1、,白 玉 副教授、博導(dǎo) 同濟大學(xué)交通工程系 上海市曹安公路4800號，交通運輸工程學(xué)院504室 Email：；Tel2014年10月21日, 上海,交通設(shè)計,緒 論,1. 交通設(shè)計基本概念與發(fā)展歷程 2. 典型交叉口交通設(shè)計討論 3. 交通設(shè)計目標及內(nèi)容 4. 交通設(shè)計經(jīng)典案例 5. 結(jié)語,1. 交通設(shè)計基本概念,交通設(shè)計的提出源于對交通問題的思考,上海交通廢氣污染分布,北京的道路交通,天津市的道路交通,交通問題之一、二交通阻塞與環(huán)境污染,杭州市街頭的交通,20.10.3,Tongji University,Page 5,交通阻塞問題,交通阻塞,車輛長時間占用路面,

2、加劇,交通阻塞問題與交通設(shè)計,交通供給降低,交通供給和需求不匹配,交通環(huán)境污染與能源及資源消耗問題,交通擁擠,交通污染：2020年中國60萬人因大氣污染過早死亡經(jīng)合組織(OECD),交通能耗：我國每年的交通能耗約占社會總能耗的20,交通資源消耗：時間、土地、能源、體力和精力,交通設(shè)計可極大地改善工況、行駛環(huán)境，優(yōu)化資源,交通工況加速、減速、怠速,加速車流離散，由低速變高速的過程，油耗及排放增加 減速車流集聚，由高速變低速的過程，油耗及排放增加 怠速車輛非移調(diào)，發(fā)動機空轉(zhuǎn)過程，油耗及排放增加,速度,距離,低速,高速,怠速,交通問題之三交通事故,2011年5月，世衛(wèi)組織指出：全球170個國家每年約

3、有130萬人死于道路交通事故，并有2000萬-5000萬人遭受非致命傷害。超過90%以上的道路交通事故死亡發(fā)生在低收入和中等收入國家，但這些國家僅擁有全世界注冊車輛的48%；全球道路交通死亡人數(shù)的大約46%是相對處于弱勢的道路使用者，包括行人、騎自行車和兩輪摩托車者及乘坐者等。 2011年6月，中國交通技術(shù)網(wǎng)：2010年，全國共接報道路交通事故3906164起，同比上升35.9%。其中，涉及人員傷亡的道路交通事故219521起，造成65225人死亡、254075人受傷，直接財產(chǎn)損失9.3億。,交通事故問題與交通設(shè)計,交通工程學(xué)的實用價值,為什么建設(shè)交通設(shè)施（魚頭：規(guī)劃） 怎樣最佳建造 （魚身：

4、設(shè)計） 怎樣用好交通設(shè)施 （魚尾：管理）,交通對策交通工程學(xué),建筑與交通規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)與管理基本流程比較,相關(guān)專業(yè) 建筑設(shè)計定位 基本工作 交通設(shè)計定位 相關(guān)專業(yè),（a） （b）,交通設(shè)計的基本概念形成于八十年代，同濟大學(xué)等提出： 基 礎(chǔ)城市與交通規(guī)劃的理念和成果； 目 的交通通暢、安全、便利、與環(huán)境和諧； 約 束交通系統(tǒng)的“資源”(包括時間、空間、投資等資源)； 優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)有和未來建設(shè)的交通系統(tǒng)及其設(shè)施； 設(shè)計成果尋求最佳改善交通的方案，最佳地確定：交通的通行權(quán)、 系統(tǒng)的時間和空間要素等； 作 用承接交通規(guī)劃和管理，指導(dǎo)交通設(shè)施的土木工程設(shè)計與 交通管理； 性 質(zhì)中微觀性，構(gòu)思、智慧、創(chuàng)造

5、、優(yōu)化、組合、整合性; 交通設(shè)計基于交通工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計原理而形成，不同于交通工程設(shè)計或交通設(shè)施設(shè)計。,交通設(shè)計基本概念,基于效率最優(yōu)的道路設(shè)計方法和標準 基于安全的單要素交通設(shè)計方法 基于能耗及排放的交通設(shè)計方法 發(fā)展方向集成設(shè)計,交通設(shè)計發(fā)展歷程,交通設(shè)計發(fā)展歷程,城市道路交通設(shè)計,國內(nèi),從注重結(jié)構(gòu)和功能向注重安全和綜合效益的轉(zhuǎn)變始于上世紀八十年代左右,國外,交通設(shè)計的理論體系形成于本世紀初，并不斷完善,信號控制交叉口群,國內(nèi),概念形成于本世紀初，已有研究包括交叉口群范圍劃分、協(xié)調(diào)設(shè)計、阻塞量化、建模及協(xié)調(diào)控制等,國外,在筆者查閱的文獻中，國外目前沒有完全對應(yīng)的概念，相近的思想和內(nèi)容主要體

6、現(xiàn)在三個研究方向,交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,交通分配與信號控制組合問題 （CTAC）,研究始于上世紀七十年代，多采用雙層規(guī)劃模型結(jié)構(gòu)；考慮因素過多或網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過大可能導(dǎo)致模型無法求解,源于將交通均衡分配的思想用于中微觀的城市信號控制網(wǎng)絡(luò)研究，考慮交叉口設(shè)計或控制與用戶路徑選擇行為的相互作用,交通設(shè)計發(fā)展歷程,安全水平評價指標,基于事故的評價指標,基于沖突的評價指標,其他參數(shù)評價指標,萬車交通事故率 萬人交通事故死亡率 事故發(fā)展率 等,交通沖突數(shù) 交通沖突率 綜合交通沖突率 等,速度比 駕駛負荷 危險度 等,周期長,數(shù)據(jù)可靠性差,宏觀評價較合適,數(shù)據(jù)獲取容易,事故發(fā)生前：主動性,參數(shù)與安全的關(guān)系復(fù)雜,使用不方

