交通管理與控制課程設計指導書

1、交通管理與控制課程設計專業(yè)班級：交通工程名：韓小紅 級：08-2班號：20080500210設計時間：201013-201019 指導教師：于德新 常麗君成績綜合評定表 出勤及平時表現(xiàn)（40%）考核項目成績分布優(yōu)良中及不及出勤情況（10%）基礎知識掌握情況（10%）獨立解決問題能力（20%）出勤及平時表現(xiàn)成績設計成果（60% ）考核項目成績分布優(yōu)良中及不及計算書質(zhì)重（20% ）設計步驟及計算結果（30%）答辯情況（10%）設計成果成績指導教師評語：課程設計成績一、設計目的與任務交通管理與控制是交通工程專業(yè)和交通運輸專業(yè)學生所必修的一門主要專業(yè)課，本課程設計是這門課程的重要環(huán)節(jié)，其目的在于：鞏固

2、課堂上所學過交通管理 與控制有關知識，鍛煉綜合運用所學專業(yè)知識解決實際問題的能力，使學生具備簡 單的工程設計能力。本課程設計對象為某城市道路交叉口，要求學生按指導教師要求集體進行數(shù)據(jù)調(diào)查，獨立完成設計的各部分內(nèi)容。要求學生在本課程設計結束時交一份較詳細的課程 設計說明書。二、設計步驟和內(nèi)容（一）交通管理與控制知識回顧1、交通管理：交通行政管理、交通秩序管理、交通運行管理、交通優(yōu)先管理、交通 需求管理、交通系統(tǒng)管理、特殊事件交通管理。2、交通控制：單點控制、干線控制、區(qū)域控制、快速道路交通控制、智能監(jiān)控。（二）本次課程設計著眼點一一交叉口改善設計1、交叉口重要性道路網(wǎng)的重要組成部分道路交通網(wǎng)的重

3、要樞紐點2、改善必要性交叉口是交通事故的多發(fā)點交叉口影響整個道路交通系統(tǒng)的安全改善交叉口見效快易實施（三）交叉口改善設計的要素1、基本要素：車道構成、道寬設計、視距、渠化、配時。2、擴展要素：線形、標志標線、分隔帶、人行橫道、二次過街、景觀。（四）交叉口改善設計的基本流程1、資料搜集整理（1）道路信息調(diào)查獲取本課程設計所需的道路交叉口主要信息，包括：交叉口幾何形狀調(diào)查， 要求畫出交叉口示意圖，并標明與設計有關的主要幾何參數(shù)。車道數(shù)、車道寬、車道位置調(diào)查左、右轉彎半徑調(diào)查停車線位置調(diào)查(2)交通信息調(diào)查高峰期車輛到達率調(diào)查(按方向和車道計算)左、右轉彎車比例調(diào)查車輛(包括自行車)組成調(diào)查當前運行

4、信號配時情況調(diào)查2、現(xiàn)狀交通評價(1)以較為規(guī)范的形式描述或量化當前的交通狀況；(2)是否進行改善設計以及如何進行改善設計的依據(jù)；(3)定性分析：交通秩序：各向交通流的沖突、交織情況是否嚴重、非機動車過街的混亂程度；交通環(huán)境：交叉口內(nèi)影響交通流的障礙物、交通景觀；交通便捷性：無障礙設計、停車線的最佳位置。(4)定量分析：通行能力、延誤、排隊長度、停車次數(shù)、沖突點、交通事故的發(fā)生率等。3、交通問題分析與對策問題點問題表現(xiàn)形式改善措施對稱說明供給車道數(shù)不足路面標示的設置和改善(車道線運 用和變更)車道線的設置與改善左轉、右轉專用道的設置與改善車道過寬或過窄路面標示的設置和改善(人行橫 道、自行車過

5、街橫道燈)人行橫道的改善與改善人行橫道預告標示的設置自行車過街橫道的設置和改善停車道的設置、設置位置的改善車道功能不合理機動車與非機動車混行路面標示的設置和改善(導流島、 導流線的設置和改善)右轉導流標示的設置與改善 左轉導流標示的設置和改善 導流島的設置和改善周期過長相位組合采用對稱設置交通信號改 善信號機的設置和 改進信號機的設置信號機設置的改進信號機功能的改進信號相位的銜接不合理需求交通流量分布不均勻配時方案改善安全交通島的位置和大小不合 理，影響左轉車的安全交通組織的變更單行線畸形交叉口的 改善斜交叉口的改 善盡可能改正相交由于綠化或其他設施的存 在，影響到行車視距多支交叉口的 改進禁

