教案-第三章交通流线疏解

《交通港站与枢纽》教案第三章交通流线及疏解（3小时）教学目的：通过本次课程，1、学生应了解交通流线的概念和分类；2、了解交通流线的平行与交叉及其判定条件；3、理解时间疏解、平面疏解、立体疏解三种交叉疏解类型。

本次课程的重、难点及关键：1.交通流线的概念和分类；2、交通流线的平行与交叉及其判定条件；3、时间疏解、平面疏解、立体疏解的概念及应用实例。

本次课堂设计：围绕主要教学内容，运用多媒体课件增加表现力，通过大量图表和案例说明相关问题。

教学过程及内容：第一节交通流线种类【要点1】交通是行人、车船、货物和信息在空间上的移动、传递和输送的总称。

【要点2】交通流就是行人、车船、货物的流动。

交通流与物理学上气体和液体的流动有类似的特点，如交通流也有速度、密度和交通量等概念。

【要点3】行人、车船、货物在研究范围内流动的轨迹称之为交通流线。

交通流线按照流动对象的不同可分为三类：1．行人(旅客)交通流线。

【要点1】行人交通是以人的体力为基础的最基本的交通方式。

【要点2】它是各类交通方式发生的始端和末端的必然形式。

【要点3】行人交通具有速度慢，一般不成队列，运动速度和方式一般不受限制，对安全间距要求不太严格等特点。

由于在道路上，行人与车辆发生的交通事故较多，为保证行人交通安全，在交通工程中，常采用的交通安全设施有：【要点1】人行道：是专供行人行走的道路，一般位于行车道两侧。

【要点2】人行横道：专供行人横跨路口和路段所设置的人行道。

根据横跨方式不同，有人行横道线、人行天桥、人行地道、隧道等形式。

【要点3】行人交通信号：在主要的交通路口设置专用的交通信号控制器，以确保行人横向过街安全的设施。

【要点4】安全岛：在较宽的人行横道上(一般大于15m)设置的供行人横穿道路时临时停留的交通设施。

【要点5】分隔设施：在路面上安设的分隔双向交通及机动车与非机动车、车辆与行人等的简易构造物。

【要点6】步行街：不准机动车进入，而专供行人步行的街道。

步行街一般具有商业性质。

在交通港站内部也存在着由于人的走行和流动所形成的行人交通流线，一般称之为旅客交通流线。

根据旅客旅行目的、办理手续、客流性质不同可以分为:【要点1】进站旅客流线、出站旅客流线【要点2】长途旅客流线、短途旅客流线、市郊旅客流线【要点3】国内旅客流线、国际旅客流线【要点4】上行旅客流线、下行旅客流线等。

