长度,m;ΔT为上下游交叉口的相位差,s。
由上式可以计算出上下游交叉口的相位差并进行协调控制。
4 掉头专用通道信号控制分析
4.1 掉头车道通行能力分析
掉头左转弯交通组织停车让路控制,掉头车辆寻找可接受间隙,通过180°转弯,汇入对向直行车流,行驶行为比交叉口左转、右转复杂的多,但通行能力的基本概念和基本理论与主路优先控制交叉口相同。
转弯专用通道的通行能力即在特定的道路条件和交通条件下,单位时间(通常指1 h)内能够通过转弯专用通道最多车辆数(或换算为小汽车的当量车数)。其研究模型基本可以分为2类:基于回归技术的实测模型和基于概率论的可接受间隙理论模型(gap acceptance theory model)。
Al-Masaeid研究约旦无信号控制分隔带“U”型左转弯,得出对向两条直行车道时通行能力计算公式为
式中:C为转弯专用通道的通行能力,pcu/h;qc为对向2条直行车道的车流量,pcu/h;qcq为对向1条直行车道的车流量,pcu/h。
假设对向车流服从泊松分布,且掉头车辆从内侧车道到内侧车道,用可接受间隙理论计算转弯专用通道的通行能力为
式中:q为对向内侧直行车道车流的平均到达率,pcu/s;ta为掉头车辆掉头需要对向内侧直行车流的最小车头时距,s;tf为掉头车辆连续掉头的最小车头时距,s。
当中央分隔带较窄时,掉头车辆掉头需要穿越对向2条或2条以上的车道,通行能力用可接受间隙理论计算,公式为
q=q1+q2+…+qn.
式中:qt为对向直行车道第i车道的流量,pcu/s;tm为泊松分布车流行驶的最小车头时距,s。
用什么方法计算掉头车辆的通行能力应根据已知交通条件及数据条件而定。
4.2 掉头专用通道信号控制实施条件
当采用停车让路控制无法满足交通需求时则需要考虑改用信号控制的办法:同时在满足下列条件时也需要用信号控制的办法,公式为
式中:r为掉头车辆中大车比,%;q为掉头车辆平均排队长度,pcu。
小客车的最小转弯半径取5.5 m,大客车的最小转弯半径取8.5 m,中央分隔带不满足设计车辆从内侧车道到内侧车道掉头,掉头车辆与对向直行车形成冲突。
根据《城市道路设计规范》(CJJ37-90),小客车长5m,大客车长12m,平均排队长度大于交织段长度(实际不能完全用于交织,理论长度减去1辆车长度)时,排队溢出,影响主干道的交通畅通。
4.3 掉头专用通道信号控制实施
以转弯专用通道设在东西方向道路为例,根据冲突关系,对向直行车与东西方向共用一相位,转弯专用通道与南北方向直行共用一相位,为了充分利用时空资源,在对向直行车绿灯时可以早起,即充分利用交叉口的全红时间。一般情况下,如转弯专用通道需要较长的绿灯时间时绿灯也可以早起,而对向直行车辆信号灯早断(见图3),具体情况根据交叉口道路几何及交通条件而定。周期时长按单点定时信号的配时方法计算,转弯专用通道的饱和流量通过调查分析来确定。
5 结束语
平交路口远引左转弯可以有效减少路口的交叉冲突点,大大提高路口的通行能力,绕行距离近,驾驶者也比较乐于接受这种形式。但实施前提是路段上要有掉头条件,设置时应对路段间隔、行人设施、公交站点设置等内容综合考虑进行组织。本文分析了掉头选址规划、交叉口之间的协调控制以及掉头地点进行信号控制的使用条件。最后给出具体的信号控制方案。
摘要：平交路口远引是解决路口流向禁限后车流转向问题的有效方法。通过对掉头地点的选址规划以及交叉口之间的协调控制进行研究,提出最佳掉头位置应满足的条件以及交叉口协调控制的相位差计算方法。通过对掉头通道通行能力的分析,提出实施掉头信号控制条件和具体实施方法。
关键词：平交路口远引,选址规划,协调控制,通道通行能力
参考文献
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