謝勇

摘 要：車道劃分和交叉口入口通道化是道路設(shè)計(jì)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(jì)中，通常根據(jù)道路等級(jí)，紅線寬度和相關(guān)計(jì)劃結(jié)合定性分析和工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)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(guò)程。本文基于當(dāng)前交通量調(diào)查，長(zhǎng)期交通量預(yù)測(cè)，道路飽和度和路口延誤計(jì)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(jì)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(cè);飽和度;延誤

1 城市道路設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要問題

我國(guó)城市道路設(shè)計(jì)過(guò)程中最大的問題是大多數(shù)道路工程只是設(shè)計(jì)。道路設(shè)計(jì)沒有與其他職業(yè)，城市規(guī)劃，經(jīng)濟(jì)效益，運(yùn)營(yíng)和維護(hù)相結(jié)合，協(xié)調(diào)性不強(qiáng)。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

對(duì)設(shè)計(jì)意圖的理解和表達(dá)有限。當(dāng)前，大多數(shù)道路設(shè)計(jì)都是基于二維設(shè)計(jì)的，因此復(fù)雜的三維道路和城市空間無(wú)法得到充分體現(xiàn)，也無(wú)法適應(yīng)人類的認(rèn)知和思維習(xí)慣。在當(dāng)前的項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師的思想和設(shè)計(jì)要點(diǎn)無(wú)法得到有效表達(dá)。大多數(shù)設(shè)計(jì)文檔都是平面顯示的，而一些輔助項(xiàng)目?jī)H包含文字說(shuō)明。對(duì)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(shuō)明，則由于現(xiàn)場(chǎng)通信失敗而造成經(jīng)濟(jì)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(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜和系統(tǒng)的工作，需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域之間的密切合作。目前，道路設(shè)計(jì)領(lǐng)域是根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)和軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。有許多接口和設(shè)計(jì)過(guò)程。幾乎所有信息和數(shù)據(jù)都是手動(dòng)傳遞的，很難實(shí)現(xiàn)信息的集成和自動(dòng)傳輸。

統(tǒng)一。城市道路設(shè)計(jì)涉及許多信息管理任務(wù)，項(xiàng)目信息與專家之間存在差異。過(guò)去，道路項(xiàng)目管理過(guò)程僅需要對(duì)此信息進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，而提取復(fù)雜信息則相對(duì)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(duì)簡(jiǎn)單，道路的設(shè)計(jì)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(shì)在于它可以協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)氐缆讽?xiàng)目中的分工，減少信息通信和存儲(chǔ)時(shí)間，并使工作更加方便。道路設(shè)計(jì)的參與者很多，信息經(jīng)常被傳遞，如果在此過(guò)程中協(xié)調(diào)各種任務(wù)，則共享項(xiàng)目信息會(huì)很有幫助[1]。借助BIM技術(shù)，您可以隨時(shí)發(fā)送和接收信息，并且可以通過(guò)首次發(fā)現(xiàn)道路設(shè)計(jì)中的漏洞和問題來(lái)積極響應(yīng)?？蓧嚎s性。城市道路設(shè)計(jì)中的高信息含量使項(xiàng)目管理更加困難。 BIM技術(shù)使信息的合并和壓縮過(guò)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(jìn)行流量調(diào)查時(shí)，必須為每種模式分別繪制統(tǒng)計(jì)信息，并且必須根據(jù)CJJ? 37-2012（2016版）《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，將小型汽車用作計(jì)算等價(jià)物。

3 交通預(yù)測(cè)

除了進(jìn)行交通預(yù)測(cè)外，背景交通量（主要是指經(jīng)過(guò)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(xiàng)目）。道路設(shè)計(jì)過(guò)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(xiàng)目的類型有關(guān)。根據(jù)CJJ/T? 141—2010 《建設(shè)項(xiàng)目交通影響評(píng)價(jià)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，住宅，商業(yè)，服務(wù)，辦公室，會(huì)場(chǎng)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(xiàng)目都具有相應(yīng)的高峰小時(shí)行駛率。

4 節(jié)服務(wù)水平計(jì)算

路段的服務(wù)水平通常通過(guò)路段的實(shí)際流量和路段相對(duì)于路段設(shè)計(jì)能力的飽和度來(lái)評(píng)估。

4.1 確定車道校正因子[n']

在1條車道的情況下，車道號(hào)校正因子[n']為1，在2條車道的情況下，車道號(hào)校正因子[n']為1.87，在3條車道的情況下，車道號(hào)校正因子[n' ]是2.60，如果車道號(hào)校正因子[n']為3.20，則有24個(gè)車道。

