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自行车高速公路的规划理论及管理方法

自行车高速公路的规划理论及管理方法

作者:胡启洲
出版社:科学出版社出版时间:2021-11-01
开本: B5 页数: 188
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自行车高速公路的规划理论及管理方法 版权信息

自行车高速公路的规划理论及管理方法 内容简介

为了保证自行车高速公路硬件服务设施的有序建设,以及自行车在高速专用道上的安全运营,本书在分析国内外自行车高速公路的发展现状基础上,对比了国内外自行车高速公路的建设情况,构建了自行车高速公路的规划流程以及规划方法,特别是自行车高速公路线网设计、自行车高速公路服务站规划等内容。研究了自行车高速公路客流预测、线网优化、运行评价以及安全保障体系等相关内容,达到提高管理水平,保障自行车高速公路安全畅通的目标。

自行车高速公路的规划理论及管理方法 目录

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 自行车的组成元素 3
1.2 自行车的属性特征 4
1.3 公共自行车的发展历程 6
1.4 公共自行车的系统架构 8
1.5 自行车高速公路的相关术语 8
1.6 小结 9
第2章 自行车高速公路的发展历程 10
2.1 德国的自行车高速公路 11
2.1.1 德国自行车的发展历程 12
2.1.2 德国自行车的特征属性 13
2.1.3 德国自行车高速公路的现状分析 13
2.2 荷兰的自行车高速公路 14
2.2.1 荷兰自行车的发展历程 14
2.2.2 荷兰自行车的特征属性 15
2.2.3 荷兰自行车高速公路的现状分析 18
2.3 丹麦的自行车高速公路 20
2.3.1 丹麦自行车的发展历程 20
2.3.2 丹麦自行车的特征属性 23
2.3.3 丹麦自行车高速公路的现状分析 24
2.4 英国的自行车高速公路 24
2.4.1 英国自行车的发展历程 25
2.4.2 英国自行车的特征属性 26
2.4.3 英国自行车高速公路的现状分析 27
2.5 欧洲的自行车高速公路 28
2.5.1 欧洲各国自行车对比分析 28
2.5.2 欧盟的自行车高速公路 30
2.6 中国的自行车高速公路 30
2.7 小结 32
第3章 自行车高速公路的规划理论 33
3.1 自行车高速公路的基本特征 33
3.1.1 自行车高速公路的架构形式 33
3.1.2 自行车高速公路的外部关系 35
3.1.3 自行车高速公路的内部关系 36
3.1.4 自行车高速公路的主要特征 39
3.2 自行车高速公路的规划理念 41
3.2.1 自行车高速公路的规划原则 41
3.2.2 自行车高速公路的规划期限 42
3.3 自行车高速公路的规划框架 42
3.3.1 自行车高速公路的规划流程 43
3.3.2 自行车高速公路的规划内容 44
3.4 自行车高速公路的“点”规划设计 46
3.4.1 自行车的规划设计 46
3.4.2 自行车场站的规划设计 47
3.4.3 自行车高速公路的细节设计 48
3.5 小结 53
第4章 自行车高速公路的规划方法 54
4.1 自行车高速公路规划的影响因素 54
4.2 自行车高速公路的场站规划方法 55
4.2.1 自行车高速公路起(终)点规划原则 55
4.2.2 自行车高速公路服务站规划原则 56
4.2.3 自行车高速公路交通枢纽规划原则 57
