人行过街天桥(地道)选址模型的研究

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f第8卷

l ‘增1期

中国公路学报Vo18 Su . p No 1 9 l 95

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入行过街天桥 (道 )地选址模型的研究

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摘要

本文论述了人行过街天桥的选址原则，出了两种定量分析模型，散型模型和连续提离

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型模型，讨论了模型求解、用范围、并适实用软件开发。

关调誊衡轿垒垫些夔 .薯过王 量堕苎蛰一0问题的提出人行过街天桥 (道 )以下有时统称人行过街天桥 )一种重要的交通设施，城市道路地 (是在设计中占重要地位。在解决行人对机动车交通的影响时，了修建立交和加强交通管理外，除就是修建人行过街天桥，外没有更好的办法例如在北京的东西长安街上 .遍修建了人行过此普

街地道来减轻行人对机动车交通的影响，在三环路上，主要采用人行过街天桥来解决行人过则街问题。济合理地设置人行过街天桥，于缓解交通拥挤，高交通安全度、荣商业活动有经对提繁积极影响。 .

长期以来缺乏人行过街天桥选址的定量分析模型，只是定性地认为应设置在交通量大、 L间距不 .车 - .

能满足过街行人安全需要或者行人稠密并严重影响机动车交通的快速路干道、千道或平面交叉等主次处。这样的选址原则，然导致人行过街天桥的位置必常过多偏离使用者的要求，成设而不用的通病。以”形 致行人仍然翻越栏杆，生许多不该发生的交通事 故。因此，必要从使用者的要求出发，立定量分有建析模型。

1选址原则图 1离散型模型坐标系

人是人行过街天桥交通流中的主体，人行过街图Ⅱ为A中I'侧第个商店的X轴坐标.为B 毋t傩

天桥是否能够发挥其预期的效能，键在于它是否第J关个商店的X轴坐标，为人 m-行过青天桥的X 能够满足使用者的便捷心理。因此，行过街天桥的轴坐标人选址应遵循以下原则：

1 .整体性原则2 .适应性原则

设

置时，能只考虑某一交叉口或者路段的人流，须对行人源范围内不必必须从行人的使用心理出发，立选址目标，正发挥其作用。建真

的人流通盘考虑，分别计算其在行人流量中的比倒或者权重3定量与定性分析相结台原则 4 .时间最优原则定性指的是确定修建人行过街天桥的必要性，宏观确并

定行人源的范围；定量指的是利用确定的行人源范围 .出选址目标，提建立选址的数学模型。必须优先体现使用者的便捷心理，就是时闻观念。也

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2建立选址模型1 .选址目标 2 .基本假设 .

在行人源范围内，使所有使用过街天桥的行人的步行时间之和为最小。(】在目标路段内只设一个人行过街天桥。 r( )目标路段内人行道和机动车道之间设防护栏 .有人行横道或其他人行过街设施。 2没

()行人步行的统计平均速度造向某一恒定值。 3( )目标路段内一侧任一位置的行人到达另一侧任一位置的时间不能超过分钟 (据 4根

所要求的服务水平来选择其值的大小.越大， a服务水平越低 )。3 .离散型模型 a .建立如图 1示的坐标系。所

b离散型镆塑 .i

’吼

j一客交换量，;它同图 l所示。人其 c .离散蛩模型的求解

% c,:…≤ …Ⅲ.

≥( 01 )

式中，为行人步行的统计平均速度 ./;为 A侧第 i商店和 B侧第 J个商店之间的顾 米秒 .个

首先求解无约束问题，然后用约束条件对求懈进行验证。在求无约束问 ri )∈只”,本思想是从点 x出发，搜索方向 d找出点 a n,~时基沿 x¨使得，¨ ) ( )有一定程度的下降。过引入单变量函数 a忸较 通 )一， xt t (¨,¨)