4.2 路段飽和度計(jì)算與評(píng)估

截面飽和度=[實(shí)際通道截面設(shè)計(jì)能力]

有關(guān)將道路段的服務(wù)級(jí)別劃分為四個(gè)級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)參閱美國(guó)運(yùn)輸研究委員會(huì)《道路通行能力手冊(cè)》。

5 路口服務(wù)水平

交叉路口的服務(wù)水平通常由兩個(gè)指標(biāo)評(píng)估：交叉路口飽和度和每輛車的信號(hào)控制延遲。如果延遲和飽和的服務(wù)級(jí)別不匹配，則延遲的服務(wù)級(jí)別優(yōu)先。

5.1 飽和度計(jì)算

飽和度是實(shí)際每小時(shí)交通量與路口通行能力之比。

有關(guān)公式中每個(gè)參數(shù)的含義，請(qǐng)參閱美國(guó)運(yùn)輸研究委員會(huì)《道路通行能力手冊(cè)》。

有關(guān)信號(hào)交叉口的汽車服務(wù)水平的分類標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)參閱《建設(shè)項(xiàng)目交通影響評(píng)價(jià)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的表B.0.1，分為六個(gè)級(jí)別：A，B，C，D，E和F。

6 BIM技術(shù)設(shè)計(jì)理念在城市道路設(shè)計(jì)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(jì)部門收到的地形圖需要通過(guò)BIM軟件轉(zhuǎn)換為三維地面模式，作為二維測(cè)量和地圖，而設(shè)計(jì)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(xiàng)目區(qū)域。交通，景觀節(jié)點(diǎn)，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(guò)拼接和合并來(lái)實(shí)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(jì)人員可以在BIM軟件中生成動(dòng)態(tài)更新的交互式計(jì)劃，配置文件和交叉路模式?？梢栽贐IM軟件和內(nèi)置組件中及時(shí)查看設(shè)計(jì)結(jié)果。您可以根據(jù)常見的設(shè)計(jì)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(jì)回旋處，對(duì)交通標(biāo)志和道路標(biāo)記進(jìn)行智能布局，或者根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建獨(dú)特的組件。施工圖和注釋始終是最新的，因此設(shè)計(jì)師可以專注于設(shè)計(jì)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(guò)視線等因素確定路線設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。由于道路模式分析功能相對(duì)簡(jiǎn)單，因此有必要通過(guò)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(lái)全面分析模式。

（1）地理和高程分析模塊。通過(guò)輸入和識(shí)別先前的海拔和地質(zhì)條件，BIM軟件會(huì)根據(jù)海拔閾值和地質(zhì)鉆孔測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)設(shè)置顏色，從而實(shí)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(jì)。模式完成后，BIM軟件會(huì)自動(dòng)檢測(cè)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(shì)，基于BIM? 5D（三維對(duì)象，進(jìn)度，成本）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，您可以建立與施工成本相關(guān)的數(shù)據(jù)的時(shí)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(xiàng)目的實(shí)際成本。

6.4 BIM模式信息共享

未來(lái)，模式共享是一種趨勢(shì)，相關(guān)權(quán)利管理將逐漸體現(xiàn)在合同和實(shí)踐中。傳統(tǒng)的國(guó)內(nèi)系統(tǒng)阻礙了BIM的發(fā)展，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的建模越來(lái)越注重空間結(jié)構(gòu)，并且該模式無(wú)法應(yīng)用于施工階段以及后續(xù)的運(yùn)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(lái)越好。完整的BIM模式實(shí)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(kù)，其中數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的使用功能的關(guān)鍵。當(dāng)前，用于上游設(shè)計(jì)的BIM道路模式并不多，但是由于設(shè)計(jì)和構(gòu)造的目的不同，它們的數(shù)據(jù)也不同，并且BIM每個(gè)模塊和組件的精度要求也不同。在施工運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段的早期，應(yīng)充分利用共享的設(shè)計(jì)結(jié)果，并應(yīng)將BIM模式用于內(nèi)部控制。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)交通量的調(diào)查和預(yù)測(cè)來(lái)計(jì)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(jì)過(guò)程使結(jié)果更加科學(xué)合理。同時(shí)，對(duì)流量調(diào)查和整個(gè)過(guò)程的計(jì)算提出了更高的要求，設(shè)計(jì)人員必須投入更多的時(shí)間和精力。

參考文獻(xiàn)：

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