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第16单元
四阶段规划法
城市运输规划要求的不仅仅只是为人和物品安全高效的流动提供条件,它还包括运输设施的计划和对被服务的公众反馈所起的效应.
识别目标和理解人们反馈给他们的方案可能是困难的.一种将公众观点和规划者的技术过程相衔接的办法是建立一套相互关联的由一般到特殊的指导方针.一套关于价值、目的、目标、准则和标准的层次结构已经形成了.在其中：
(1) 价值观是最基本的支配人类行为的动力.它们包括对生存的渴望,对归属的需要,对秩序的要求和对安全的要求.
(2) 目的的规定是要达到某一目标,如环境价值的最大化,尽管它们达到目的的程度可能没法规定,但可以把它们提出来.比如说机会均等就是一个基于安全和归属价值的目的.
(3) 目标应该是是具体、可行的、而且是可衡量的.与机会均等的目标相关,交通运输的目的要让所有的市民平等承担公共交通的费用,无论他在城市的哪个位置.
(4) 准则是衡量目标达成情况的的措施或者是测试.例如,过境费在个人收入中所占的比率可以反应是否已经达到上述平等运输成本的标准.
(5) 标准建立的执行水平一定要能够被达到或者被超过.接着前面的例子,在每个居住区,每1/4英里设置过境服务将成为一个标准.
为了解决及研究土地利用和出行之间的关系,典型的做法只遵循出行生成、出行分布、方式划分和交通分配这四个步骤.
出行生成
在大多数城市研究中,出行产生用统计学程序得到出行率,例如每个家庭的出行人次,为调查报告中的出行与家庭特征和其他土地利用类型建立数学关系.出行分布过程通常决定了细节所必须达到的水平程度.在一些研究中,出行生成被表述成每1000英尺的空地面积能让车主满意的出行.甚至更简单,在出行生成或其他资料得到的的出行率可以被运用到土地利用数据库.
出行分布
出行生成的前期步骤产生了一个有代表性的关于小地区的出行生成或出行吸引的表格,出行分布将出行起点到目的地联系起来以得到出行网络的概况,可以用很多种模型：其中包括弗莱特模型、非平衡模型和重力模型.通常情况,出行将会根据出行目的分类,且每个类别的分布将会单独确定,类别可能包括：
(1) 以家庭为基础的工作访问、购物、社会娱乐、上学和其他各种目的.
(2) 非家庭式出行（即家既不是起点也不是终点）
(3) 汽车出行
(4) 出租车出行
模型的性能首先要通过路网和交通分配技术看其产生的起讫点方式和路网荷载是否与出行调查得到的和实际分配到路网上的情况相吻合来验证.一旦完成校准,模型就将被开发成基于目标规划年数据预测的出行模式
方式划分
出行生成和出行分布步骤可能会或不会与将自由人次转换成汽车出行或过境人次的问题相关,模式的选择是至关重要的,有很多程序可以确定方式划分是在出行分布步骤前还是后.基于出行时间的行程改道在各个模型中是不同的,这是一些方法的基础,但它正在被高度依赖出行者或住户特征的技术所取代.
交通分配
第四步使从前面步骤中得到的成果变为清晰的交通运输网络.来自出行分布步骤中的概况被从区级‘加载节点’转移到网络上.然后它们将被分配到给出到的由出行分布确定的分区目的地最短时间路线的路线上.如果某些线路由于交通分配的结果流量过大,模型会选择“容量限制”法通过增加路段出行时间或重新分配相关出行到备选路径上来限制流量.当这些进程完成后,这些结果能被生成道路负荷量统计表或绘制成图形.根据可利用的额外结果,其他结果如道路面积率,车英里、车辆小时和使用所选路线得到的O-D统计表矩阵,也可能被生成,类似的产物也可运用到分配给运输网络的个人出行上.
第17单元
道路通行能力
服务水平和通行能力
道路通行能力分析的主要目标就是对在某个时间段内,在保证合理安全的条件下道路由已给定的道路设施所能容纳的行人或汽车的最大流量的评价.然而,由于通常情况下道路设施很难达到或接近通行能力,所以在此领域,很少有人对其做评估.因此,通行能力分析也提供了一种用于估算某种设施在保证规定的运行质量条件下所能适应的最大交通量的方法.
因此,通行能力分析就是一套为估计在特定的运行状况范围内道路设施的交通承载能力的程序.它为现有设施的分析,改进设施或者说是未来设施的计划和设计提供了一种方法.
