摘 要

城市快速路作为城市道路的主骨架，是满足远距离、大运量、快速度的城市道路。然而近年来由于诸多原因导致快速路与常规道路衔接部出现拥堵、快速路不快等交通问题。

本论文首先对城市快速路、常规道路的概念进行了详细阐述，界定了与快速路衔接的常规道路类型，并总结了城市快速路与常规道路衔接关系和衔接存在的主要问题；此外，对现有城市快速路与常规道路的衔接的研究理论进行了分析与总结；最后选取武汉二环线与青年路交叉处的快速路与常规道路部分，在现有研究理论的基础上进行方案改善设计，并使用VISSIM仿真软件对改进前后的方案分别仿真，得出的结果表明，改进方案相比改进之前有很大的改善，大大降低了延误，缓解了该路段严重的交通拥堵。

关键词：城市快速路；常规道路；衔接问题；出入口匝道；VISSIM仿真

Abstract

Urban expressway, as the main framework of urban road, is a long-distance, large volume, fast-speed urban road. However, in recent years, due to many reasons, there have been traffic problems such as traffic congestion and tardiness at the junction of Expressway and conventional road.

In this paper, firstly, the concepts of urban expressway and conventional road are elaborated in detail, the types of conventional road connecting with urban expressway are defined, and the main problems of the connection between urban expressway and conventional road are summarized; in addition, the research theories of the connection between existing urban expressway and conventional road are analyzed and summarized; finally, Wuhan Second Ring Road and conventional road are selected Based on the existing research theory, the improvement design of the expressway and the conventional road at the intersection of Qingnian Road is carried out, and the VISSIM simulation software is used to simulate the schemes before and after the improvement. The results show that the improved scheme has a great improvement compared with the former, greatly reducing the delay and alleviating the serious traffic congestion of the section.

Key Words：Urban expressway; conventional road; connection problems; off ramp and on ramp; VISSIM simulation

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及研究意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 研究内容、目标、技术方案及措施 4

1.3.1 研究内容与思路 4

1.3.2 研究目标 5

1.3.3 技术路线图 5

1.3.4 进度安排 6

第二章 城市快速路与常规道路衔接概述 6

2.1 城市快速路概述 6

2.1.1 城市快速路的定义 6

2.1.2 快速路系统组成要素 6

2.1.3 快速路形式及适用性 7

2.2 常规道路 8

2.3 快速路与常规道路的衔接关系分析 8

2.3.1 快速路与常规道路的衔接关系 8

2.3.2 快速路与常规道路衔接区域分析 9

2.4 快速路与常规道路的衔接问题及其分析 9

2.5 本章小结 10

第三章 城市快速路与常规道路衔接理论分析 11

3.1 相邻出入口匝道间距设置 11

3.1.1 出入口匝道布设原则 11

3.1.3 匝道最小间距 13

3.2 出入口匝道协调控制 14

3.2.1 出口匝道控制原理及控制方法 14

3.2.2 入口匝道控制原理及控制方法 15

3.3 出入口匝道与常规道路邻近交叉口协调控制 17

3.3.1 出口匝道交通运行分析 18

3.3.2 入口匝道交通运行分析 18

3.3.3 入口匝道与常规道路邻近交叉口协调控制 18

3.3.4 出口匝道与常规道路邻近交叉口协调控制 20

3.4 快速路出入口设置形式 20

3.4.1 快速路出入口形式 20

3.4.2 快速路入口设置形式优化 21

3.5 衔接段交通组织优化 22

3.6 本章小结 23

第四章 实例与仿真分析 25

4.1 实例选择和数据采集与分析 25

4.1.1 实例选择 25

4.1.2 数据采集 26

4.1.3 问题分析 28

4.2 现状仿真分析 30

4.3 优化方案 30

4.4 优化方案仿真分析 31

4.5 优化方案评价 33

4.6 本章小结 33

第五章 结论与展望 34

5.1 主要结论 34

5.2 展望 34

致谢 35

参考文献 36

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及研究意义

1.1.1 研究背景

城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路，而城市快速路是道路网络的主要骨架，主要满足大容量、远距离的出行，它是缓解大城市交通拥堵和大城市规模扩大道路容量不足的主要手段。然而随着社会经济的发展、人民生活水平的提高、城市化进程的加快、汽车保有量的增加等原因，人们对于道路的需求越来越大，快速路由于其快速便捷、适合远距离出行等优点吸引了大量机动车进入快速路上行驶，进而城市快速路主线出现拥堵，且快速路与常规道路的衔接段如出入口匝道等出现了许多交通问题，这导致快速路不能发挥原有功能，汽车延误增加，即快速路不“快”，进而严重影响交通的有序运行与经济发展。

城市快速路由于自身的封闭特性，所以快速路与常规道路的衔接段就成为影响快速路交通量和服务水平的关键因素；当进入快速路的车辆越来越多，快速路就开始越来越拥挤，这时快速路与常规道路的衔接段就会成为交通瓶颈，即衔接段车辆累积排队，入口匝道车辆不能正常进入快速路，这样常规道路交通负担就会加重。总之，衔接段的问题不仅影响快速路的交通运行，还影响常规道路的交通运行，所以对快速路与常规道路衔接段的分析优化是对于提高快速路甚至城市道路网的运行效率和交通秩序非常必要。

1.1.2 研究意义

城市快速路与常规道路衔接段的不合理设计严重影响两者的车辆正常相互交换，通过优化设计快速路与常规道路的衔接段来提高出入口匝道通行效率与秩序、快速路行车速度、降低汽车延误和提高快速路交通安全水平减少事故从而提高其服务水平，这将更利于经济的发展和行车驾驶安全。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

最开始国外学者对于快速路的研究是源于高速公路匝道控制问题，随着Webster提出完整的信号配时理论，国外学者对于快速路衔接问题的研究也越来越多，主要是快速路与其它道路的协调管理、出入口匝道控制技术与算法等。