道路通行能力也称道路容量，是道路的一种性能，能度量道路疏导车辆的能力。随着我国社会经济的持续快速发展，城市已成为经济增长的重要地区，机动车也随之迅猛增多。道路上发生的交通事故、路边停车、占道施工等行为下面是小编为大家整理的2023年道路通行能力分析【五篇】（完整）,供大家参考。
道路通行能力分析范文第1篇
关键词：实际通行能力；
数据拟合；
排队论；
交通事故
道路通行能力也称道路容量，是道路的一种性能，能度量道路疏导车辆的能力。随着我国社会经济的持续快速发展，城市已成为经济增长的重要地区，机动车也随之迅猛增多。道路上发生的交通事故、路边停车、占道施工等行为使车道被占用而导致道路横断面通行能力在单位时间内降低，若是不能及时得到解决，则会导致交通堵塞，影响人们的正常生活。合理的分析道路被占用的各个因素及其联系，建立起相关模型，可以尽可能的解决道路被占用所带来的困扰。我们以交通事故这一典型事例为代表，观察分析视频中两次交通事故，研究了车辆被占用对对城市道路通行能力的影响，颇具代表性和合理性，这将为日后解决道路被占用而导致交通拥堵问题产生重大影响。以下是相关的实证分析。
一、事故所处横断面的实际通行能力
1.假设在理想的道路和交通条件下，当具有标准长度和技术指标的车辆，以前后两车最小车头间隔连续行驶时，单位时间内通过道路上指定断面的最大车辆数，记作N（辆/h）。
2.车道宽度对路段通行能力的影响：道路的通行能力C是车道宽度b的函数。车道的宽度达不到要求必然影响车速，车速的降低则意味着通行能力的减小。车道宽度对道路的通行能力和行车的舒适影响很大：从保证通行能力的角度考虑，必需的车道宽度b=3.50m。当车道宽度b大于3.50m时，不影响通行能力；
当b小于3.50m时，则车速下降，通行能力减小；
车道宽为3.25m时，通行能力修正系数a车道为0.94；
车道宽为3.00m时，通行能力修正系数a车道为0.85；
车道宽为2.75m时，通行能力修正系数a车道为0.77。
3.多车道对路段通行能力的影响：在一些城市主干道上，同一行驶方向的车道往往不止一条，在多车道的情况下，同向行驶的车辆由于超车、绕越、停车等原因影响另一条车道的通行能力。一般越靠近路中心线的车道，其影响越小，因此在无分隔带的同向车道上，靠近路中心线的车道通行能力为最大：靠近侧石的车道，其通行能力为最小，其影响用修正系数a条来表示。据观测，自路中心线起第一条车道的修正系数a规定为1.00，其余车道的修正系数依次为：第二条车道为0.80-0.89；
第三条车道为0.65-0.78；
第四条车道为0.50-0.65；
第五条车道为0.40-0.52.为了统一数据，我们在本论文中第一车道a条采用数值1，第三车道a条采用数值0.72。
通过对图一中两折线图的对比，我们可以清晰得出事故从发生到撤离期间事故所处横断面的实际通行能力的变化趋势：在最开始的一小段时间内由于刚开始车辆较少，通行能力变化不大，但已有车辆开始滞留，过了一段时间之后由于上游路段绿色信号灯的作用，车辆的不断驶来，较多的车辆连续不断往事故处拥挤，使得此处的通行能力急剧下降，之后随着时间的推移，再加上上游信号灯固定的时间变化，事故处的实际通行能力开始回升，最后趋于相对平稳的范围内波动。
二、横断面车道三的实际通行能力.
折线图可以看出由于视频一与视频二所占车道不同，因而虽然是同一横断面，实际通行能力仍然存在着差异，这是由于在视频一中，车祸将直行车道、左转车道堵住，车辆只能从右转车道通过。而堵住的两个车道的流量比例占79%，处在这两个车道的车必须插入右转车道才能行使通过，由于被堵车道车多所以插入右转车道时间会比较长，故车祸发生后道路通行能力马上下降.道路通行能力减小到约为原来的三分之一，随着上游不断进来的车，事故发生点开始堵车，道路通行能力为实际通行能力，一直处于波动阶段，车祸撤离后恢复至原来的道路通行能力.在视频二中车祸发生点在右转车道与直行道处，直行、右转车道的车需要插入左转车道，由于左转车道的流量比例为35%，比右转车道高出很多，所以开始出现了不堵车的情况；
当越来越多的车插入右转车道后才使得其通行能力下降使得道路被堵，直到车祸撤离后才缓解堵车现状，恢复到以前的道路通行能力。
三、实际通行能力和上游车流量与时间函数关系式的建立
我们假设道路发生事故的排队系统服从排队论中的成批到达的MkM1排队模型。这种模型是指上游车辆到达事故处为最简单流，即由于上游信号灯的影响，车辆到达事故处的时间间隔是服从负指数分布的排队系统。
为确定每批车辆到达的时间间隔和等待时间分布的方法，一般是按照统计学方法，用理论分布去拟合实测资料并估计其参数值。本问题用到的输入过程和理论分布分别是泊松流和负指数分布。
1.该系统的输入过程{M（t），t≥0}为Poisson流，平均到达速率为λ（单位时间内的到达次数，λ>0），但每隔一段时间到来的不是一辆车，而是一批车，设本问题中每批到达k辆车，车的数量为∞；
2.对于每辆车在此路段的停留时间{vn，n=1，2，…}相互独立并且都服从负指数分布，通过速率μ；
3.系统容量为有限值x，当有车辆到达该路段的时候，若该路段的通行能力正常，则该车辆可以正常通过，而当此处发生交通事故时，道路的实际通行能力下降，此时若有一批车辆从上游驶过来，则这些到达的车辆要在队列中排队等待行驶通过.