运行标准的定义是通过引进服务水平的概念来确定的,而运行状态范围的规定是为了确定各种类型的设施,并且它与在不同水平下所能承受的交通量有关.
理想条件
在这项指南中,许多程序为整套规定的标准提供了公式或图示.这必定将会为了解释任意一种普通状况作出调整,而非去匹配那些规定好的状况.这些定义的条件就是通常所说的理想条件.
原则上,理想条件是指无论怎样改善也不能提高设施通行能力的条件.理想条件假定天气良好,路况良好,道路使用者能熟练使用道路设施并且没有交通事故妨碍交通流.详细的理想条件在每个章节中都给出了明确定义.对于不间断交通流设施和交叉口,下面给出了理想条件的例子.
非间断流设施的理想条件包括：车道宽度12英尺,路边或中央分隔带上障碍物距行车道边缘宽6英尺,多车道公路设计时速70英里,双车道公路设计时速60英里,交通流中全部为小客车,平原地形.
交叉路口理想条件包括：车道宽度12英尺,交叉口平顺,交叉口内无路旁停车,交通流中只有小客车,没有本地的公共汽车停在线路上；所有车辆直接通过交叉口；交叉口位于非中心商务区；无行人影响；对于有交通信号管制的交叉路口,任意时刻均为绿灯.
在多数的通行能力分析中,普通条件都不是理想的,通行能力、服务流率或者服务水平的计算必须进行预测调整以反映不能达到理想条件.一般状况通常情况下分为道路状况,交通状况以及控制状况.车辆控制和技术代表着长时间改变的状况.
道路状况
道路条件包括几何条件和设计要素.许多情况下,这些因素会影响道路通行能力,虽然这些因素不会影响可以用设备测得的通行能力和最大交通流率,但是在其他方面,这些因素可能会影响测量效果,比如说速度.虽然这些因素不会影响可以用设备测得的通行能力和最大交通流率.
道路因素包括如下几个方面：
1． 设备的类型以及它的开发情况；
2． 道路宽度
3． 路肩宽度和横向余宽
4． 设计速度
5． 平面线性和纵断面线性
6． 交叉口排队距离的有效性
设备类型起着决定性的作用.不间断流和中央分隔带的存在,以及其他主要设施类型因素严重影响着交通流特性和通行能力.人们发现,环境的改善同样影响着双车道、多车道道路和有信号控制交叉口的性能.
车道和路肩的宽度对交通流有重要影响.窄的车道会使车辆以比普通超车更近的距离超越其他车辆.司机会通过降低车速或者不改变车速而增加纵向间距来补偿窄车道的不足,然而,这种做法将会明显的降低通行能力或服务流率,甚至两个都降低.
窄路肩和侧向障碍物有着两个重要的影响.许多司机会因为觉得危险而远离路边和中央分隔带.这些行为会使他们离相邻车道的车辆横向距离更近并且使他们表现出与在窄车道上相同的反应.
限制设计速度将会影响道路运行和服务水平.司机将不得不以较低车速行驶并对因降低车速而导致的不合理的平纵线形变得更为警惕.人们发现,在极端情况下,较低的设计车速会影响多车道设施的通行能力.
高速公路的平、纵很大程度上取决于已有的设计速度和原始地形.规划不间断流量的一般高速公路的地形如下:
平原地形
允许重型车辆与客车保持大约相同的速度和平、纵线性的任何组合,这种地形等级一般不会超过1-2%.
丘陵地形
使重型车辆的司机大幅减速低于那些客车和平、纵线性的任何组合,但不需要以爬行速度运行太长时间.
山地地形
是重型车辆在相当长的距离内或频繁的以爬皮速度行驶的坡度和平纵线型的任何组合
爬坡速度是重型车辆在一定比例的延长的爬坡段上的最大行驶速度
这些定义一般是取决于交通流上的特殊的混合的重型车辆,一般来说,地形变的越加复杂严峻,通行能力和交通流速就会减小.对于双向行驶的地形严峻的路段来说这种影响是严重的,不仅影响着交通流中个人车辆的操作能力,还制约着交通流中缓慢车流的通行机会.
除了地形的一般影响,相当长度的上坡地段对操作也有一个明显的影响.重型车辆爬坡缓慢带来了交通流中的操作困难和道路利用效率的降低.
坡度对靠近交叉口的操作影响是重大的,车辆同一时间在停车点必须克服坡度和惯性两个困难.
