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摘要：城市高架道路的功能要想得到有效的体现，就要注重快速路匝道的合理设计。从以往的匝道设计中可以看出，仅仅根据工程经验进行定性分析设计，道路功能的发挥受到一定的限制。因此，本文主要结合实际工程案例，基于实际车行路径分布，进行了高架快速路匝道设计，完成了定量分析，使匝道设计的合理性得到了提高。
关键词：城市高架；匝道设计；车行路径分布
人们经济水平的不断提高，使得私家车辆的拥有数量在不断增加，城市的交通状况不容乐观，为了改善交通状况，使城市路网的容量得到提升，城市高架快速路建设得到了较好的发展。而地面路网与高架快速路之间需要匝道进行连接，因此，匝道设计是否合理影响高架快速道路功能的发挥。
1.平行匝道设计中存在的问题
平行匝道一般有1到2千米的间距，在以往的设计中，匝道设计的位置需要结合机动车出行的具体路径，在分析了具体出行路径后，大概能够判别出进入快速路时车行会选择哪一条横向道路，然后就可以确定匝道的位置。利用交通起止点调查得出车行的起止点，然后在路网中假设最短路径分配，得出车行路径。这种方法的缺点是周期较长，而且进行调查的样本数量较低，这种假设得到的位置确定存在一定的误差，匝道设计大多都是根据已有的经验，定性分析的精准度不够。不过这种方法有一种优点就是设计的确定能够满足大多数的现象，决策效率较高。然而如果干路之间的间距不大，匝道位置的确定用这种方法就会存在较大的误差。
2.手机信令数据的特征
手机数据可以挖掘全市人口职住分布、交通起止点交换量及客流走廊分布、流动人口分布、通道和境界线客流特征、公交出行特征、重要道路客流来源分布特征数据等。手机信令数据的特点是手机使用的广泛性，使其样本数量非常大，而且各个年龄段的人群都会使用手机，在样本选取上没有外界影响，调查收集比较快捷。通过手机信令数据，车行的距离、时间、路线等的规律能够更好的把握，经过一定的处理，可以精确的取得大量的实际车行路径分布。这些突出的特点能够较好的解决平行匝道设计的细节问题。
3.应用场景介绍
以某市三环南路快速路为例，该道路属于东西走向的主干路，计划在该线路上建立高架快速路，中兴路和解放路都是主干道路，两者之间的距离为1.5千米。
3.1原规划方案
最初计划在解放路西侧设置向西的匝道，然后在后海路和中兴路同时设置向东的匝道。这样平行匝道的设计能够在2千米内服务解放路--后海路--中兴路。
3.2有关部门诉求方案
但是在定性分析的方法下，有关部门得出中兴路和南湖路重要性较大，所以原规划方案不能够满足快速路与地面路网的连接，还需要在中兴路增加向西的匝道设计，使之能够从南湖路或者是中兴路出入快速路。新增的平行匝道的设计按照规范要求需要使用剪刀差，这使占地以及投资都得到增加。
4.手机信令数据处理
手机用户与无线通信网络之间主动或被动、定期或非定期进行联系的行为，用户所处的基站位置，就是原始的手机信令数据。数据的取得会受到无线通信网络以及周围环境因素的影响，部分不利的数据获得会使识别的手机位置出现误差，所以，原始手机的信令数据需要先经过清理，将信令在相邻的基站间多次转换的筛除。
获取交通路网中手机用户的准确位置，利用GIS空间地理数据以及移动网络覆盖，建立无线通信网络与实际地理空间的相互对应联系，使手机用户的信令数据能够与交通路网之间做好匹配，然后获得手机用户在道路交通网络中的位置电子痕迹。
根据得出的手机用户的电子痕迹以及经过清理的信令数据，分析用户活动出行模型，根据空间位置以及时间把每个用户通信的情况进行聚类并分析，获得的用户出行规律体现在交通路网中。结合手机用户电子痕迹与道路的匹配，将某一用户的出行路线找出来。
通过分析出的人口聚集密切的地方通常反映出的是区域繁华程度，在不同时间段内，人口分布在城市的具体位置状况，可以利用动态处理模型，以小时为单位，将用户停留的位置进行记录并统计，最后得出一天内人口的动态分布。
手机信令数据以时间序列进行分析，可以获得每个用户的出行链信息。利用交通起止点出行模型，如果反映出手机用户停留在某个位置的时间超过在这个区域内其他行为，用户出行链间隔划分就以这一时间段和区域为准。区域是用户前一出行的止点，也是后一出行的起点，将用户一整天出行的起止点位置进行记录，出行分布情况就得到了，然后经过对用户的起止位置进行判别，将用户在实际的空间位置出行分布情况取得，整理成OD矩阵，以期望线的方式进行可视化体现。
手机用户出行时会采用不同的出行方式。为研究城市机动出行特征，将每次出行根据其出行时间、出行距离和出行速度，通过出行方式划分模型中的隶属度函数，将出行划分为机动出行和非机动出行。将城市机动出行的出行时间和出行时长进行统计分析，研究分析区域内机动出行特征。
从手机用户的真实出行路线，对三环南路的客流量出入规律进行分析，将各个路口不同方向上的客流出入比重进行整理。分析三环南路上解放路、中兴路以及南湖路的客流去向以及来源的具体路径，得到来去路径分布情况。从路径分析情况图，得出从解放路出入三环南路向西的匝道，其出行距离比较长，如果是中兴路和南湖路相对出行的距离就很短。通常中长距离的出行需要经过快速路，所以出行距离是一很重要的数据。
5.结论分析
通过手机信令数据处理，得到的车流交通起止点数据，从中可以判断出车行距离。也就是从匝道驶入到驶出经过的距离。距离的划分以1千米和3千米为界限，短距离不超过1千米，中长距离超过3千米，而处在其中的就是中短距离。根据交通路网的实际情况，对高架快速路只研究中长距离。从这一范围内的车行数据上得出，解放路向西大约达到30%的交通量，中兴路向西交通量从整体上看较大，但中长距离的占比较小。南湖路向西交通量较大，不过出入高架快速路大多都是从三环南路1千米内的路段上转换到中兴路行驶。解放路向西的中长距离交通量比中兴路和南湖路总和还要大，匝道设计不用在中兴路向西设置。
结束语：
综上所述，为了改善城市交通状况，使人们出行更加便捷，城市高架快速路建设需要得到良好的发展。而匝道作为地面路网与快速路之间的连接，其设计的合理性会影响快速路功能的发挥。利用手机信令大数据处理，获得大量的实际车行路径分布，通过出行距离的判别，得出匝道设计的定量分析结果，提高了设计的合理性。
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