7交通设计

TONGJIUNIVERSITY白玉副教授、博导同济大学交通工程系上海市曹安公路4800号，交通运输工程学院504室Email：[e-mail]；Tel：[phone]年10月21日,上海交通设计TONGJIUNIVERSITY绪论1.交通设计基本概念与发展历程2.典型交叉口交通设计讨论3.交通设计目标及内容4.交通设计经典案例5.结语TONGJIUNIVERSITY1.交通设计基本概念交通阻塞交通事故交通污染基本交通问题交通问题成因：交通需求与供给间的矛盾交通需求:取决于社会发展、社会活动与管理，交通供给:取决于交通方式、设施与交通管理增加服务能力，或降低交通需求，可改善交通D(Demand,交通需求)饱和度=C(Capacity,交通供给)饱和度大于1时,交通阻塞交通设计的提出源于对交通问题的思考TONGJIUNIVERSITY上海交通废气污染分布北京的道路交通天津市的道路交通交通问题之一、二——交通阻塞与环境污染杭州市街头的交通TONGJIUNIVERSITY20.1.12TongjiUniversityPage5交通阻塞供给需求时间空间通行能力不足时空资源浪费时空资源分配不均衡通行能力挖掘不足可挖掘通行能力实际通行能力理想通行能力实际绿灯时间黄灯时间红红有效绿灯时间黄绿饱和流量黄尾损失时间绿初损失时间驶出率交通阻塞问题TONGJIUNIVERSITY()()()DSC交通需求饱和度交通供给交通阻塞车辆长时间占用路面加剧无效交通低效交通交通需求管理对策交通语言设施设置不合理造成车辆绕行交通设计对策交通需求增加交通阻塞问题与交通设计交通供给降低设施空间资源设计不当设施时间和空间资源协调不当交通供给和需求不匹配TONGJIUNIVERSITY交通环境污染与能源及资源消耗问题交通拥挤交通污染：2020年中国60万人因大气污染过早死亡——经合组织(OECD)交通能耗：我国每年的交通能耗约占社会总能耗的20％交通资源消耗：时间、土地、能源、体力和精力交通设计可极大地改善——工况、行驶环境，优化资源TONGJIUNIVERSITY交通工况——加速、减速、怠速加速——车流离散，由低速变高速的过程，油耗及排放增加减速——车流集聚，由高速变低速的过程，油耗及排放增加怠速——车辆非移调，发动机空转过程，油耗及排放增加速度距离低速高速怠速TONGJIUNIVERSITY图2：1998年世界主要国家的交通事故死亡人数593004080027665151761160310283998192118437777670806696636462665740560455225430525251274619440043523678359933593216316231313064835290100002000030000400005000060000700008000090000南联盟沙特阿拉伯秘鲁阿尔及利亚摩洛哥加拿大越南土耳其埃及英国墨西哥马来西亚南非波兰法国西班牙乌克兰意大利德国中国印度尼日利亚泰国韩国俄罗斯美国日本印尼巴西巴基斯坦孟加拉死亡人数交通问题之三——交通事故2011年5月，世卫组织指出：全球170个国家每年约有130万人死于道路交通事故，并有2000万-5000万人遭受非致命伤害。超过90%以上的道路交通事故死亡发生在低收入和中等收入国家，但这些国家仅拥有全世界注册车辆的48%；全球道路交通死亡人数的大约46%是相对处于弱势的道路使用者，包括行人、骑自行车和两轮摩托车者及乘坐者等。2011年6月，中国交通技术网：2010年，全国共接报道路交通事故3906164起，同比上升35.9%。其中，涉及人员伤亡的道路交通事故219521起，造成65225人死亡、254075人受伤，直接财产损失9.3亿。