为了保证旅客顺利进出站，避免车站各项作业的相互干扰，可以采用平面分散、立体布局等多种方法合理布置各种旅客流线。

相应地也设有旅客平过道、天桥、地道、站内引导、立体多层站房及通道等设施和人员。

2．车船交通流线。

车船交通流线按运载工具对交通道路设施的不同要求可分为以下几种：【要点】(1)道路（公路、城市道路）交通流线。

道路交通流线又可分为慢行车辆交通流线和快行车辆交通流线。

前者主要指自行车、畜力车和人力车等非机动车辆；后者主要指轻骑、摩托车和汽车等机动车辆。

从路面来看，有专为行人用的人行道和专为车辆用的车行道。

车行道中有的具有可使机动车辆和非机动车辆分离的物理隔离设施；有的以划线的办法将它们分离，而大部分道路则是机动车与非机动车混行。

这种混合交通是我国城市交通流的一大特点。

【要点】(2)有轨运输交通流线。

有轨运输交通流线又可分为铁路、地铁、轻轨、磁浮等线路上运行的列车流线。

一般各种流线间互不过轨，流线间客流交换通过旅客走行完成。

【要点】(3)水路运输交通流线。

水路运输交通流线包括各种船舶在航道、港口航行形成的流线。

【要点】(4) 航空运输交通流线。

航空运输交通流线包括各种飞机、飞行器在航路、机场航行形成的流线。

【要点】(5)专用道路交通流线。

一些道路是专供某种车辆使用的，这样就形成了专用的交通运输流线。

如行包交通流线、邮政交通流线等。

3．货物交通流线。

指各种货物在货流中心、货运站等相同或不同运输方式之间转运、换装所形成的货物交通流线。

如港口站由铁路卸车的货物到船舶装船的货物流线、到站货物经传送带输送到堆码场的货物流线等。

第二节交通流线疏解一、交通流线的平行与交叉两种交通流线按照流动方向的不同可分为以下两类：【要点1】同向交通流线。

两条流线的运行方向一致。

【要点2】对向交通流线。

两条流线的运行方向相反。

交通流线按照相互之间的影响和交叉干扰情况，可以分为以下四种形式。

【要点1】平行流线交通流线之间没有交叉，不占用共同的线路设备，可以同时平行作业。

平行流线的实例是很多的：如道路交通流线中，两支沿平行渠化道路运行的机动车车流流线；铁路交通流线中，沿上下行运行的列车流线，车站内沿平行进路同时办理的两项作业流线。

