CN102663889A - 右侧公交专用进口道设计方法 - Google Patents

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CN102663889A CN2012101779733A CN201210177973A CN102663889A CN 102663889 A CN102663889 A CN 102663889A CN 2012101779733 A CN2012101779733 A CN 2012101779733A CN 201210177973 A CN201210177973 A CN 201210177973A CN 102663889 A CN102663889 A CN 102663889A
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黄亚丽
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Abstract

本发明公开了一种右侧公交专用进口道设计方法，步骤包括：a）先确定右侧公交专用进口道的通行能力，b）再设计进口道停靠站。本发明在公知的进口道通行能力计算方法的基础上，考虑右侧公交专用进口道的特点，提出信号交叉口右侧公交专用进口道通行能力的计算方法。本发明方法不仅能够用来计算当前道路、交通、信号控制和环境条件下公交专用进口道通行能力，而且可以为合理规划和建设右侧公交专用进口道提供依据。

Description

右侧公交专用进口道设计方法
技术领域
本发明涉及交通规划和管理领域，具体涉及一种右侧公交专用进口道设计方法。
背景技术
路边式公交专用道是指路段上行驶方向最右侧车道设置为公交专用道的情况。右侧公交专用进口道是指在进口方向包含路边式公交专用道，并且公交专用进口道设置在最右侧的情况。右侧公交专用进口道通行能力是指在当前的道路、交通、控制和环境条件下，该右侧公交专用进口道一小时内所能通过的最大的公交车辆数目。常规信号控制是指非感应的、不包含公交专用相位的信号控制方式。
目前，公知的进口道通行能力的计算方法是上海的《城市道路交叉口规划与设计规程》中的方法，这种方法是对标准车辆（标准小汽车）的饱和流率，进行外界影响因素（车道宽度、坡度及大车、地区类型、交叉口内冲突和信号控制）修正，得到进口道通行能力。这种方法在大车比例为100%时，大车及坡度修正系数为0，无法计算进口道的通行能力。由于公交专用进口道上车辆均为公交车，属于大车，因此《城市道路交叉口规划与设计规程》中的方法不能用来计算公交专用进口道的通行能力。
经过发明人长期研究，计算右侧公交专用进口道通行能力时，如果考虑车道宽度、坡度、地区类型和交叉口内冲突的影响，再考虑公交专用进口道设置型式和公交停靠站的影响能显著提高右侧公交专用进口道通行能力计算的可靠度，使通行能力更加符合实际，同时还可以为交通工程师合理设置进口道停靠站提供理论依据。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种右侧公交专用进口道设计方法，克服了原方法不能计算公交专用进口道通行能力的缺陷，而且根据右侧公交专用进口道的特征，修订了车道宽度和坡度对饱和流率的影响、增加了进口道公交停靠站和公交专用道设置型式对饱和流率的影响，减少了计算误差、简便了计算方法、提高了计算的精确度，具有较高的使用价值。
本发明采用的技术方案是：一种右侧公交专用进口道设计方法，包括以下步骤：
a）先确定右侧公交专用进口道的通行能力
右侧公交专用进口道通行能力计算方法，包括如下步骤：
1）实地调查，获取计算公交专用进口道通行能力所需的数据；
需要获得数据包括：右侧公交专用进口道的车道宽度W、坡度G、交织段长度                                               
Figure 2012101779733100002DEST_PATH_IMAGE002
，信号交叉口信号类型、周期长度C、相位分布、相位绿灯时长g，交织段长度
Figure 493195DEST_PATH_IMAGE002
、进口停靠站类型、停靠站到停车线的距离L，信号交叉口地区类型，进口停靠站每小时停靠车辆数Np、公交车占所有车辆的比例
Figure 2012101779733100002DEST_PATH_IMAGE004
，左转公交车辆占所有公交车辆的比例
Figure 2012101779733100002DEST_PATH_IMAGE006
，一小时内让行直行公交车的右转机动车数和一小时内的右转机动车总数
Figure 2012101779733100002DEST_PATH_IMAGE010
；
2）利用调查得到的数据计算信号控制修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE012
、车道宽度修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、停靠站修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、坡度修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE018
、地区类型修正系数、公交专用道设置型式修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE022
