摘 要

近年来，我国大城市快速路里程飞速增长，但问题也随之而来。持续递增的交通需求和供给之间的矛盾日益加剧，交通拥堵问题日益突出，且由于交通流的传递性，这种拥堵还会导致大面积路网瘫痪。对此本文以大城市快速路为研究对象，首先通过现状调查分析找出其瓶颈位置，并解析瓶颈产生的机理，然后在此基础上提出对应的改善方案，最后以深圳市春风高架为例，针对性提出改善策略。主要工作内容如下：

1、通过现状调查分析，发现大城市快速路的交织区段和入口匝道处多为快速路的瓶颈路段，极大地影响了整条路段的通行能力。

2、通过查阅文献资料，发现瓶颈产生的一般原因在于交织区长宽不合理、进出口匝道数不匹配、设计前瞻性不足等。

3、通过交织区交织车辆流量、速度、跟驰特性分析，结合影响交织区车辆运行状况的因素，提出延长交织区长度、增设交织区车道数等改善方案。

4、部分大城市快速路采取入口匝道控制以限制进口匝道车流量的驶入，在一定程度上缓解了快速路拥堵。但并没有考虑到入口匝道的车辆排队情况和辅道车流运行情况，对此，我们进行了研究分析。

5、快速路行驶速度快，而在转弯半径处又必须要降低车速，以保证行车安全，因此，易形成交通拥堵。通过对转弯半径和车速的统计分析，提出了相应的改善方案。

6、以深圳市春风高架为例，结合春风高架的实际现状，提出春风立交和春风隧道两种建设方案，并通过方案比选，确定春风隧道方案。

7、围绕春风隧道建设方案，通过微观仿真软件Vissim建立了春风高架的路网模型。仿真结果表明春风隧道的建立，使得春风高架路段的平均延误时间缩短了约3 min、排队车辆数平均减少18辆、平均行程时间缩短了约10 min。此外隧道对高架的交通流分担量达到了约1300 pcu/h。

关键词：大城市；快速路；瓶颈改善；微观仿真；春风高架

ABSTRACT

In recent years, the expressway mileage growth of big city raced ahead in China, but the problem also comes. The contradiction between the increasing traffic demand and the supply of the current situation is increasing day by day. Traffic congestion is particularly prominent. Because of the traffic flow’s transitivity, this kind of congestion can cause the paralysis of the large area network. For this, the paper takes the urban expressway as the object of study. First, we find out the bottleneck by the investigation and analysis, and analysis the reason of bottleneck, and then based on the proposed improvement scheme, we will put forward improvement strategy, by taking Chunfeng elevated in Shenzhen as an example. The main work is as follows:

1. By situation analysis, it is found that the weaving section and the ramp’s entrance of the urban expressway are mostly the bottleneck sections of the expressway, and it affected the capacity of the roadoverwhelmingly.

2. Through consulting documents, it is found that the bottleneck is due to the unreasonable width of the weaving head, the mismatch of the number of the ramp and the lack of design foresight.

3. Through the analysis of traffic flow, speed and following characteristics in weaving area, the paper puts forward to improve the length of weaving area and increase the number of lanes in weaving area.

4. Part of the big city expressway entrance ramp control to take into the restricted on ramp traffic flow, to some extent alleviate road congestion. However, it does not take into account the vehicle queue situation on the ramp and the operation of the auxiliary lane, In this regard, we conducted a study and analysis.

5. Expressway has fast road speed, and at the turning radius and must reduce the speed, in order to ensure traffic safety, therefore, easy to form traffic jams, Based on the statistical analysis of turning radius and speed, the corresponding improvement scheme is put forward.

6. Taking Chunfeng elevated in Shenzhen as an example, in consideration of the actual situation of Chunfeng elevated, put two kinds of construction plans, we called them Chunfeng grade separation and Chunfeng tunnel. The scheme of Chunfeng tunnel is determined by scheme comparison.

7. Around the Chunfeng tunnel’s construction program, the actual road network model is established by the micro simulation software Vissim. The simulation results show that the establishment of wind tunnel, The average delay time of Chunfeng elevated section is shortened by about 3 min, the average number of queuing vehicles is reduced by 18, and the average travel time is shortened by about 10 min. In addition, the amount of shared traffic flow of tunnel to Chunfeng elevated is about 1300 pcu/h.