我们设N（t）表示t时刻系统的排队长度，由于系统容量为有限值，故N（t）的可能取值空间为I={0，1，2，…，x}，N（t）的取值空间就是状态空间，系统可在这些状态之间变化，相邻状态就是相差不大于1的车辆数.系统中下一时刻车辆的数目只可能增加一个、减少一个或保持不变，也就是该随机过程的一步转移只能发生在相邻状态之间，或者说，用“生”表示车辆增加一个，“灭”表示车辆减少一个。
假设某时刻系统中已经有n辆车，此时，当有一个批量为k的车辆到来后，系统中的车辆立即增加到n+k个，而事故处每次只能通行一辆车。
该系统在一定条件下是存在平稳分布的，即系统处于各个状态的概率均存在.如果我们根据以前的方法，依据平衡状态下流入流出量相等的原则列出等式，然后根据概率归一化条件求出概率分布，最后根据定义求L等参数会异常复杂。因此，下面我们使用了较为简单的方法求解。
由上面过程我们可以得出交通事故所影响的路段车辆排队长度：
L=L0+L2-L1
四、结束语
本文通过对问题的分析，合理地将问题进行模块化处理，使问题明朗化，并在一定程度上将其进行了简化。所建立的模型不仅适用于本事故，对于一般的城市道路事故也可使用，以便来解决实际问题，更好的舒缓交通，方便大家的通行。
参考文献：
[1]肖华勇.数学建模竞赛优秀论文精选与点评[M].陕西：西安工业大学出版社，2011.
[2]姜启源，金星俊.数学模型[M].北京：高等教育出版社，2011.
道路通行能力分析范文第2篇
【关键词】城市；
道路交通；
安全；
问题；
对策分析
一、我国城市道路交通安全的状况及其影响因素的概述
自改革开放特别是进入21世纪以来我国城市化进程不断加快，截至到2010年我国市区人口超过100万的城市数量超过了78个，超过1000万的城市达到了7个，城市化水平接近50%。城市的快速兴起和不断集中的人口规模对于城市道路交通安全带来了非常大的压力，城市机动车保有量的不断攀升以及大量的交通事故伤亡人数都在预示着城市交通状况的潜在隐患。据一份2000-2010年关于城市交通伤亡人数的调查统计资料显示，该期间的交通事故数量呈现不断攀升的趋势，死亡受伤人数以及直接经济损失也在不断升高。
影响城市道路交通安全的因素很多，综合起来可以分为两大类，一类是直接原因，一类是间接原因。直接原因方面主要包括的因素有：交通参与者的失误，车辆机械故障，道路状况不佳等，而产生这些问题的原因多是有相关的交通安全教育培训、规章制度、组织管理和交通环境的缺失而引起的；
间接原因方面主要包括的因素有：车辆缺乏基本的检查维护和保养，道路及其辅助设施缺乏养护，交通环境的综合治理力度不够以及车辆安全行驶制度落实不力等。
二、城市道路交通安全的基本构成因素及其特性分析
整体上来说，城市道路交通安全的基本构成因素包括三个方面，即人、车、路。人包括驾驶员、行人、乘客和居民，车包括客车货车和非机动车，路包括公路、城市道路、出入口道路及相关设施。下面着重分析驾驶员、机动车和城市道路的交通特性。
驾驶员的交通特性方面，驾驶员在车辆行驶中通过各种感官来获取交通信息，其对于信息处理的状况直接影响到交通的安全状况，其可靠性取决于其技术熟练程度、个性与感受交通信息的特性以及在动态环境中的应变能力。具体的可以通过下面几个方面进行衡量和检测，即驾驶员的视觉特性、反应特性和性格倾向。驾驶员的性格特征与其在道路上的驾驶特征和表现密切相关，外向型驾驶员和内向型驾驶员其在行车过程中的特征及紧急情况下的处理应变能力等都对城市道路的交通安全起着重要影响。影响驾驶员反应时间的主要因素包括注意力、内在素质涵养、情绪、成熟性、性别年龄、刺激信息量及强度以及交通环境状态。另外驾驶员的视野与其自身的运动速度相关，运动速度越快注视点就会前移，视野也随之变低。
机动车的交通特性方面，机动车的性能和特征在道路交通安全中有着重要作用，具体地说有下列属性和参数影响着机动车的交通特性，即车辆尺寸、动力性能、制动性能。机动车的尺寸与道路参数设计、驾驶员的操作和交通工程有着十分密切的关系。机动车的动力性能通常包括其最高车速、单位时间的加速度和爬坡能力等属性，机动车的加速度是车辆速度变化量与单位时间段的比值，其对于车辆的灵活性和驾驭能力以及及时地躲闪各种可能引起交通事故的路况有着重要影响；
机动车的制动性能是指其在运行过程中能够迅速地变化速度且能够保持车辆行驶的稳定性，它可以分为停车制动和驻车制动两个方面，是机动车安全运行的重要保障，其衡量指标一般采用制动效能、制动效能的恒定性和制动时方向稳定性来进行衡量。