6、止某些流量較小的流向通行人行橫道過長，行人過街安 全無法保障左轉、右轉專用道的設置左轉專用道的設置 右轉專用道的設置便捷交叉口處的無障礙設計不正 確中央分隔帶的改善設置、改善和撤去中央分隔帶人行橫道上的障礙鋪裝的改善醒目的彩色鋪裝及制動條件的改 善其他設施人行橫道位置不合理人行道、自行車道的改善促進兩類交通流統(tǒng)一的工程與管 理措施標志、標線不清視距的改進清除影響視距的障礙信號燈的功能不明確交通安全設施的設置與改善完善標志、標識(特別是明確通行 權的標牌)4、概略設計：(1)由調(diào)查資料分析、總結交叉口存在的主要問題，提出概略的設計方案，內(nèi)容有: 車道數(shù)的確定、車道功能劃分、非機動車和行人的處理以

7、及控制方案的選取(按照相 交道路的類別和流量大小確定信號相位)等。(2)在概略設計階段，應基于概略設計方案，對交叉口作通行能力及飽和度等的檢 驗，判斷其是否滿足要求。若不滿足要求，則要修正概略設計方案。5、詳細設計：(1)交叉口的設計就是要確定交叉口各種交通流的合理通行空間、通行權及其通行 規(guī)則，使交通流運行安全、有序，交叉口的時間和空間資源得到充分的利用。(2)交叉口詳細設計應按照機一非一行人一附屬設施設計進行。呈環(huán)形分布，從內(nèi) 向外依次布置，保障各種交通流的合理通行空間。(3)機動車道渠化設計要點：詳細設計階段，機動車道的渠化設計主要是車道寬度 的確定以及占款段、展寬漸變段的處理。根據(jù)路口

8、的斷面尺寸，同時兼顧非機動車道 與人行道的必要寬度，確定合理的進出口道寬度。(4)非機動車交通的常用處理方法：左轉二次過街機動車設置雙停車線(高峰及非 高峰停車線)非機動車停車線前移。6、方案評價：包括飽和度、延誤、排隊長度、運行效果等。綜上，交叉口改善設計的基本流程如下圖所示：窩他調(diào)M和勘測最終方案初步資料收稟道路犯狀問題分析渠化、概略一計配時I J 詳細設計三、本次課程設計的要求1、根據(jù)給定的交叉口數(shù)據(jù)查閱相關資料，了解基本信息；2、做初步的方案設計；3、按照要求撰寫改善設計報告；4、最后上交改善設計報告四、參考文獻1 .吳兵，李曄.交通管理與控制.北京：人民交通出版社，20052 .楊曉

9、光.城市道路交通設計指南.北京：人民交通出版社，20033 .王建軍，嚴寶杰.交通調(diào)查與分析.北京：人民交通出版社，20044 .同濟大學.城市道路平面交叉口規(guī)劃與設計規(guī)程.上海，20015 .周商吾.交通工程.北京：同濟大學出版社，19876 .城市道路交通規(guī)劃設計規(guī)范(GB50220-95)7 .城市道路交通標志標線設置指南8 .城市道路設計規(guī)范 CJJ37-90附錄一：理論基礎（一）確定信號基本控制參數(shù)及信號配時方法1 5L 51、最佳周期時長：C0 -51 -YL = " （l I - A）其中：L 一每個周期的總損失時間；I 綠燈間隔時間（s）；Y 一組成周期的全部信號相位

10、的各個最大y （ yi =q/Si）值之和。2、信號配時：每周期的有效綠燈時間為：Ge = Go -L把Ge在所有信號相位之間，按各相位的最大流量比值進行分配，得各相位的有 效綠燈時間，如：gei二Gemaxyi,yiY則各相位的實際顯示綠燈時間:（二）飽和流率與交叉口通行能力的觀測方法進口道飽和流率是指在一次連續(xù)的綠燈時間內(nèi)，交叉口進口道上車隊能夠連續(xù)通過停車線的折算為小轎車的最多車輛數(shù)。當交叉口信號變?yōu)榫G色顯示時，停在停車線 后面的車輛便魚貫地通過交叉口，交叉口的通行能力很快便增加到一個很大的值，即 飽和流率。在進行信號配時以前，對交叉口飽和流率進行觀測， 若無法觀測，可按公式推導, 一般

