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.