城市道路的交通特性方面，城市道路是交通安全的基本保障，是交通的基础和支撑物，城市道路的交通特性可以从下面几个方面进行分析和衡量，即道路的平面线形、行车视距、路面和横断面的构成等。城市道路的直线长度由于多种交叉口和城市瓶颈口的交接等因素其直线长度设计不应该太短，城市道路的圆曲线设计应该充分考虑机动车的离心力，其半径设计可以采用极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径等三种形式。另外道路的纵断面线形和纵坡的设计应该注重竖曲线的设计，为了保证驾驶员视距和减轻离心力作用而专门设计的纵坡折现称为竖曲线。
三、加强和提高城市道路交通安全的建议和对策分析
根据我国城市道路交通安全状况及其影响因素的概述，在分析了城市道路交通安全的基本构成因素及其特性的基础上，结合笔者在城市道路施工多年的管理经验，特别是对我省城市道路交通安全的大量案例的综合分析，从其导致的几个基本原因和影响因素即从技术原因、管理原因和教育原因等三个方面提出全面加强和应对城市道路交通安全的建议和对策。
第一，加强和提高城市道路交通安全中的工程技术方面的对策。城市道路交通安全中为了预防和减少交通事故的发生，从工程技术的角度分析其应该加强和重视道路框架设计及其附属配套设施、道路交通运输工具及其附属设备及相关的设备维修养护方面的问题，在制定具体的工程技术解决方案中，首要的问题是分析和识别系统方案所隐藏的危险因素和不确定性，并就不确定性提出应急预案，通过调查研究和实验，有针对性有系列地提出控制消除危险因素和潜在不确定性因素的工程技术方案和具体应对措施对策。将城市道路交通中的各种对象采取合理的隔离措施和系统解决办法，以和谐城市和宜居城市为基本理念将交通、旅游、休闲、生活、商业等各种因素最优化地融入到设计方案之中，从而更体现出城市道路交通系统中的人性化因素。
第二，加强和提高城市道路交通安全中的法制管理方面的对策。法制管理对于城市道路的交通安全有着重要的规则化制约意义，科学严格的交通安全规程可以告诉每一个城市交通的参与者该做什么，不该做什么，从而最大限度地消除了人的不安全行为和物的不安全状态。交通法规行政条例的贯彻实施需要严密的组织结构和健全的规章制度予以保障，依靠这种强化管理可以及时地发现管理中的缺陷和隐患因素。值得一提的是目前在交通安全管理方面，重车轻人有违以人为本理念的地方特别突出，另外一些交通安全立法方面的缺失也使得相关的管理中缺乏法律的依据和凭证，比如对于车辆驾驶人的身心素质检查尚未得到法律层面的确认。
第三，加强和提高城市道路交通安全中的教育培训方面的对策。城市道路中参与者人的交通意识和态度以及技能方法对于确保交通安全预防相关交通事故有着十分重要的作用。因此要提高城市道路交通中人的交通意识和交通素质技能，培训的内容包括交通法制、安全知识、交通安全技能和交通安全态度，交通安全培训要充分利用社会、单位和个人三个方面的积极性，有重点多层次有计划地全面展开。
四、城市道路交通安全管理的GIS系统和相关评价体系
GIS即Geographic Information System，也就是地理信息系统，目前已经得到成熟的应用和推广，在各行各业提供着强大的空间地理信息分析功能。GIS系统一般由下面几个模块和子系统构成，即空间数据获取和处理子系统，数据存储和数据库关系系统子模块，数据转换系统子模块，数据查询系统子模块，数据输出系统子模块，这几大模块的配合和协同工作赋予了GIS系统对于空间数据信息的强大综合分析处理能力。
近年来在城市交通安全管理中GIS系统的应用有效地降低了城市道路交通安全事故的发生率。GIS系统对于城市道路交通的贡献主要体现在两个方面，一是提供了强大的信息数据管理分析功能，二是为车辆驾驶员提供了路径选择以及事故信息分析的统计管理功能，建立在GIS技术上的城市道路交通安全系统可以通过GPS系统、路况监视摄像头和其他监控终端实现对于道路动态信息的实时获取。当有交通事故发生的时候，GIS可以帮助相关事故分析管理者可视化地客观地描述事故发生的地点和过程，并精确地在电子地图上进行定位，然后帮助分析者分析和估计此次交通事故的影响范围，同时对于事故中的相关信息诸如碰撞时间、正面碰撞或侧面碰撞、严重程度以及车辆行车车道情况进行自动化存储和分析。因此通过GIS系统同时辅之以机动车辆自身配载的电子通信设备以及交通信号灯等设施可以对进入或处于危险状态的车辆和行人发出预警和通知，从而最大限度地减少交通事故的发生。
