基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法

摘要

本发明公开了一种基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法，包括下列步骤：交通调查与统计，分析速度均方差的分布情况，并确定驾驶员对各类速度均方差的可接受程度；建立平顺度计算模型，并确定临界平顺度值；仿真软件选取与标定；建立交通仿真模型；确定关键点，关键点是指检测速度的关键位置；根据对理想状态和实际状态的仿真所获得的速度数据，分别计算均方差，然后获得平顺度；不断增大出入口最小间距值，进行微观交通仿真，确定相应条件下的平顺度，直到平顺度满足临界平顺度要求时，其相应的出入口最小间距即为最小出入口间距。本发明的方法能更好的反映快速路的服务水平，为确定快速路出入口间距提供了一个合理的设计方案。

权利要求

1.一种基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法，利用多个地点车速检测器采集关键节点的速度，利用计算机系统中的数据模型对交通调查数据进行分析和处理，最终得出快速路的出入口最小间距，其特征在于：所述计算机系统中至少包括有平顺度的计算模型和道路模型，包括如下步骤：步骤一、对各类道路交通条件下的速度均方差进行交通调查，分析速度均方差的分布情况；

步骤二、根据速度均方差的分布情况，建立平顺度的计算模型：

-αx

y=e （1）

公式（1）中：

α为驾驶员的驾驶特性相关参数，α是以实际调查得到的车速均方差分布特征值对应的平顺度值计算得到的，α在0.05～0.1之间；

x为速度均方差，单位km/h，当道路条件确定的情况下，驾驶员驾驶车速分布的均方差值，其值越小，表明该道路条件的平顺性越好；

y为平顺度，在0～1之间，当平顺度为1时速度均方差为0，此为最理想情况；

速度方差越大，平顺度越低，平顺性越差；根据该平顺度的计算模型，确定临界平顺度值，即：将实地调查中得到的30百分位车速均方差对应的平顺度值作为临界平顺度；

步骤三、根据交通仿真需求选择交通仿真软件，并结合现场调查数据进行交通仿真软件的参数标定，其参数标定的条件是：仿真车速均方差与实测车速均方差之间的误差小于或等于5％，并确定出入口最小间距初值为100m；

步骤四、建立道路模型包括建立基础路网并确定输入和输出参数；

所述的基础路网至少包括：主路车道数、辅路车道数、出入口渠化形式；

所述的输入参数至少包括：主路直行流量、出口流量、入口流量、辅路直行流量、主路期望车速、辅路期望车速、出口车辆临界间隙、入口车辆临界间隙、交织区临界间隙；

所述的输出参数至少包括：关键节点的速度、出口的平均速度，入口的平均速度、交织段的平均速度；

步骤五、将所述的多个地点车速检测器设置在关键节点处，以准确地确定在各类组合情形下出入口的平顺度，其中，所述关键节点是指检测速度的关键位置，所述关键节点包括所有特征点，即：减速渠化段起点、出口起点、出口终点、入口起点、入口终点、入口加速段终点；另外，在上述各关键节点之间以10米为间隔均布地点车速检测器；除此之外，在首尾关键节点的上下游100米范围内以25米为间隔均布地点车速检测器；

步骤六、以所确定的道路为基础，分别确定仿真理想状态和仿真各类组合情形的路段状态下的速度均方差值；

步骤七、根据步骤六得到的速度均方差值，利用平顺度计算模型得出平顺度值，判断该平顺度是否满足临界平顺度要求，若满足要求，执行步骤八；否则，以当前出入口最小间距值为基础递增一个步长后，返回步骤四，重新进行微观交通仿真；其中的步长根据出入口组合类型不同在20m～100m范围内选取；

步骤八、此时所对应的出入口最小间距即为确定的最小出入口间距。

2.根据权利要求1所述的一种基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法，其中，步骤三中：所述的交通仿真软件选用VISSIM或TransModeler。

说明书

基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种交通工程设计系统，尤其涉及一种基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法。