、交叉口内冲突修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE024
；
计算7种修正系数的步骤包括：
21）常规信号控制交叉口时间控制修正参数计算
Figure DEST_PATH_IMAGE026
；
22）车道宽度修正系数
Figure 35517DEST_PATH_IMAGE014
的计算：常见的公交专用进口车道宽度W有2.6m、2.7m、2.8m、2.9m、3.0m、3.1m、3.2m、3.3m、3.4m、3.5m，分别对应的车道宽度修正系数
Figure 445769DEST_PATH_IMAGE014
为0.75、0.84、0.89、0.93、094、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00；
23）停靠站修正系数
Figure 496902DEST_PATH_IMAGE016
的计算方法：根据停靠站类型和停靠站每小时停靠车辆数
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，使用公交车停靠时间D，停靠站到停车线的距离L，表示直线式停靠站修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE030
；
港湾式停靠站
Figure DEST_PATH_IMAGE032
；
24）坡度修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE034
：常用坡度包括0和2%。当坡度为0时，
Figure 169935DEST_PATH_IMAGE034
=1；当坡度为2%时，=0.96；
25）地区类型修正系数
Figure 331106DEST_PATH_IMAGE020
：根据信号交叉口所在区域，中心商业区时
Figure 553140DEST_PATH_IMAGE020
=1，非中心商业区时
Figure 903350DEST_PATH_IMAGE020
=1.04；
26）公交专用道设置型式修正系数
Figure 866102DEST_PATH_IMAGE022
：首先利用公交车占所有车辆的比例
Figure 47685DEST_PATH_IMAGE004
，计算
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，然后利用左转公交车辆占所有公交车辆的比例
Figure 50407DEST_PATH_IMAGE006
计算
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，接着利用交织区长度
Figure 825596DEST_PATH_IMAGE002
计算
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，最后根据公交车比例、公交车左转和交织长度的加权系数分别为0.1、0.29和0.36，计算右侧公交专用进口道设置型式修正系数的公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE042
；
27）交叉口内冲突修正系数
Figure 267073DEST_PATH_IMAGE024
:当直行公交车与右转社会车辆冲突时，公交车具有优先通过的权利，右转车只能利用直行公交车出现的空档通过，而不能干扰直行车的通行。但在实地观测发现，目前我国的交通流运行中，右转车并不完全让行于直行公交车。因此，需对直行公交车的饱和流量乘以相应的右转车让行系数。右转车让行系数
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，其中
Figure 464616DEST_PATH_IMAGE008
为单位时间内让行的右转机动车数，
Figure 762873DEST_PATH_IMAGE010
为单位时间内的右转机动车总数；
3）用7种修正系数对基本饱和流率进行修正，得到右侧公交专用进口道通行能力计算方法；
b）再设计进口道停靠站
设计进口道停靠站过程包括：
1）先选择停靠站形式；
停靠站形式选择过程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE048
为公交专用进口道的公交流率，
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为在进口道公交站点停靠的公交流率。在现有的信号配时、环境条件下，如果设置直线式停靠站，当直线式停靠站修正系数取最大值
Figure DEST_PATH_IMAGE052
时（即L为最大值，停靠站位于交叉口进口边缘），公交流量
Figure 838407DEST_PATH_IMAGE048
与右侧公交专用进口道通行能力的比值
Figure DEST_PATH_IMAGE054
小于设定的流量比
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，此时可以选择直线式停靠站；如果
Figure 80645DEST_PATH_IMAGE054
大于设定的流量比
Figure 908924DEST_PATH_IMAGE056
，那么计算设置港湾式停靠站的进口道通行能力
Figure DEST_PATH_IMAGE058