城市道路交通安全评价指标体系是用来衡量和指导一个城市改善交通质量的重要手段，目前在这个领域一般采用道路安全当量事故指标层次分析法来进行相关的测量和评估，通过这种方法为城市每条道路建立一个危险度表，从而为城市交通安全管理的相关据测提供一个基本依据。这个方法的基本做法是对城市道路交通中各项事故指标和参数进行分析研究，勾画出城市交通安全事故的综合评价指标系统，并进而对每条道路每隔一定的长度计算出其危险程度系数表，从而为分析交通事故的规律特征准备数据以便在必要的方位设置相关的警示标语和提示语。建立健全具有科学性和操作性的城市道路交通安全评价指标体系，必须遵循以下几个原则，一是清晰明确地廓清城市交通道路安全的交通设施建设状况、道路交通安全管理体系运行状况以及道路交通安全的相关保障体系建设情况，二是对道路条件、控制管理设施以及道路环境进行科学准确的评价并建立其相关的动态评价指标，三是对于各评价指标要根据分层级的基本思想对于其权重和重要性程度运用多级模糊综合评价模型进行系统分析，从而来区别和划分出每条道路的交通安全等级。
五、总结
随着和谐城市建设目标的提出，城市道路交通的和谐和安全成为衡量一个城市总体文明程度的重要指标。构成和影响城市道路交通安全的因素比较多，并且有些因素是短时间内无法改变和消除的，但是新的道路交通管理安全技术和方法也赋予了加强和提高城市道路交通安全系数和管理水平必要的技术手段。本文重点对影响城市道路交通安全的因素进行了分析，并就GIS地理信息系统在城市道路交通安全中的应用及解决方案进行了分析和阐述，最后提出了城市道路交通安全的评价指标和体系。
参考文献
[1] 管满泉.从道路因素分析交通拥堵的成因和对策[J]. 道路交通与安全. 2009(03)
[2] 王文涛,张启义.对城市交通安全畅通问题的几点思考[J]. 交通标准化. 2008(01)
[3] 贵阳将建环城高速公路缓解城区交通拥堵[J]. 交通建设与管理. 2009(08)
道路通行能力分析范文第3篇
关键词：车端连接装置；
CAD模拟；
运动位置；
曲线通过
中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0103-04
1 概述
动车组车辆在制造完毕后，按照相关标准规定，需要进行包括曲线通过试验在内的一系列型式试验。为确保车辆曲线通过能力试验成功完成，必须对其曲线通过能力进行分析校核。
动车组车辆曲线通过能力分析中一个比较重要的方面是车端连接装置的过曲线能力分析。车端连接装置是动车组车辆最基本的也是最重要的部件组合之一，其作用包括连接动车组车辆、减缓列车的纵向冲动（或冲击力）等。车端连接装置主要包括：车钩缓冲装置和贯通道装置，通过它们使列车中车辆相互连接，实现相邻车辆之间的纵向力传递和通道连接。
动车组在行驶过程中，必然会经过线路条件比较复杂的曲线、坡道等线路段，因此动车组两节车辆之间相对位置将发生变换，从而导致车端连接装置几何状态的改变，如车钩的拉伸、压缩和摆动，贯通道的拉伸、压缩等。而车钩的拉伸压缩量、摆角以及贯通道的拉伸压缩量都是有限的，因此必须对车端连接装置的曲线通过能力进行分析校核。本文将以马来西亚动车组为例，对动车组车辆车端连接曲线通过能力的分析方法进行探讨。
2 车端连接装置过曲线分析考虑因素
影响动车组车辆车端连接装置曲线通过能力的因素有：线路参数、车辆参数和转向架参数。
2.1 线路参数
动车组在固定的铁路轨道上运行，这些铁路轨道即为铁路线路，它包含了动车组车辆运行的所有轨道条件。线路参数指的是参数化的轨道条件，包括轨距、弯道、坡道、道岔、信号、站台、桥梁、隧道、电分相、停车标等一系列的铁路线路数据。其中，对动车组车辆曲线通过能力有影响的参数主要为弯道和坡道。弯道代表动车组车辆运行线路的水平曲线，坡道则反映了动车组车辆运行的竖直曲线，这两个参数影响动车组的空间位置，是动车组车辆曲线通过能力分析的基本输入条件。
2.2 车辆参数
动车组车辆在设计过程中会确定车辆的各个参数，这些参数是动车组车辆的基本数据，即车辆参数。其中，对动车组过曲线能力影响较大的是连挂车辆的结构参数，包括车辆的几何尺寸和车辆编组的几何数据。具体指车辆长度和宽度、车端距和车钩中心距。车辆长度和宽度影响车端连接装置的几何尺寸和空间位置，车端距决定了贯通道的总长度，车钩中心距即两连挂车钩转动中心之间的最短距离。
2.3 转向架参数
转向架是动车组的行走部件，对车辆包括车端连接的几何位置有着重要的影响。转向参数指的是动车组转向架的几何数据，对动车组车辆曲线通过能力有影响的参数主要包括：转向架中心距、转向架一系和二系横向位移、钢轨内侧与轮缘外侧全间隙、车轮新轮直径和全磨耗直径。这些参数与线路参数相结合，通过影响动车组车辆的空间位置进而影响车端连接的曲线通过能力。
3 车端连接装置过曲线分析
目前，动车组车辆车端连接装置曲线通过能力的分析方法有多种，如计算分析法、仿真模拟分析法等。本文以马来西亚动车组为例，运用CAD仿真模拟分析的方法对动车组车辆车端连接装置曲线通过能力进行分析和校核。
3.1 输入参数
3.2 车辆运动位置分析