背景技术

[0002] 快速路是缓解大城市交通拥堵的主要工程措施之一，目前国内已建成较完善的快速路系统的城市主要有北京、上海、广州、天津、深圳等。尽管我国快速路的建设和研究已取得了一定成果，但仍然有许多问题有待进一步解决，如如何确定城市快速路出入口最小间距等。

[0003] 快速路出入口间距指快速路出入口(包括匝道式出入口、地道式出入口、平面式出入口)楔形端端部之间的距离。出入口最小间距指满足一定的驾驶条件、交通安全和服务水平下两相邻出入口之间必须保持的最小距离。城市快速路出入口最小间距是进行快速路系统布局时需要考虑的重要因素之一。快速路出入口间距过长，车辆进出快速路不方便，影响快速路交通功能的发挥；出入口间距过短，车辆进出频繁，使得出入口区域交通紊乱，降低了快速路系统的通行能力，更甚者使得车辆进出快速路困难，易造成局部交通拥堵。因此，确定合理的快速路出入口最小间距对提高我国快速路系统建设水平具有重要意义。

[0004] 关于城市道路快速路出入口最小间距国内已进行了一定研究，研究成果主要体现在《城市快速路设计规程》、《城市道路交叉口规划规范》(报批稿)以及一些科研论文中，例如：作者为陈绍宽等发表于《系统仿真学报》2010年05期的名称为《基于DEA/AHP的快速路出入口间距仿真评价方法研究》的论文中，提出一种评价快速路出入口间距合理性的方法，在交通仿真模型基础上，引入DEA/AHP二阶段评价过程，该方法虽然对交通问题进行真实地再现分析，克服了传统评价过程中存在的指标非均一性、量纲不统一以及指标权重确定过于主观的缺点；通过不同设置形式出入口的仿真案例分析，获得与既有文献中计算值基本吻合的结果。但该方法主要从交通效率的各项指标出发，如通行能力、平均速度、延误时间、排队长度等，没有考虑由于出入口的不合理设置而导致驾驶员频繁变换车道和加减速对驾驶平顺性方面的影响。再如：作者为王进、杨晓光于2010年5月发表于《城市交通》第8卷第3期上的名称为《平面式快速路出入口最小间距研究》中参照相关规范，结合平面式快速路出入口特征，对四类出入口组合的出入口间距组成要素进行了深入分析，得到了平面式快速路出入口最小间距的计算方法。该计算方法以快速路主线车道数、主线流量、出入口流量、辅道流量为输入条件，计算满足一定服务水平下的出入口最小间距值。该方法将出入口的各组成要素独立考虑，没有深入分析这些要素相互组合之后对快速路出入口交通运行效果的整体影响。综上，现有的研究方法主要可分为经验计算法和模型分析法两种，前者以工程实践经验为主，后者以《道路通行能力手册》中相关分析方法为主。

[0005] 平顺性是指车辆运行过程中，保持某一稳定状态行驶的连续性，一般用同一时间内道路各断面的速度均方差来表示，反映的是道路特性而不是单车特性。对进行车辆平顺性研究的本质是对车辆在各类道路条件下行驶过程中车速变化的描述，其目的是寻求道路设计(如出入口布局、道路线型)与平顺性的关系，为道路设计优化提供参考依据。

[0006] 以往只是从工程角度对出入口间距的确定给出了计算方法，尚未考虑出入口间距对平顺性的影响。根据实际经验，一些出入口间距设置尽管在工程上满足相关要求，但对平顺性可能考虑不足。因此从平顺性的角度确定出入口最小间距具有重要现实意义。

发明内容

[0007] 针对上述现有技术，本发明提供一种基于平顺性分析的快速路出入口最小间距确定方法。本发明是一种更科学合理的出入口最小间距确定方法。

[0008] 为了解决上述技术问题，本发明基于平顺性分析的快速路出入口最小间距确定方法予以实现的技术方案是：利用多个地点车速检测器采集关键节点的速度，利用计算机系统中的数据模型对交通调查数据进行分析和处理，最终得出快速路的出入口最小间距，其特征在于：所述计算机系统中至少包括有平顺度的计算模型和道路模型，包括如下步骤：