。用公交流量
Figure 581345DEST_PATH_IMAGE048
与设置港湾式停靠站的进口道通行能力
Figure 127864DEST_PATH_IMAGE058
相除，得到的比值
Figure DEST_PATH_IMAGE060
如果小于设定的流量比
Figure 239039DEST_PATH_IMAGE056
则选择港湾式停靠站，否则进口道不设置停靠站；
2）然后确定停靠站到停车线距离；
确定停靠站到停车线的距离的计算过程为：确定停靠站为直线式后，根据设定的流量比
Figure 187404DEST_PATH_IMAGE056
，计算出满足条件的最小的进口道通行能力
Figure DEST_PATH_IMAGE062
，然后根据最小的通行能力
Figure 27796DEST_PATH_IMAGE062
计算得出停靠站到停靠车线距离的最小值
Figure DEST_PATH_IMAGE064
，结合站台和进口道具体情况，选取一个大于等于
Figure 999295DEST_PATH_IMAGE064
的值做为停靠站到停车线的距离；
3）最后确定停靠车位数。
确定停靠车位数的计算过程为：首先计算单停靠位通行能力
Figure DEST_PATH_IMAGE066
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE068
为停靠位清空时间，
Figure DEST_PATH_IMAGE070
为运营裕量；然后根据每小时停靠公交车数量
Figure 523948DEST_PATH_IMAGE028
除以单停靠位通行能力B，计算所需停靠车位数。
本方法在计算右侧公交专用进口道通行能力的过程中，标定了公交车基本饱和流率的值，考虑了车道宽度、坡度、进口道公交停靠站、公交专用道设置型式对饱和流率的影响，结合以前方法中地区类型和交叉口内冲突对饱和流率修正的方法，最终得到右侧公交专用进口道通行能力计算公式。
有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：
1）本方法标定了直行公交专用进口道的标准饱和流率为1348bus/h。直行公交专用进口道的标准饱和流率的使用，避免了公交车辆与社会车辆车型之间的换算，使得计算公交专用进口道的通行能力方便而且精确。
2）本发明沿用以前方法对地区类型和交叉口内冲突修订的方法，此外重新标定了车道宽度和坡度对公交专用进口道饱和流率的影响，增加了进口公交停靠站、公交专用道设置型式对公交专用进口道饱和流率的修正，使得重新建立的通行能力计算公式更加准确地描述各种影响因素对公交专用进口道饱和流率的影响，可以更好地为城市交通规划与管理服务。
附图说明
图1是本发明为右侧公交专用进口道示意图；
图2是本发明右侧公交专用进口道通行能力计算方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
如图1和2所示，一种右侧公交专用进口道的设计方法，步骤包括：先确定右侧公交专用进口道的通行能力，再设计进口道停靠站。
计算右侧公交专用进口道通行能力过程中，饱和流率S0取1348bus/h。此外还需要计算7种修正系数，在此对其进行详细说明：
A.右侧公交专用进口道通行能力计算方法数据调查
实地调查右侧公交专用进口道计算所需要的数据，根据调查需要满足的时段，划分为：
a.  直接实地调查获取的数据
右侧公交专用进口道的车道宽度W、坡度G、交织段长度，信号交叉口信号类型、周期长度C、相位分布、相位绿灯时长g，进口停靠站类型、停靠站到停车线的距离L，信号交叉口地区类型。
b.  高峰时段调查获取的数据
进口停靠站每小时停靠车辆数Np、公交车占所有车辆的比例
Figure 400430DEST_PATH_IMAGE004
，左转公交车辆占所有公交车辆的比例
Figure 921541DEST_PATH_IMAGE006
,一小时内让行直行公交车的右转机动车数
Figure 108940DEST_PATH_IMAGE008
和一小时内的右转机动车总数
Figure 31896DEST_PATH_IMAGE010
。 
B.时间控制修正系数
常规信号控制交叉口时间控制修正参数计算
Figure 279338DEST_PATH_IMAGE026
。
C.车道宽度修正系数
Figure 287745DEST_PATH_IMAGE014
的选择
常见的公交专用进口车道宽度有2.6m、2.7m、2.8m、2.9m、3.0m、3.1m、3.2m、3.3m、3.4m、3.5m，分别对应的车道宽度修正系数
Figure 278835DEST_PATH_IMAGE014
为0.75、0.84、0.89、0.93、094、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00。
D.停靠站修正系数的计算方法
根据停靠站类型和停靠站每小时停靠
Figure 536958DEST_PATH_IMAGE028
辆车，使用直线式停靠站的公交车停靠时间D，停靠站到停车线的距离L，
Figure 764153DEST_PATH_IMAGE030
。
港湾式停靠站
Figure 558933DEST_PATH_IMAGE032
。
E.坡度修正系数
Figure 190903DEST_PATH_IMAGE034
常用坡度包括0和2%。当坡度为0时，
