謝勇
摘 要:車道劃分和交叉口入口通道化是道路設(shè)計的重中之重,合理性直接影響道路功能的性能。在老化道路的改建設(shè)計中,通常根據(jù)道路等級,紅線寬度和相關(guān)計劃結(jié)合定性分析和工作經(jīng)驗來確定車道數(shù)和通道的通道化,但是缺乏科學(xué)的定量分析過程。本文基于當(dāng)前交通量調(diào)查,長期交通量預(yù)測,道路飽和度和路口延誤計算,指導(dǎo)車道劃分和交叉口入口通道化在舊路改造設(shè)計中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:定量分析;交通量調(diào)查;交通量預(yù)測;飽和度;延誤
1 城市道路設(shè)計過程中的主要問題
我國城市道路設(shè)計過程中最大的問題是大多數(shù)道路工程只是設(shè)計。道路設(shè)計沒有與其他職業(yè),城市規(guī)劃,經(jīng)濟效益,運營和維護相結(jié)合,協(xié)調(diào)性不強。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
對設(shè)計意圖的理解和表達(dá)有限。當(dāng)前,大多數(shù)道路設(shè)計都是基于二維設(shè)計的,因此復(fù)雜的三維道路和城市空間無法得到充分體現(xiàn),也無法適應(yīng)人類的認(rèn)知和思維習(xí)慣。在當(dāng)前的項目建設(shè)過程中,設(shè)計師的思想和設(shè)計要點無法得到有效表達(dá)。大多數(shù)設(shè)計文檔都是平面顯示的,而一些輔助項目僅包含文字說明。對施工圖的主觀理解是不同的。特別地,在建筑單元的情況下,如果未詳細(xì)描述技術(shù)說明,則由于現(xiàn)場通信失敗而造成經(jīng)濟損失的可能性很高,并且由于不正確的圖紙而導(dǎo)致安全事故的可能性很高。
城市道路設(shè)計是一項非常復(fù)雜和系統(tǒng)的工作,需要設(shè)計實驗室內(nèi)各個領(lǐng)域之間的密切合作。目前,道路設(shè)計領(lǐng)域是根據(jù)自己的專業(yè)知識和軟件平臺進行設(shè)計的。有許多接口和設(shè)計過程。幾乎所有信息和數(shù)據(jù)都是手動傳遞的,很難實現(xiàn)信息的集成和自動傳輸。
統(tǒng)一。城市道路設(shè)計涉及許多信息管理任務(wù),項目信息與專家之間存在差異。過去,道路項目管理過程僅需要對此信息進行簡單分析,而提取復(fù)雜信息則相對困難。在BIM技術(shù)的背景下,信息結(jié)構(gòu)格式是統(tǒng)一的,因此可以在相同的工程模式中重用,并且數(shù)據(jù)創(chuàng)建和修改相對簡單,道路的設(shè)計和建設(shè)有許多利益相關(guān)者,而且各種任務(wù)的性質(zhì)是相交的,因此難以管理。 BIM技術(shù)的優(yōu)勢在于它可以協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)氐缆讽椖恐械姆止ぃ瑴p少信息通信和存儲時間,并使工作更加方便。道路設(shè)計的參與者很多,信息經(jīng)常被傳遞,如果在此過程中協(xié)調(diào)各種任務(wù),則共享項目信息會很有幫助[1]。借助BIM技術(shù),您可以隨時發(fā)送和接收信息,并且可以通過首次發(fā)現(xiàn)道路設(shè)計中的漏洞和問題來積極響應(yīng)??蓧嚎s性。城市道路設(shè)計中的高信息含量使項目管理更加困難。 BIM技術(shù)使信息的合并和壓縮過程更加方便,信息通信的效率非常高。
2 交通量調(diào)查車型換算
在路段和交叉路口進行流量調(diào)查時,必須為每種模式分別繪制統(tǒng)計信息,并且必須根據(jù)CJJ? 37-2012(2016版)《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,將小型汽車用作計算等價物。
3 交通預(yù)測
除了進行交通預(yù)測外,背景交通量(主要是指經(jīng)過的交通量,其中大部分是由汽車數(shù)量的增加引起的)也必須考慮誘發(fā)的交通量(由新的建設(shè)項目)。道路設(shè)計過程考慮了背景交通,并忽略了誘導(dǎo)交通。誘導(dǎo)的交通量主要與土地使用的性質(zhì)和建設(shè)項目的類型有關(guān)。根據(jù)CJJ/T? 141—2010 《建設(shè)項目交通影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,住宅,商業(yè),服務(wù),辦公室,會場和花園,醫(yī)療,學(xué)校,交通和工業(yè)等各種類型的建設(shè)項目都具有相應(yīng)的高峰小時行駛率。
4 節(jié)服務(wù)水平計算
路段的服務(wù)水平通常通過路段的實際流量和路段相對于路段設(shè)計能力的飽和度來評估。
4.1 確定車道校正因子[n']
在1條車道的情況下,車道號校正因子[n']為1,在2條車道的情況下,車道號校正因子[n']為1.87,在3條車道的情況下,車道號校正因子[n' ]是2.60,如果車道號校正因子[n']為3.20,則有24個車道。
4.2 路段飽和度計算與評估
截面飽和度=[實際通道截面設(shè)計能力]
有關(guān)將道路段的服務(wù)級別劃分為四個級別的標(biāo)準(zhǔn),請參閱美國運輸研究委員會《道路通行能力手冊》。