[0009] 步骤一、对各类道路交通条件下的速度均方差进行交通调查，分析速度均方差的分布情况；

[0010] 步骤二、根据速度均方差的分布情况，建立平顺度的计算模型：

[0011] y＝e-αx (1)

[0012] 公式(1)中：

[0013] α为驾驶员的驾驶特性相关参数，α是以实际调查得到的车速均方差分布特征值对应的平顺度值计算得到的，α在0.05～0.1之间；

[0014] x为速度均方差，单位km/h，当道路条件确定的情况下，驾驶员驾驶车速分布的均方差值，其值越小，表明该道路条件的平顺性越好；

[0015] y为平顺度，在0～1之间，当平顺度为1时速度均方差为0，此为最理想情况；

[0016] 速度方差越大，平顺度越低，平顺性越差；根据该平顺度的计算模型，确定临界平顺度值，即：将实地调查中得到的30百分位车速均方差对应的平顺度值作为临界平顺度；

[0017] 步骤三、根据交通仿真需求选择交通仿真软件，并结合现场调查数据进行交通仿真软件的参数标定，其参数标定的条件是：仿真车速均方差与实测车速均方差之间的误差小于或等于5％，并确定出入口最小间距初值为100m；

[0018] 步骤四、建立道路模型包括建立基础路网并确定输入和输出参数；

[0019] 所述的基础路网至少包括：主路车道数、辅路车道数、出入口渠化形式；

[0020] 所述的输入参数至少包括：主路直行流量、出口流量、入口流量、辅路直行流量、主路期望车速、辅路期望车速、出口车辆临界间隙、入口车辆临界间隙、交织区临界间隙；

[0021] 所述的输出参数至少包括：关键节点的速度、出口的平均速度，入口的平均速度、交织段的平均速度。

[0022] 步骤五、将所述的多个地点车速检测器设置在关键节点处，以准确地确定在各类组合情形下出入口的平顺度，其中，所述关键节点是指检测速度的关键位置，所述关键节点包括所有特征点，即：减速渠化段起点、出口起点、出口终点、入口起点、入口终点、入口加速段终点；另外，在上述各关键节点之间以10米为间隔均布地点车速检测器；除此之外，在首尾关键节点的上下游100米范围内以25米为间隔均布地点车速检测器；

[0023] 步骤六、以所确定的道路为基础，分别确定仿真理想状态和仿真各类组合情形的路段状态下的速度均方差值；

[0024] 步骤七、根据上述速度均方差值，利用平顺度计算模型得出平顺度值，判断该平顺度是否满足临界平顺度要求，若满足要求，执行步骤八；否则，以当前出入口最小间距值为基础递增一个步长后，返回步骤四，重新进行微观交通仿真；其中的步长根据出入口组合类型不同在20m～100m范围内选取；

[0025] 步骤八、此时所对应的出入口最小间距即为确定的最小出入口间距。

[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0027] (1)基于平顺性的出入口最小间距的确定。以往只是从工程角度对出入口间距的确定给出了计算方法，但尚未考虑出入口间距对平顺性的影响。根据实际经验，一些出入口间距设置尽管在工程上满足相关要求，但对平顺性可能考虑不足。因此从平顺性的角度对出入口间距进行分析能使得快速路提供更好的服务水平，更好的满足驾驶员的交通需求，提高快速路的工程设计水平。

[0028] (2)基于交通仿真的平顺度计算方法。平顺性是对行驶过程中乘员舒适性的反应，其度量指标是平顺度，一般用速度方差表示。平顺度的计算较难建立理论公式，一般现场实测行驶过程中各点的速度，通过统计学的相关方法进行计算。但是在出入口最小间距的研究过程中是无法实测这些数据的，很难对各类出入口间距进行现场实验。因此，本发明采取仿真方法进行这方面研究。交通仿真的方法可对各类交通条件进行仿真分析，成本低廉，使用方便，可靠性较高。