动车组车辆车端连接曲线通过能力分析首先要对车辆的运动位置进行模拟分析，考虑车辆的各种困难工况。马来西亚动车组项目侧线和站场困难曲线为80mm，正线最小曲线半径为160m，最大坡道（竖曲线）为1.25%。现分别对车辆通过以上曲线工况进行分析。
3.2.4 贯通道曲线通过能力分析。贯通道曲线通过能力同样需要根据车辆的运动位置图进行分析，贯通道部件要适应车辆的各种运动工况，通过模拟贯通道的运动工况，检查贯通道各部件不应存在干涉、拉脱等现象，贯通道应自如地满足各种工况的要求。
马来西亚动车组贯通道不带有内饰结构，因此这里并没有对此进行分析。对于带有内饰结构的贯通道，则需要考虑到内饰结构在车辆通过曲线时，是否会发生干涉、产生缝隙等情况，如侧护板、顶板移动时是否会干涉或拉脱，渡板抬升和下降时是否会干涉或产生缝隙。分析方法与折棚类似，根据车辆在困难工况的运动位置进行模拟分析。
4 结语
由于模拟计算与实际工况存在一定误差，所以，车端连接装置在装车后仍然需要进行各种工况的实验验证。马来西亚动车组车端连接装置顺利通过了曲线通过能力测试实验，车辆上线运营后，车端连接装置通过了各种复杂线路及运营工况考核和验证。由此可以看出，本文采用的CAD模拟分析方法结果比较准确，具有较好的实际指导作用。
参考文献
[1] 曾青中，韩增盛.城市轨道交通车辆（第二版）
[M].成都：西南交通大学出版社，2009.
[2] 单巍，李瑞淳.连挂车辆通过曲线的设计、校核计算[J].
[3] 黄皖初.车辆几何曲线通过的理论分析[J].铁道车辆.
[4] 城市轨道交通车辆贯通道技术条件（CJ/T353-2010）[S].
道路通行能力分析范文第4篇
【关键词】 城市道路交通;安全分析;专题信息;地理信息系统(GIS);事故管理
1 引 言
道路交通不仅是国民 经济 建设和 社会 发展 的重要保障,而且直接关系到每一名交通服务对象的切身利益,所以保证道路交通有序、安全、畅通是交通参与者对交通运输部门提出的根本要求。如何 应用 先进的管理方法和技术,切实提高城市道路交通安全管理的水平,减少事故的发生,使事故对道路通行量的影响最小化,并最有效地合理分配交通流,需要先进的 科学 技术手段的支持。
当前,我国道路交通管理落后,缺乏先进的 现代 化交通控制手段和安全管理、事故检测、处理系统。
目前 大多数城市的道路交通管理仍主要处于由人工管理的阶段,大量的统计数据无法发挥其在分析预测、动态调度、实时控制方面的作用。地理信息系统(GIS)具有将空间数据和属性数据结合起来的特性,利用它可将地形数据、道路数据、交通设施数据、交通事故数据等结合起来,提供直观的查询统计界面,并进行事故分析预测、提供交通控制指令等强大功能。应用GIS综合开发和实现一套道路交通安全系统,为交通指挥部门提供卓有成效的指挥平台是完全可能的。
目前,我国已经在该领域做了一些研究开发工作。但应用的范围有限,主要功能着重于道路信息的查询、空间数据和属性数据的管理以及专题地图和报表的输出。总体来说分析和预测功能不强,还不能切实解决道路交通安全 问题 。其主要原因是道路交通安全涉及的因素众多,主要包括驾驶员的生理和心理状态、车辆的性能、道路状况和设施配置。其中部分属于静态因素,部分属于动态因素,这两种因素之间的相互作用,是道路交通安全管理的特点和难点。而现行道路交通安全管理系统对动态信息的采集、分析和处理能力很差,无法对动态因素进行实时监控和管理;同时,与道路交通安全相关的各功能模块的集成尚不够成熟,没有建立起统一的道路交通安全管理系统。
笔者将着重分析地理信息系统(GIS)在城市道路交通安全管理领域的应用,并介绍基于GIS的城市道路交通安全管理系统的设计思路和主要功能。
2 GIS在道路交通安全管理的应用
近年来,通过 科技 手段降低道路交通事故率的研究有了长足的进展,其中之一就是将GIS系统应用到道路交通安全管理中。GIS系统是由 计算 机硬件、软件、地理信息数据组成,并能够有效地获取、存储、更新、操作、分析及显示所需格式地理信息的综合信息系统。GIS系统除了可以满足数据管理的需要,还可以用于路径的选择、对驾驶者提供信息和事故信息的统计分析等。GIS系统一般由5个子系统构成:
(1)数据获取和处理系统;
(2)数据存储和数据库管理系统(DBMS);
(3)数据转换系统;
(4)数据查询系统;
(5)数据输出系统。
可以看出,数据是直接影响到GIS应用潜力、成本和效率的关键。除静态的图形数据、图形拓扑数据、特性数据和属性数据外,基于GIS的道路交通安全管理系统还可以通过GPS、摄像头和道路监视器获取道路的实时动态信息。例如,在发生交通事故时,GIS可以可视化地描述事故发生的地点,准确地在 电子 地图上定位,并根据拓扑计算得出事故造成的交通影响范围,并自动将碰撞发生的时间、类型(正面或侧面剐蹭等)、严重程度、占用车道的情况自动分类和存储。