Figure 780147DEST_PATH_IMAGE034
=1；当坡度为2%时，=0.96。
F.地区类型修正系数
Figure 96039DEST_PATH_IMAGE020
根据信号交叉口所在区域，中心商业区时
Figure 582515DEST_PATH_IMAGE020
=1，非中心商业区时
Figure 608240DEST_PATH_IMAGE020
=1.04。
G.公交专用道设置型式修正系数
Figure 875273DEST_PATH_IMAGE022
利用调查得到的交通数据计算公交专用道设置型式修正系数，具体步骤如下：
a.  公交车比例修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE072
的计算
利用公交车占所有车辆的比例
Figure 946610DEST_PATH_IMAGE004
，。
b.  公交车左转修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE074
的计算
利用左转公交车辆占所有公交车辆的比例
Figure 421902DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 113914DEST_PATH_IMAGE038
。
c.  交织长度修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE076
的计算
利用交织区长度
Figure 726292DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 184431DEST_PATH_IMAGE040
。
d.  公交专用道设置型式修正系数
公交车比例、公交车左转和交织长度的加权系数分别为0.1、0.29和0.36，计算右侧公交专用进口道设置型式修正系数的公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE078
。
H.交叉口内冲突修正系数
Figure 465688DEST_PATH_IMAGE024
当直行公交车与右转社会车辆冲突时，公交车具有优先通过的权利，右转车只能利用直行公交车出现的空档通过，而不能干扰直行公交车的通行。但在实地观测发现，目前我国的交通流运行中，右转车并不完全让行于直行公交车。因此，需对直行公交车的饱和流量乘以相应的右转车让行系数。右转车让行系数，其中为单位时间内让行的右转机动车数，
Figure 798077DEST_PATH_IMAGE010
为单位时间内的右转机动车总数。
I.计算右侧公交专用进口道通行能力
利用上述系数，结合调查数据，根据
Figure 464682DEST_PATH_IMAGE046
计算右侧公交专用进口道通行能力。
进口道停靠站设计过程的详细步骤：
A.停靠站形式选择过程为：
Figure 481179DEST_PATH_IMAGE048
为公交专用进口道的公交流率，
Figure 913910DEST_PATH_IMAGE050
为在进口道公交站点停靠的公交流率。在现有的信号配时、环境条件下，如果设置直线式停靠站，当直线式停靠站修正系数取最大值
Figure 357661DEST_PATH_IMAGE052
时（即L为最大值，停靠站位于交叉口进口边缘），公交流量
Figure 573879DEST_PATH_IMAGE048
与右侧公交专用进口道通行能力的比值
Figure 394067DEST_PATH_IMAGE054
小于设定的流量比
Figure 684234DEST_PATH_IMAGE056
，此时可以选择直线式停靠站；如果
Figure 564466DEST_PATH_IMAGE054
大于设定的流量比
Figure 940083DEST_PATH_IMAGE056
，那么计算设置港湾式停靠站的进口道通行能力
Figure 298383DEST_PATH_IMAGE058
。用公交流量
Figure 708636DEST_PATH_IMAGE048
与设置港湾式停靠站的进口道通行能力相除，得到的比值
Figure 377611DEST_PATH_IMAGE060
如果小于设定的流量比
Figure 601919DEST_PATH_IMAGE056
则选择港湾式停靠站，否则进口道不设置停靠站。
B.设计进口道停靠站过程，其特征是所述步骤2.）中，
确定停靠站到停车线的距离的计算过程为：确定停靠站为直线式后，根据设定的流量比
Figure 866678DEST_PATH_IMAGE056
，计算出满足条件的最小的进口道通行能力，然后根据最小的通行能力
Figure 438922DEST_PATH_IMAGE062
计算得出停靠站到停靠车线距离的最小值
Figure 139025DEST_PATH_IMAGE064
，结合站台和进口道具体情况，选取一个大于等于的值做为停靠站到停车线的距离。
C.设计进口道停靠站过程，其特征是所述步骤3.）中，
确定停靠车位数的计算过程为：首先计算单停靠位通行能力
Figure 651226DEST_PATH_IMAGE066
，其中为停靠位清空时间，
Figure 989596DEST_PATH_IMAGE070