第20单元
单向交通
尽管大多数街道和公路的设计用于通过双向交通, 增加交通流率的同时也增加了车辆和行人与车辆之间的冲突,由此产生的交通拥挤及事故往往使人们考虑到用单向交通.主要的活动中心,如中心商务区的城市拥有一大批高交通,密集的交叉口、 因为考虑到交通信号时间和提高街道的通行能力单行道经常被采用.发展中的新的活动中心如购物中心、 运动场馆、 工业园等, 单向交通方式经常被用于改造原始街及其他交通计划.
单向街道一般运行在以下三种道路情况之一：
①街道上的交通在所有时间都保持一个方向移动.
②单向车道通常是单向的,但在某些时候可能调整以提供其它方向上的使用,即主要的流动方向相反的方向.
③一条街道通常情况下进行交通繁忙的双程行车,但在某一方向流量较重时,通常运用单向交通.单向交通通常被设在交通流较大的方向上,例如在早高峰时单向交通设在某一个方向上.在晚高峰时设在相反的方向上,其他时段相同用双向交通运作.
利与弊
单向交通通常用于减少交通挤塞,增加街道网络的能力.同样单向交通也会影响安全和毗邻的土地的使用.
(1) 对性能的影响
在城市双向街道上交通冲突和交叉口延误是导致的交通挤塞及旅行时间减少的一个主要原因.单向交通中反向交通并不会影响左转弯的进行.此外,特殊的道路宽度是完全会被使用的解决方案.利用单向交通的方案,可增加高达50%的道路通行能力.
实施单向交通后提高了道路通行能力,也同时实现了双向交通不能允许的临时或全天的路边停车.更加有效的信号配时还可以增加街道的通行能力能力.
(2) 对安全的影响
在交通信号控制的单向交通的主要路口行人和车辆安全通过性与在其他交叉的街道和车道通过时存在差距.此外,驾驶员和单向交通中的行人仅仅需要注意单方向行进的交通.
许多研究表明双向交通改单向交通因为驾驶技术造成的意外事故减少 10 %至 50%.在某些情况下,更减少了特定类型的意外.驾驶员为了找到空隙停车或为了转向进入适当车道而采取的不适当的交织会增加路段上的轻微交通冲突数.然而,单向和双向操作之间的过渡地区经常会发生危险,需要特别的交通控制方案.
(3) 对交通流的影响
使用单向交通的主要原因是,改善交通运作,减少交通挤塞.改善运行条件、 行驶速度和安全程度,当然这取决于以往的运行情况.一般情况下,旅行时间可以缩短10% 至 50%,交通事故率减少 10% 到 40%并轻微的增加整个交通系统的运作能力.一些改善交通运行的方法应该被采用与以下的消极方面取得平衡：
①驾驶必须旅行额外远才能到达目的地.这浪费时间和燃料.
②在单向交通中,特别是如果网络几何是不规则的并且没有特别明确标记和信号标志的道路上外来车辆可能容易弄混.
③如果道路被强制的由单向改为双向,长途运输业可能会因此受到不利的影响.在一条狭长道路上的旅行,可以走到最近的公共汽车站,步行前往并采用公共交通的人数会增加.
④紧急通行的车辆,如消防车,可能需要采取更为迂回的路线到达其目的地.但是通过,紧急车辆将进入单向系统之前的信号控制,即实行人工干预对单向交通上的车辆放行以使紧急车辆快速进入下一个十字交叉口,这样会在某种程度上减轻紧急车辆在道路上浪费的时间.
(4) 对区域经济条件的影响
改进的交通运行,提高的安全性通常会对相邻的土地使用者和公众产生广泛的经济利益.然而,规划单向交通系统时,特别是涉及到商业街道时,商家可能会认为实施单向交通后将会影响到他们的正常营业,因而交通工程师们应该预计到他们会反对实施单向交通.
但在美国各地的研究一般而言会反对对此类造成影响的索赔.此外,一旦实施了单向交通系统之后,许多原来反对实施单向交通的商家却成了忠实的拥护者.单向交通很少会再次更改回双向交通,除非主要新公路设施建设使单向道路系统不必要继续运行.
虽然很多地方经济和环境因为一个接一个的地区改为单向交通模式而受到影响,密歇根州公路部门的深入研究却揭示了一些有趣的结果.
① 大多数住在单向交通道路周边的居民都对单向模式表示不满意,就是在此类地区存在着最大的交通不满.
