健康东路机动车掉头方案优化设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究思路 2
2 掉头方式概述 3
2.1 掉头交通影响因素 3
2.2 掉头交通设计模式 5
3 淮安市健康东路车辆掉头设置现状与分析 7
3.1 淮安市健康东路掉头需求分析 7
3.2 淮安市健康东路车辆掉头现状调查 8
3.3 淮安市健康东路车辆掉头存在问题分析 11
4淮安市健康东路掉头方案的优化 13
4.1 掉头优化方案的位置选择 13
4.2 掉头交通信号配时优化 14
4.3 掉头指示标志的优化 16
5 仿真评价 19
5.1 对现状交通的仿真 19
5.2 对优化方案的仿真 20
5.3 对仿真的整体评价 20
结论 21
致谢 22
参考文献 231 绪论
1.1 课题研究背景
近年来，随着城市汽车保有量的上升，城市中交通事故发生的越来越频繁，交通堵塞现象更是很常见，交通问题也已成为了困扰世界各大城市的主要社会问题。随着经济的发展，我国汽车保有量快速增加，特别是私家车增长迅速，其次就是各大中型城市的交通量的快速增长，使得交通拥挤现象日益严重。
就城市主干道的概念来讲，主干路是以交通功能为主，连接城市内部各个主要分区的干道，然而，一些城市为了能够尽早回收成本，利用主干道两侧空地建设商业区，以此来吸引投资。在这种情况下，为了方便车辆进出商业区，可在道路中央分隔带上设置掉头口，从而提高两侧商业用地的经济效益。此外，考虑到 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
行车安全，城市的主干道通常会通过中央分隔带将双向行驶的交通分隔，这样不仅提高了车辆行驶安全性，也在一定程度上限制了道路两侧的沟通，对于在支路直行和左转的车辆会根据行驶需求而产生掉头行为。同时，因为大多数城市的主干道都是通过改建规模较小的旧路而成的，道路两侧原有建筑比较多，对左转车辆产生一定的影响，因此需要设置掉头口，采用远引调头的方式为左转车辆提供出路。
健康东路西起淮海北路，东至翔宇大道，整条道路上坐落着店面、小区、银行、医院、政府机关、超市、酒店，周边还有金鹰商贸城、汇通市场、汽车总站，这里每天都会吸引大量的人流、车流。经改造后的健康东路全线用中央护栏分隔，设有3个掉头口供机动车掉头。其中，在淮海北路交叉口、承德路交叉口、翔宇北道交叉口机动车可以掉头。由于道路两侧的交通吸引量大，掉头车辆与左右转车辆混合行驶，会在掉头交叉口引起车辆的延误。同样，在交叉口用信号灯控制车辆的掉头会影响到左转车辆的通行效率，减少直行绿灯时间或增加信号灯的周期时长，易造成交通拥堵。另一方面，在交叉口进行掉头，会增加交叉口的冲突点个数，容易易造成交通事故。因此，本文将主要探讨如何优化健康东路现有掉头方案，结合相关知识提出提高健康东路通行能力的方案。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
目前，美国对平交路口远引调头应用的研究比较系统，主要体现在出入口管理策略（Access Management，简称AM） [1]。
2000年，Herbert S. Levinson在第四次AM学术年会报告《Indirect LeftTums——the Michigan Experience》中提到：在密歇根州，当中央分隔带的宽度达到12 m 时，需要用远引调头取代直接左转[2]。
2001年，佛罗里达大学的Xiao Kuan Yang，在大量实验的基础上，深入研究了支路口车辆禁止左转，而在下游进行掉头的组织方式 [3]。
2004年，美国南佛罗里达大学Jian John Lu，Pan Liu，Jing Jing Fan，Juan Pernia等[4]学者研究了车辆从支路口右转并在下游信号交叉口处掉头的组织方式。
1.2.2 国内研究现状
关于掉头组织方式的研究，与国外相比，国内起步较晚，目前还没有形成一套完整的理论体系，主要研究成果按时间顺序排列如下：
2005年，同济大学的韦达、刘灿齐[5]以常规的十字型交叉口为对象，研究了交叉口内车辆的掉头方式，全面分析了信号控制对车辆掉头的影响，总结出在无信号控制与信号控制下掉头车流的控制方法。
2006年，东南大学的陈恺、张宁、黄卫[6] 通过分析国内外研究现状，找出了国内研究存在的主要问题，并结合目前我国道路条件与交通环境，提出了可以通过微观仿真对远引调头技术进行研究的思路。
2008年，张宁、陈恺、高朝晖等[7]认为交叉口复杂的交通情况是造成其成为交通混乱和事故多发点的原因之一，尤其是左转车流，因此对左转车辆的控制和管理又是重中之重。