TONGJIUNIVERSITY交通事故问题与交通设计TONGJIUNIVERSITY交通工程学的实用价值为什么建设交通设施（鱼头：规划）怎样最佳建造（鱼身：设计）怎样用好交通设施（鱼尾：管理）交通对策——交通工程学TONGJIUNIVERSITY建筑与交通规划、设计、建设与管理基本流程比较相关专业建筑设计定位基本工作交通设计定位相关专业（a）（b）TONGJIUNIVERSITY交通设计的基本概念形成于八十年代，同济大学等提出：基础—城市与交通规划的理念和成果；目的—交通通畅、安全、便利、与环境和谐；约束—交通系统的“资源”(包括时间、空间、投资等资源)；优化设计—现有和未来建设的交通系统及其设施；设计成果—寻求最佳改善交通的方案，最佳地确定：交通的通行权、系统的时间和空间要素等；作用—承接交通规划和管理，指导交通设施的土木工程设计与交通管理；性质—中微观性，构思、智慧、创造、优化、组合、整合性;交通设计基于交通工程学与工业设计原理而形成，不同于交通工程设计或交通设施设计。交通设计基本概念TONGJIUNIVERSITY基于效率最优的道路设计方法和标准基于安全的单要素交通设计方法基于能耗及排放的交通设计方法发展方向——集成设计交通设计发展历程TONGJIUNIVERSITY交通设计发展历程城市道路交通设计国内从注重结构和功能向注重安全和综合效益的转变始于上世纪八十年代左右国外交通设计的理论体系形成于本世纪初，并不断完善信号控制交叉口群国内概念形成于本世纪初，已有研究包括交叉口群范围划分、协调设计、阻塞量化、建模及协调控制等国外在笔者查阅的文献中，国外目前没有完全对应的概念，相近的思想和内容主要体现在三个研究方向交通网络设计交通分配与信号控制组合问题（CTAC）研究始于上世纪七十年代，多采用双层规划模型结构；考虑因素过多或网络规模过大可能导致模型无法求解源于将交通均衡分配的思想用于中微观的城市信号控制网络研究，考虑交叉口设计或控制与用户路径选择行为的相互作用TONGJIUNIVERSITY交通设计发展历程安全水平评价指标基于事故的评价指标基于冲突的评价指标其他参数评价指标万车交通事故率万人交通事故死亡率事故发展率等交通冲突数交通冲突率综合交通冲突率等速度比驾驶负荷危险度等周期长数据可靠性差宏观评价较合适数据获取容易事故发生前：主动性参数与安全的关系复杂使用不方便分析较复杂安全评价指标类型与特点设计要素右转车道设计左转车道设计右转车控制方式车道数车道宽度信号控制参数..…TONGJIUNIVERSITY交通设计发展趋势——集成设计1.规划设计管理协同3.交通设计目标集成机动交通非机动交通交叉口路段路网枢纽交叉口交叉口群个体交通公交优先TONGJIUNIVERSITY逸仙路高架场中路出口衔接地面交叉口2.典型交叉口交通设计讨论TONGJIUNIVERSITY逸仙路高架场中路出口衔接地面交叉口目的——减少冲突为何掉头车道不在最左侧？右侧直行车道为何不受控？TONGJIUNIVERSITY四平路彰武路交叉口东进口设置左弯待转区、南进口未设置为什么？TONGJIUNIVERSITY面向交通问题的优化目标交通设计内容缓解阻塞保障安全提高设施通行能力提高设施利用效率提高设施通行能力匹配性降低交通需求在路网上均衡交通需求在时间上均衡交通需求降低冲突点和交织点的数量在空间上分离混合交通流设施必要的交通标识在时间上分离混合交通流路网衔接设计及组织节点匹配性设计道路断面优化设计公共交通系统设计交通语言设计进出交通系统设计慢行交通系统设计供需交通控制方案设计3.交通设计目标与内容TONGJIUNIVERSITY路网衔接设计与交通组织主干道次干道支路居住环境地区主线道路等级相交道路等级城市快速干道城市快速路、城市主干道（立交）城市主干道快速干道（立交）、主干道、交通型次干道城市次干道主干道、次干道、支路城市支路次干道、支路安亭镇主干道次干道TONGJIUNIVERSITY路网衔接设计与交通组织均衡交通需求实现交通流有序化单向交通组织保障道路的规划功能组织目标组织策略降低交通流混合程度减少交通冲突平衡路网交通负荷变向交通组织车辆分类禁限出入口及交叉口转向限制优先管理（如公交优先）•停车组织•错时上下班（弹性工作制）•道路收费•行政措施TONGJIUNIVERSITY路网衔接设计与交通组织交通组织要点：是否会带来周边路网拥挤？