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城市道路交通设计范文1
关键词:城市道路;交通规划设计; 浅析
Abstract: Urban road is an important part of city life, and closely relates with residents daily activities. The ideal roads can satisfy the needs of transportation and travel, and also bring people about beauty feeling. In this paper, the author analyses the problems that existing in urban road planning and designing, and puts foreward some problems that shouls be considered in the design stage of city road planning. And the author also suggests some individual improvement points about urban road planning and design for reference.
Keywords: the city road; traffic planning and design; simply analyses
中图分类号:TU984.191 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)
城市道路是城市社会活动、经济活动的纽带和动脉,是城市综合功能的重要组成部分,也是城市建设水平的集中体现。最近几年,我国的城市化发展突飞猛进,城市基础设施建设力度加大,城市道路的建设迎来了黄金时期,给我们城市道路的规划、设计工作者既带来了机遇,也提出了更新、更高的要求。
一、 道路人性化设计问题
长期以来,城市道路规划、设计主要考虑的因素是交通量大小、交通特性,偏重于解决机动车的交通问题。而在如何处理好人、车、路、环境之间的关系方面考虑较少。粗略形、宏观上控制较多,微观、细部问题考虑较少。尽管基本满足了城市道路的交通功能但却忽略了人的精神感受。随着人们生活水平的不断提高,市民对城市道路的要求越来越高,不仅在使用功能上,而且在观赏功能、享受功能、舒适功能、便捷功能上有了更高要求。因此城市道路设计不仅要考虑实用、安全,更要满足舒适、美观、方便的要求,为人们创造人性化的城市空间。
一般来说,道路规划、设计考虑功能问题较多一些,主要依据是城市道路设计规范。而人性化设计,在此基础上,更加充分理解人的需要,满足人的需求,给人以充分的舒适感和贴心关怀、侧重于细部的处理与把握隐藏在人们心底的深层需求,给人以最大的满足感,因此, 人性化设计是道路工程设计的更高境界。在今后的道路规划、设计中,应大力提倡并注重人性化设计,共同推进社会文明进程,提高城市的品味。
二、 城市道路功能设计问题
1、 城市生活性道路。 其设计的交通特点是:目的性 、相关性的出行和到达的交通量占主体,道路上行人较多,一般以上下班交通为主,也包含一定规模的购物娱乐等生活出行, 它更多考虑人的需要。故必须考虑公交优先, 有条件的道路应规划公交专用道, 而且自行车流量相对较大.生活性道路的总体特征是人车同样优先,需要较宽裕的人行道及相对较好的步行环境,考虑交通安全需要人车分离,干道级的道路可同时考虑机非分离,支路则可以机非混行并视交通状况路边停车行人可采用平面过街(人行横道)。此类道路可采用一幅路或两幅路的布置形式。
2、 商业性道路。这种道路两侧商业发达或间隔拥有多处大型的购物和娱乐场所。对道路的通达能力有一定的要求。商业性道路应给行人提供充足的步行空间,考虑人群的安全, 购物环境及交通目的;机动车道不应太多,一般为双向四车道,需设置公交及港湾式车站, 并与车站结合开辟行人过街横道,同时人车之间应有较宽隔离,自行车也应与人群隔离, 减少干扰,此类道路可采用一幅路或两幅路的布置形式。
3、 景观性道路。 又称园林景观路,它是在城市重点路段,强调沿线绿化景观,体现城市风貌的道路。通常绿化率不小于40%,总宽度应较宽, 部分主干道或次干道才具有此特性。景观性道路以行人休闲、休憩和绿化营造为主,人行道要求比较宽,可设计成开放式绿地与人行区域结合布置,两侧应结合自然条件对称或灵活布置;车行道应与行人之间有较宽隔离,可设置公交及港湾式车站,保留自行车道、同时对其行驶区域给予一定限制。此类道路一般采用两幅路布置形式。
机动车车道宽度问题
机动车道的宽度与车型和行驶速度、安全距离有关。我国城建部门在20世纪60年代根据调查资料得出了车辆横向安全距离及车身与侧石间安全距离的经验公式,并据此得出了机动车道宽度与车速间的计算结果,推行了《城市道路设计规范》(CJJ 37-90)。随着经济的不断发展,小汽车已进入普通家庭、成为道路上的主流用车;城市道路的交通组成已由过去以大车、公车为主,逐步转变为以小型车、私家车为主。《城市道路设计规范》中对道路横断面设计标准已不适应新形势的发展要求。目前道路机动车道宽度一般引用《规范》定为 3.5m~3.75m, 这无疑是是对城市土地资源的浪费,并造成车道不宽不窄、造成车流并道、拥挤,影响城市交通正常秩序。
根据道路的等级、功能, 细化机动车道(小车道、大车道、公交车道), 建议:一般城市道路(快速路除外), 大车道(混行车道)宽度宜为3.5m~3.75m,小汽车道宜为3.0m,路缘带宽度缩为0.25m;对于公交线路重复系数高,可能出现多辆公交车并排行驶的双向4车道干路,机动车车道平均宽度宜为3.5m;双向 6~8 车道干路的机动车车道平均宽度宜为3.25m;支路因强调可达性,对车速要求不高,机动车车道宽度宜为3.25m;交叉口机动车进口道宽度宜为3.0m,最小可为2.5m。