②在调查区域内的居民,从感觉上或者态度上抵触情绪的减轻至少是因为其中有些人的居住地远离单向交通区域.
③长期定居的居民认为单向交通的转换会造成财产损失,而且从环境角度来看,会造成地区环境满意度下降.不过,市场分析结果显示最大的住宅物业价值增加出现在低的交通量转换的最大程度环境不满的街道上.
④ 没有迹象显示单向街道对商业活动的负面经济影响.生意失败的次数自单向转换后大幅减少.
第21单元交通管理
目标
交通管理起源于这样一种需要,那就是在预算有限的情况下,以最少的新建工程项目,最大限度的提高现有道路网的通行能力.这种方法,经常被看作为快速修复、必需的创新解决方式和新的技术发展.许多技术设计对传统高速公路工程和设计构思以及有损交叉口设计采纳均有影响.引导行人穿越道的控制标志,不仅是改善在拥挤道路上的安全而是要通过不让行人支配穿越地点来改善道路的交通容量.
最近（交通管理的）重点已从简单的通行能力改善转移到减少事故、限制需求、公共交通优先、环境改善和保障步行者及自行车骑行者的安全、自由通行等方面.
需求管理
有一种这样态度上的重大转变：就是不再支持高速公路在容量上不受限制的成长.这种在城镇和都市的潜在毁灭和对乡间的环境损害使其不被大多数人们接受.交通管理使其在很大程度上极大化公路网的容量,然而需求量和拥挤仍在继续的增加.
公路主管当局认为他们无法授权提供资金给大量的新建造.很显然,在可预见的将来,资源将不能提供私人的无限制的车辆交通量增长.单独的交通工程是不能够提供充足的高速路容量的即使是限制很多新的构造.
一种需求管理的方法已经受到相当多的兴趣并且研究的是拥堵的管理.这是车辆被收取额外费用作为他们使用拥挤的道路空间的地方.新技术以智能卡的形式需要确保系统车辆监别是可实行、公平的.调停外部或者非局部的车辆措施也是不可或缺的.影像分析已经达到了能被用作可以完成这个目的的水平.
工程检测
交通工程师有一系列能被应用于目标的巨大措施.这些目标包括：容量增强；事故校正；环境保护和增强；服务的修护和提供出入口；提供援助给行人和骑脚踏车的；协助公交车或电车道驾驶人；提供伤残人士的设施；管理路内和路外的停车.
大多数交通容量问题都在道路交叉口发生.市区的道路交叉口,不仅是行人和自行车活动的重要的中心点,而且也通常是公共交通立交桥的所在地.由于各种相互矛盾的需求,这并不令人感到惊讶,市区交通事故的三分之二发生在道路交叉口.给一个特殊的地点选择一个合适的交叉口设计方案可能很困难.一些设计,像是绕道的,虽然能显著地减少车对车事故的严重性,但是却增加了骑自行车的危险性.在一些行人及全循环设施和公交优先措施的交通信号情况下可能还降低了整体的交通处理能力.
细致的道路空间的分配来分离交通流到专用车道能减少混乱而且限制事故.专用车道可能含特别的车辆道,像是回头车道和公共汽车优先车道和左转或右转车道.
禁止转弯和单行道的实施能减少潜在的冲突和事故发生.这些措施能被用于履行受保护的行人或者循环叉道以及简单交叉口的布置.当单行道方案被考虑时,须严格谨慎以使得单行道的方案可以让驾驶者能够自由的不受对向其他的交通工具的影响以加快行驶速度.
道路点的封闭常被用来简单化交叉口和高速公路布置以及除去转冲突.这种连续的人行道也能改善徒步者的安全以及提供公共汽车停车站的空间,周转率,人行道,和硬软式风景设计.
从常规交通中封闭一大段路可以形成步行商业街.这种方案可能很难设计和改进,因为公共汽车,急救部门车辆,驻存/所有人和服务车辆的设施都必须被考虑.
车道狭窄可以用来限制容量,或者车辆速度,而且减少停车和行人穿越道距离.
所有成功的交通工程方案的关键是视觉的诱导由道路的视觉诱导提供给一个有优先权的使用者清晰地道路指示.
交叉口类型
有许多不同的详细划分的交叉口类型,但是它们可以分为五种基础类型：不受控制的非优先次序交叉口；优先次序交叉口；圆环型；交通标志；立体交叉.
路标
过高的对道路系统的重要的路标作评价是不可能的.在一些事例中,道路标线只强调公路的设备布置和引导道路使用者到安全的行驶路线.在许多情况下,方案的成功全部依赖于道路标线所发出的视觉的信息.