给出绕行路径TONGJIUNIVERSITY道路断面资源优化设计一块板两块板三块板四块板两块板＋慢行交通一体化TONGJIUNIVERSITY道路断面资源优化设计城市道路横断面的沿线分布——城市道路断面随需求而变转角缘石曲线的端点进口道展宽段规划红线长度进口道展宽渐变段长度出入口距交叉口距离出口道展宽渐变段长度出口道展宽段规划红线长度转角缘石曲线的端点交叉口进出口道断面——按进出口道车道宽和车道数设计路段断面——按路段车道宽度和车道数设计；公交停靠站断面——按路段断面加停靠站宽度设计；路段接入口断面——按路段断面加接入车道宽度设计。。。。TONGJIUNIVERSITY道路断面资源优化设计路段接入交通设计左转出待行空间单位出入口左转待行，寻找可穿越间隙，减少对主线交通的干扰左转进待行空间TONGJIUNIVERSITY道路断面资源优化设计多功能道路横断面形式——适应多功能交通之需求6.2511.56.25PP243.2532.53.253.252.533.25多用途停车空间（社会临时停车公交停车Taxi停车等）理念：降低车速、提供临时停车、设计左出待行区TONGJIUNIVERSITY改善冲突的交通安全设计发现冲突采取措施视距措施起效增加达到冲突点距离：设计控制减少制动时间：降速交通冲突过程分析TONGJIUNIVERSITY减少交通冲突混合交通冲突引发事故时空隔离提早发现改善视距降低车速增加制动距离减轻事故后果慢行交通一体化优化信号控制交通安全设施交通渠化设计交通标志标线柔性隔离护栏改善冲突的交通安全设计TONGJIUNIVERSITY改善冲突的交通安全设计交通渠化设计TONGJIUNIVERSITY改善冲突的交通安全设计交通标志标线降低机动车运行车速、减小噪声干扰和空气污染常用于居住区、生活区内部道路或低等级道路设置视觉障碍人行横道减速台蛇形道路道路宽度缩窄TONGJIUNIVERSITY改善冲突的交通安全设计优化信号控制优化绿灯间隔时间右转机动车控制(RTOR)绿闪和倒计时器与交通安全关系选择合理的交叉口管制形式最短绿灯时间及行人过街时间交通信号灯具的设计TONGJIUNIVERSITY右转机动车红灯控制直行相位绿灯初期，设置右转机动车红灯控制右转机动车控制TONGJIUNIVERSITY机动车灯及朝向行人灯151515151515悬臂式立柱式人、非信号灯人、非信号灯交通信号灯具设计TONGJIUNIVERSITY交通安全设计变化路面铺装降低车速4.交通设计经典案例TONGJIUNIVERSITY降低行驶速度交通安全对策智慧TONGJIUNIVERSITY我们身边的交通设计TONGJIUNIVERSITY最小的工程改善交通——以厦门莲坂环交为例（交通设计节省5000万立交投资）TONGJIUNIVERSITY以厦门莲坂环交为例★拆除环岛TONGJIUNIVERSITY41以厦门莲坂环交为例——建立交方案TONGJIUNIVERSITY两相位信号控制；左转交通流将经过二次通行信号才能通过交叉口；科学的信号配时。对左转交通流实行二次通过交叉口的控制与管理第一停车线位置第二停车线位置信号灯位置TONGJIUNIVERSITY2004年厦门莲坂改造后TONGJIUNIVERSITY出行者在交叉口行为特性混合交通优化设计——自行车与行人一体化TONGJIUNIVERSITY物理空间上的解藕（点）－－在交叉口的处理机动车非机动车行人机动车非机动车行人交叉口混合交通流冲突分析非机动车与行人是/否一个平面TONGJIUNIVERSITY混合交通处理——提高交通流有序性和安全性改善前改善后TONGJIUNIVERSITY1)交通问题是人