四、 立交设计问题
一般而言,受交叉口出入交通量的大小、分布和地形环境条件的影响,立交的布置没有固定的几何型式。 立交型式的选型一定要遵循因地制宜的原则,立交的型式既不要过分的追求大而全,否则会造成投资的增加、占地面积和拆迁面积的增大,同时严重破坏环境、影响道路人性化功能的原则(造成人行过人行立交桥的时间过分的增大或很少提供人行相关功能因素); 当然,也不能因为过分地照顾地形和环境条件而降低技术标准和等级,从而影响立交功能的正常发挥。
我国很多城市早年修建的一些立交桥,选型时由于缺乏合理的交通和地形环境的分析, 往往是套用某种立交型式;随着城市交通量的增加和道路交通规划的变迁,其功能已经不能满足要求,同时立交本身与其周围的景观严重不协调,而实施改造又非常困难。总的来说, 城市立交一般应以功能为前提,以地形地物等环境约束为条件,采用“协调法”进行立交的总体造型。这种方法不选择某一种立交型式为定式.而是强调立交所处的环境的约束性, 因地制宜,在满足立交功能的前提下,路线尤其匝道力争布置在可供用地的范围以内,尽量减少立交主线和匝道布置与地形、地物之间的冲突,使立交的总体形象与环境相协调。
五、 道路排水设计问题
城市道路的路面雨水一般也是通过雨水口进入雨水管纳入城市雨水排放系统。但是由于道路的施工,有可能导致部分山区城市原有的排水体系造成了一定的分隔和破坏;针对于其上情况,可采用设置截水沟、 排水沟、 急流槽、 跌水、 涵洞等排水设施的方式来解决道路两侧坡面和地坪排水,以避免水毁现象发生。同时,道路规划、设计中应充分考虑到排水设施对景观、 路线纵坡等带来的影响。
山地城市排水管道具有坡度大、高流速、大埋深和场地的不均匀沉降等特点,但排水专业相关技术资料和规范对此类问题的解决方法相对较少,所以对于“适合山地城市的排水管网规划、排水构筑物的设计和排水管材的选择等问题”的研究也是摆在我们面前的新课题,并由于我国各类城市处于迅猛发展过程中,土地资源相对短缺,坡地、丘陵等地形较为复杂的地形已逐步纳入城市发展的用地供应中,应急早制定相关规范、技术标准,以广泛适应我国城镇的蓬勃发展。
六、 道路景观与环境设计问题
人们评价一个城市(城镇)的好坏,对城市道路的印象一般是首当其冲的。城市道路空间环境是大多数人印象中占控制地位的要素,对其它意象要素起着串联和组合作用,是人们感知整个城市意象的渠道。清晰的城市结构为人们提供了形成城市整体意象的基础。因此必须在道路的空间尺度构成,沿街活动、建筑立面、绿化、街道小区等方面进行努力探索, 以创造出独特的适合该城市的景观形象。
在城市道路规划、设计时, 应注意避免对自然形态和城市景观的破坏。因修建道路而产生的深切坡.高填方都会极大地破坏一个城市的整体形象。规划、设计人员应尽量采取综合治理措施来适应地形地貌特点,如横断面可采取错台式、阶梯式等,这样既节约了工程造价, 又不致过分影响城市景观。
七、结束语
随着城市经济飞速发展和城市化进程的加快,作为城市规划重要组成部分的城市道路系统规划及相关细部设计已日益引起人们的重视,原有的设计理念及规范已渐渐的不适应我们当前的城市规划工作,我们的规划、设计工作者也应有更新、更高的要求。
所以我们在城市道路规划和设计中要养成“多做方案,反复进行技术、经济对比优化”的好习惯,以选定最优最佳的道路规划和道路组织等规划、设计方案,力争做到经济效益、社会效益和环境效益的统一。
参考文献:
[1] 钱军《对城市道路设计中几个问题的思考》[J] .市政技术,2007;
城市道路交通设计范文2
1.1我国南北差异形成不同地域特点的城市
城市分布在不同经纬度就会显现不一样的地理生物特征,不同城市呈现出不同特点,大体分为工业城市、旅游城市、文化城市、经济与政治中心城市及综合性城市等不同类型的城市。由于城市具有不同的性质,就决定了城市道路产生不同功能,那么道路景观设计就会不一样,正确的做法就应该是:在城市的总体规划的控制之下进行景观设计,并适应道路功能。这就要求设计人员要了解当地地质、气候、地形、交通方式和水文等因素,结合以上影响因素做到心中有数,设计跟进,达到使用功能与美观相统一,景观设计如果影响了人们的正常生产和生活,就是失败的设计。
1.2视觉污染现象是景观设计不合理,引起人们感官上的错觉。
这种视觉污染严重影响人们生产和生活,道路本身方面的污染指道路视距得不到满足、视线不畅通、平纵线形配合不当等因素,相关的原因又包括不规范的交通标志牌、路旁刺眼的广告等因素,人为的原因又包括道路上的垃圾等因素,影响道路使用者的视觉,从而使人不舒适、不愉悦,最重要的是会给交通造成安全隐患。
1.3景观设计首先要考虑人的习惯
道路的功能是行走、行驶的,景观就要配合主体功能,而不能喧宾夺主,独树一帜,路上的车流、人流均是以一种运动状态对道路的景观加以欣赏,然而因为他们有着不同的交通目的,如上班、旅游、散步等,或者开车,或者步行,这样就产生了不同视觉特性和行为规律,所以在道路景观设计上,除了重点考虑适合道路功能外,还要考虑使用人的感受。
1.4另一个需要考虑的因素是城市特点。
景观设计要符合城市特征,不能突兀不协调。要注重每个景观元素构成与道路景观的协调统一,使其和城市自然景色、历史文物还有现代建筑有机的联系起来,与环境的整体性,是景观设计的长远规划。
2城市道路交通特性
2.1城市快速路:
因为行车速度快,主要承担机动车交通,速度快、流量大、路途广、车距大是这一道路的特征,交叉口多为封闭或立体交叉。景观设计时,就要考虑使用者动态、连续的大宽度视野,应有一种韵律和节奏感,减少行车疲劳。
2.2城市主干道:
呈现间断流、不连续、短途特点。一般是分出机动车、非机动车、人行道这三种隔断,交叉口大多为平面交叉,由红绿灯控制或者由交警指挥,重要街口是景观带最好的布局地点,这样的地点对景观会有很大的影响,也代表这一地方的特点。道路特点是机动车道行车速度高,在交叉口处行车速度低。那么道路景观的设计上,就要把中央分隔带进行安全性最高化的设计,同时也要考虑非机动车流与行人需求。而对于道路两边的景观设计主要考虑慢速车流与行人边走边欣赏的需要,景观设计要体现细腻、细致、能够品味,同时还要体现整体城市特点,不能破坏城市规划与风格。