交通标志
交通标志区分为四个类目；警告标志；禁止标志；方向指示标志；其他指示标志.
警告标志提供一些危险因素的信息,像是联系络点、方向的改变,车道宽度,倾斜、低洼,曲面桥,道路施工等等给道路使用者.
禁令标志提供一些必须遵守的信息,例如停车、让路、禁止转弯、强制转弯、禁入、单行线、车种限制、车重和车宽限制、停留及装载限制以及速度限制等.
方向的指示标志提供关于工作路线的确定和重要地点的吸引,像是铁路车站,航空站等等的信息.
其他指路标志提供关于人行道和其他停车方案,传统位置点,调查报告测点等等信息.交通标志时常连同道路标线安装在一起.
第22单元
交通监管
交通监管是高速公路交通管理系统中一个完整的和必不可少的部分.监管需要状态监测和控制系统的操作,以及实施控制和事件监测信息的收集的交通条件.监管系统提供工作环境中的数据,根据这个采取行动后,做出恰当的决定和控制行动,对系统行动的影响又会被监管系统监视.因此这是一个闭环的信息、决定、控制和影响系统.现在监管的概念是新的了.实施控制的有效性,所反映的交通情况及控制系统运行的状态,一直是交通工程机构感兴趣的.
这些方面的监管对城市街道和高速公路都是常见的,它的效果明显是依赖于监管系统的可靠性和准确性,尤其是在交通响应控制的情况之下.然而,对高速公路来说,可能最重要的方面是事故的检测和维修,这主要是为了解决偶尔的高速公路拥堵.另一方面,城市街道上由事故引起的问题一般是不如告诉公路上严重,这是由于紧急情况和维修服务,以及可替换的路线,通常都是更易于使用.此外,监管提供的事故的检测和维修,在城市街道上市不如高速公路上常见的.本课介绍的各种监管的方法都是提供高速公路事故检测和维修中最典型的.每一种方法被讨论主要是因为这种观点.然而,这些技术的一些还提供可衡量的交通服务水平和控制效果、适用于城市道路系统的目的.这类的应用程序显示了哪里是适和的情况.
事故监测
最早的用于事故监测的交通监管技术是实地观察,定期研究,警方报告,和市民的电话.今天事故监测监管系统是通过多种方法的部署.
1.电子监管
2.闭路电视
3.无线电监管
4.驾驶员紧急呼救系统
5.城市广播
6.巡逻警察服务
电子监管
电子监管的事故监测是通过实时的计算机监测的交通数据完成的,这些数据由安装在关键地点的探测器收集的.交通服务水平和控制的有效性的衡量,同样对于城市交通和高速公路,也可以靠安装系统赚取.在本课的前面部分提到的高速公路控制策略的讨论,表明了电子监测用于实施这些策略的必要方式.因此,它仍然来描述事故监测是如何通过电子监测实现的.当高速公路上发生延迟事故的时候,高速公路的通行能力会在发生的时候下降,如果下降到小于需求量时,事故的上游交通流也会受到影响.大部分高速公路事故监测算法涉及对改变某项交通流的决心,该交通流变化被认为是由事件的发生引起的,或者跟事件的发生有关联.如果可变交通量被监测到变化大于预期的交通量时,就暗示着事故的发生.因此,事故通过交通流可变特性的逻辑评估监测的.
这个概念被有效的利用的一项业务系统是洛杉矶的高速公路监管和控制项目.在这个系统中,在相邻探测器之间的车道使用的变化用来感知拥堵和指示事故的发生.在每个采样周期结束时,计算机计算相邻的探测站之间的间距在800米上的占用差异百分比时间间隔.下游的探测器之间的相对百分比目前的入住和入住前面的示例的更改时,将超过预定的值,计算机自动发出警报信号.交通条件的附加信息可以立即获得这一事件,并判断决定需要什么样的回应；例如,什么设备要调度,论题监管是否需要.
事件监测中的电子监管的主要优点是：它是唯一提供连续通信检测能力并处于相对较低的花费水平的系统；模具安装系统可以用于许多其它任务,例如,建立计量率交通响应、入口匝道控制系统.主要的缺点是事件的性质不能系统决定,因此,一些后续的监管是需要确定所需要的应对.同样,事故监测的电子监管还没有被一个大的网络测试过,以此为目的的一般事件的监测策略还有被完善.