4.3 自行车高速公路线网的规划方法 58
4.3.1 自行车高速公路的交通特征 58
4.3.2 自行车高速公路的架构体系 58
4.3.3 自行车高速公路线网的设计方法 61
4.4 小结 66
第5章 自行车高速公路的客流预测方法 67
5.1 自行车高速公路的客流特性 67
5.1.1 自行车高速公路客流的基本特性 67
5.1.2 自行车高速公路客流的宏观特性 68
5.2 自行车高速公路的客流预测模型 71
5.2.1 自行车高速公路客流的多元回归客流预测模型 72
5.2.2 自行车高速公路客流的指数平滑预测模型 76
5.2.3 自行车高速公路客流的马尔可夫链模糊预测模型 79
5.2.4 自行车高速公路客流的灰色数列预测模型 82
5.3 数例分析 83
5.4 小结 90
第6章 自行车高速公路的综合评价方法 91
6.1 自行车高速公路的评价指标体系 92
6.1.1 评价指标体系的构建原则 92
6.1.2 评价指标体系的量化函数 92
6.2 自行车高速公路的评价模型 97
6.2.1 基于集成法的自行车高速公路综合评价 97
6.2.2 基于数据包络分析法的自行车高速公路综合评价 104
6.2.3 基于神经网络分析法的自行车高速公路综合评价 109
6.2.4 基于层次熵法的自行车高速公路综合评价 113
6.3 小结 117
第7章 自行车高速公路的优化组合方法 118
7.1 自行车高速公路优化原则 118
7.1.1 自行车高速公路的优化目标 119
7.1.2 自行车高速公路的优化算法 120
7.2 基本路段的自行车车道优化方法 123
7.2.1 基于服务流量的自行车车道宽度优化模型 124
7.2.2 自行车并列行驶和超车行驶时的自行车车道宽度优化模型 125
7.3 自行车高速公路车道出入口的优化方法 126
7.3.1 自行车高速公路车道入口段优化模型 127
7.3.2 自行车高速公路车道出口段优化模型 129
7.3.3 自行车高速公路车道出入口优化设计效果 129
7.4 自行车高速公路辅助服务设施优化方法 130
7.4.1 自行车停车设施优化方法 130
7.4.2 其他服务设施优化方法 132
7.5 自行车高速公路车道优化的案例分析 132
7.6 小结 133
第8章 自行车高速公路的安全保障体系 135
8.1 自行车高速公路的安全保障机理 137
8.2 基于人的自行车高速公路安全保障体系 138
8.2.1 骑行者的心理特性 139
8.2.2 骑行者的生理特性 141
8.2.3 骑行者的行为特性 142
8.2.4 基于人的安全保障措施 143
8.3 基于车的自行车高速公路安全保障体系 145
8.3.1 自行车的分类及选择 145
8.3.2 公路自行车安全检测 147
8.3.3 自行车的安全设备 151
8.3.4 车辆管理措施 154
8.4 基于路的自行车高速公路安全保障体系 155
8.4.1 路线的线形设计 155
8.4.2 标识标线设置 159
8.4.3 安全设施设置 164
8.4.4 停车休闲区设置 167
8.4.5 安全管理措施 170
8.5 自行车高速公路安全管理机制 170
8.5.1 立法管理 171
8.5.2 安全管理系统 171
8.5.3 安全管理措施 174
8.6 小结 175
参考文献 176
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自行车高速公路的规划理论及管理方法 节选

