结合彩色沥青引导的交叉口慢行交通组织优化设计.pdf
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1、第 32 卷第 3 期淮阴工学院学报Vol.32 No.32023 年 6 月Journal of Huaiyin Institute of TechnologyJun.2023结合彩色沥青引导的交叉口慢行交通组织优化设计孔微1,梁子君1,2,3,詹学娟1,孙培1,肖赟1,2(1.合肥学院 城市建设与交通学院,合肥 230601;2.安徽省智慧交通大数据分析与应用工程实验室,合肥 230601;3.安徽省普通高校交通信息与安全重点实验室,合肥 230601)摘要:针对交叉口慢行交通出行路权分配不明确、过街距离过长等问题,开展结合彩色沥青引导的交叉口慢行交通组织优化研究。首先,研究适用于慢行交通
2、的彩色沥青路面,进行彩色沥青原材料选择与配合比设计;其次,基于时空资源一体化设计原则,提出慢行交通组织优化设计方法;然后,以实际交叉口为例完成慢行交通组织优化设计方案;最后,采用VISSIM仿真软件验证设计方案的有效性。结果表明:彩色沥青路面有助于明晰慢行交通路权,减少慢行交通与机动车之间的冲突,缩短慢行交通一次过街距离,在此基础上考虑慢行交通协调式过街的相位配时设计,能够有效提高路口过街安全性和通行效率。关键词:交叉口;慢行交通;彩色沥青;交通组织优化中图分类号:U416.2文献标志码:A文章编号:1009-7961(2023)03-0001-07Optimization Design of
3、 Slow Traffic Organization at IntersectionsGuided by Colored AsphaltKONG Wei1,LIANG Zijun1,2,3,ZHAN Xuejuan1,SUN Pei1,XIAO Yun1,2(1.School of Urban Construction and Transportation,Hefei University,Hefei 230601,China;2.Anhui Province Transportation Big Data Analysis and Application Engineering Labora
4、tory,Hefei230601,China;3.Anhui Province Ordinary University Key Laboratory of Traffic Information andSecurity,Hefei 230601,China)Abstract:Aiming at the problems of unclear right of way distribution and long crossing distance ofslow traffic at intersections,the optimization of slow traffic organizati
5、on at intersections combined withcolor asphalt guidance is studied.Firstly,study on colored asphalt pavement for slow traffic,the selection of color asphalt raw materials and the design of mix ratio are carried out.Secondly,based on theprinciple of space-time resource integration design,the optimiza
6、tion design method of slow traffic organization is proposed.Then,the actual intersection as an example was to complete the slow traffic organization optimization design.Finally,VISSIM simulation software is used to verify the effectiveness ofthe design.The results show that the paving color asphalt
7、pavement is helpful to clarify the right ofslow traffic,reduce the conflict between slow traffic and motor vehicles,and shorten the distance ofslow traffic.On this basis,the phase timing design of slow traffic coordinated crossing is considered,which can effectively improve the safety and efficiency