11、?。篠0 =1800pcu/h。飽和流率的具體觀測方法如下：1、人員：3人，其中2人觀測交叉口某一進口道的飽和流率，1人觀測相應周期的綠信比；2、儀器：秒表兩塊，如信號燈有倒計時排，可以只用一塊秒表；3、過程：當綠燈起亮后，將前三輛放過停車線，從第四輛車開始，直到紅燈期間的 最后一輛車為止，需要記錄的數(shù)據(jù)是，通過停車線的車輛數(shù)和這些車輛通過的時間，有兩名觀測員分別記錄；同時另外一人需記錄這個周期的周期時長( C)和有效綠燈時間(ge)；4、數(shù)據(jù)記錄與處理(1)建議數(shù)據(jù)表格:序號車輛數(shù)(n)通行時間(t)飽和流率(S)周期時長(Co)有效綠燈(ge)綠信比(九)12(2)數(shù)據(jù)處理飽和流率：S=n

12、/t；綠信比：- = ge/Co；則可得通行能力：C =S附錄二：設計資料(一)現(xiàn)狀基本信息通過一個小時的調(diào)查，得到交通量的數(shù)據(jù)如下表所示:型號公交車大車中車小車非機動車摩托車方 向左直右左直右左直右左直右左直右左直右東 進 口04013310214810734746962060南 進 口000243115583472021285348255353西 進 口000163133511123194842810746056北 進 口0000202129149124207624423272本交叉口為十字交叉口， 交叉口各進口道的道路紅線為18mo目前信號周期為44s,兩相位。東西向直行左右轉相位綠燈時

13、間為18s,南北向直行左右轉相位綠燈時間為20s。信號配時圖如下：綠18sk3s紅23s東西向：7I紅21s綠20s黃3s南北向： 周期44s-4本交叉口的主要管理措施如下:交通流類型主要管理/限制措施機動車東西向機動車車速限速為40km/h南北向全線段禁行大貨車東西向全線段禁行拖拉機東西向全線段禁止鳴笛各交叉口均可左右轉非機動車南北向全線段機非車道白線隔離，非機動車不得超越各交叉口和沿線進出口均可左右轉行人未設置人行道公交車設置港灣式?？空?，無公交專用道交叉口的沖突點調(diào)查結果如下:沖突類型機動車-機動車機動車-非機動車非機動車-非機動車總計占沖突總數(shù)對向左轉沖突394618684%對向紅燈右

14、轉沖突12033%右端車道右轉穿越 沖突4721313%總計44553102100%占總沖突總數(shù)43%54%3%100%（二）問題分析1、規(guī)劃問題分析道路無人行道，與商業(yè)步行街的功能定位相悖；道路規(guī)劃紅線寬度過窄，不利于未來商業(yè)活動中各交通流的活動。2、供給問題分析無人行道，不利于慢性交通組織；道路寬度太窄，不能滿足交通需求；交叉口通行能力不匹配，致使排隊較長，延誤較多；違章停車比較多。3、需求問題分析非機動車多，車道通行能力不足；大中型車輛偏多，車道寬度不足。4、管理問題分析非機動車逆向行駛，交通秩序紊亂；人行橫道被占，阻礙行人過街；交叉口信號控制不完整；缺少交叉口渠化設施；路邊標志混亂，標

15、志標線不清楚；信號燈周期、相位、綠燈間隔、綠信比設置等不合理。5、使用問題分析道路使用不當，導致路面損壞嚴重；道路空間被非法占用；路邊綠化帶樹木過高，視距受阻。（三）質(zhì)量評價方向評價東進口道通行能力不大，實際流量較少，飽和度不大，車輛通暢，交通延誤較少，排隊長 度不大，交通狀況良好。南進口道通行能力較大，但是實際需求也很大，道路已經(jīng)接近飽和，延誤較多，排隊較長， 停車次數(shù)較大，交通狀況不好，有待改善。西進口道通行能力一般，需求較大，道路已經(jīng)超飽和，延誤較多，排隊較長，停車次數(shù)較 大，交通狀況太差，急待改善。北進口道通行能力較大，實際流量較少，飽和度適中，但是由于信號問題交通延誤較多， 排隊長度