来解决。寻找变量 n一个值，的使得函数值

)较 () 0有一定程度的下降，找到值后，取

X”= X+。 就能够旖足要求。于是可以得到如下求解模型的算法 (算法 1 1 .) ()初始搜索区间，]并置精度要求 E r置 6,( )算试探点 2计一 n+ (一 r 6一 d 1 )( )一 n+ r b—

d) (( 2) ( 3)

其中： r= 0 6 8朔一 .1;

)蚌一口); ‘

( )僻>毋， b一口 .则转 ( ) 3若则否 5。

( )若 b一“> E则置口 .一朔.式 ( )计算， 4, T一僻按 2然后转 ( )否则转 ( ) 3, 7( )置“=口。 5,

( )若 b一口> E则置口一口，一髂，式 ( )计算 d.后转 ( ) 6一 T 按 3然 3。 ( )计算一 7 + 6/,止计算，无约束问题的解。 )2停得

() 8将代入 ()式 .不等式成立， 1若则得约束问题的解。( )否则，搜索步长 h置一+ h =一 h。 9置，,

(0将/,2入 ( ), 、都满足，得约束 Nt 1) 2/代 12 1式若 则 g的解 mi,( )f/ ); n( , ( )若、 a只有一个满足 ( ) t设为 )则置一，约束问题的解，则置 h= 2然后转 ( ) 1 (l P,得否 h, 9。

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陈尚和等

人行过街天桥 (地道 )选址模型的研究

d .离散型模型求解的讨论 ( )无解在目标路段内，给定的服务水平下，置一个人行过街天桥无法满足约束条 1在设件，应该考虑设置两个或两个以上的人行过街天桥或降低服务水平。

() 2有唯一解在目标路段内，在给定的服务水平下，满足约束条件的点唯一 ( )有两个或两个以上的解在目标路段内，店的位置坐标与客流交换量绝对对称， 3商在实际中，种情况是小概率事件。这 e .适用条件从模型可操作性的角度来看，下列条件下，用离散型模型效果比较好： 1目标路段较在应 ()

短；2商店较少且耔人流量大 ()4 .连续型模型 a附加假设

在离散模型假设基础上，加如下假设：增 ( )微元 q x) x中的顾客，过人行过街天桥到达另一侧任一位置的概率相等 1 ( A通 ( )商店密集，将顾客流近似为连续流 2可b .构造流量样条插值函数

取节点为两个路口的中点，用样条插值法构造 A侧和 B侧的流量样条插值函数利q )以 A侧为倒 ) ( (节点 l Z

坐。橱

瘾

量

在区间 (,∞+上的三次

样条函数为； , )

(z 者】+ (蕃+ f +置 )+ X) c 一( c i( m -+嚣 t其中： (. q x) ,( 1口蕾+ )一 q, )薯 m. + )= ml… q(, ( .1叮+I

■—.=J\ ) m

在目标路段区间[,上构造样条函数的算法为： o ()根据给定的点 ( )以及相应的边界条件下解下列方程组求得 m。,,, 1置，, m。… m 2+ m1一口0 m0

( 1— 4) mo+ 2+ m2= . mI 9 I(一 ) 1 m1十 2 2+ am a一， m,

( 1一 ) ! 2=风 m一+ m

其中？ a=^/ h+ h )岛= 3 ( H (. i; 1[ 1一 a (. q一 )h一+司+— q)h] h= zl] )叮一 .I/ .1 ( I i/ .; .十一

()将求得的 m.入口 )求区间 (.+ )的样条函散口 z) 2代 , .上 (( )求区间[ 3 0 c .连续型模型上的样条函数口( z)。

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建立如图 2所示坐标系 .连续型模型为则‘

m

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(+<)d ) qix ydA侧I l

其中：为目标路段长魔，;为行人等候步行 d米

的统计平均速度/秒：卷 z为人行过街天桥的 x轴坐标 .。米 d .连续型模型的求解

:入

x, ( y

v Y+证Y

( )值法： 1撮先求饭值点，再求最优点，最若优点落在区间[,中，极值法成功；则， 0 d]则否转( ) 2。

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( )试控法：照算 …… 此处隐藏：3131字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……