基于功能分析的城市道路交通方案分阶段技术评价与决策研究

Based on the function analysis theory and network reliability analysis theory of the urban roads, it conducts the phased technology evaluation and decision methods research on the urban road network planning, design, management and maintenance program; Obtains the structural and traffic information of the road units and cross units in different phases by means of the data collection, the field investigation and TRANSIMS microscopic simulation; Carries the research on the giant network reliability analysis theory based on the GIS technology, the grid analysis and random simulation; Researches the evaluation system of the access function of the expressways, the traffic function of the main roads, the distribution function of the secondary roads, and the service function of the collecting roads; Studies the calculating and the practicing methods on the unit topology important degree, structural important degree, traffic important degree and maintaining important degree in different phases; Studies the technical evaluation methods on the topology scheme of the road network planning stage, the structural project of the road design stage, the traffic planning scheme of the traffic management stage, and the maintenance scheme of the municipal maintaining stage; Provides the quantitative basis for the scheme comparison, optimization and decision of the road planning and design departments, the traffic management departments, and the municipal management departments; Provides the strong technical supports for the road and traffic functions guarantee and sustainable development of the urban roads.

基于城市道路的功能分析理论和路网可靠性分析理论，进行城市路网的规划、设计、管理以及维护方案的分阶段技术评价与决策方法研究。采用资料搜集、现场调查和TRANSIMS微观模拟相结合的方法获取城市路段单元、交叉单元不同阶段的结构信息与交通信息；进行基于GIS技术、网格分析技术和随机模拟技术的大型网络可靠性分析理论的研究；进行城市快速路通行功能、主干路交通功能、次干路集散功能和支路生活功能评价体系的研究；进行不同阶段道路单元拓扑重要度、结构重要度、交通重要度和维护重要度的计算分析与应用分析；进行城市道路网络规划阶段的路网拓扑方案、道路设计阶段的道路结构方案、交通管理阶段的交通规划方案和市政维护阶段的道路维护方案的技术评价研究；为城市道路规划设计部门、交通管理部门和市政管理部门提供方案比选，优化和决策的量化依据；为城市道路交通的功能保障和可持续发展提供坚实的技术性支持。

面向《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）首次引入的道路功能理念，进行基于可靠性理论的城市道路规划、设计、管理以及维护方案的分阶段技术评价与决策方法研究。.调查、统计城市路段和交叉单元的结构与交通信息，研究基于GIS、网格分析和蒙特卡罗的路网系统可靠度算法。.分别以连续通行、交通作为快速路和主干路功能可靠度的分析基础；以“支路车流经次干路汇集向主干路”和“主干路车流经次干路分散到支路”为对象，提出次干路集散功能可靠度。构建相应数学模型，评价各级道路功能实现的概率测度。支路交通组织以绕行指数为服务功能的量化指标，并应具有一定的运行速度，以配合实现路网交通功能。.规划设计阶段，针对城市道路网络衔接规划中的越级交叉问题，进行模拟测试和敏感性分析。结果表明：非相邻等级道路的衔接交叉，导致干路网络系统交通功能降低；而不完善的支路网络系统，使道路服务功能降低。以高德交通数据为基础，发现道路状态相关性规律：主-主、主-次、主-支状态相关单元的平行距离均服从对数正态分布；但主-次、主-支相关单元平行距离的85分位值接近，实际路网中次干路和支路功能分工不够明确。进而确定道路间距为：主干路以95规范中的上限值为参考；考虑密度、级配和相关性，两主干路间宜设置1-2条次干路；主干路和支路间距以增加支路密度、减小相关性为主，可取200m或300m。.交通运行阶段，研究城市道路上公交运行可靠性评价指标体系，提出考虑运行可靠性的越站调度方法。引入非机动车辆的干扰影响，构建公交站点处的车辆服务时间、停靠时间，以及单个停靠车位的通行能力计算模型。基于路网系统可靠度分析，提出分阶段实施黄标车限行的策略。.施工和维护阶段，分析地铁站点施工对城市道路网络系统可靠度的影响；构建单元概率重要度算法，识别施工期间路网中的瓶颈路段。此外，提出基于路面破坏指数亦或路段单元（修正）概率重要度的道路维护、震后修复策略，以路网系统可靠度提升作为主评价依据，进行方案比较。