5 路口服務(wù)水平
交叉路口的服務(wù)水平通常由兩個指標(biāo)評估:交叉路口飽和度和每輛車的信號控制延遲。如果延遲和飽和的服務(wù)級別不匹配,則延遲的服務(wù)級別優(yōu)先。
5.1 飽和度計算
飽和度是實際每小時交通量與路口通行能力之比。
有關(guān)公式中每個參數(shù)的含義,請參閱美國運輸研究委員會《道路通行能力手冊》。
有關(guān)信號交叉口的汽車服務(wù)水平的分類標(biāo)準(zhǔn),請參閱《建設(shè)項目交通影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的表B.0.1,分為六個級別:A,B,C,D,E和F。
6 BIM技術(shù)設(shè)計理念在城市道路設(shè)計中的主要應(yīng)用
6.1 處理原始地理信息
在大多數(shù)情況下,從設(shè)計部門收到的地形圖需要通過BIM軟件轉(zhuǎn)換為三維地面模式,作為二維測量和地圖,而設(shè)計師必須收集建筑物。在相關(guān)部門,結(jié)構(gòu),管道和管道的項目區(qū)域。交通,景觀節(jié)點,氣象和水文學(xué),地質(zhì)條件,規(guī)劃數(shù)據(jù)等多維信息將導(dǎo)入到BIM軟件中。有必要采用一種在系統(tǒng)中分離和合并元素的方法,并通過拼接和合并來實現(xiàn)模式。
6.2 道路模式的建立
輸入原始數(shù)據(jù)模式后,設(shè)計人員可以在BIM軟件中生成動態(tài)更新的交互式計劃,配置文件和交叉路模式。可以在BIM軟件和內(nèi)置組件中及時查看設(shè)計結(jié)果。您可以根據(jù)常見的設(shè)計規(guī)范(包括駕駛道路,人行道,溝渠和復(fù)雜的車道組件)更快地設(shè)計回旋處,對交通標(biāo)志和道路標(biāo)記進行智能布局,或者根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建獨特的組件。施工圖和注釋始終是最新的,因此設(shè)計師可以專注于設(shè)計優(yōu)化。
6.3 BIM模式分析
據(jù)我了解,目前大多數(shù)BIM軟件都在道路模式的系統(tǒng)仿真分析中基于路線使用3D漫游,并通過視線等因素確定路線設(shè)計的優(yōu)缺點。由于道路模式分析功能相對簡單,因此有必要通過更深入地分析道路的相關(guān)模塊并充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)來全面分析模式。
(1)地理和高程分析模塊。通過輸入和識別先前的海拔和地質(zhì)條件,BIM軟件會根據(jù)海拔閾值和地質(zhì)鉆孔測量數(shù)據(jù)自動設(shè)置顏色,從而實現(xiàn)地形和地質(zhì)的三維可視化。(2)道路模式與環(huán)境分析模塊。周圍的建筑物,水,軌道,管道和其他因素嚴(yán)重影響道路的路徑選擇和垂直設(shè)計。模式完成后,BIM軟件會自動檢測建筑物邊界,清除高度,土地拆除,管道碰撞檢查等。(3)成本分析模塊。BIM軟件在工程成本管理方面具有巨大優(yōu)勢,基于BIM? 5D(三維對象,進度,成本)關(guān)系數(shù)據(jù)庫,您可以建立與施工成本相關(guān)的數(shù)據(jù)的時間,空間和成本維度關(guān)系。并且數(shù)據(jù)處理可以達(dá)到模式,較小的建設(shè)水平使成本分析更加有效并且更接近項目的實際成本。
6.4 BIM模式信息共享
未來,模式共享是一種趨勢,相關(guān)權(quán)利管理將逐漸體現(xiàn)在合同和實踐中。傳統(tǒng)的國內(nèi)系統(tǒng)阻礙了BIM的發(fā)展,設(shè)計實驗室的建模越來越注重空間結(jié)構(gòu),并且該模式無法應(yīng)用于施工階段以及后續(xù)的運維。人們相信,隨著BIM標(biāo)準(zhǔn)的逐步建立,基于BIM的協(xié)作應(yīng)用程序?qū)㈦S著它們的深入發(fā)展而越來越好。完整的BIM模式實際上是包含各種類型的信息和數(shù)據(jù)的高度集成的數(shù)據(jù)庫,其中數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)不同級別的使用功能的關(guān)鍵。當(dāng)前,用于上游設(shè)計的BIM道路模式并不多,但是由于設(shè)計和構(gòu)造的目的不同,它們的數(shù)據(jù)也不同,并且BIM每個模塊和組件的精度要求也不同。在施工運營和維護階段的早期,應(yīng)充分利用共享的設(shè)計結(jié)果,并應(yīng)將BIM模式用于內(nèi)部控制。
7 結(jié)束語
本文通過交通量的調(diào)查和預(yù)測來計算路段的飽和度,交叉路口的飽和度和延誤,為車道劃分和入口通道化提供數(shù)據(jù)支持,并且定量和定性分析相結(jié)合的設(shè)計過程使結(jié)果更加科學(xué)合理。同時,對流量調(diào)查和整個過程的計算提出了更高的要求,設(shè)計人員必須投入更多的時間和精力。
參考文獻(xiàn):
[1]任福田,譯.美國交通研究委員會.道路通行能力手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.
[2]王煒.交通工程學(xué)[M].東南大學(xué)出版社,2000.