2.3城市次干道及城市支路:
主要是非机动车和行人是该道使用者,特点是慢速间断交通流,上下班及街头漫步是人们使用的主要目的。道路呈现一定的安全性。景观设计要耐读、细腻,刻画入微,让人们在边走边研究的过程中,心理愉快轻松,这种景观一定要有地区特点,比如体现一个区域的特征,让人走到其中就会想引发一个地区的整体规划的联想。
3城市道路景观设计的内容
3.1道路的曲线设计。
城市道路景观设计方向上有许多种,但总的原则是不变的,就是在考虑道路功能基础上,还要考虑安全性,不能因为景观而影响交通流。可以说道路平纵横设计是景观设计核心,它在在道路的整体设计中很大程度的影响着交通畅通安全。在人们的印象中,景观设计无非就是绿化,其实这是完全错误的,现代人们审美提升,技术先进,早已不是简单的绿化设计了,而是加进了许多现代元素和功能,如果没有这些要素,设计上就会使人产生不协调的感觉,根本就不会感受到美的存在,那么对道路空间规划、线形设计、流畅优美、平纵交点、曲线配合,都是设计的根本,这样就会使行车、行走产生安全舒适感。
3.2绿化设计。
道路的平纵横设计固然很美,但不加入绿化则就显得没有生机情趣。好的绿化可以提升整体景观认知,画龙点睛般让人心情格外愉悦舒服,道路使用者的心态就会被其调整,这样道路使用者行车的紧张感得以缓解,视觉疲劳就得以消除,行车的安全性必然加强。道路上的绿化设计和绿地设计不一样,道路的绿化设计为动态绿化景观,整个植物景观的基调,间隔自然式布置段落,以树形优美,色彩艳丽,花朵烂漫和树景观为主,在景林的映衬下,反映出丰富的季相变化,营造层次分明的景观带,为行人带去美妙的旅途,这样的景观设计是成功的。
3.3交通设施设计。
交通设施和景观设计是统一整体,二者要相互融合,不能矛盾,景观尽量呈现自然、交通标志则是现代设施,如何进行统一,起到强化景观功能的效果,如果不合理就会对道路的景观起到破坏的作用。在道路标线、标志、标牌的设计上,主要采取附着式方法,特别是城区、市区、重点街道,应用标线体现出功能区,用标线设计对交通流进行引导,那么在设计道路功能上,就应该提早把景观植入进去,达到交通设施设置合理,景观设计美观的要求,充分考虑好二者的协调关系,才能在保证安全基础上,满足各方面需求,不破坏整体道路功能。
3.4街头细节设计。
在整体景观布局完成后,需要景观情趣,在设计元素上,很多细节之处能够体现城市品味,比如在街头设立城市雕塑、人物塑像、花坛、椅凳、喷水池、路边休息场所、街心休闲区等。交通速度快的沿街不适合设计安置小品,尽量少的安置,因为间距较大,人们很少能够品读。
4结束语
城市道路交通设计范文3
Abstract: The design of road factors play a very important role in the traffic accident, therefore must standardize the design consideration of highway and city road, combined with the traffic characteristics, consider the safety factors in the planning and design stage, to prevent two city road traffic accidents.
Keywords: traffic safety; secondary city; road design
中图分类号:TU2 文献标识码:文章编号:
近年来,随着政府的重视和投入的加大,我国交通事业发展迅速,交通环境得到改善,交通状况有所好转,但交通安全程度并未因此明显提高,我国交通事故的主要根源是道路设计不规范、交通秩序差、混合交通严重、交通安全设施不足。在二级城市表现更为突出。二级城市是工商文明与农耕文明的并接结构,是城市化过程中最为活跃且矛盾最为尖锐的地区。二级城市正成为城市发展直接延伸的地带,多种经济产业活动迅速兴起,再加上交通流量大,外来人口众多,人们的交通安全意识十分薄弱,导致道路存在着严重的安全问题。
道路设计因素在交通事故中起非常重要的作用,因此必须综合考虑公路和城市道路设计规范,结合交通特征充分考虑安全因素,使道路设计真正能够起到预防二级城市道路交通事故的作用。主要建议如下:
1视距
二级城市多为双车道,道路条件复杂,车流混合,机非不分,导致车辆行驶速度的离散程度高。为使快行车辆驾驶员不忍受在慢行车辆后面行驶,确保安全超车,在道路设计中应尽量保证超车视距,以尽量避免、减少超车交通事故发生。驾驶员注视的位置是前进车道的中心线,其目高以车体低的小客车为标准。在设计中经常用到停车视距、超车视距和会车视距。我国混合车流中,小汽车比例及数量逐年增加,小客车的全高有所降低,加上驾驶员身高普遍较矮,这些因素与视距和设计速度有密切关系。另外,我国驾驶员的遵章意识比发达国家要差得多,所以二级城市道路的停车视距必须大于规范值。
双车道的行车特征是超车时经常要占用对向车道,为保证行车安全,有关规范规定:双车道道路应间隔设置具有超车视距的路段。但对于具有超车视距的路段的比例,设置形式并没有严格界定。二级城市机非混行,行人横穿马路比例高,所以设计中应注意在沿线视野和视距满足道路条件允许超速的情况下行车视距和行车净空的要求。对于不能满足视距的地方,必须采取设立交通标志或强制分道行驶或强制减速的措施。
2平面线形
二级城市平面线形设置的合理性,对驾驶员的心理、视觉和习惯有直接影响,与交通事故有重要关系。二级城市没有行人及非机动车干扰时,选用曲线半径应注意前后线形的协调,不应突然采用小半径曲线。在设计过程中,应将交通安全设施所对应的车辆速度设置为车辆在该路段上自由行驶的车速,以增加防护等级;长直线或线形较好的路段难以控制到设计车速,不能采用最小圆曲线半径;从地形条件好的区段进入地形条件较差的区段时,曲线的技术指标应逐渐过渡,防止突变。设计中应该注意当道路条件与交通环境较好,驾驶员有可能以大于计算的行车速度行驶时,平曲线半径要能与实际行驶车速相适应;连续多个平曲线路段曲线半径的变化要建立在速度平稳运行过渡的前提下;当地形地物条件受到限制而采取了极限半径时应同步设计相应的安全措施。