3 道路交通安全GIS系统
采用道路交通安全GIS系统可以充分利用GIS数据输入和预处理、数据管理以及可视化表达输出的功能满足对道路交通安全管理信息资料的查询和更新的要求,并得到实时、动态反应城市道路变化的现状资料,实现对各类设施系统、全面和高效的管理;利用GIS空间查询和分析(缓冲区分析、叠置分析、 网络 分析)的功能对道路交通安全问题进行多层次、多角度的分析研究,从而帮助管理部门实现交通事故防治、伤亡控制和事故发生地段的交通疏导;GIS系统结合车载通信设备和道路信息显示屏以及交通信号灯的使用,可以预先提醒进入存在事故隐患地带的车辆驾驶者和行人,通过这些交通参与者的主动行为减少事故发生的可能性。
3·1 系统的结构
城市道路交通安全GIS系统的主要功能分为三大部分:
(1)道路交通安全信息的采集、查询和更新;
(2)交通事故信息的分析与预测;
(3)交通事故的管理。
其具体的结构如图1所示。
3·2 数据的组织
GIS系统中的信息由能够提高道路交通安全性的地理信息组成,数据的精度将直接影响分析和决策的准确性。基础地理信息的来源包括现有地图(地形图/专题地图)、全野外数字测图(GPS/全站仪/电子手簿)、卫星影像、航空照片、调查统计数据、现有的数据文件和数据库等。
除基础地图的地理信息外,城市道路交通安全GIS系统包括专题地图信息。不同类型的数据用于表现交通安全的不同方面,数据的选取满足实用性、有效性、可扩展性的原则。其主要包括以下几方面:
(1)路网信息,包括道路名称、是否为单行道、路段的速度限制、道路的长度、在道路上以限速行驶所需的时间等。
(2)道路信息,包括道路的方向、车道数和宽度、道路占用情况、公交系统的运行时间表等。
(3)交通设施信息,包括交叉口、信号灯和交通标志的位置,公共汽车、电车、地铁车站的位置,显示屏、摄像头等数据采集设施的位置等。
(4)与交通事故相关的信息,包括事故频发地段的位置、地形条件(如可视条件差、无交通标志或道路条件差的路段),容易引发交通事故的位置、交通事故的属性信息(如严重程度、类型等)。
(5)统计信息,包括路段的年通行能力、平均通行速度等。
GIS系统中的信息可以组织到专题图层中。每个图层有一个主题,同时包含空间数据和属性数据,图层中每个特征点都可以通过坐标和属性来确定和描述。根据我国城市道路交通安全管理的特点,GIS系统专题地图可分为如下表所示的几层。
3.3 数据的 分析 和利用
数据的空间分析包括静态和动态的数据分析。静态数据分析指根据在一定时间段内不变的固有数据信息进行的分析,例如 交通 事故的区域分布分析,对某一地区交通事故发生的特征和发生频率进行分析,并通过建立数学模型,对交通事故的相关因素进行分析。
分析的结果可以通过图形或报表的形式输出,提供给交通管理者和交通参与者;动态数据分析也可称为在线分析,它可以提供更方便、更实际的道路交通安全评价,从而对决策者迅速采取适当的紧急援助方案和交通控制措施提供帮助,并且通过车载通信设备和道路上的信息显示屏,对进入危险地段的交通参与者提供警示信息。
3.3.1 统计分析
根据存储在数据库中的交通事故相关信息(包括事故地点、性质和原因等),对事故多发地点进行分析,统计 研究 区域内满足分析条件的事故多发路段、点,或按照指定事故类型统计事故多发路段。可采用范围值专题图、点密度专题图或直方图专题图的形式输出统计结果。例如,按照事故发生的类型可分为人行道与车行道交叉口碰撞、非人行道交叉口碰撞、人与车辆碰撞、车辆正向碰撞、右转碰撞、左转碰撞、同向车辆剐蹭、车辆自身事故(如碰撞护栏等)和车辆追尾等分别统计。
3.3.2 分布分析与类型分析
GIS系统可以对引起交通事故的各因素进行分析评价,分析交通事故与各 影响 因素之间的敏感性和不确定性关系,从而对道路的规划、道路设施的管理等提出建议。
影响因素按照驾驶员年龄、驾龄、生理和心理表现;车辆类型和行驶状况;道路分类、路面、道路线形、地形、道路横断面;天气;交通流等五方面进行分析。可以采用叠置分析的 方法 ,重建拓扑关系,产生新的空间图形。例如,将事故层与交叉口层叠加,经叠加分析后,将交通事故层的属性信息加到交叉口层,然后通过属性查询,可以了解到交叉口附近交通事故的基本类型、何种类型的交叉口容易引起交通事故;如果再与交通设施层叠加,还可以了解交通设施与交叉口事故的统计关系。如图2所示。
根据分析得出的结论,有针对性地提出事故的控制和预防策略,包括相关因素的控制(道路规划、设备完善)、交通参与者的行为规范、事故的警示和防治、紧急救援和伤亡控制。
3.3.3 交通事故的预测
