环形平面交叉交通组织方式及涡轮形环形平面交叉技术指标研究

作     者：任卉 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘兵宏

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：环形平面交叉 涡轮形环形平面交叉 交通组织 几何技术指标 通行能力 交通仿真 

摘      要：环形平面交叉（以下简称环形平交）是一种常见的城市平面交叉类型,具有安全、美观、环保、交通稳静化的特点,但环形平交交通拥堵问题日益严峻,我国现阶段多采用信号控制的方式,但可能会产生交通流自锁现象和交通安全问题,因此国外在保留常规环形平交优势的基础上,提出了涡轮形环形平交,改善交通拥堵问题,提高交叉口交通安全和运行效率。首先,论文基于环形平交范围内车辆的运行特点对常规环形平交的交通组织方式进行了分析总结,阐述了新型环形平交:涡轮形环形平交、双环环形平交、泪滴形环形平交以及其他新形式的环形平交的组织方式和特点。将其与常规环形平交作对比,明确各自的优势;并深入研究了涡轮形环形平交的交通组织方式及其特性。其次,分析了涡轮形环形平交环岛的布局和几何构造,结合不同的布局类型得到中心岛最小半径;根据车辆侧向安全宽度理论,提出了环道宽度、进出口道宽度计算公式,并给出建议值;根据涡轮形环形平交环道横断面的组成成分,建立了不同几何构造的环道横断面计算模型;基于车辆行驶稳定性和车辆转弯空间理论,提出了进出口道半径建议值;基于车辆行驶特性和等速横移余弦换道模型得到了进口道长度及渐变段长度的建议值。最后基于交通流理论和间隙接受理论,建立了基本涡轮形环形平交通行能力计算模型;以某环形平交为例,得到其涡轮形环形平交的设计方案,采用VISSIM仿真软件评价涡轮形环形平交的通行效率及安全性,验证了涡轮形环形平交的优势,并对不同交通饱和度和转向比例下的常规环形平交和涡轮形环形平交进行仿真分析,进一步明确了涡轮形环形平交的优势。同时对涡轮形环形平交的交通安全设施设置进行了研究,得到交通安全设施的建议设置方法和要求。