道路线形是在已有自然条件的基础上进行考虑的。一条道路的直线与曲线的长度应该首先考虑工程造价和技术经济价值,有关规范参考国内外的经验值对最大直线长度进行了控制。长直线之所以危险,是因为驾驶员的驾驶行为即视点前移、视觉疲劳,容易超速。二级城市有行人及非机动车干扰,有交叉口和企业、单位出入口,以上长直线的危险因素都不发挥作用,故人为改变驾驶行为而把直线取弯、延长道路长度、增加工程造价并不明智,所以不必要控制直线最大长度,而是应该通过改善驾驶员的视觉和心理反应,间隔设置强制车速控制技术措施,如每公里内均匀间隔设置糙化路面和振动标线或者通过交通标线压缩车行道宽度、设置交通标志等方法来控制超速。
3纵断面线形 如果城市座落在山区或河谷地带,二级城市的道路往往是纵坡较大。道路的纵断面线形不仅决定着视距,而且决定着汽车动力性能的发挥。多数长、大纵坡都是事故易发路段,长、大纵坡对载重汽车、功率小的汽车、超载汽车的行驶有影响,上坡会使车速减慢,妨碍后续的快速车辆,使超车需求增多,同时也会影响其他动力性能较好的车辆。由于无法忍受低速,动力性能较好的车辆往往会在视距和道路、通行条件不允许的路段强超硬会,增加下行车的制动次数,使安全性降低;而连续下坡会使刹车过热,制动效能减弱,更易发生交通事故。据调研,有很多事故是由于车辆在超车视距不足的长、大纵坡上临时停放,加水、凉闸、故障修理或等待救援,造成下坡车辆追尾所致。在路侧设置安全碰撞措施或者是靠崖停车区域,在长、大纵坡下游进入城区之前设置避险车道,防止失控的车辆进入城区造成更大的事故。
4平纵组合
行车安全性的大小与不同线型之间组合的协调性有密切关系。不良线型组合往往是导致交通事故的主要原因:在长直线上设置陡坡,司机容易高速驾驶,加之设置陡坡,行驶速度会远远高于计算行车速度,二级城市行人、非机动车、农用车混行,快的行车速度极易造成交通事故;两个同向弯曲的圆曲线之间的短直线形成“断背”曲线,这种道路线型容易使驾驶员产生错觉,把线型看成是反向曲线,发生操作错误酿成事故;在直线路段的凹形纵断面路段上,驾驶员位于下坡观察对面的上坡段容易产生错觉,把上坡的坡度看得比实际坡度大,就有可能采取加速方式冲上对面的上坡路段;在下坡路段驾驶员看上坡车时,觉察不出自己是在下坡,因而可能发生交通事故;在平曲线内若纵断面反复凹凸,就会形成只能看见脚下和前面,看不见中间凹陷的线型,会对小型车辆和行人估计不足,引发交通事故;转弯半径较小的平曲线与陡坡组合在一起时,则会使事故骤增;平竖曲线重叠时,平曲线应该稍长于竖曲线做到平包纵;凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部应不设计小半径平曲线,若接近极限值应考虑在小半径平曲线上设置较大高度的导向设施以弥补视距不足;凸形竖曲线顶部和凹形竖曲线底部是防止出现反向平曲线的拐点;直线上的纵断面线形可防止出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。
城市道路交通设计范文4
《道路交通管理》是公安学一级学科下属治安学专业的一门重要的专业必修课程,道路交通管理本身也是交通工程学的主要研究对象之一,是指依据道路交通法规,采用交通信号,对道路上的行车、停车、行人和道路使用进行控制,使之畅通有序地运行。[1]由于道路交通系统所特有的复杂性、随机性等特点,使得虚拟仿真技术成为开展研究的重要手段。《国家教育事业发展“十二五”规划纲要》,指出“要落实教学改革重大举措,推动建设虚拟仿真实训系统”。Agent技术与虚拟现实技术的出现为《道路交通管理》提供了理想的虚拟仿真教学方法。本文主要探讨如何设计基于Agent的城市道路智能交通虚拟仿真系统,并应用于《道路交通管理》教学。
1 系统的设计
1.1系统的设计目标
对计算机仿真而言,系统的仿真模型是其最核心的问题。[2]该项目以虚拟现实造型语言VRML为编写工具,以Agent(智能体)思想为核心,围绕交通管理工程专业课程《道路交通管理》为蓝本,开发一个具有高智能的三维虚拟现实仿真系统,能够让学生身临其境地,获取视象、声音、数据等多种要素,并与系统进行互动,完成一系列实验实训项目。
1.2城市道路智能交通虚拟现实仿真系统Agent的设计
基于Agent的城市智能交通虚拟现实仿真系统的目的是对城市复杂的交通主体、交通工具、交通方式等基本要素进行仿真,构造出无限逼近于现实的虚拟仿真环境。交通场景中各类基本要素的运动状态复杂、速度各异,在现实世界中是一个连续的过程,在虚拟现实世界里则是按照时序发展的离散过程。因此机动车、非机动车、行人、交叉口、交通信号灯等要素均可看作是具有高度智能性的Agent,在交互仿真环境中持续自主发挥作用,以探讨如何实现交通控制的目标。
1.2.1车辆Agent的设计
车辆Agent实为驾驶人与机动车共同组成的复合性智能体,一方面具有驾驶人的交通心理、交通法规认识等智能,另一方面具有机动车的制动智能,车辆Agent可以模拟驾驶人获取城市交通环境的各种信号,并自主或根据外部信号而实时反馈,调整行为模式。因此车辆Agent应分为驾驶人Agent与机动车Agent两大模块。
(1)驾驶人Agent的仿真设计
驾驶人Agent包括行车计划智能、交通心理智能、交通法规认知智能三大模块,行车计划智能类函数Driver_ Schedule ( ) 仿真驾驶人Agent原有的行车目的、路线与方式,可以通过随机函数随意组成其行车计划;交通心理智能类函数Driver_Psy ( ) 仿真驾驶人Agent的交通心理特点,根据驾驶人的交通心理状态的特点,可分为疲劳驾驶模式、正常驾驶模式、冲动驾驶模式;交通法规认知智能Driver_Law ( ) 仿真驾驶人Agent的交通规则认知能力,能够识别交通环境中的道路、交叉路口、交通控制信号灯等设施,并根据《道路交通安全法》的要求发出指定的机动车驾驶指令;