第1章 绪论 “低碳交通、绿色出行、强身健体、休闲娱乐”,也许是人们出行的*佳境界。哪种交通工具能让人们的出行变得更快捷、更便利、更安全、更绿色、更健康、更环保?答案也许是:自行车。自行车作为交通工具一方面改变了人们的出行理念:“四轮”向“两轮”的演变;另一方面改变了它的时空特性:从“低速(15km/h以下)”到“高速(30km/h以上)”,从“短距离(5km以下)”到“长距离(30km以上)”的发展。 21世纪以来,正当包括中国、印度、土耳其、越南、巴西、马来西亚、南非、俄罗斯等在内的发展中国家大力发展各自的高速公路和高速铁路时,欧洲的一些发达国家(如丹麦、荷兰、德国、英国、法国、挪威等)却另辟蹊径地纷纷兴建专门向骑行者开放的自行车高速公路。交通工具经历由“两轮”向“四轮”,再由“四轮”向“两轮”的演变过程,自行车经历由“低速”到“高速”的发展。“两轮”的交通出行,已经成为人们健康出行的*佳选择之一,因为从“四轮”回归到“两轮”能使人们的出行更加健康、绿色和环保。德国自行车高速公路示意图如图1.1所示。 图1.1 德国自行车高速公路示意图(一) 自行车高速公路是指路面平坦宽阔、专门用于骑行的城市间交通线路。这些专用通道两边虽然不是全封闭的,但全程没有交叉口,因此不用设红绿灯,便于快捷出行。虽然自行车高速公路在国外是统称,但是不同国家也有不同的称呼方法,即译法。 **种译法:英美译法。自行车高速公路在英国和美国等国家称为cycle super highway或bicycle super highway,中文可以译为自行车高速公路。 第二种译法:丹麦译法。自行车高速公路在丹麦称为Cykelmotorvej(bicycle motorway或bicycle super highway),中文可以译为自行车高速公路。 第三种译法:荷兰译法。自行车高速公路在荷兰称为Fietssnelweg或Snelfietsroute(bicycle highway,highspeed cycle route或fast cycle route),中文可以译为自行车公路或者快速自行车路。 第四种译法:德国译法。自行车高速公路在德国称为Radschnellweg(fast bicycle path),中文可以译为快速自行车车道。 总之,自行车高速公路到底是高速路,还是快速路,或是自行车专用道,目前国际上没有统一的标准和界定。本书统称为自行车高速公路(bicycle super highway,BSHW)。为了便于区别自行车高速公路和其他自行车交通,本书把自行车交通工具分为两种:高速公路自行车和普通速度自行车,分别简称高速自行车和普速自行车。 目前,世界上很多国家(丹麦、荷兰、德国、法国、英国、挪威、瑞典等)在规划、建设和运营自行车高速公路。但由于国家理念的差异,这些自行车高速公路在规划建设和管理上都有不同的特点,比较典型的是丹麦和德国。 (1) 丹麦自行车高速公路示意图如图1.2所示。2012年4月17日,丹麦的**条自行车高速公路问世,该公路全长22km,连接首都市中心和郊区。该自行车高速公路全程配备先进的电子交通信号系统,以避免上下班高峰时段可能出现的拥堵。此外,沿途每隔1.6km设有一个服务站,其集中了自行车充气处、修理处和停靠休息室,为骑行者提供方便。 图1.2 丹麦自行车高速公路示意图 (2) 德国自行车高速公路如图1.3所示。德国正式开放了全程达100km、号称世界*先进的自行车高速公路。自行车出行者可以在已开放的路段高速通行,*高速度可达50km/h。 图1.3 德国自行车高速公路示意图(二) 1.1 自行车的组成元素 自行车不仅是一种低碳环保的交通工具,而且是一种强身健体的运动工具,更是一种时尚青春的生活方式。特别是在现代社会,自行车是一种没有等级区别的交通工具,是一种体现了“人人平等”的交通工具。所以,近年来人们越来越喜欢自行车这种交通工具。 1. 自行车的发展历史 自行车已经有二百多年的历史,也影响着世界各国人们的出行进程,成为人们出行*直接的交通工具。简单来说,自行车诞生于1815年的法国,当时的自行车没有中轴和脚蹬;1869年,法国人玛金对自行车进行了**次改造,增加了前轮脚蹬;1890年,英国人将自行车的实心轮胎改造成空心轮胎,实现了自行车的第二次改造;1890年,自行车进行批量生产,开始进入千家万户,成为普通民众的出行工具[1]。自行车自身具有便捷、清洁、廉价、环保、健身、占地面积小的特点,被许多人推崇为发展绿色交通的对象。自行车简图如图1.4所示。 图1.4 自行车简图 2. 自行车的基本定义 自行车(bicycle,其中bi意指二,而cycle意指轮,即两轮车,也称为bike),又称脚蹬车或单车,通常是两轮的小型陆上车辆。 自行车的动力以人力为主,人骑上车后,以脚踩脚蹬为动力,不需要燃料和其他能源。 自行车的优点是灵活方便、无能耗、无污染、噪声低、振动小、有益健康等;缺点是其出行受天气影响比较大。自行车实物图如图1.5所示。 图1.5 自行车实物图 3. 