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深圳交通拥挤的原因分析及其改进措施

更新时间:2008-7-2  来源:Tranbbs.com  作者:未知  人气:  [ 投稿 ] [投稿帮助
  

一、深圳交通拥挤原因之一就是城市规划、道路规划设计、路网设计的某些失误

 

曾经有一个在国内从事道路设计多年的工程师,到国外也从事道路设计,他的导师看了他的设计后,就像看幼儿园的小朋友一样摇头。其主要原因就是严重缺乏交通流理论与道路通行能力相关知识,设计出来的道路达不到设计的通行能力,就拿滨河快速路和春风高架来讲,道路车道不匹配,如滨河于春风高架衔接处、滨河皇岗与彩田立交衔接处,在滨河于春风高架衔接处车辆合流通行能力(3个车道变2个车道)降低约为2乘以1800辆/车道小时乘以0.7。2个车道合流为一个车道通行能力约为1乘以0.75乘以1800辆/车道小时。在滨河皇岗与彩田立交的衔接处按照常规道理来讲,西行方向不应该塞车,因为是四个车道改变为6个车道,其主要原因是因为大量的车辆交织变更车道,在彩田立交又转的车辆又受到大厦出口车辆影响滞留在滨河主干道上。道路的坡度、车道宽度、路边建筑物、视野都对通行能力产生重要影响,北环路银湖路段的东行的坡度、泥岗红岭立交左传的坡度对重型货车就产生严重影响,一辆重型货车在一定的坡度上相当于40辆标准小气车的通行量。在立交桥的设计方面,全方位立交很少,转弯车道的弧度与倾斜度问题不少,更为主要的问题是设计时不考虑交通需求,表现最为明显就是泥岗路洪湖段东行往人民公园路、文锦路、布吉方向巨大流量只能在辅道的两个车道上缓慢变更车道爬行,再加上布吉入关的车辆东行入泥岗路,在狭小的路段进行换道,真是雪上加霜,远远不能满足交通需求。在城市道路设计上存在的主要问题有路网密度低、道路交通的混合设计,人车自行车道严重不足,在机动化时代到来的今天不可避免的是严重的事故伤亡,在交通出行的引导方向上存在严重问题。解决问题的方法请认真学习当代交通科技领域的重要文件美国的《道路通行能力手册》。

 

二、深圳拥挤原因之二城市交通组织与交通信号的设计不利于交通信号控制系统发挥作用

 

城市区域交通控制系统是基于两个相位基础之上优化出来的,只有符合这个条件才能产生理想的效果,数学大师在优化一个两相位路口的绿信比和计算周期长度都是在许多假定的理想条件下才能完成,两个相位以上的根本无法优化,更别说是系统了。

许多人都看见香港的道路不宽,车辆也不少,为什么香港就不怎么塞车,其主要原因就是香港的道路通行组织合理、道路系统通行匹配、交通需求与道路设计匹配、城市道路与交通信号控制系统匹配。

 

1、多相位控制路口适用范围、延误特性、通行能力、社会经济损失

 

多相位控制路口一般适用于车流量比较少的城市,以便减少道路建设投资,适用于深圳早期城市建设,由于车流量比较少,产生的社会总延误与节省道路建设资金具有可比性,但是随着车流量的急剧增多,社会总延误也集聚增大,下面以莲花新洲路口九月份控制数据来说明:

看看其高峰时间产生的通行能力就知道与延误就知道了,此路口高峰小时的通行能力为最高约为6500辆,不计右转弯车辆,信号周期是260秒,一个小时有3600/260,14个周期,相位设计为5个相位,每个周期损失时间约为30秒,有效绿灯时间为230/260,通行能力为230/260*1600辆/小时*4.5个车道,约为6370辆,这是估算,与实际不会相差太多。1600辆/小时计算的依据是受路口渠化左转弯距离短(一般为50---70M,如果路口渠化设计正确,通行能力应该为230/260*1800*5=7962辆),饱和流量十分有限,车辆进入导向车道变道以及公交车左转弯变道影响,还有进口道因渠化弯曲的影响。延误为6500*4/5*3/60=260小时辆,理论上启动与停车次数为6500/14/5*4*14=5200次,实际上停车次数应该至少等同于路口的通行数量6500辆,如果没有一次通过路口,实际延误的车辆还应该再加上1.2倍的延误,这一部分为了数据可信度,不计算在内。

假如待车时间的平均社会油耗为每小3升,停车启动一次平均损耗为0.4元,则高峰时间社会总损失为3*260*5.39+6500*0.4=6804元,假如每天高峰时间为两个小时,高峰损失为2*6804=13608,再加上平峰14个小时平均流量约3500辆,损失为14*6804*0.5=47628,低峰时间约为8小时,8*6804*0.5*0.25=6804,总的延误损失每天约为68040元。因为多相位设计交通信号系统很难形成滤波带,所以停车启动次数减少有限。如果到达车辆多余6500辆/小时延误将急剧增大。如果周期减少损失时间增加延误也会急剧增大。以上数据依据为莲花新洲路口的每天检测数据,数据为战略检测器(数据包括又转弯数据,实际计算则不包含),列表如下:

 

 

时间
 

0


 

1


 

2


 

3


 

4


 

5


 

6


 

7


 
 

数据


 

2045


 

1247


 

976


 

635


 

435


 

469


 

978


 

3824


 
 

时间


 

8


 

9


 

10


 

11


 

12


 

13


 

14


 

15


 
 

数据


 

8286


 

7652


 

7033


 

6795


 

5739


 

5403


 

5249


 

7208


 
 

时间


 

16


 

17


 

18


 

19


 

20


 

21


 

22


 

23


 
 

数据


 

7343


 

7335


 

8846


 

6571


 

6199


 

6425


 

4651


 

3650
 

每天通过路口的流量为114994辆,扣除25%的又转弯产量,则每天停车启动的损耗就约为114994*75%*0.4=34498元,等待损耗(260*2+260*14*0.5+260*8*0.5*0.25)*5.39=14014,则总损耗为48512可见与每天估算的损耗68040少些,与估算方法有关!为了数据安全性,防止估计性质发生变化,实际在5个相位控制路口总的社会消耗每天估算为48000元。

 

2、两相位控制路口适用范围、延误特性、通行能力、社会经济损失

 

两相位路口一般适用于双向两个车道的控制路口以及城市交通控制系统控制的路口。还是以莲花新洲路口九月份路口的控制数据来说明:

 

如果此路口采取两相位设计,禁止路口左转弯,相位周期最大为60秒,每个方向有效绿灯时间为23秒路口,路口通行能力为23*60*8个车道*18=11040辆/小时路口的通行能力提高约一倍,原因是路口车辆不用变更车道,车/道没有弯曲,可以形成饱和交通流量。如果该路口还是采取两个相位设计,高峰小时的流量为6500辆/小时,需要有效绿灯时间为6500/8*3600/1800=1625秒,有效绿灯比率为1625/3600=0.4514,周期长为3600/((1—0.4514)*3600/14)=26秒,考虑到系统协调绿波效果,周期会相应加大,假定信号周期长度为60秒,系统协调的效果以及信号周期的增大一倍有至少70--50%的车辆不停车经过路口,那么路口停车启动次数将为6500*(1-50%)=3250次,路口总延误为6500*50%*(60-26)/3600=31小时辆。               

 

高峰小时的社会损失为3250*0.4+31*3*5.39=1801元;

全天延误的社会损失为2*1801+14*1801*0.5+8*1801*0.5*0.25=18010元

按实际停车次数损失为114994*75%*50%*0.4=17249

两个相位控制路口每天实际社会损耗估算为17500元

 

3、多相位与两相位延误特性、通行能力、社会经济损失比较

通过以上的分析计算:

社会总延误两相位是31小时辆、停车次数为3250次

社会总延误多相位是260小时辆、停车次数为6500次

通行能力两相位是周期60秒、11040辆

通行能力多相位是周期260秒、6500辆

社会损失多相位是两相位的48000/17500=2.74倍。

以上数据是最保守计算。

 

4、路口禁止左传弯发挥区域交通系统控制优化作用后车辆通行时间与资费比较

在多相位控制的路口的情况下,高峰小时信号周期一般在180---360秒

在两相位控制的路口的情况下,高峰小时信号周期一般在40---120秒

假如一个人需要通过8个路口在多相位控制路口的条件下才能到达目的地,则等待的油耗损失为8路口*3(每个路口等待3分钟)/60*3等待油耗/小时*5.39=6.48元,停车次数为7次*0.4元,则总的消耗为9.28元;而2相位控制的路口总消耗为8*50%*0.4+8*50%*34/3600*3*5.39=1.61元,通过右循环平均每次出行多增加旅行距离在0.8----3km之间则增加消耗为3/100*10*5.39=1.62元总消耗为1.62+1.61=3.23元。每次出行节省费用约为6.05元,节省旅行时间约20多分钟。

 

5、深圳多相位控制模式已经快走到尽头,否则交通将会出现瘫痪

 

随着车辆的增长,要求路口的交通通行能力的提高,还是以条件比较好的莲花新洲路口来加以说明,06年9月15日高峰小时的最大周期是260秒,到了12月份高峰小时最大周期就已经增长到360秒(随着周期的增大等待延误也将增加),路口的通行能力仅仅从6500辆增长到6700辆,不计算右转弯车辆。路口各个方向的排队长度就已经排满了路段,甚至有时阻塞临近的路口以及自身。所以改变控制模式势在必行,也许禁止左转弯许多人反对有为难情绪,但认真分析起来,出行之前设计好线路,加上信号控制系统优化控制,还是可以给每一位激动车出行者带来出行时间的节约和油费的节省!相信通过以上的分析,大众与领导可以接受认可交通控制模式的转变。