(2)机动车Agent的设计
机动车Agent包括速度控制、转弯控制、交叉口控制四大模块,速度控制类函数Car_Speed( )仿真机动车行驶过程中的加减速动作的控制;转弯控制类函数Car_Rot( )仿真机动车的转弯运动模式;交叉口控制类函数Car_Cross( )则仿真了机动车在交叉路口的路径选择运动模式。
1.2.2交通信号灯Agent的仿真设计
交通信号灯是控制城市道路交通系统中行人与机动车行为的重要交通控制设施,主要负责路通流的控制,在虚拟现实场景中以信号灯的颜色变化的方式工作。交通信号灯Agent由信号灯系统与信号机系统两大模块组成,信号灯系统类函数Signal_Light( )仿真交通信号灯的非闪灯即红、绿、黄灯的转换控制,并与驾驶人Agent的交通法规认知智能Driver_Law ( )建立通讯,使驾驶人Agent能够识别交通信号灯,并反馈相应的驾驶动作;信号机系统类函数Signal_Control( ) 仿真交通信号灯的控制方式,包括多时段定时控制法、自适应控制法,并可根据需要在自适应控制法添加神经网络控制、模糊控制等智能算法;
1.2.3道路Agent的仿真设计
道路Agent是整个系统中最基础的交通环境智能体,类函数Road_Queuing( )实现对车辆Agent的感知、排队、统计的功能,当车辆Agent进入某条道路时,类函数Road_Queuing( )将该车赋予队列编号,加入该路的队列中,离开时,该车队列编号即被注销。
1.2.4交叉路口Agent的仿真设计
交叉路口Agent是整个系统中最核心的交通环境智能体,类函数Cross()与车辆Agent与交通信号灯Agent各类函数发生实时通信,完成在交通信号灯Agent控制下的车辆Agent的动作,并实现车辆Agent完成道路间的位置转换;
1.2.5城市交通控制评价Agent的仿真设计
城市交通控制最重要的目标就是缓和交通拥挤、提高交通效益,也就是减少交通拥挤和堵塞现象,因此好的城市交通控制评价Agent就是衡量智能城市交通控制系统是否达到目标的关键。本系统的交通控制评价Agent包括各路段车流量评价与平均每车等待时评价。在现实世界里,长时间堵车与红绿灯等待所造成的每辆汽车的等待实际上是不可忍耐的,因此城市交通的控制者希望通过根据路段的车流量状况,调节各路段的红绿灯信号以达到平均每车等待时间最优的效果。[4]
1.3系统虚拟现实场景的设计
本系统的虚拟现实模型主要是仿真现实城市交通的各种实体,使其形象地表现出城市交通的状况,使观察者有身临其境的感觉。按照系统的仿真需求,可分为静态场景设计和动态场景构建、视点控制设计。
1.3.1静态场景构建
为表现城市交通的实景情况,同时也作为动态类虚拟现实模型的运动参照物,系统需要一些模仿现实物体的虚拟现实模型来进行表现,例如天空、大地、公路、建筑物、树木等物体。这类物体在系统中并不需要产生坐标、颜色、角度的变化,只需要通过VRML语言构建其外形,因此被称为静态类虚拟现实模型。以下阐述几个主要静态模型的构建
(1)天空与大地模型的构建
作为虚拟现实的主要参照物,天空与大地模型的构建相当重要,在VRML语言中,Background{}语句用于构建天空与大地模型,skyColor []用于定义天空不同层次的颜色, skyAngle []用于定义天空弯曲的弧度、groundColor[]用于定义大地不同层次的颜色,groundAngle []用于定义大地弯曲的弧度。
(2)道路与建筑物模型的构建
道路是系统动态类模型运动时的主要参照物,为了表现车辆Agent在道路上行进的动态情况,需要构建城市道路的虚拟模型,同时虚拟道路的长度与宽度数据也是车辆Agent的java控制模型的主要参量。
1.3.2动态场景构建
动态场景是虚拟现实仿真系统的灵魂,其包括静态表现与运动表现两部分。动态场景的静态表现与静态场景一样,其参数在整体仿真系统中并不发生变化,可通过VRML语言构建其形状,例如机动车的颜色、大小、形状等等;动态场景的运动表现的参数随着时序发生一定规律的变化,在虚拟现实系统里,通过VRML与JAVA的接口,利用JAVA控制程序来控制其参数变化,例如机动车的位移、方向、速度;交通信号灯的颜色;交通流量评价器的数字变化等。
1.3.3视点控制设计
基于VRML的虚拟现实系统在展示空间信息时,通过在虚拟世界中的替身来模拟观察者,便于其以第一人身的视角观察与浏览虚拟场景。替身的眼部相当于一个取景器,取景地点与方向、取景范围以及景深都是可以设置的。因此设计者可以在虚拟世界里根据需要设置多个视点,以便系统每次载入文件时,浏览器自动地将观察者置于预定的视点上,观察者可以从该地点的方位观察场景。本系统将利用VRML的视点节点:Viewpoint,节点代码如下:
DEF View1 Viewpoint {
position 0 20 1000
jump FALSE
orientation 0 1 0 1.7
description "View1"
}
该视点名称为View1,在系统中点击View1便可使替身自动切换至该视点所处的位置(0,40,140),在java类控制函数里可以用到该项节点描述,jump域的值表明在视点位置变化时,浏览器是否将观察者视点跳转到新位置,该域值为False表示视点跳到新位置时需要经过时空转换,给观察者一个连续跳跃的过程。
2仿真系统在《道路交通管理》实训教学中的应用
Agent技术与虚拟现实技术并不是为教育量身定做的,在复杂的学习过程中,应以教育的视角去审视新技术的应用[5],因此要充分利用Agent技术的智能性与虚拟现实技术的沉浸性、交互性、构想性等特点从学习的本质出发,用学习理论指导基于Agent的虚拟现实系统在《道路交通管理》教学中的应用,开发了以下实践教学项目。
2.1技能强化型仿真实训项目
2.1.1静态控制设施识别仿真实训
