[发明专利]一种高速公路出口匝道逐级限速值的确定方法

摘要

本发明涉及一种高速公路出口匝道逐级限速值的确定方法，属于高速公路交通运营管理领域。本发明通过对出口匝道上游段运行车速与减速度的研究，将出口匝道速度特征值分为匝道鼻端处、渐变段起点处与出口匝道上游段合理外侧主线处共三个地点车速。由匝道鼻端限速值推出渐变段起点处运行速度，继而推出合理主线外侧车道车速，再结合调查或预测的主线车辆行驶车速得出限速值计算模型并给出相应的计算公式，最后根据工程经验确定最终逐级限速值。本发明结合实例对该方法进行了验证，结果表明，该方法具有计算简便、精度高、符合工程实际应用等优点，有效地解决了现有技术的缺点，可广泛应用于高速公路交通运营管理中。

主权项

一种高速公路出口匝道逐级限速值的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据出口匝道鼻端处的匝道限速值Vg0和减速车道中点至鼻端处车辆平均减速度a01，计算减速车道中点断面的合理速度Vt’，其计算公式为： V t ′ = 3.6 × a 01 d + ( V g 0 / 3.6 ) 2 - - - ( 1 ) d为含渐变段的减速车道长度，m；2)由减速车道中点断面的合理速度Vt’以及渐变段起点至减速车道中点断面处车辆平均减速度a02，计算渐变段起点处的合理速度Vt，其计算公式为： V t = 3.6 × a 02 d + ( V t ′ / 3.6 ) 2 - - - ( 2 ) 合并(1)式与(2)式可得： V t = 3.6 × ( a 01 + a 02 ) d + ( V g 0 / 3.6 ) 2 - - - ( 3 ) 3)以出口匝道渐变段起点的上游500米处为外侧车道车辆进入出口匝道区域的起点，由出口匝道渐变段起点处的合理速度Vt以及出口匝道渐变段起点上游段500米段(L1)车辆平均减速度at，计算外侧车道车辆进入出口匝道区域的合理计算初速度VT，其计算公式为： V T = 3.6 × 2 a t L 1 + ( V t 3.6 ) 2 = 3.6 × 2 a t L 1 + ( a 01 + a 02 ) d + ( V g 0 / 3.6 ) 2 - - - ( 4 ) 4)由外侧车道车辆进入出口匝道区域的合理计算初始速度VT以及出口匝道上游外侧车道车辆行驶速度V0，计算主线外侧车道逐级限速计算值Vg’，其计算公式为： V g ′ = V 0 0.903 - ln ( V 0 V T - 1 ) 3.650 - - - ( 5 ) 式(1)至式(5)中：Vg0‑出口匝道鼻端限速值，km/h；Vt’‑减速车道中点断面计算合理速度，km/h；Vt‑减速车道渐变段起点断面外侧车道计算合理速度，km/h；VT‑外侧车道车辆进入出口匝道区域的合理计算初始速度，km/h；V0‑出口匝道上游外侧车道车辆行驶速度，km/h；Vg’‑主线外侧车道逐级限速计算值，km/h；a01‑减速车道中点至鼻端处车辆平均减速度，m/s2；a02‑渐变段起点至减速车道中点处车辆平均减速度，m/s2；at‑出口匝道渐变段起点上游段车辆平均减速度，m/s2；d‑含渐变段的减速车道长度，m；L1‑出口匝道区域渐变段起点上游段长度，L1＝500m；5)主线外侧车道计算合理限速值Vg’按10向下取整，并以取整后的值为最终限速值Vg。