 

6、随着交通控制模式的转变深圳城市公交系统的线路设计与站点设计布局也必须改变

 

随着路口的全面禁止左转弯,深圳公交线路也必须保持在直线运行和右行环线的模式,发挥公交专用道路的作用,只有这样才能发挥公交的主导作用,只有这样公交的服务水平才能达到A级,减少私车的增长,促进现有私家车少用而转乘公交,线路专营后,公交列车化现象将彻底消失,线路弯曲不再存在,通过换乘可以尽快的达到目的地。

为了发挥公共交通的主导作用,首先,必须要把分散的市内线路运输公司整合组建城市公共交通运输航母集团,现有所有巴士公司按现有资产和车辆数组成股份制集团,按股份分红,也可以按线路实行公司自营,个人乘车资费最好为1.5元,比较符合实际情况以及中央政策。

其次,所有的运输线路必须重新规划,规划的原则应该遵循东西横向直线原则,南北纵向直线原则,配合城市交通控制系统提高运输效率右进右出原则,线路全部覆盖原则,线路单一经营原则,在不得不重复繁华闹事区的线路上最多不能超过6路线路,超过3个线路在站点设计上要有两个停靠站点,站点的设计距离不能少于3个公交车辆的停靠距离,为了方便换乘站点设计距离路口两侧距离路口近,影响右转弯车辆比较小的情形为原则,在人流量比较大的换乘点要架设人行天桥或底下通道,避免行人与右转弯车辆的竞争实行人车严格分离。

再次,确立公交线路的服务水平,高峰时车内不能过分拥挤,低峰时发车密度不能低于5分钟一趟,制定监督制约措施,确保公交的服务水平。

 

7、如果以上措施可以得到实施,也就没有必要上马BRT系统

 

也只有在发挥城市区域交通控制系统优势的前提下,发展BRT才能成为可能,如果还在以前多相位的情况下实现BRT是不现实的,在5-6个相位基础之上在增加一个相位,路口的通行能力将更加低下,延误急剧恶化,距离中等距离的路口完全可以引发阻塞会使得局部路网瘫痪,BRT也不能发挥作用。此外BRT的造价非常高昂基本在百万元美金左右,运载能力在150---300人之间,由于BRT车辆体积庞大,启动制动困难,站点的设计距离一般都在1000米左右,很难保证综合效益。6辆公共交通车辆完全可以取代一辆BRT车辆,6辆公交车辆的总价也才不过300万人民币,利用的是现有道路资源,两相位设计的区域控制系统完全可以保证这样的运输量,在现有的道路上为BRT开辟专用道路是不现实的。还有深圳的交通控制系统技术上不支持BRT优先。

 

三、全面禁止左转弯发挥交通控制系统优化交通的可行性条件分析

 

实现全面禁止左转弯发挥交通控制系统优化交通的可行性条件有两个:一个是路网条件,一个是信号交通控制系统的条件。

首先分析路网条件,深圳市环路以内有纵横交织的路网结构,虽然受多年多相位控制影响,局部路网出现断头或微循环距离过大问题,但总体上路网条件是适合的。在局部路网出现断头或微循环距离过大的路口将配合道路开通或微循环打通再实施。

其次是交通控制系统条件,深圳城市交通控制系统是自主研发的多相位区域控制系统,自动优化需要软件配合,目前完全满足人工优化的需要。

路口进口与出口道路匹配的暂时不用改造,不匹配的需要改造,但工程量极其小。

 

四、全面禁止左转弯发挥交通控制系统优化交通社会效益分析

 

多相位与两相位延误特性、通行能力、社会经济损失比较

通过以上的分析计算:

社会总延误两相位是 31小时辆、停车次数为3250次

社会总延误多相位是260小时辆、停车次数为6500次

通行能力两相位是周期60秒、11040辆

通行能力多相位是周期260秒、6500辆

社会损失多相位是两相位的48000/17500=2.74倍。

多相位一天延误总油耗最低损失每天约为48000元

两相位一天总延误油耗损失最高约为17500元

 

还是以莲花新洲路口为例,多相位一天延误总油耗最低约为48000元,实行两相位控制后一天总延误最高油耗损失为17500元,对比节省油耗为30500元,则全年油耗损失减少为30500*365=11,132,500元。

全深圳市(特区内)拥有灯控路口约500个,其中向新洲莲花这样的大路口约为100个,中等流量路口为300个,小流量路口为100个,则深圳市全年节省的燃油消耗为11132500*(100+300*0.5+100*0.5*0.25)=2,922,281,250元,扣除微循环燃油消耗100万*365*6/100*10*5.39=118041万元,也就是全年最低减少燃油消耗约为17.38亿元,这是直接社会效益,间接社会效益如节省出行时间,交通顺畅(由于公交服务水平的显著提高,私车使用将减少,增长趋势将放缓慢),环保,健康等都比较显著

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