附图说明

[0029] 图1是本发明基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法流程图；

[0030] 图2是本发明实例现场和仿真分析的车速均方差累计频率曲线图；

[0031] 图3是本发明实例所建立的平顺度计算模型；

[0032] 图4-1是本发明实例的主路内侧车道的车速分布示意图；

[0033] 图4-2是本发明实例的辅路外侧车道的车速分布示意图；

[0034] 图5是本发明实例天津快速路东南半环(友谊路-紫金山路段)出入口示意图；

[0035] 图6是图5所示实例中所涉及路段的出入口的仿真模型示意图；

[0036] 图7是本发明实例中检测器布置示意图。

具体实施方式

[0037] 在当今社会，快速路出入口间距的确定对快速路的服务水平及通行能力具有重要影响。而平顺性是指车辆运行过程中，保持某一稳定状态行驶的连续性，包括几个要素：出入口间距、出入口位置、道路线型等，一般用同一时间内道路各断面的速度均方差来表示，反映的是道路特性而不是单车特性。本发明从微观的角度，提出了一种基于平顺性分析来确定快速路出入口最小间距的方法，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述，为了描述方便，以天津市快速路调查数据为基础，但不是限制性的。

[0038] 本发明基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法，其步骤如图1所示：

[0039] 步骤一、交通调查与统计分析：对各类道路交通条件下的速度均方差进行交通调查，分析速度均方差的分布情况，并确定驾驶员对各类速度均方差的可接受程度。利用天津市快速路交通调查数据对速度均方差进行统计分析，通过现场调查和仿真分析，得出天津市快速路行驶车速和统计量车速均方差，对车速均方差进一步进行统计分析，作累计频率曲线，如图2所示。

[0040] 步骤二、建立平顺度计算模型是根据速度均方差的分布情况，将实地调查中得到的30百分位车速均方差对应的平顺度值作为临界平顺度；通过调查数据进行分析，结合驾驶员对速度均方差的可接受程度，建立平顺度计算模型：

[0041] y＝e-αx (1)

[0042] 公式(1)中：

[0043] α是驾驶员的驾驶特性相关参数，需根据实测数据确定，以实际调查得到的车速均方差分布特征值对应的平顺度值计算得到的，α在0.05～0.1之间；

[0044] x为速度均方差(km/h)，即在一定道路条件下驾驶员驾驶车速分布的均方差值，其值越小，表明该道路条件的平顺性越好；

[0045] y为平顺度，在0～1之间；对平顺性的数学描述采用平顺度表示，平顺度是指车辆在一定交通条件下，车辆实际运行状态速度均方差的某一函数，由平顺性的基本理论可知，当车速方差较小时，平顺度较高，故可假定当车速方差为0时平顺度为1，此为最理想情况；当车速方差较大时，平顺度较低，速度方差越大，平顺度越低，平顺性越差。故可假定车速方差无穷大时平顺度为0；当车速方差较小时，对平顺性的感受较敏感；当车速方差大到一定程度时，对平顺性的敏感性变差。综合考虑以上方面，采用指数函数建立车速均方差和平顺度之间的映射关系是比较合适的。平顺度函数图形如图3所示。

[0046] 步骤三、仿真软件选取与标定：根据仿真需求选择市场上较为成熟的交通仿真软件，并结合现场调查数据进行仿真软件参数标定。

[0047] 在平顺性研究中，需要进行大量的仿真实验，仿真软件的选择非常重要。目前常用的仿真软件主要有VISSIM、TransModeler等。其中，TransModeler是美国Caliper公司为城市交通规划和仿真开发的多功能交通仿真软件包。TransModeler可以模拟从高速公路到市中心区路网道口在内的各类道路交通网络、可以详细逼真地分析大范围多种出行方式的交通流。通过与当今美国最流行的交通需求预测软件TransCAD的有机结合，TransModeler可用于未来城市规划中的交通影响的分析，对备选方案进行科学评估。它把复杂的交通仿真模型变得简单实用，是开展出行行为分析和交通管理的对策研究不可或缺的有力工具。

[0048] 在本次仿真中，需要考虑出入口间距对路径选择的影响，如在地面快速路中，当出入口形式为入-出时，如果出入口间距过短，且辅路交通状况较差，则更多车辆可能会选择主路行驶。TransModeler由于其动态路径选择模型较为成熟，成为本次仿真的首选。结合现场交通调查数据，对该仿真软件的基本参数进行了标定。