8、 of crossing at intersections.Key words:intersection;slow traffic;colored asphalt material;traffic organization optimization收稿日期:2022-11-15基金项目:2022年度高等学校省级质量工程项目(2022xjzlts035);安徽省普通高校交通信息与安全重点实验室开放课题(JTX202201)作者简介:孔微(1998-),女,安徽合肥人,硕士,主要从事绿色建筑材料和交通设计。通讯作者:梁子君(1982-),男,广东东莞人,副教授,博士,高级工程师,主要从事交通优化研
9、究。彩色沥青混合料和普通改性沥青混合料的拌合过程及生产工艺基本相同,在沥青中加入彩色颗粒,然后通过摊铺、碾压等工序后形成的强度和路用性能均良好的路面1,对城市环境起到很好的淮阴工学院学报2023 年美化作用,另外,还能够起到警示交通、引导车流的效果。国外对彩色沥青路面的研究始于20世纪50年代欧美等国家2,前苏联在20世纪60年代开始了彩色路面的铺装,并尝试铺筑近万平方米的彩色道路3。Lee等4制备出和普通沥青性能相近的彩色沥青,并对彩色沥青混合料进行了性能验证。Haider等5利用废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)改性沥青粘合剂和骨料界面之间形成牢固的结合。彩色沥青混凝土路面在日本应用也十
10、分广泛,其中最典型的有神户市中心的彩色路面等6。文宏军等7在兰州市非机动车道成功铺筑彩色沥青路面,为彩色沥青路面的推广应用提供借鉴。Tang等8将有色粘合剂与颜料、骨料和添加剂结合,形成有色沥青混合料,通过进一步改性获得更高的路面性能。Yao等9对制备的彩色改性乳化沥青进行性能分析,提高彩色改性乳化沥青的高低温性能以适应寒冷环境。慢行交通在城市交通中占有不可或缺的地位,彩色沥青路面在视觉上有强烈的引导作用,更适用于凸显慢行交通路径。本文针对交叉口慢行交通出行路权分配不明确、过街距离过长等问题,开展彩色沥青引导的交叉口慢行交通组织优化设计,一方面研究了用于慢行交通出行环境的彩色沥青原材料选择和配
11、合比设计,合理选用原材料,科学设计配合比,保障慢行交通环保出行;另一方面通过设置彩色沥青铺装的行人过街岛和非机动车通行空间,结合慢行交通协调式过街的相位配时优化等措施优化慢行交通组织,实现慢行交通安全、高效出行;最终,通过实际路口案例的仿真分析,验证了该方法的合理性与有效性。1彩色沥青原材料选择和配合比设计1.1沥青将废胎胶粉和SBS改性剂共同加入到基质沥青中,实现废旧资源循环利用,采用高速剪切法制备SBS/胶粉复合改性沥青。选取的SBS改性剂、胶粉剂量分别为沥青质量的3%、10%,相关性能测试结果列于表1。表1沥青技术性能指标测试试验项目针入度(25)软化点延度(5)单位0.1 mmcm技术
12、要求60805530实测值68.067.845.21.2集料采用的集料相关技术性质试验结果见表2、表3。表2粗集料基本性质试验结果试验项目毛体积相对密度表观相对密度吸水率/%针片状颗粒含量/%水洗法NN4GL4GL4G-4G图1设计级配曲线在选定级配的基础上,根据实践经验来确定成型马歇尔试件的油石比。采用3.5%5.5%(间隔0.5%)这5个油石比,成型马歇尔试件,并测试相关体积指标,根据测定的数据分析确定沥青结合料的最佳用量,最终确定两种彩色沥青混合料对应的最佳油石比均为4.8%。2慢行交通组织优化设计慢行交通组织应优先考虑行人和非机动车的通行安全,需要确保慢行交通有明确的路权和足够的通行空
13、间,即进行空间资源优化,在此基础上优选信号相位并进行配时优化,提升交叉口慢行交通通行效率,即进行时间资源优化。为此,本文基于时空资源一体化设计原则,从以下4个方面对慢行交通组织进行优化。孔微,梁子君,詹学娟,等:结合彩色沥青引导的交叉口慢行交通组织优化设计3淮阴工学院学报2023 年2.1设置行人安全岛缩短过街距离行人安全岛分为实体与非实体两种,由于实体安全岛施工复杂,造价高且不易拆除改造,所以本文设计中采用非实体安全岛,即采用彩色沥青铺装的方式设置安全岛10,缩短行人一次过街距离。此外,设置安全岛的同时在时间上对行人实施二次过街信号控制。2.2铺装彩色沥青明晰非机动车通行空间非机动车过街需要
14、明确行驶路径及路权,利用彩色沥青将非机动车道铺装成绿色,其中沥青材料为胶粉改性沥青,不仅明确非机动车的通行空间,而且有助于保护环境。此外,在时间上也对非机动车实施二次过街信号控制。2.3设计导流岛减少右转机动车干扰通过在路口内部增设导流岛并设置右转专用车道,不仅缩短了慢行交通过街距离,还可以降低慢行交通与机动车的冲突,让右转车辆在通过交叉口时礼让慢行交通减速慢行,以尽可能减少右转机动车与慢行交通的碰撞事故。2.4优化慢行交通相位配时提高通行效率根据慢行交通过街的协调设计,实施二次过街信号控制,可采用不同次序的相位方案,特别是在非机动车左转通行时应尽量保证其通行的连续性,可以通过交通仿真评价进一
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