山区高速公路互通式立交最小间距的探讨和研究

论文摘要

互通式立交最小间距,直接影响着高速公路的服务水平、营运效益、车流的稳定性以及行车的安全性,是设计高速公路的一个控制性指标。西部山区高速公路经过近十年的高峰建设,互通式立交最小间距小于现行规范规定值的工程实例越来越多。由于地形限制和区域经济发展的需求,在山区设计高速公路时,互通式立交最小间距的限制可能会造成在特殊条件下无法设置立交。本文就山区高速公路互通式立交最小间距展开探讨和研究,以期为立交设计的这一指标及相关规范的修订提供参考。本文首先阐述了互通式立交最小间距的概念,并重点分析了影响山区高速公路互通式立交最小间距的特有因素:区域经济发展的需求、桥隧构造物的限制、地形地质的约束、主线线形条件、匝道形式等对立交间距的影响,并指出我国现行规范中有关间距标准对山区高速公路的不适用性和不合理性。然后对收集到的重庆市高速公路近140座互通式立交线形指标样本进行定性和定量的分析,总结出山区高速公路互通式立交主线线形的几种组合模式,并对不同特征路段车辆运行速度进行了计算。运用汽车行驶动力学理论,采用概率论与微分法相结合的方法,对不同道路交通条件下变速车道长度进行了计算。相邻互通式立交最小净距是本文研究的重点。先是基于车道变换理论,建立了立交最小净距的计算模型,再是对山区高速公路互通式立交的交通条件进行分析,引入高速公路不同车道上最低限速的要求,确定出不同交通条件下不同车道上车辆的运行速度,在该速度下计算得出满足换道要求的最小净距值;接着分析了进出口车流对直行交通的影响,以该影响长度确定保证主线交通流基本稳定所需的最下净距值;经综合分析得出山区高速公路互通式立交的最小净距建议值。最后,综合分析给出了山区高速公路不同条件下的互通式立交最小间距建议长度,并初步提出缩短最小间距要求的对策和措施。经资料查阅,国内目前还没发现专题研究山区高速公路互通式立交最小间距的成果,论文的研究结论为山区互通式立交设计提供了新的途径和思路,为解决小间距问题提供了有益的资料,相关研究具有一定的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 问题和不足
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方法
• 1.5 研究目的
• 第二章 最小间距的影响因素及分析
• 2.1 互通式立交最小间距的概念
• 2.2 相邻互通式立交连接方式分析
• 2.3 影响互通式立交最小间距的因素分析
• 2.3.1 影响互通式立交间距的主要因素
• 2.3.2 影响山区互通式立交最小间距的特有因素
• 2.3.3 影响因素分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 考虑道路交通条件的变速车道长度计算和探讨
• 3.1 概述
• 3.2 山区高速公路互通式立交交通条件分析
• 3.2.1 调研情况
• 3.2.2 主线交通条件分析
• 3.2.3 匝道交通条件分析
• 3.2.4 设计车辆分析
• 3.3 加速车道长度计算
• 3.3.1 加速车道的形式
• 3.3.2 车辆合流运行状态分析
• 3.3.3 基于山区高速公路交通条件分析计算加速车道长度
• 3.3.4 单车道加速车道长度建议值
• 3.3.5 加速车道计算结果分析
• 3.4 减速车道长度计算
• 3.4.1 车辆分流运行状态分析
• 3.4.2 基于山区高速公路交通条件分析计算减速车道长度
• 3.4.3 单车道减速车道长度建议值
• 3.4.4 减速车道计算结果分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 立交最小净距的分析与计算
• 4.1 概述
• 4.2 立交净距的影响因素分析
• 4.2.1 主要影响因素
• 4.2.2 影响因素分析
• 4.3 基于车道变换理论确定最小净距
• 4.3.1 基本定义及假设
• 4.3.2 最小净距的组成分析
• 4.3.3 车辆换道行为分析
• 4.3.4 单向双车道最小净距计算模型
• 4.3.5 山区互通式立交主线车辆运行速度分析
• 4.3.6 最小净距长度计算
• 4.4 基于直行交通流稳定要求确定最小净距
• 4.5 山区高速公路互通式立交最小净距研究结论
• 4.6 本章小结
• 第五章 山区高速公路互通式立交最小间距建议
• 5.1 概述
• 5.2 山区高速公路互通式立交最小间距建议长度
• 5.3 初探缩短最小间距的对策及措施
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 论文中的不足及进一步研究的建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果