学生通过仿真系统可直观地观察并识别城市道路交通系统中的静态控制设施,包括道路交通标志的颜色、形状、字符图案及设置方式;各类道路交通标线的特征;道路交通安全设施的种类与形状。
2.1.2动态控制设施识别仿真实训
学生通过仿真系统可以观察到交通信号灯的外观,以及识别各种信号灯的动态特征,以及机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯的特征。
学生在仿真系统中,通过肉眼反复识别与训练,真实环境的模拟中不断接受环境的刺激, 不断地尝试与错误, 最终达到由感性知识上升到理性认识的目的,而且比起真实环境,教学组织者并不需要付出过多的教学成本既可达到目的。[6]
2.2验证性仿真实验项目
2.2.1驾驶员交通心理与机动车跟驰仿真实验
现实生活中对驾驶员的交通心理与机动车跟驰现象的实验难以开展,而仿真系统则提供了验证实验的可能。学生可以通过调整仿真系统的特定驾驶人Agent的交通心理智能类函数Driver_Psy ( )以观察到驾驶人Agent在疲劳驾驶模式、正常驾驶模式、冲动驾驶模式的行驶状态,并实时观察到各种交通心理模式下的特定车辆Agent与其他车辆Agent在各类交通环境中的机动车跟驰现象。
2.2.2交叉口单点交通信号控制实验
针对单个有控制信号的交叉路口的控制实验,由于不同方向交通流之间相互冲突的风险,这在真实的城市交通系统中难以开展。在仿真系统中,学生可以通过修改调整信号机系统类函数Signal_Control( )的信号周期、绿信比等参数,观察验证交叉口单点交通信号控制规律以及对交通流控制的效果。
2.3综合设计性仿真实验项目――城市区域交通信号控制仿真实验
学生对驾驶人Agent、机动车Agent、交通信号灯Agent进行综合设计,自行设计仿真系统中驾驶人Agent的行车计划、交通心理类型、机动车Agent制动性能以及交通信号灯Agent的控制方案,在如此复杂的仿真实验环境下验证结果,实验步骤如下:
2.3.1仿真环境概述
仿真系统以重庆市高新区科园一路至四路交通路网为仿真对象,该路网有12个入口路段,实验设置为每个入口路段随机进入虚拟汽车,车流量设定为5辆――20辆/分钟,车速设定为低于40公里/小时;
2.3.2虚拟现实世界的时间设置
本系统采用VRML97的虚拟世界时,在VRML97的虚拟时间设置中,可以根据实验者的需要任意调整虚拟时间与现实时间比,本次实验将虚拟世界的时间与现实世界的时间调整为10:1,也就是虚拟现实世界的10秒相当于现实世界的1秒,如此能够在短时间内观察到更多实验结果。
2.3.3实验方法
学生根据教材要求设定驾驶人Agent、机动车Agent、交通信号灯Agent的各类参数,通过设定不同的仿真时间,经过反复实验,获取输入车流量(辆)与平均每车等待时(虚拟现实秒)的数据。仿真时间分别设置为1500秒、3000秒、5000秒、10000秒。由于在系统初始运行状态,车流量有一个调整的峰值,因此仿真时间较短的1500秒、3000秒需要反复实验多次,以稳定数据。
2.3.4实验的限定条件
本次实验共有12个路口,6个路段,180辆虚拟汽车模型、相邻路口间距为100米、36个车流量传感器。红绿灯信号设置方式见下表:
根据上述条件进行实验得到以下数据:
为确保系统的精确性,系统内植入了验证程序,该验证程序能够进行机动车Agent碰撞检测,一旦发现仿真性错误将立即报警并输出erro结果,也可以通过肉眼监视虚拟汽车队列紊乱、碰撞等非法情况,根据实验结果输出来看,虚拟汽车碰撞度低于0.1%,系统比较精确地反映现实交通。
城市道路交通设计范文5
1.1交通设施的分类及作用。交通设施在人们的生活中一直发挥着较强的作用,依据其作用的不同可以分为安全设施与管理设施两大类,常见的隔离栏杆、路障及路灯等都属于安全设施,管理设施则主要包含监控、红绿灯、交通指示牌等。通过合理的使用这些交通设施可以营造秩序化的交通环境,为交通安全保驾护航。近年来随着交通工具的逐渐增加,城市道路交通设施也在不断的完善,并且在城市规划的带动下其实用性得到了较大的提高。在功能较为齐全、表述较为清晰的交通设施的引导下,各大城市的道路交通得到了有效的控制。
1.2配套交通规则的重要意义。在各地区交通问题愈发严重的情况下,机动车辆的增长速度依然持续上涨,这对于城市道路交通管理而言也提出了更高的要求。随着人们安全意识的逐渐提升,这些实用性较强的交通设施发挥出了显著的作用,与此同时,配套的交通规则也在逐步的完善,从制度上进行了有效的管理与约束,极大的加强了驾驶者的识别能力,为和谐社会的构建提供了较大的支持。
2城市道路交通设施存在的问题
2.1城市道路交通设施设置的不合理。城市道路交通设施设置的目的是为了更好的引导人们遵守相关的秩序,营造良好的交通环境,因此在交通设施的设置及规划中,需要本着科学、规范等原则来进行。但是随着城市化的不断加强,城市周边的发展速度也非常的快,部分交通设施的设置并未及时的更新,造成部分地区交通设施指引作用无法实现。甚至在部分大城市的信号灯、指示牌设置的非常不合理,且分布不均,给人们的出行造成了极大的不便。这些不利现象的出现不仅违背了城市道路交通设置的初衷,同时也无法发挥出城市交通设施的保障作用。
2.2城市道路交通设施施工质量得不到保障。这反映出的施工制度执行力较差及监管工作的不到位,但是受主观或客观环境的影响,其施工质量的影响因素是比较多的,并且一旦出现些许的差错则会给后期的整改工作造成较大的影响。甚至部分问题在具体的验收工作中并未被发现,因而极大的影响了外来车辆的行驶及方向的辨别。虽然部分城市交通设施施工中的质量问题不多,但是依然需要在后续的工作中引起重视,交通安全问题不容有失,只有严谨、规范化的施工,才能确保交通设施工程综合价值的实现。
2.3城市交通设施无法满足城市道路规划的需求。随着城市可用面积的逐渐减少,城市周边的地区得到了较大的开发,作为开发区域的道路交通设施而言,应该严格的按照交通规划的设计来进行,以便于更好的方便人们的出行。但是事实并非如此,部分区域的交通设施建设与道路规划并未有机的结合起来,致使该区域的交通秩序非常混乱,这些案例屡见不鲜,因此在实际的道路规划与交通设施的设计中需要引起重视,尽可能的将安全性、实用性落到实处,确保地方交通秩序的稳定。
