清凉门隧道-水西门隧道交织区通行能力分析文献综述
- 研究背景
与发达国家相比，我国对互通式立交交织区的通行能力研究较少。互通式立交的设计人员在对匝道和主线设计时-般对交织区的通行能力问题考虑得较少，加上我国对高速公路的交织区重视度不够，随着高速公路建设迅猛的发展，使得我国在立交交织区方面的规划设计没能与实际情况相符。但随着我国综合实力的不断壮大，国民生产总值和人均国民收入的不断提高，我国的交通运输事业在2008年的金融危机剌激下得到了空前迅猛的发展,高速公路总里程已跃居全球第二位。在迅速发展的经济带动下，人们对道路的需求逐渐增加，对交通基础设施的要求也越来越高。如何完善交通管理，发掘新的交通设施潜力，以缓解我国目前对交通实施紧张的供求关系，是各级交通运输管理部门亟待解决的问题。
- 国外研究概况
国外对交织区通行能力的研究方法主要有图表法、回归分析法、分析程序、模型模拟法。美国是最早开始在道路通行能力方面进行研究的国家。1950年，美国交通工程师协会(AASHTO)出版了第一版《道路通行能力手册》(Highway CapacityManual), HCM1950作为分析交织区的第一个方法，建立了交织区分析的基本概念以及为今后的研究提供了基础。但是，因为在道路通行能力手册里应用于标定和建立分析方法的数据绝大多数是1948年所收集的，并且数据点较为稀疏，对交织区与匝道连接点的分析方法所得到的结果并未到预期效果，所以该方法已没有使用。1965年修订后出版的HCM1965问世，HCM1965中 把交织区分成了两类，即简单交织与多重交织区。随继1985年出版了第三版HCM，与第一版和第二版本相比较，第三版不仅增加了对高等级公路、人行道、无信号交叉口以及自行车道的通行能力研究，而且更加详细的介绍了公路、城市道路等的通行能力。最新出版的《HCM2000》 , 它在对不同交通条件下的道路、交叉口的通行能力进行了新的修改，而且增加了车辆安全设施、ITS等内容。HCM2000将交织区分为A型、B型、C型三种类型。使用通行能力定义交织为:交通流的密度在27pc/km/1n (当量小客车/公路/车道)以上。交织区的通行能力根据交织区结构、交通量比、交织区长度和自归流车速等参数计算的。HCM2000的出版使通行能力手册更加的全面和完善，而最新版的HCM2010正E在编著中。
1986年, Fazio和Rouphai1将换车道变量引用到回归方程中用以预测交织和非交织车辆的速度。在Fazio和Rouphail对换车道的变量的相关介绍中指出，变换车道的凸显特征是它能在对交通量和交织区构造类型不限制的情况下应用到任何测试点。但是，该研究主要针对的是车速估计交织区的服务水平，而车速对交通流变化的监测是不灵敏的。
2002年，Alexander Skabardonis采 用CORSIM模型详细介绍了在交织区的8个调查点的实际模拟情况。他认为车辆跟随的灵敏度、通过交织区的直行车辆以及车道变换强调因素等参数对CORSIM仿真模型的结果有显著的影响。CORSIM模型的优点在于能通过参数校准使预测值和观测值得到很好的拟合。
2003年，Lertworawanich对交织区通行能力的估计以及交织区类型分类提出了新的建议，其中提出通过运用线性规划技术和间隙接受理论对各种构型交织区的通行能力进行建模。线性规划方法用于对通行能力的估计，其约束条件为基本路段的通行能力;而问隙接受理论用于解释交织区内的车道交换行为;交通流率和期望的交换车道车辆数则用于估计交织区的通行能力。
Wardrop研究的交织运行分析是英国最古老、最典型的例子，并产生过重大的影响。他利用了大量的实验数据作为理论的基础，借鉴了HCM1965 内的研究方法，并建立了Wardrop公式，这个公式主要应用于环形交叉口交织运行分析。随着人们对交织区的重视，许多对不同情况下的交织运行研究都是基于Wardrop公式
- 国内研究概况
国内在对交织区交通运行特性方面的研究起步较晚。大部分的高等级道路和城市道路在对互通式立交、环形平面交叉口处的设计时经常忘记考虑交织区的交通流特性，即使设计人员知道交织区设计不合理是交通拥堵的主要原因，但是没有权威的规范要求，也会忽视这方面的问题。因此，我国需要借鉴美国对交织区的研究成果，同时也需要学习美国对交织区运行特性的重视态度，加强对交织区的研究，将对交织区的通行能力和服务水平的要求写入规范是目前至关重要的事。我国主要是对环形平面交叉口的交通运行特性进行了大量的研究。在这之前，国内一直是借鉴英国的Wardrop公式。之后，东南大学的徐吉谦教授使用穿插理间隙论对环形对环形交叉口的通行能力进行了分析，他的研究成果对环形交叉口通行能力的提高起到了明显的作用。
2000年，陈金川通过大量实测数据，对我国交织区车辆运行特性进行了分析，针对我国道路系统中的交织区设施在通行能力研究的基础上提出了交织区理论分析模型。在他的研究中提出了有效车头时距这一新的概念，即大于交织车辆进行交织时所需的可接受间隙的最小的一切车头时距称之为有效车头时距。通过存在于交通流中的一切有效车头时距来确定交织区车流中极限理想的最大交织车辆数的可接受间隙，从而进一步确定极限理想车道流率，而最终所确定的极限理想车道流率只考虑了间隙的接受能力。在陈金川所研究的方法的第二部分介绍了因为有效车头时距利用不正确所造成的对极限理想流率的折减，讨论得出两部分构成的模型公式，进一步确定给定条件交织区的理论通行能力，即可能合情合理实现的最大流率。
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