在交通事故数据的基础上,利用相关因素分析、系统聚类分析和层次分析的方法,找到交通事故和影响因素之间的关系,并建立适当的预测模型,针对各种影响因素的变化对事故的发生进行预测。如雨雪天气事故可能发生地段,根据这些预测结果,在这些地段设立危险地段警示或增加交通警力控制,减少事故的发生。
3.4 基于道路交通安全GIS系统的事故管理
事故管理是一个行为链,是从事故发生的发现到管理人员处理事件的整个过程。它包含事故的发现、验证、响应和紧急救援的组织,事故发生地点的处理和相关的交通控制措施。交通事故不仅影响道路交通安全等级,同时还影响道路通行量。
3.4.1 最短路径的 计算
从事故的紧急救援来说,及时到位的救援可以大大减少伤亡率,医疗机构到达事故现场的路线可以通过GIS系统根据最短路径的计算自动生成的救援路线获得。
首先通过GPS的定位确定事故发生点,采用逐步增加的步长的方法建立事故点缓冲区,并采用图形叠加的方法找到能够提供紧急救援的最近医疗机构。
采用狄克斯特累算法(Dijkstra’salgorithm)求解最短路径,在这一过程中,首先节点的选择在一定范围内,以避免对路网所有节点的搜索,减少计算时间,其次将当时道路的通行速度作为路段的权值,该权值随权值关系式变化,还有可能临时出现一些障碍点,所以需要动态的计算最优路线。路径确定后,可以及时通知救援部门,使其尽快到达事故现场。
3.4.2 交通诱导和控制
从对道路通行量来说,通过预先通知驾驶者由于交通事故引起的道路交通容量的限制,可以减少潜在的次生交通事故的发生率,还可以缩短驾驶者在道路上花费的时间,提高道路的服务水平;同时还可以通过限制接近交通事故现场车辆的速度,整体上提高道路交通流量,使事故对交通的影响减到最小。
系统可以根据事故类型、程度生成的点缓冲区、线缓冲区判断事故对道路流量的影响,自动生成交通控制方案,利用道路信息屏、车载通信设备等,及时给驾驶者和行人交通信息,实现提示和预警功能;通过各种信号灯等控制设备和交通警务人员的协助,调整交通流的速度、密度,预防和减少事故的发生。
4 结 语
城市道路交通安全系统利用GIS技术,通过对道路交通信息的获取、专题信息图层的建立,实现了数据采集和处理、屏幕直观交互操作、动态数据管理、统计分析、交通事故信息的分布与类型分析、辅助控制决策、交通诱导等各种功能,为道路交通管理人员进行调度指挥提供强有力的手段和技术辅助工具,对保障道路交通安全和实时调度控制具有非常重要的作用。
但在实际推广使用这一系统时还应注意由于道路信息是随时间动态变化的,所以数据的更新非常重要。数据的更新可以通过GIS系统与通信技术的集成实现。GIS系统处理和存储数据的能力取决于硬件条件,而且要实现交通控制功能,与驾驶者之间信息交互还需要相关设备的支持。
道路通行能力分析范文第5篇
关键词：城市道路设计；
问题；
解决措施
1 市政道路设计的要点
1.1 体现城市特色
随着人们对文化生活要求的不断提高，使得我们周围的文化环境也朝着多元化的方向发展。在人口密集的现代城市，怎样体现出每个城市的个性和特色，成为了城市建设中不可忽略的考虑因素。根据城市的环境、人文特色等实际情况，在城市道路规划和设计中体现出城市的特色，融入城市的文化氛围。
1.2 体现功能特色
除了体现出现代城市的个性和特色，市政道路作为城市建设的基础，交通以及游览等功能才是城市道路应体现出的主要功能。
2 市政道路设计存在的问题
2.1 道路网络结构不合理
由于道路设计者在道路设计过程中，仅仅局限于眼前的设计，而忽略城市的整体道路网络，使得设计出的道路无法与整体的道路网结构匹配起来，从而造成了城市道路网络结构不合理，严重地导致道路交通功能紊乱。长期以来，我国的城市道路建设都集中于几条贯通性的主干道、立交方面，而忽视支路系统的建设和规划，特别是贯通性支路的建设。城市中的机动车辆、非机动车辆以及行人都集中于贯通的几条主干道上，加重道路的交通负担，在不利于交通分流的同时也增加了行人过街的危险性。
2.2 道路网络节点不通畅
对交通情况进行分析是道路设计前非常重要的一个环节，对交通流向、流量、周边路网、车速、车辆组成等情况进行认真调查和分析，有利于准确定位道路等级，确定道路规模。现代城市中，由于设计者对于实际交通分析的缺乏，使得目前的市政道路普遍存在各道路的车道数、路段和交叉口红线相同，路网节点的交通流相互等待或避让降低了道路的通行能力，也造成了道路网络资源的浪费。
2.3 不合理的横断面设计
长期以来，我国市政道路设计和规划都缺乏交通工程的设计理念，而将重点放在道路工程的设计上面。这一现状导致了道路设计规划的不合理，尤其体现在道路横断面的设计上。横断面设计的不合理主要表现在以下几个方面。