[0049] 步骤四、建立道路模型：道路模型的建立包括三个方面的内容：

[0050] (1)基础路网建立，主要包括主路车道数、辅路车道数、出入口渠化形式、出入口车道数、加速段长度、减速段长度、快速路形式、快速路等级、出入口组合模式等；

[0051] (2)确定输入参数，包括主路直行流量、出口流量、入口流量、辅路直行流量、主路期望车速、主路限制车速、辅路期望车速、辅路限制车速、出口车辆临界间隙、入口车辆临界间隙、交织区临界间隙、大车比例等；

[0052] (3)确定输出参数，包括关键节点的速度、出口的平均速度，入口的平均速度、交织段的平均速度、出口通过的车辆数、入口通过的车辆数、交织段通过的车辆数等。

[0053] 仿真分析采用的各类出入口流量状态如表1所示：

[0054] 表1仿真实验采用的流量

[0055]流量状态 I II III IV V VI
主路直行(pcu/h) 4200 4200 4200 4200 4200 4200
进主路(pcu/h) 900 750 600 450 300 150
出主路(pcu/h) 900 750 600 450 300 150
辅路直行(pcu/h) 400 400 400 400 400 400

[0056] 出入口流量的大小对出入口处平顺性的影响最为明显，为此以出入口流量大小为依据将仿真路段流量状况划分为六种状态(I、II、III、IV、V、VI)，其中流量状态I表示出入口处流量较大，此时对平顺性是较不利的，流量状态VI表示出入口流量较小，此时对出入口路段平顺性的影响也较小。六种流量状态下的流量大小值可根据车道数及当地交通状况进行适当调整。

[0057] 步骤五、确定关键点：关键节点是指检测速度的关键位置，选用不同密度(此处密度指检测器布置的间距)的地点车速检测器配置对最后的分析结果具有重要影响，地点车速检测器布置越密，越能全面的反映各点处的车速变化，如加速段起点、加速段中间各点、加速段终点等；若地点车速检测器布置过稀，则可能会忽略某些细节处的车速变化，此时所测得的平顺度一般会有所偏大。为了较为准确的确定各种组合情形下的平顺度，关键节点应包括所有特征点，即减速渠化段起点、出口起点、出口终点、入口起点、入口终点、入口加速段终点，并在各关键节点之间每隔10米再设置一个地点车速检测器。如图7所示，地点车速检测器的布置为：地点车速检测器布置范围为第一个出入口的上游100米(速度检测范围起点)至第二个出入口的下游100米(速度检测范围终点)之间，在起点至第一个出入口之间每隔25米布置一个检测器，在第二个出入口至终点之间每隔25米布置一个检测器，两出入口之间等间距布置8个检测器，图7中L为两出入口之间的间距值。

[0058] 步骤六、速度均方差分析：根据平顺度的定义，所要研究的目标路段的速度均方差是研究平顺度的基础，因此，以所确定的道路为基础，分别确定理想状态和各类情形下研究路段的速度均方差。

[0059] 各地点速度检测器可检测得到各点处的车速值和流量，将各点处的车速值和流量进行加权平均，即可得到一定流量状态下检测区域内的车速均方差及加权平均车速值。

[0060] 出入口间距为100米时，流量状态I下检测器统计得到的车速如表2所示：

[0061] 表2检测器统计得到的各点车速

[0062] (流量类型：I)(单位：km/h)

[0063]

[0065] 同理，可以得到不同流量状态下(流量类型II-VI)的仿真结果，在此不再赘述。

[0066] 由以上数据可以得到入-出组合模式下出入口间距为100m时各流量状态下的各流向车流的平均速度和均方差。由于对出入口间距较为敏感的主要是进入主路和驶出主路的车流，以下仅对进入主路和驶出主路这两类车流进行统计分析，结果表3：

[0067] 表3入-出组合各流量状态下车速统计分析

[0068] (间距＝100m，v＝80km/h)(单位：km/h)

[0069]

[0070] 更改主路的设计车速值，得出主路设计车速为60km/h、80km/h和100km/h时各流向车流的平均速度和均方差。如表4所示：

[0071] 表4进出主路车流速度统计(入-出组合，间距＝100m)(单位：km/h)[0072]