16、較長，停車次數(shù)較多，交通狀況較差。總體該交叉口除了東進口道運行較好，其他幾個進口道飽和度、交通延誤、排隊和停 車次數(shù)都較大，需要進一步改善。（四）改善方案（設計思路）（五）改善方案（具體內(nèi)容）進口道設計信號控制方案（信號配時圖） 車道展寬段及漸變段的設計 行人過街橫道設計非機動車交通處理交通管理與控制設計書改善方案1換算交通量現(xiàn)狀通過一個小時的調(diào)查，得到交通量的數(shù)據(jù)如下表所示:型號公交車大車中車小車非機動車摩托車方 向左直右左直右左直右左直右左直右左直右東 進 口04013310214810734746962060南 進 口000243115583472021285348255353西 進 口

17、000163133511123194842810746056北 進 口0000202129149124207624423272表一城市道路交通量調(diào)查車型分類及換算系數(shù)表編號車輛類型換算系數(shù)1公交車3.02大車2.53中車1.54小車1.05非機動車0.26摩托車0.5東進口：Q 左=0+2.5*13+8+0.2*7=41.9Q 直=3*4+2.5*3+1.5*21+107+0.2*469+0.5*6=254.8Q 右=2.5+1.5*4+34+62*0.2=54.9西進口：Q 左=2.5*1 + 1.5*3+23+0.2*28=35.6Q 直=2.5*63+1.5*51 + 194+0.2*1

18、07+0.5*5=451.9Q 右=2.5*13+1.5*11+84+46*0.2+0.5*6=145.2南進口：Q 左=2.5*2+15*1.5+47+0.2*85+0.5*3=93Q 直=2.5*43+1.5*58+202+0.2*348+0.5*5=468.6Q 右=2.5*1 + 1.5*3+12+255*0.2+0.5*3=71.5北進口：Q 左=1.5+49+0.2*76+0.5*2=66.7Q 直=2.5*20+1.5*29+124+0.2*244+0.5*7=269.8Q 右=2*2.5+1*1.5+20+23*0.2+0.5*2=32.1表二通過一個小時的調(diào)查，得到折算成小汽

19、車交通量的數(shù)據(jù)如下表所示進口道東進口四進口南進口北進口方向左直右左直右左直右左直右PCU41.9254.854.935.6451.9145.293468.671.566.7269.832.12根據(jù)換算交通量設置車道渠化東進口因為直行車量較多，向左向右行駛車輛較少，可以設置三條車道：直行左轉，直行，直行右轉；西進口因為直行，右轉車輛較多，左轉車輛相對較少，可以設置三條車道：直行左轉，直行，右轉；南進口因為直行車輛較多，向左向右行駛車輛較少，設置三條車道：直行左轉，直行，直行右轉；北進口因為直行，左轉車輛比右轉多，所以設置三條車道：直行右轉，直行，左轉；從現(xiàn)狀交通量來看，公交車數(shù)較少，但是非機動車

20、交通量較大，所以需要設單 獨的非機動車道。又因為本交叉口各進口道的道路紅線為18m,所以機動車道每條車道寬 3.5m,而非機動車道每條車道寬 2.25m,設兩條4.5m3.車道渠化圖二交通信號配時1計算各進口道的相位流量比：y =q/S表三 各類進口車道的基本飽和流量直行車道左轉車道右轉車道180018001800東進口:y 左=q 左/手=0-0233yyq 直/s 直=0-1416y 右=4右/$ 右=°.0305西進口:y , = q 左 /-0.01978y直=4直/s直肅2510y右=4右/$右=°.0807南進口:y 左=q 左/s左=0-0517y”q 直/s直=0-2603y-q 右/s 右=。.。397北進口:y 左=q 左人=0-0308y”q 直/sJ0500y 右=qjs 右=0.0178綜合上式得：東西進口y東西= 0.2661南北進口南北= 0.27732將各相位的值相加得到整個交叉口的值丫=£ y =0.5434j3 確定 L 和 I 令 I=3s A=3s Ls=3s1.5L 5 4最佳周期時長：Co =31s1 -YL - (l I - A) =6s5信號配時：每周期的有效綠燈時間為：Ge =C0 -L=31-6=25s把Ge在所有信號相位之間，按各相位的最大流量比值進行分配，得各相位的有效綠燈時間，如:ge