自行车的系统架构 目前,自行车是人类发明的*成功的一种人力机械,是由许多简单部件组成的复杂系统。自行车作为一种交通工具,由车架、轮胎、脚蹬、车把、链条、鞍座等20多个部件组成。自行车的车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的质量*大,一般自行车都有超过300kg的载重量。按照自行车各部件的工作特点,大致可分为自行车的导向系统、驱动系统、制动系统等三个组成系统[2,3]。 (1) 自行车的导向系统。自行车的导向系统由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成,骑行者可以通过操纵车把来改变自行车的行驶方向并保持车身平衡。 (2) 自行车的驱动系统。自行车的驱动系统由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄、链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而使自行车不断前进。 (3) 自行车的制动系统。自行车的制动系统由车闸部件组成,骑行者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。 1.2 自行车的属性特征 自行车是一种“门到门”或“户到户”的个人交通工具。自行车比较适合短距离行驶,也可以实现15km,甚至20km以上的长距离出行。自行车的属性特征有以下几个方面: (1) “时空便捷”——自行车的便捷性。自行车不像各种机动车受到时间和路面的条件限制,可以随时出行。因此,自行车具有时空的便捷性。自行车可以灵活地选择时间和路面,并从出发地直达目的地,而且一辆自行车的质量在15kg左右,便于存放,即使出现故障,也可以人工搬运。 (2) “节能环保”——自行车的环保性。自行车不产生废气、无排放物、噪声低、振动小、无能耗,具有节能环保的特性。自行车在行驶过程中完全靠人力,不会产生任何的污染,也不消耗能源,同时能够锻炼人的体能。 (3) “经济成本”——自行车的经济性。普通自行车的价格在200~500元/辆(欧洲为1000~5000元/辆),虽然世界各国自行车价格不一,但是基本都在各国普通居民可以承受的范围之内。因此,自行车作为交通工具具有成本低的特性。 (4) “使用成本”——自行车的实用性。一方面,当自行车静止时,占地面积小,一辆自行车长度不超过2m,宽度不超过1m,与其他交通运载工具如轿车、货车相比占地面积小;另一方面,平均每辆自行车运行时需要的道路面积为9m2,而平均每辆轿车运行时需要的道路面积为40m2,约是自行车的4.5倍,所以自行车运行时占地面积也小。因此,自行车作为交通工具具有较强的实用性。 (5) “社会成本”——自行车的社会性。自行车与小汽车行驶1km的社会成本比较见表1.1(表中负值为社会效益)[4,5]。在高速公路等基础设施投资中,自行车属于低投入、高社会回报率的投资。因此,自行车作为交通工具具有低成本的社会性。 表1.1 自行车与小汽车行驶1km的社会成本比较(单位:元) 丹麦哥本哈根市政府研究成果表明,骑行1km能产生1克朗(1.1元左右)的社会效益,而开小汽车1km产生0.7克朗的社会效益。建设1km的自行车车道可在20年内实现净现值①42万克朗的社会效益。而在自行车带来的各种社会效益中,其对市民健康、空气污染与温室气体减排等的贡献显著。当然,也不能忽略自行车交通存在的不足,自行车交通存在的不足主要有以下几方面: (1) 自行车出行的安全性差。自行车作为交通工具,在运行中干扰因素比较多,容易发生交通事故,特别是在碰撞情况下,骑行者极容易受伤。 (2) 自行车出行受人体属性限制。自行车可以作为交通工具,但不宜作为长距离的交通工具,特别是超过15km的长距离出行,人体会较难适应。 (3) 自行车出行受天气影响大。自行车作为交通工具,在出行时受风、雨、雪等天气影响较大,特别是在灾害天气环境下,很难完成出行任务。 (4) 自行车出行受地势影响较大。自行车作为交通工具,适宜于平坦地区,在坡度大于30°的道路上,骑行比较困难,人力很难完成。 (5) 自行车出行舒适性不好。自行车作为交通工具,骑行时间过长时人的身体会感到不舒服。无论是高温(25℃以上)环境还是低温(10℃以下)环境,都不宜长时间骑行。 1.3 公共自行车的发展历程 自行车作为一种低碳、高效、健康的出行方式,近年来受到了全世界的关注。虽然欧洲早在20世纪60年代就实施了**代公共自行车系统,但自行车在世界范围内的大规模发展是近十年的事情,且与中国的公共自行车快速发展密不可分。公共自行车交通发展历经近60年,但总体可以划分为以下四代。 **代公共自行车:萌芽阶段。公共自行车系统出现于1965年7月,荷兰阿姆斯特丹的一个无政府主义组织把一批自行车粉刷成白色,以供公众免费使用,

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