旅客交通流线中，沿天桥进站的旅客流线与沿地道出站的旅客流线。

航空交通流线中，沿不同航路飞行的飞机流线相互之间也是平行流线。

【要点2】会合流线从两个或两个以上不同方向的交通流汇合成一个方向的交通流线。

同一时间内，互相妨碍，不能同时运行。

〖举例说明1〗图3—3（b）为会合流线，设在两个方向行驶的车流因去向变化需要合为一个方向的交通运行状态，例如匝道车流进入主线。

〖举例说明2〗图3—1为铁路会合线路所布置示意图。

由支线方向到达的列车需要在线路所前一度停车，待主线方向列车通过区间腾空后，方可进入前方线路区间。

为了保证直线列车安全停车，防止与主线通过列车发生冲突，一般在支线方向设置安全线。

【要点3】分歧流线交通流由一个方向分成两个不同的方向。

在同一时间内，一个交通实体只能选择一个方向。

〖举例说明1〗图3—3（a）为分歧流线，设在一个方向行驶的车流因去向变化需要分开成两个方向的交通运行状态，例如主线车流分开流入匝道。

〖举例说明2〗图3—2为铁路分歧线路所布置示意图。

图3—2(a)为由客运站发出的旅客列车经过分歧线路所后,可分别开往A、B两方向。

图3—2(b)为由衔接线路A方向到达的客货列车经过分歧线路所后，旅客列车开往客运站方向，货物列车开往编组站方向。

【要点4】交叉流线包括横断与交织，交通流线从两个不同的方向进入交叉点然后按两个不同的方向离开交叉点，这时一个方向的交通流线与另一个方向的交通流线形成交叉。

〖举例说明〗图3—3（c）为交织流线，设在两个方向行驶的车流因去向变化需要先合后分的交通运行状态，例如环道车流进、出主线。

图3—3（d）为交叉流线，设在两个不同方向行驶的车流，互相交叉运行。

有时也设置桥涵使之变为立交，但交通量较小时，也可允许平面交叉，例如平交型出入口。

后三种形式中流线间是相互敌对的，不能同时平行作业。

实际上，交叉流线是会合流线与分歧流线形式的组合。

流线的会合、分歧、交叉在交通方式之间是大量存在的，如公铁交叉、公水交叉、铁水交叉、铁路轻轨交叉等。

流线的会合、分歧、交叉在各种交通流线内部也是大量存在的。

航空飞行中，沿不同航路到达的飞机向同一跑道的降落属于航空流线的汇合，由同一跑道起飞向不同航路飞行属于航空流线的分歧。

图3—3为公路道路交通流线交叉的四种基本形式，然而流线布置时却有多种多样的组合。

如出入口的分流、合流按需要可以连续出现，也可把分流、合流相互组合。

图3—4显示了公路道路交通流线布置的四种基本组合形式。

图3—4 公路道路交通流线布置的四种基本组合形式图3—4(a)为连续分流组合，这种组合在城市道路立交中常被采用。

图3—4(b)为连续合流形式，这种组合国内尚不多见，国外常被采用。

图3—4(c)为合分流形式，这是一种先合流后分流的组合，其中央有交织段，环形匝道即是。

这种组合在城市道路立交中常被采用。

图3—4(d)为分合流形式，这是一种先分流后合流的组合。

无论高速公路或城市道路的立交中，这种组合采用较为广泛。

除上述四种基本组合之处，还可布置分流、合流从主线右侧出入或者从主线左侧出入。

综合起来，可组合成图3—5所示的16种形式。

这些不同形式的流线组合，能适应立交形式的多种要求，也反映了匝道布置的灵活性和对地形地物及交通需要良好的适应性。

图3—5 公路道路交通流线布置组合形式二、流线交叉的疏解流线交叉点是枢纽路网中道路与道路，道路与铁路或道路与其它交通设施产生交叉的地点。

【要点1】平面交叉点可分为优先式交叉点、信号化交叉点、环岛交叉点。

平交路口是道路网中道路通行能力和交通安全的“隘路”，我国城市中交通阻滞主要发生在平交路口，交通流的中断也主要发生在平交路口。

在国外也是一样。

如在日本的大城市中，机动车在市中心的旅行时间的1/3花在平交路口。

同时，平交路口也是交通事故的主要发生源。

平交路口既是“意志决定”点，也是一个可能产生冲突的地点。

车辆运行至平交路口有可能与同一交通流、横断交通流和对向交通流中的车辆以及在人行横道上的行人发生冲突。

〖举例说明〗一般来说，平交路口的基本冲突可以分为交叉、合流与分流三种形式。

图3—6是交叉路口双向交通流的基本冲突形式。

各向车流互相交叉相交织，形成许多冲突点和交织段。

据计算，4条道路交叉口，存在16个冲突点；6条道路交叉口，冲突点增加到120个之多。

显然，有如此多的冲突点，加上许多分流、合流相交织，车辆行驶非常复杂，交通安全难以保证，虽然可用信号控制，但其车速将进一步降低，通行能力大大减小。

图3—6 交叉路口双向交通流的基本冲突形式【要点2】立体交叉点交通流线时空描述：交通流具有三维空间及时间属性，表现为某一交通对象在一特定时间域内对某些交通空间（设备、路段）的占用。

如将交通对象看作为一个动点F，其在空间上的移动、传递和输送可以用四维时空描述F（x，y，z，t）。

事实上，各交通对象对运输通道的占用需要一定的空间和时段，可以根据运输通道、交通对象的不同将运输通道一定的空间范围划分成一个交通路由点p（如铁路站场中的一组道岔、道路交叉路口一段单车道路）。

一个交通路由点同一时间内只能供一个交通对象占用。

交通流F可以描述为某时段内(t1、t2)交通对象对由各路由点组成的交通流线的占用：F（x，y，z，t）=F（L，t） (3—1)或 F（x，y，z，t）=F［（p1、p2、p3、p4、p5、…），(t1、t2)］ (3—2)其中交通流线L为：L=（p1、p2、p3、p4、p5、…） (3—3)设有两支交通流F i与F j，其交通流为：F i（x，y，z，t）=F［（p i1、p i2、p i3、p i4、p i5、…），(t i1、t i2)］F j（x，y，z，t）=F［（p j1、p j2、p j3、p j4、p j5、…），(t j1、t j2)］F i的交通流线L i为：L i=（p i1、p i2、p i3、p i4、p i5、…）F j的交通流线L j为：L j=（p j1、p j2、p j3、p j4、p j5、…）判断F i与F j不相交叉，能够平行作业的条件是：L i∩L j=（p i1,p i2,p i3,p i4,p i5…）∩（p j1,p j2,p j3,p j4,p j5…）=Φ (3—4)判断F i与F j相互交叉，作业时间冲突的条件是：（p i1、p i2、p i3、p i4、p i5…）∩（p j1、p j2、p j3、p j4、p j5…）≠Φ (3—5)且 (t i1,t i2) ∩(t j1,t j2) ≠Φ (3—6)判断F i与F j相互交叉，但作业时间不冲突的条件是：（p i1、p i2、p i3、p i4、p i5…）∩（p j1、p j2、p j3、p j4、p j5…）≠Φ (3—7)且 (t i1、t i2) ∩(t j1、t j2) =Φ (3—8)在交通流线规划设计中，为了改进流线交叉的性质，减轻流线交叉的负荷及消除流线交叉所采取的种种措施，通称为交通流线交叉的疏解。