7、便,分析較復(fù)雜,安全評價指標 類型與特點,設(shè)計要素,右轉(zhuǎn)車道設(shè)計 左轉(zhuǎn)車道設(shè)計 右轉(zhuǎn)車控制方式 車道數(shù) 車道寬度 信號控制參數(shù).,交通設(shè)計發(fā)展趨勢集成設(shè)計,規(guī)劃設(shè)計 管理協(xié)同,3. 交通設(shè)計 目標集成,機動交通,非機動交通,交叉口,路段,路網(wǎng),樞紐,交叉口,交叉口群,個體交通,公交優(yōu)先,逸仙路高架場中路出口銜接地面交叉口,2. 典型交叉口交通設(shè)計討論,逸仙路高架場中路出口銜接地面交叉口,目的減少沖突,為何掉頭車道不在最左側(cè)？ 右側(cè)直行車道為何不受控？,四平路彰武路交叉口,東進口設(shè)置左彎待轉(zhuǎn)區(qū)、南進口未設(shè)置 為什么？,面向交通問題的優(yōu)化目標,交通設(shè)計內(nèi)容,3. 交通設(shè)計目標與內(nèi)容,路網(wǎng)銜接設(shè)計與

8、交通組織,路網(wǎng)銜接設(shè)計與交通組織,均衡交通需求,實現(xiàn)交通流有序化,單向交通組織,保障道路的規(guī)劃功能,組織目標,組織策略,降低交通流混合程度,減少交通沖突,平衡路網(wǎng)交通負荷,變向交通組織,車輛分類禁限,出入口及交叉口轉(zhuǎn)向限制,優(yōu)先管理（如公交優(yōu)先）,停車組織 錯時上下班（彈性工作制） 道路收費 行政措施,路網(wǎng)銜接設(shè)計與交通組織,交通組織要點： 是否會帶來周邊路網(wǎng)擁擠？ 給出繞行路徑,道路斷面資源優(yōu)化設(shè)計,兩塊板 慢行交通一體化,道路斷面資源優(yōu)化設(shè)計,城市道路橫斷面的沿線分布城市道路斷面隨需求而變,交叉口進出口道斷面按進出口道車道寬和車道數(shù)設(shè)計 路段斷面按路段車道寬度和車道數(shù)設(shè)計； 公交?？空緮嗝?/p>

9、按路段斷面加停靠站寬度設(shè)計； 路段接入口斷面按路段斷面加接入車道寬度設(shè)計。 。,道路斷面資源優(yōu)化設(shè)計,路段接入交通設(shè)計,左轉(zhuǎn)出待行空間,單位出入口,左轉(zhuǎn)待行，尋找可穿越間隙，減少對主線交通的干擾,左轉(zhuǎn)進待行空間,道路斷面資源優(yōu)化設(shè)計,多功能道路橫斷面形式適應(yīng)多功能交通之需求,理念：降低車速、提供臨時停車、設(shè)計左出待行區(qū),改善沖突的交通安全設(shè)計,發(fā)現(xiàn)沖突,采取措施,視距,措施起效,增加達到?jīng)_突點距離：設(shè)計控制,減少制動時間：降速,交通沖突過程分析,減少交通沖突,混合交通沖突引發(fā)事故,時空隔離,提早發(fā)現(xiàn),改善視距,降低車速,增加制動距離,減輕事故后果,慢行交通一體化,優(yōu)化信號控制,交通安全設(shè)施,交

10、通渠化設(shè)計,交通標志標線,柔性隔離護欄,改善沖突的交通安全設(shè)計,改善沖突的交通安全設(shè)計,交通渠化設(shè)計,改善沖突的交通安全設(shè)計,交通標志標線,降低機動車運行車速、減小噪聲干擾和空氣污染 常用于居住區(qū)、生活區(qū)內(nèi)部道路或低等級道路,設(shè)置視覺障礙,人行橫道減速臺,蛇形道路,道路寬度縮窄,改善沖突的交通安全設(shè)計,優(yōu)化信號控制,優(yōu)化綠燈間隔時間,右轉(zhuǎn)機動車控制(RTOR),綠閃和倒計時器與交通安全關(guān)系,選擇合理的交叉口管制形式,最短綠燈時間及行人過街時間,交通信號燈具的設(shè)計,右轉(zhuǎn)機動車紅燈控制 直行相位綠燈初期，設(shè)置右轉(zhuǎn)機動車紅燈控制,右轉(zhuǎn)機動車控制,交通信號燈具設(shè)計,交通安全設(shè)計,變化路面鋪裝降低車速,4. 交通設(shè)計經(jīng)典案例,降低行駛速度,交通安全對策,智慧,我們身邊的交通設(shè)計,最小的工程改善交通以廈門蓮坂環(huán)交為例（交通設(shè)計節(jié)省5000萬立交投資）,以廈門蓮坂環(huán)交為例拆除環(huán)島,41,以廈門蓮坂環(huán)交為例建立交方案,兩相位信號控制； 左轉(zhuǎn)交通流將經(jīng)過二次通行信號才能通過交叉口； 科學(xué)的信號配時。,對左轉(zhuǎn)交通流實行二次通過交叉口的控制與管理,2004年廈門蓮坂改造后,出行者在交叉口行為特性,混合交通優(yōu)化設(shè)計自行車與行人一體化,物理空間上的解藕（點）在交叉口的處理,交叉口混合交通流沖突分析,非機動車與行人是/否一個平面,混合交通處理提高交通流有序性和安全性,改善