1.3 研究思路
首先，查找资料，分析目前国内外车辆掉头存在的问题，并对国内外车辆掉头研究的现状进行归纳总结。
接着，主要阐述掉头交通的运行特性、掉头交通的影响因素以及掉头交通的设计模式，为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
之后的设计提供依据。
然后，分析淮安市健康东路的车辆掉头设计存在的不足，从掉头的需求、掉头安全性以及掉头时空间等方面进行分析。
最后，结合以上内容，对淮安市健康东路现有的车辆掉头方案提出改善方案，主要包括基于交叉口车辆掉头方式的改善措施、掉头位置的改善和根据道路两侧的具体情况选择合适的掉头位置等一些方案，并对改善的方案进行仿真，从而得到改善方案对道路运行状况的评价，确定改善方案的优越性。最后对全文所做的工作进行总结。
本文研究思路如图1-1所示。
图1-1 本文研究思路
2 掉头方式概述
2.1 掉头交通影响因素
2.1.1 掉头车型
车辆的转弯性能不仅受到道路条件的影响，也与自身的几何结构与运行特性有关，主要的区别体现在转弯半径和转弯车速 [8]。在布置各个流向车道功能时，要考虑到不同类型的车辆所需的转弯半径是不同的。若道路中央分隔带不是很宽时，可在交叉口前一定距离设置掉头开口，以满足大型车辆的掉头需求量；不然应该考虑将左转及掉头车道移至外侧车道，来确保掉头车辆所需的转弯半径，并且要设置专用信号相位控制掉头。
2.1.2 掉头空间
掉头空间是指掉头车辆运行空间范围[9]，当掉头交通的运行流线较平缓、运行空间内没有硬质隔离或障碍时，掉头所用的时间相对较小。在掉头轨迹上有隔离物、掉头空间较小的情况下，掉头车辆转弯半径也相应变小，有时甚至达到最小转弯半径，即原点掉头模式，其运行时间相对较长。
掉头车辆对对向车道的车辆运行有一定的影响。对向车流必需是非饱和流，即存在着的间隙，不然，大批等待掉头的车辆就会造成交通堵塞，假如这种情况不能很好的处理，很可能致使对向车流被阻滞，从而影响到整个交叉口的通行效率。
2.1.3 掉头车辆的混合
模式Ⅲ 1、转弯半径相对固定，转弯车速较低，掉头时间较长，对出口道影响小 2、掉头车辆约束相对较小，易强行驶入出口道 1、对向车流：出口道交通流 2、本向车流：车辆选择变道过程中分流点的冲突
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究思路 2
2 掉头方式概述 3
2.1 掉头交通影响因素 3
2.2 掉头交通设计模式 5
3 淮安市健康东路车辆掉头设置现状与分析 7
3.1 淮安市健康东路掉头需求分析 7
3.2 淮安市健康东路车辆掉头现状调查 8
3.3 淮安市健康东路车辆掉头存在问题分析 11
4淮安市健康东路掉头方案的优化 13
4.1 掉头优化方案的位置选择 13
4.2 掉头交通信号配时优化 14
4.3 掉头指示标志的优化 16
5 仿真评价 19
5.1 对现状交通的仿真 19
5.2 对优化方案的仿真 20
5.3 对仿真的整体评价 20
结论 21
致谢 22
参考文献 231 绪论
1.1 课题研究背景
近年来，随着城市汽车保有量的上升，城市中交通事故发生的越来越频繁，交通堵塞现象更是很常见，交通问题也已成为了困扰世界各大城市的主要社会问题。随着经济的发展，我国汽车保有量快速增加，特别是私家车增长迅速，其次就是各大中型城市的交通量的快速增长，使得交通拥挤现象日益严重。
就城市主干道的概念来讲，主干路是以交通功能为主，连接城市内部各个主要分区的干道，然而，一些城市为了能够尽早回收成本，利用主干道两侧空地建设商业区，以此来吸引投资。在这种情况下，为了方便车辆进出商业区，可在道路中央分隔带上设置掉头口，从而提高两侧商业用地的经济效益。此外，考虑到 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
行车安全，城市的主干道通常会通过中央分隔带将双向行驶的交通分隔，这样不仅提高了车辆行驶安全性，也在一定程度上限制了道路两侧的沟通，对于在支路直行和左转的车辆会根据行驶需求而产生掉头行为。同时，因为大多数城市的主干道都是通过改建规模较小的旧路而成的，道路两侧原有建筑比较多，对左转车辆产生一定的影响，因此需要设置掉头口，采用远引调头的方式为左转车辆提供出路。
