一、成果内容简介
道路通行能力是道路交通设施规划、设计、运营和管理的关键基础参数,团队相继参与并主持“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”道路通行能力方面的科技攻关项目,构建了城际公路、城市快速路和城市道路设施通行能力研究方法,翻译出版了《美国道路通行能力手册》(2000版),编写我国《公路通行能力分析指南》、《城市道路通行能力分析指南》,且研究成果已纳入《城市快速路设计规程》(CJJ109—2009)和《城市道路工程城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012),为我国道路交通设施规划、设计及运营评价分析提供支撑。
图1 道路通行能力研究体系
二、技术经济指标与先进性
本项目成果包含以下具体技术:
(1)城市道路交叉节点通行能力分析方法与服务水平评价体系。成果对城市道路信号交叉口、无信号十字交叉口、环岛等交叉节点的通行能力分析方法进行提炼,明确各类参数推荐取值,尤其确定其服务水平评价指标体系与分级方法,为行业管理政策、建设项目影响评价等工作提供基础参考。
(2)高速公路及城市快速路系统瓶颈设施通行能力分析体系。成果从微观驾驶行为角度解释连续流设施中交织区、合流区、分流区、施工区及立交桥区等瓶颈设施交通拥堵产生的过程,并构建其通行能力分析体系,为高速公路及快速路系统整体设计提供依据。
(3)面向微观交通仿真模型的参数标定技术。微观交通仿真技术是通行能力及交通流理论研究的重要工作,项目提出分全局参数与局部参数双标定的微观交通仿真模型参数校正技术,推动微观交通仿真技术的工程化应用,提高技术预测的科学性与准确性。
(4)融入交通需求动态时变的交通运行状态分析技术。通行能力分析往往是在静态交通条件组合下的最大通行量,成果研发了多源雷达融合的车流轨迹溯源技术和基于车流轨迹交通运行状态编译技术,将交通流的时变特性融入其中构建时变需求下道路交通设施交通运行状态变化分析动力学模型、空间交通流时变下的通路行程时间预测模型等,大幅度提升交通运行预测精度。
图2 多源雷达轨迹溯源技术路线
三、转化方式与应用效益
目前,团队依据既有研究成果设计完成基于道路通行能力的教学实验体系,包含道路通行能力基本知识谱系、交通数据采集单元、交通数据分析单元,可以在辅助学生学习交通工程专业基本知识体系的同时,也逐步学习激光雷达点云数据处理、微信小程序开发、机器视觉处理、深度学习技术与建模等大数据处理与分析技术,为交通工程现代化教学体系搭建与学生集成化高效学习提供有力支撑。成果可与互联网科技公司、系统集成开发公司等智能交通企业进一步联合,实现更加精准和现代化的教育教学服务。
图3 道路通行能力教学体系