（1）缺乏对交通流组织、路段、节点通行能力、行车速度方面的定量、定性的分析。（2）缺乏对交通流构成和道路功能的基本分析。（3）对于各种设计规范的机械套用，而不对车速、车道数及车道宽度、道路功能之间的关系做深入的研究分析。（4）对于管线设置、道路隔离带设计、公交站台设置、绿化要求、安全和环保要求以及景观设置方面不能做到周密全面的考虑。
2.4 特殊人群的道路设计问题
特殊人群也是现代城市结构中不可忽视的一个部分，相对于正常人，他们对于道路设计有着不同的需求，但是现代城市道路建设在这一方面做得还不够完善，存在着不少的问题。
盲道设计问题。由于城市中盲道的设计不够规范，管理不够到位等多种原因，让盲道达不到预期的使用效果。盲道的设计问题主要有以下几个方面的体现：第一，城市中的盲道设计主要有行进盲道和提示盲道（圆点型），对于这两种盲道来说，都存在着无法明确提示方向的问题，容易让盲人出现走错路的现象；
第二，在各大型的出入口（如道路两端、居民点等）处盲道中断；
第三，盲道虽可提示该道路的变化，但是不能提示环境变化。在盲道设计中使用盲道北向砖可以起到指示地理方向的作用。在道路节点及盲道两侧等位置，设置使用盲文指示的导盲路牌，方便盲人判断所处的环境。
3 城市道路设计存在问题的解决措施
随着城市建设的不断发展，市政道路问题也成为了现代城市建设关注的焦点。道路问题不仅在道路交通建设中占据着重要地位，甚至直接关系着城市建设的成败。市政道路设计是一项具有很强的综合性、系统性和复杂性的工作，对于设计者有很高的要求，既需要很高的专业水平，也需要设计者具有前瞻性和很强的学习能力。
3.1 道路节点的设计
道路节点按照功能进行分类，可以分为快速路中的集散节点和路径转换节点、干路之间的相交节点和特殊道路与支路相交节点。按照以下原则对不同道路的节点进行设计，才能最大程度地发挥其道路功能。
（1）设计必须具有针对性：设计者在设计交叉口方案时，可以对现有的交通政策研究成果、城市规划及交通规划进行研究分析，加以利用，从而让方案能符合目前城市的实际情况。（2）设计具有协调性：渠化规划设计干路交叉口，在交叉口增加进口处的车道数，扩大交叉口的空间资源，从而让路口也具有与路段一样的通行能力。（3）综合考虑进行设计：综合相交道路的类别、流量、公交站点设置、管线布置、周围环境等方面要求后，才能对道路节点的用地范围及形式做出正确的判断。（4）设计必须以人为本：行人过街设施的设置应当根据红线宽度来设置，绿化交通岛也可以成为城市的一道风景线。（5）从长远考虑进行设计：道路交叉口近期的设计实施，还必须立足于远期的交通需求，让建成的道路节点不仅能满足当前的交通需求，还能满足以后的交通需求。（6）秉持节约原则：对于现有设施，要挖掘其潜力，做到物尽其用。在能不建立交的情况下，尽量不建，保留现有环形交叉口，使用“信号灯+环交”的方式进行控制。立交的设计应当灵活运用当地地形，节约用地和资金，做出既简洁又美观的设计。
3.2 横断面的设计
机动车道、人行道、非机动车道、中央/机非隔离带和路缘带等都是市政道路横断面的重要组成要素。对于这些要素进行合理的分配，是道路横断面设计的关键。合理的横断面设计应从以下几方面进行考虑。
（1）将通行能力和行驶速度作为考虑标准，在节约土地资源的要求下，合理制定机动车道宽度。（2）在对于道路的交通情况进行分析后，对原有的车道数量作出相应的调整。（3）优化隔离带及各种车道的分配比例。（4）考虑环保和行人、车辆的安全问题，调整中央隔离带以及绿化带的布置形式。（5）对于道路现状的改造，可以分期进行。
3.3 快速路的设计
最为最高等级的城市道路，快速路能让人们实现在相对较短的时间内，完成长距离出行的目的。在道路系统中，快速路相对快速和畅通。城市对快速路的需求，是由该城市的综合经济实力、城市规模、形态、布局以及机动车的发展水平多方面因素所决定的。在快速路建设之前，应解决快速路的布局、选址问题，道路的标准问题，规划的协同和系统性问题以及几何形式问题等技术问题。
4 结束语
现代城市道路主要有快速路、主干道、次干道和支路四个类别。不同类别道路的设计建设在城市中体现出不同的功能，其目标都是为了满足城市建设的基本需求。要想正常发挥道路的交通功能，还必须建设一个各类道路有机结合、各司其职的有机协调的道路网络系统。发现道路网络系统中的问题并采取有效措施，才能将道路功能发挥到最大值。
参考文献：
[1]周文静.探讨城市市政道路的设计应注意的问题[J].中华民居，2012，（16）.
[2]李金.市政道路设计中应注意问题分析[J].山西建筑，2013，（07）.
[3]张建勇，黄峰.现代城市市政道路设计中的问题探讨[J].科技创新导报，2012，（24）.