为运营裕量；然后根据每小时停靠公交车数量除以单停靠位通行能力B，计算所需停靠车位数。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种右侧公交专用进口道设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）先确定右侧公交专用进口道的通行能力；
b）再设计进口道停靠站；
所述步骤a）右侧公交专用进口道通行能力计算方法，包括如下步骤：
1）实地调查，获取计算公交专用进口道通行能力所需的数据；
2）利用调查得到的数据计算信号控制修正系数λ、车道宽度修正系数fw、停靠站修正系数fbb、坡度修正系数fp、地区类型修正系数fa、公交专用道设置型式修正系数Fgj、交叉口内冲突修正系数fd；
3）用7种修正系数对基本饱和流率进行修正，得到右侧公交专用进口道通行能力计算方法CAP=S0×λ×fw×fbb×fg×fa×Fgj×fd；
所述步骤b）设计进口道停靠站过程包括：
1）先选择停靠站形式；
2）然后确定停靠站到停车线距离；
3）最后确定停靠车位数。
2.根据权利要求1所述的右侧公交专用进口道设计方法，其特征在于：所述步骤a）的步骤1）中需要获得数据包括：右侧公交专用进口道的车道宽度W、坡度G、交织段长度L′，信号交叉口信号类型、周期长度C、相位分布、相位绿灯时长g，交织段长度L′、进口停靠站类型、停靠站到停车线的距离L，信号交叉口地区类型，进口停靠站每小时停靠车辆数Np、公交车占所有车辆的比例Vb，左转公交车辆占所有公交车辆的比例Vbl，一小时内让行直行公交车的右转机动车数Ndl和一小时内的右转机动车总数NAl。
3.根据权利要求1所述的右侧公交专用进口道设计方法，其特征在于：所述步骤a）的步骤2）中计算7种修正系数的步骤包括：
21）常规信号控制交叉口时间控制修正参数计算λ＝g/C；
22）车道宽度修正系数fw的计算：常见的公交专用进口车道宽度W有2.6m、2.7m、2.8m、2.9m、3.0m、3.1m、3.2m、3.3m、3.4m、3.5m，分别对应的车道宽度修正系数fw为0.75、0.84、0.89、0.93、094、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00；
23）停靠站修正系数fbb的计算方法：根据停靠站类型和停靠站每小时停靠车辆数Np，使用公交车停靠时间D，停靠站到停车线的距离L，表示直线式停靠站修正系数
Figure FDA00001709985100021
Figure FDA00001709985100022
24）坡度修正系数fg：常用坡度包括0和2％。当坡度为0时，fg=1；当坡度为2％时，fg=0.96；
25）地区类型修正系数fa：根据信号交叉口所在区域，中心商业区时fa=1，非中心商业区时fa=1.04；
26）公交专用道设置型式修正系数Fgj：首先利用公交车占所有车辆的比例Vb，计算
Figure FDA00001709985100023
然后利用左转公交车辆占所有公交车辆的比例Vbl计算
Figure FDA00001709985100024
接着利用交织区长度L′计算F3＝0.6345exp(0.0011L′)，最后根据公交车比例、公交车左转和交织长度的加权系数分别为0.1、0.29和0.36，计算右侧公交专用进口道设置型式修正系数的公式为Fgj=0.1F1+0.29F2+0.26F3+0.25；
27）交叉口内冲突修正系数fd:当直行公交车与右转社会车辆冲突时，公交车具有优先通过的权利，右转车只能利用直行公交车出现的空档通过，而不能干扰直行车的通行。但在实地观测发现，目前我国的交通流运行中，右转车并不完全让行于直行公交车。因此，需对直行公交车的饱和流量乘以相应的右转车让行系数。右转车让行系数fd=Ndl/NAl，其中Ndl为单位时间内让行的右转机动车数，NAl为单位时间内的右转机动车总数。
4.根据权利要求1所述的右侧公交专用进口道设计方法，其特征在于：所述步骤b）的步骤1）中停靠站形式选择过程为：vb为公交专用进口道的公交流率，vp为在进口道公交站点停靠的公交流率。在现有的信号配时、环境条件下，如果设置直线式停靠站，当直线式停靠站修正系数取最大值(fbb)max时（即L为最大值，停靠站位于交叉口进口边缘），公交流量vb与右侧公交专用进口道通行能力的比值vb/CAPs小于设定的流量比V/C，此时可以选择直线式停靠站；如果vb/CAPs大于设定的流量比V/C，那么计算设置港湾式停靠站的进口道通行能力CAPh。用公交流量vb与设置港湾式停靠站的进口道通行能力CAPh相除，得到的比值vb/CAPh如果小于设定的流量比V/C则选择港湾式停靠站，否则进口道不设置停靠站。
5.根据权利要求1所述的右侧公交专用进口道设计方法，其特征在于：所述步骤b）的步骤2）中确定停靠站到停车线的距离的计算过程为：确定停靠站为直线式后，根据设定的流量比V/C，计算出满足条件的最小的进口道通行能力CAPmin，然后根据最小的通行能力CAPmin计算得出停靠站到停靠车线距离的最小值Lmin，结合站台和进口道具体情况，选取一个大于等于Lmin的值做为停靠站到停车线的距离。
6.根据权利要求1所述的右侧公交专用进口道设计方法，其特征在于：所述步骤b）的步骤3）中确定停靠车位数的计算过程为：首先计算单停靠位通行能力
Figure FDA00001709985100031
其中tc为停靠位清空时间，tom为运营裕量；然后根据每小时停靠公交车数量Np除以单停靠位通行能力B，计算所需停靠车位数。
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