Key words：big city；express way；bottleneck improvement；microscopic simulation；chunfeng elevated

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究的目的和意义 1

1.3国内外研究现状 1

1.3.1 国外研究现状 1

1.3.2 国内研究现状 1

1.3.3 国内外研究现状分析 2

1.4 研究内容 2

1.5 研究方法 3

1.5.1路上实验 3

1.5.2模拟实验及分析 3

1.6技术路线 3

第2章 大城市快速路的相关概念及瓶颈影响因素 5

2.1大城市快速路相关概念 5

2.1.1 快速路 5

2.1.2 交织区 5

2.1.3 入口匝道 6

2.1.4交织区相关参数 6

2.2大城市快速路瓶颈影响因素 8

2.2.1 交织区拥堵影响因素 8

2.2.3 交织区长度 8

2.2.4 交织区宽度 8

2.2.5 交织流量比 9

2.2.6 车型比例 9

2.3 入口匝道拥堵影响因素 9

2.3.1 进、出口匝道数不平衡 9

2.3.2 入口匝道车流量大 9

2.4 规划设计不合理 9

2.5 本章小结 9

第3章 大城市快速路改善的常规策略 11

3.1 交织区拥堵改善策略 11

3.1.1 建立合理的交织区长度 11

3.1.2 增加交织区内的车道数 11

3.2 入口匝道拥堵改善策略 11

3.2.1 进、出口匝道数相匹配 11

3.2.2 增加入口匝道车道数 11

3.3 合理规划设计 12

3.4 新建通道分流 12

3.5 本章小结 12

第4章 春风高架现阶段问题分析 13

4.1 春风高架实际现状分析 13

4.2 罗湖区交通分布预测 15

4.3 春风高架数据采集和处理 16

4.3.1 交织区数据的采集 16

4.3.2 交织区的交通流特性（以东侧高架入口为例） 18

4.4 交织区的车辆跟驰特性 19

4.5 出入口匝道交通特性 19

4.5.1 入口匝道的合流特性 19

4.5.2 出口匝道的分流特性 19

4.6 本章小结 20

第5章 春风高架改善方案（一）——春风立交篇 21

5.1 春风立交建设的必要性 21

5.2 春风立交的功能定位 21

5.3交通需求分析 22

5.4 本章小结 22

第6章 春风高架改善方案（二）——春风隧道篇 24

6.1春风隧道建设的必要性 24

6.1.1 是完善深圳市干线路网结构的需要 24

6.1.2 是缓解“南环”快速路系统交通拥堵的需要 24

6.1.3 是满足未来城市快速发展的需要 24

6.1.4 是构建“和谐深圳”、“效益深圳”的需要 25

6.2 春风隧道功能定位 25

6.3 交通需求分析 25

6.4 方案对比分析 26

6.5本章小结 26

第7章 Vissim参数标定与仿真评价 28

7.1 仿真技术与仿真模型 28

7.1.1 仿真技术的发展趋势 28

7.2仿真参数的标定 28

7.2.1跟车行为模型的选择 29

7.2.2随机数的设置 29

7.2.3 模型参数校正流程 30

7.2.4Vissim模型校正参数及取值范围 30

7.3 仿真模型的建立和验证 30

7.4数据分析 35

7.5 本章小结 36

第8章 结论与展望 37

8.1 研究结论 37

8.2 研究展望 37

参考文献 39

附录A 41

致谢 42

第1章 绪论

1.1研究背景

在经济高速发展的今天，交通拥堵已经成为国内城市交通的关键问题。为了减小交通压力，缓解交通态势，优化居民出行环境，各城市开始兴建快速路系统。城市快速路系统包含两个重要部分，即高架桥和互通式立交。我国人口基数大，城市人口密集，导致城市路网密度也非常大，然而较大的城市路网密度又会使快速路系统在设计时难以尽善尽美。大城市快速路承担着城市的主要客流，随着社会经济的飞速增长，导致需求远超供给。此外，在大城市快速路规划设计过程中，往往由于用地或其他条件限制，使得路段存在交织段、匝道不合理等现象，进一步降低了快速路的通行能力，加剧了拥堵。本文将深入探讨大城市快速路瓶颈存在的问题，对这些问题一一罗列分析，并在一定程度上提出改善的方案。最后本文将以深圳市春风高架为例，针对春风高架的特殊情况提出针对性的改善方案。

1.2研究的目的和意义