3完善我国城市道路交通设施的对策
3.1科学设置道路交通设施。信号灯的设置,按照城市的发展规划及车流量的统计来进行合理的设置,对于一些人流量较大的公共区域必须适当的增加信号灯的数量,或者是有针对性的进行部分时间段红路灯切换频率的控制,由此可以加强信号灯的合理性及实用性。交通标志标线的设置应在给道路使用者的视觉产生直接而醒目的影响,不仅能够通过视觉来实现信息的传递,而且在视觉上产生强烈的冲击效果,能够很快让交通参与者读懂,即要求交通标志标线使用的文字和图形符号必须规范、简单、直接,易于理解和接受,并具有合理、科学的信息量。提供的信息与交通标线提供的信息保持协调一致,能够真实、客观地反映道路交通环境情况,不能互相矛盾。必须使用国家规范的语言、文字、图形、符号等,如生僻字应标明汉语拼音,不能随心所欲地独立创造出一些使人产生歧义的特殊符号。在城市高速路、快速路和其他等级有必要设置的路段一定要设置适当形式的隔离设施,设置点应在城市道路用地范围内0.2米-0.5米,遇到桥、涵、渠、地形突变等情况,要因地制宜选择适当的类型设施进行设置,要在适当的地方设置带门的开口。城市道路交通电子警察监控一般分为动态电子监控和静态电子监控两类。动态电子监控应该设置在主要交叉路口、重要单位门口、车流量大而快的城市道路、易发生交通事故的路段、车辆违法行为集中的路段,监控范围要保持画面清晰,晚间使用时需有照明设施;静态电子监控必须与红路灯保持一致。
3.2加强管理与做好维护工作
3.2.1积极参与城市道路规划。道路是交通的载体,道路的修建、改造是静态交通管理的一个重要方面,因为它直接制约着动态管理。但是,管道路修建的不管交通,管交通的制约不了修路的,这是道路修建与管理上的一大难题。为使修路与交通管理更好地结合起来,公安交通管理部门必须坚持与城市规划、城市建设、公路管理部门紧密结合,直接参与城市道路修建改建工作中,提前介入城市道路交通设施规划。针对各交叉路口实地勘察,掌握各交叉路口的各种交通流量及流向,了解各种交通参与者占用道路的时间和空间及其规律,从而科学、合理地进行路口渠化,使路权分配更趋合理。
3.2.2科学维护道路交通设施。交通民警无论是指挥疏导交通,维护交通秩序,处理交通事故,还是在设置交通设施,清理路障,都是依据国家法律法规而工作的,均属于道路交通执法的范畴,因此,每一位从事交通设施管理工作的民警都应牢固树立执法为民的观念。城市道路交通设施设置与管理的成败取决于该城市交警队伍的素质,取决于是否有一批幕后从事道路交通科学研究与监管的人员,通过他们才能提高交通管理科技含量,丰富交通管理内容,增强交通管理手段,实现交通管理的科学化和现代化。道路交通设施的设置最终要落实到具体的路面施工人员去完成,鉴于道路交通设施的特殊性要求,施工人员必须具备相应的技术资格,而且必须严格按照国家标准进行施工,因而施工队伍必须经过精心挑选,由拥有相关技术资格的工程技术人员组成。
4结论
城市道路交通设计范文6
关键词: 城市交通 单向设计 措施
Abstract: along with the rapid economic development of our country, motor vehicle number soared, urban traffic congestion also pose problems, how to reasonable planning and design traffic network, is the city traffic to be definitely unique problems, the author road one-way traffic design as the research object, and study explores the municipal one-way traffic advantages and disadvantages and shortcomings in the design of elimination methods.
Key words: the city traffic one-way design measures
中图分类号: U412.37 文献标识码:A 文章编号:
针对道路资源紧张,交通拥挤等情况,许多大中城市采取相应的一些交通管理措施,期望能缓解交通拥挤的问题。具体措施主要体现在以下几个方面:
(1)拓宽旧路,新建新路,改造交叉口,建设立交和快速干道等, 积极地改善城市道路交通现状;(2)大力发展公共交通,修建地铁、轻轨,推行“公交优先”,增加市民公交出行的比例,减少私家车的出行,有效地降低城市道路上汽车的数量;(3)将现代电子技术、通讯技术用于城市交通,对交通流进行合理的诱导,如ITS、GIS、GPS的研究应用, 对缓解城市交通拥挤起到了积极的作用;(4)通过合理地组织交通,加强交通管理和控制,使交通得到改善。
然而旧路拓宽、建路建桥、修建地铁轻轨, 需要投入大量的资金以及占用大量的城市用地, 造价高、拆迁大, 会受到土地和财力的限制, 在目前的经济状态下不符合我国国情。而先进的电子信息技术和通讯技术用于城市交通, 目前在我国只有深圳等几个特大城市稍有涉足, 还没有普及应用。
一单向交通的概念
道路单向交通(One-Way Roadway),或称单向通行、单行线、单行道、单向路(街),是指只允许车辆按某一方向行驶的道路交通。在城市道路系统中,如果组织多条道路实施单向交通,形成互相衔接的系统,则称为道路单向交通系统。
二单向交通设计条件研究
2.1 路网条件
(1)棋盘形道路。
棋盘形道路系统是最适合组织单向交通的城市道路网络,可以由相邻两条道路配对组织单向交通,也可将部分道路系统组织成单向交通,但道路网密度应较大,道路间距应不大于300m。
(2)带状形道路。