[0073] 步骤七、平顺度分析，应用平顺度计算模型计算平顺度值。即：根据对理想状态和实际状态的仿真所获得的速度均方差，然后利用平顺度模型获得平顺度值。对表4中的仿真结果进行平顺度计算，则当出入口间距为100m时，平顺度分析结果如表5所示：

[0074] 表5出-入组合时平顺度计算(间距＝100m)

[0075]

[0076] 步骤八、确定出入口最小间距：根据《城市快速路涉及规程》和《城市道路交叉口规划规范》，快速路出入口最小间距一般不宜小于100米，因此可取出入口最小间距仿真初值为100米，进行微观交通仿真，确定相应条件下的平顺度，直到平顺度达到临界平顺度值时，其相应的出入口最小间距即为确定的最小出入口间距。

[0077] 由于在进行微观交通仿真过程中，是以设定的出入口最小间距仿真初值为100米为基础，因此，需要不断增大出入口最小间距值，而出入口最小间距的最大值视出入口组合类型而定，通常情况下，出-出组合一般不会超过800m，出-入组合一般不会超过300m，入-入组合一般不会超过800m，入-出组合一般不会超过1400m，因此，每次增加的步长可取20m～100m，当出入口间距增加到某一值后首次满足临界平顺度要求时即为确定的最小出入口间距。故随着出入口间距的不断调整，需要返回上述步骤四，对仿真的道路模型进行调整，但无需再进行参数标定；以入-出组合为例，对间距为200m-1000m的情形进行平顺度分析，其结果如表6所示：

[0078] 表6入-出组合仿真结果汇总

[0079]

[0080] 由表6可得各间距下的平顺度。对应于不同的设计车速100km/h、80km/h、60km/h(见《城市快速路设计规程》)，满足临界平顺度(车速均方差累计频率曲线的特征值确定该临界平顺度为0.7)要求的最小间距如表7：

[0081] 表7入-出组合时最小间距推荐值

[0082]设计车速(km/h) 100 80 60
最小间距(m) 950 850 800

[0083] 依据同样的方法，也可得出其它组合类型下的出入口最小间距值，在表8中一并给出。

[0084] 表8最小出入口间距推荐值(单位：m)

[0085]

[0086] 在快速路的设计中，利用本发明基于平顺性分析确定快速路出入口最小间距的方法确定快速路中不同组合类型的出入口最小间距值，不但考虑到了同一时间内道路各断面的速度均方差以反映单车特性，而且还充分考虑到了车辆在各类道路条件下行驶过程中车速变化的因素，其目的是为道路工程设计尤其是出入口布局的设计提供了一套既满足工程要求又具有重要现实意义的设计快速路出入口布局的技术方案。

[0087] 本发明适用于快速路出入口布局的设计，当然，还可以用来对现有快速路的出入口布局进行科学评价，尤其是随着人们生活水平的不断提高，对高品质的出行需求越来越迫切，出行过程中不仅关注效率和安全，而且也将会更多地考虑出行过程中的舒适性。出入口的平顺性与出入口的效率、安全、舒适性等因素密切相关，是快速路出入口布局设计的重要综合性指标。通过对平顺性的定量分析来科学确定快速路出入口的布局，对快速路建设和升级改造过程中的评价和设计具有非常重要的意义。

[0088] 实例：

[0089] 下面以天津市快速路的东南半环(友谊路-紫金山路段)现状出入口为例，应用本发明方法进行仿真分析后对该路段出入口布局的评价。

[0090] 步骤一、交通调查与统计分析

[0091] 通过现场调查和仿真分析，可得到天津市快速路行驶车速分布情况和均方差值，对车速均方差进一步进行统计分析，作累计频率曲线，如图2所示，车速均方差特征值如表9所示：

[0092] 表9车速均方差特征值

[0093]最小值 30百分位值 70百分位值 最大值
1.23 4.46 11.24 19.37

[0094] 步骤二、建立平顺度计算模型

[0095] 假设0.7的平顺度值能满足70％的驾驶员对平顺度的要求，即70％的驾驶员可接受的车速均方差大于其实际驾驶中出现的车速均方差，结合前述分析的累计频率曲线的特性，可假定30百分位均方差对应的平顺度值为0.7，代入公式(1)，即：