健康东路西起淮海北路，东至翔宇大道，整条道路上坐落着店面、小区、银行、医院、政府机关、超市、酒店，周边还有金鹰商贸城、汇通市场、汽车总站，这里每天都会吸引大量的人流、车流。经改造后的健康东路全线用中央护栏分隔，设有3个掉头口供机动车掉头。其中，在淮海北路交叉口、承德路交叉口、翔宇北道交叉口机动车可以掉头。由于道路两侧的交通吸引量大，掉头车辆与左右转车辆混合行驶，会在掉头交叉口引起车辆的延误。同样，在交叉口用信号灯控制车辆的掉头会影响到左转车辆的通行效率，减少直行绿灯时间或增加信号灯的周期时长，易造成交通拥堵。另一方面，在交叉口进行掉头，会增加交叉口的冲突点个数，容易易造成交通事故。因此，本文将主要探讨如何优化健康东路现有掉头方案，结合相关知识提出提高健康东路通行能力的方案。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
目前，美国对平交路口远引调头应用的研究比较系统，主要体现在出入口管理策略（Access Management，简称AM） [1]。
2000年，Herbert S. Levinson在第四次AM学术年会报告《Indirect LeftTums——the Michigan Experience》中提到：在密歇根州，当中央分隔带的宽度达到12 m 时，需要用远引调头取代直接左转[2]。
2001年，佛罗里达大学的Xiao Kuan Yang，在大量实验的基础上，深入研究了支路口车辆禁止左转，而在下游进行掉头的组织方式 [3]。
2004年，美国南佛罗里达大学Jian John Lu，Pan Liu，Jing Jing Fan，Juan Pernia等[4]学者研究了车辆从支路口右转并在下游信号交叉口处掉头的组织方式。
1.2.2 国内研究现状
关于掉头组织方式的研究，与国外相比，国内起步较晚，目前还没有形成一套完整的理论体系，主要研究成果按时间顺序排列如下：
2005年，同济大学的韦达、刘灿齐[5]以常规的十字型交叉口为对象，研究了交叉口内车辆的掉头方式，全面分析了信号控制对车辆掉头的影响，总结出在无信号控制与信号控制下掉头车流的控制方法。
2006年，东南大学的陈恺、张宁、黄卫[6] 通过分析国内外研究现状，找出了国内研究存在的主要问题，并结合目前我国道路条件与交通环境，提出了可以通过微观仿真对远引调头技术进行研究的思路。
2008年，张宁、陈恺、高朝晖等[7]认为交叉口复杂的交通情况是造成其成为交通混乱和事故多发点的原因之一，尤其是左转车流，因此对左转车辆的控制和管理又是重中之重。
1.3 研究思路
首先，查找资料，分析目前国内外车辆掉头存在的问题，并对国内外车辆掉头研究的现状进行归纳总结。
接着，主要阐述掉头交通的运行特性、掉头交通的影响因素以及掉头交通的设计模式，为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
之后的设计提供依据。
然后，分析淮安市健康东路的车辆掉头设计存在的不足，从掉头的需求、掉头安全性以及掉头时空间等方面进行分析。
最后，结合以上内容，对淮安市健康东路现有的车辆掉头方案提出改善方案，主要包括基于交叉口车辆掉头方式的改善措施、掉头位置的改善和根据道路两侧的具体情况选择合适的掉头位置等一些方案，并对改善的方案进行仿真，从而得到改善方案对道路运行状况的评价，确定改善方案的优越性。最后对全文所做的工作进行总结。
本文研究思路如图1-1所示。
图1-1 本文研究思路
2 掉头方式概述
2.1 掉头交通影响因素
2.1.1 掉头车型
车辆的转弯性能不仅受到道路条件的影响，也与自身的几何结构与运行特性有关，主要的区别体现在转弯半径和转弯车速 [8]。在布置各个流向车道功能时，要考虑到不同类型的车辆所需的转弯半径是不同的。若道路中央分隔带不是很宽时，可在交叉口前一定距离设置掉头开口，以满足大型车辆的掉头需求量；不然应该考虑将左转及掉头车道移至外侧车道，来确保掉头车辆所需的转弯半径，并且要设置专用信号相位控制掉头。
2.1.2 掉头空间
掉头空间是指掉头车辆运行空间范围[9]，当掉头交通的运行流线较平缓、运行空间内没有硬质隔离或障碍时，掉头所用的时间相对较小。在掉头轨迹上有隔离物、掉头空间较小的情况下，掉头车辆转弯半径也相应变小，有时甚至达到最小转弯半径，即原点掉头模式，其运行时间相对较长。
掉头车辆对对向车道的车辆运行有一定的影响。对向车流必需是非饱和流，即存在着的间隙，不然，大批等待掉头的车辆就会造成交通堵塞，假如这种情况不能很好的处理，很可能致使对向车流被阻滞，从而影响到整个交叉口的通行效率。
2.1.3 掉头车辆的混合
模式Ⅲ 1、转弯半径相对固定，转弯车速较低，掉头时间较长，对出口道影响小 2、掉头车辆约束相对较小，易强行驶入出口道 1、对向车流：出口道交通流 2、本向车流：车辆选择变道过程中分流点的冲突
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