带状城市道路系统是较容易组织单向交通的道路网, 可选择局部区域有可能配对的道路组织单向交通, 条件是有相邻或相距不远的道路可以配对, 道路之间呈对偶关系。
(3)其它形状道路网。
当道路网中有两条相邻环路且长度较短(1km~2km),可考虑组织单向交通。两条相邻的放射性道路也可组织单向交通。
2.2 路段条件
在特殊情况下, 当两条平行道路不是同一等级时, 可考虑将低等级的道路设为单向交通,另一道路仍为双向交通。道路网密度很大而道路宽度不足的旧城区道路,满足以下条件时可考虑设为单向交通。
(1)道路宽度小于10m而流向比大于1.2时。( 流向比, 道路上某一行车方向大的交通量与另一行车方向小的交通量之比。)
(2)道路宽度小于12m而流向比大于2,且有平行道路可以配对时。
(3)道路宽度不足以同时设置人行道、车行道时。
(4)对于只能布置奇数车道的道路,在采用双向通行不利于发挥其道路资源作用时。
(5)平行于大流量主干道的一组支路、次干道。
(6)宽度狭窄不适合固定交通工具如有轨道车双向通行的道路, 可布置为单向通行的行车路线。
2.3 交叉口条件
5条或5条以上的道路相交时, 交叉口难于处理, 宜将部分或全部相交道路设置为单向交通。
三单向交通系统模式选择与基本要求
3. 1 单向交通系统模式分析
从国外大城市单向交通的经验来看,单向交通的组织模式大致可分为3 种:
(1)曼哈顿模式:大范围、长距离的区域性单向交通模式。
该模式要求道路网络是规整的方格网,且路网密度较高,利用高密度的方格路网组织长距离、大范围的单向交通不仅有利于减少绕行,而且易于识别,该模式以曼哈顿为代表(如图1)。曼哈顿是纽约中心区,是世界上就业密度最高的地区,路网密度在2 0km /km2左右,地块被道路分隔为若干个长方形的小街区,其道路大都是单行线,仅少数干路上组织双向交通。
图1“曼哈顿模式”示意图
(2) 伦敦模式:以地块内部支路单行为主的模式该模式往往是因为路网不规整,多为自由形态的布局,地块路划分为多个较大的街区,街区内部支路系统发达且联通性较好,因此其单向交通以内部支路为主,主要是解决内部微循环交通组织,改善交通秩序、提高效率,并为路边停车创造条件,该模式以伦敦较为典型(如图2)。
图2“伦敦模式”示意图
(3) 新加坡模式:干路与支路单行相结合的模式该模式的路网布局介于上述两者之间,干路系统较为发达,路边布局也相对规整,同样也具有高密度的支路系统,因而可以根据用地与交通流特点,利用部分干路和支路组织系统的单向交通。如新加坡中心区路网密度达到1 5 km /km2,干路系统较发达且间距较小,因此可以利用平行的干路和支路统一组织单向交通(如图3)。
图3“新加坡”模式
四单向交通优缺点分析
4.1 单向交通主要优点
通过对单向交通实施效果的分析与研究,结合国内外单向交通的实施情况,总结单向交通的主要优点如下:
(1)提高通行能力。
据有关统计资料表明, 国外单行道可提高通行能力达20%~80%左右,国内一般在15%~50%之间。
(2)提高车辆运行速度和降低行车延误。日本在5.5m以下宽度的道路组织单向交通, 使机动车车速由12.9km/h提高到27.4km/h,美国运输与交通工程手册指出, 实施单向交通的路段一般行程时间可减少10%~50%,行驶速度可提高20%~100%。
(3)降低交通事故率
国外研究表明,实行道路单向交通,交通事故率减少30%~60%。由于单向交通车辆不会在车道中心线与对向车辆发生正面冲突;夜间行驶时没有对向车头眩光所造成的影响(如图4);行人过街只需要注意一个方向的来车;改善和提高了车辆通过交叉口的安全性;即使发生交通事故也多为追尾事故,恶性事故及事故伤亡和损失下降,行车的安全性有明显的提高。
图4没有冲突车流的交叉口
4.2 单向交通主要缺点
道路单向交通虽然在优化道路网结构、挖掘道路资源、提高道路通行能力等诸多方面都有积极的作用,但也有不利一面,主要表现在以下几个方面。
(1)增加了部分车辆的绕行距离和经过交叉口的次数, 从而增加了车辆的运行时间和道路网上附近道路和交叉口的交通量, 有可能把原来的问题转移到一个新的地方,产生新的矛盾点,给交通管理和控制带来新的问题。
(2)不便公共交通线网布线,增加了乘车步行距离。
(3)对于急救车、消防车等特种车辆以及过境车的通行可能造成一定困难, 有时也得绕道而行才能到达目的地。
(4)增加了为单向交通管制所需要的道路交通公用设施的投入。
(5)单向交通道路的末端常常使交通组织复杂化,可能产生交通拥挤。
(6)可能产生交通运行混乱,驾驶员不易适应和习惯,特别是对于初次到达的,更不易适应,造成不必要的交通违章。单行道沿线单位的车辆和人员进出较麻烦。
4.3单向交通设计中弊端的消除
在实施道路单向交通之前, 必须作准确的调查和路径调查,很好的预测其他道路交通量增减趋势, 尽量减少实施道路单向交通之后道路网的绕行距离。具体方法为按道路单向交通方案依最短路径计算影响范围内各节点间的绕行距离, 调整单向交通方案尽量减小交通出行量大的两个节点间的绕行距离, 避免交通出行量最大的点对之间绕行距离最大的情况出现。此外, 道路由双向交通改为单向交通后, 车速提高和交叉口延误减少所节省的时间,可以补偿距离增长所花去的时间。
同时,还要考虑在公交优先、特种车辆通行问题上做好认真规划,综合利用现有道路交通设施资源,设计出更人性化的城市单向交通方案。
五 结束语
许多城市认识到单向交通对组织城市交通、改善城市交通状况的有效性,开始尝试对城市一部分道路实行单向交通,来解决交通拥挤问题。但是,都还处于试验阶段,没有完善的理论进行指导。现行我国很多城市的单向交通都是当地交警在长期观察的基础上,根据当地道路交通的实际情况,凭借经验来挑选道路路段设置单向交通,进而根据观察设置后的交通状况和市民反映情况来判断设置的合理性。通过深入分析和总结城市道路单向交通的交通特性,对单向交通实施后的影响进行深入的分析,以期能帮助城市道路交通管理决策部门科学有效地实施单向交通。
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