[0096] 0.7＝e-α*4.46

[0097] 则可得到：α＝0.08，即车速均方差和平顺度之间的函数关系为：y＝e-0.08x[0098] 其图形如图3如示，将前述调查中得到的30百分位车速均方差对应的平顺度值作-0.08*4.46为临界平顺度，即：y＝e ＝0.7，也即临界平顺度取值为0.7。

[0099] 步骤三、仿真软件选取与标定

[0100] 本实例所选交通仿真软件为TransModeler。调整仿真参数，包括主线期望车速、辅道期望车速、大车混入比例、车辆加减速性能等，通过对调查数据进行处理分析可知，大车平均混入比例约为17，快速路主路期望车速为78.79km/h，辅路期望车速为43.33km/h。

[0101] 为了获得更好的仿真效果，本实例还对车速分布进行了标定。通过对实测数据进行分析，可以得到主路内侧车道的车速分布和辅路外侧车道的车速分布如图4-1和图4-2所示，

[0102] 由以上分析，设定本次仿真参数如下：主路：设计车速100km/h；80km/h；60km/h，最终仿真输出车速分布如表10所示：

[0103] 表10车速分布表

[0104]偏离设计车速值百分比 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
车辆所占比例 1.2 4.8 13.5 22 25.8 16 8.1 4.8 2.6 1.2[0105] 实例路段实测车速均方差为12km/h，仿真路段实测车速均方差为11.6km/h，误差为3.2％，满足相关要求，可进行如下的仿真实验。

[0106] 分别针对6(流量)*4(出入口组合)*10(间距取值)＝240种情形进行微观仿真研究，考虑到路径选择(入-出组合、入-入组合、出-出组合等)，共仿真6*3*10*2+6*1*10＝420次，拟每次仿真6种流量类型，共仿真70次。仿真流量取值见表1。仿真实验采用的间距见表11。

[0107] 表11仿真实验采用的间距

[0108]序号 I II III IV V VI VII VIII IX X
间距值(m) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000[0109] 步骤四：建立道路模型

[0110] 实例路段在设计阶段分别只在环内方向和环外方向设有一个出口和一个入口，但在实际运行中，却在环内方向和环外方向分别设置有一对出入口，均为出-入形式，如图5所示。通过调查，得到现状流量(如表12所示)和各路段自由流车速(如表13所示)，其仿真模型如图6所示。

[0111] 表12现状流量(pcu/h)

[0112]

[0113] 表13仿真段自由流车速(km/h)

[0114]

[0115] 步骤五、确定关键点

[0116] 本实例关键点的确定是在速度方差分析范围为出入口上下游各100米之间的范围，在出入口上下游各布设4个检测器，检测器距离为25米，在出入口之间布设9个检测器，检测器距离为L(出入口间距)/8，检测器布置如图7所示。

[0117] 步骤六、速度均方差分析

[0118] 经过仿真实验，得到各流向的车速均方差值，如表14所示。

[0119] 表14现状平顺度仿真评价

[0120]

[0121] 步骤七、平顺度分析

[0122] 应用平顺度计算模型计算平顺度值，如表15所示：

[0123] 表15平顺度值

[0124]

[0125] 步骤八、出入口最小间距分析

[0126] 通过表14和表15可计算得到该路段环外出入口现状的平顺度为0.67，环内出入口现状平顺度为0.55，均低于设定的临界平顺度值0.7。由此得出，该路段的出入口间距不足，尤其是环内方向，由于受到宾馆西路进出交通的影响，平顺性较差，均不满足最小出入口间距要求。

[0127] 由于本实例仅是对一指定的出入口进行评价，并非寻找最小出入口间距，因此此处不需调整出入口间距多次进行仿真实验。若需要寻找满足平顺度要求的出入口间距最小值，只需调整出入口间距，并返回上述步骤四重新进行仿真分析，直至满足临界平顺度要求时为止。

[0128] 尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。