交通工程學(xué)課程設(shè)計(jì)(共22頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 交通工程學(xué)課程設(shè)計(jì) 成績(jī)：徐州市礦大易初愛(ài)蓮交叉口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì) 專業(yè)年級(jí)：交運(yùn)2012-2 姓 名 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 日 期：2015/01/16 徐州市礦大易初愛(ài)蓮交叉口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)摘要：道路交叉口是指兩條或兩條以上道路的相交處。車輛、行人匯集、轉(zhuǎn)向和疏散的必經(jīng)之地，為交通的咽喉。因此，正確設(shè)計(jì)道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。 此次交叉口信號(hào)燈控制配時(shí)的調(diào)查地點(diǎn)是金山東路和解放南路交叉口。該交叉口地處市泉山公安分局巡防大隊(duì)一中隊(duì)前，屬于平面十字型交叉口。本調(diào)查組分為四個(gè)小分隊(duì)，分別在東、西、南、北四個(gè)入口通過(guò)實(shí)

2、際觀測(cè)的方法測(cè)得了道路交叉口各個(gè)入口的車道數(shù)、車道寬、分流向交通流量、車頭時(shí)距、信號(hào)顯示及周期等信息。進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有的信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，找出問(wèn)題，然后再自行設(shè)計(jì)信號(hào)配時(shí)，與現(xiàn)有的信號(hào)配時(shí)進(jìn)行對(duì)比，分析優(yōu)劣。對(duì)于定時(shí)信號(hào)的配時(shí)方法我國(guó)有停車線法和沖突點(diǎn)法等方法。隨著研究不斷深入，定時(shí)信號(hào)的配時(shí)方法也在進(jìn)一步的改進(jìn)。本設(shè)計(jì)采用的方法以停車線法為主。本次設(shè)計(jì)本小組分工合作，共采集了車道寬、交通流量、車頭時(shí)距、信號(hào)燈信號(hào)顯示及周期等數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)作出了運(yùn)算整理。 關(guān)鍵詞：交通流量；交叉口；信號(hào)相位；配時(shí) 目錄1、 交通現(xiàn)狀調(diào)查.41.1金山東路與解放南路交叉口現(xiàn)狀概況.41.2交叉口幾何尺寸調(diào)查.5

3、1.3交通調(diào)查及問(wèn)題分析.62、 信號(hào)相位分析.92.1實(shí)地觀測(cè)信號(hào)相位數(shù)據(jù).102.2現(xiàn)有信號(hào)配時(shí)的問(wèn)題分析.103、 改進(jìn)信號(hào)配時(shí)的方案.103.1改進(jìn)方案.103.2流率比分析.113.3相位配時(shí)計(jì)算.113.4改進(jìn)后的信號(hào)配時(shí)（平峰時(shí)）.12 4、方案評(píng)價(jià).134.1改進(jìn)后方案的優(yōu)點(diǎn).134.2改進(jìn)后方案的缺點(diǎn).134.3方案的進(jìn)一步優(yōu)化.13參考文獻(xiàn).15附錄.161、交通現(xiàn)狀調(diào)查1.1金山東路與解放南路交叉口現(xiàn)狀概況道路交叉口是指兩條或兩條以上道路的相交處。車輛、行人匯集、轉(zhuǎn)向和疏散的必經(jīng)之地，為交通的咽喉。因此，正確設(shè)計(jì)道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保

4、障交通安全的重要方面。此次交叉口信號(hào)燈控制配時(shí)的調(diào)查地點(diǎn)是金山東路和解放南路交叉口。該交叉口地處市泉山公安分局巡防大隊(duì)一中隊(duì)前，屬于平面十字型交叉口，如下圖1-1。如上圖所示，具體的車道分布情況如下表1-1： 改進(jìn)方案的交叉口車道分布 北進(jìn)口 南進(jìn)口 東進(jìn)口 西進(jìn)口右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)加調(diào)頭直行直行直行右轉(zhuǎn)直行和右轉(zhuǎn)直行直行左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)和調(diào)頭直行和右轉(zhuǎn)直行左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)和調(diào)頭直行直行1.2交叉口幾何尺寸調(diào)查 調(diào)查方法：通過(guò)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀察的方法，運(yùn)用米尺等測(cè)量工具，得出交叉口基本數(shù)據(jù)如一、一、東西進(jìn)口道（早高峰）相關(guān)參數(shù)表相關(guān)參數(shù)表 進(jìn)口道方向：東、西進(jìn)口道早高峰項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)周期時(shí)間132s人行橫道長(zhǎng)度

5、東進(jìn)口 30m西進(jìn)口 33m黃燈時(shí)間3s車道寬度3.4m綠燈時(shí)間25s車道數(shù)東進(jìn)口 4+2西進(jìn)口 5+4紅燈時(shí)間104s行人過(guò)街綠燈信號(hào)時(shí)間無(wú)行人過(guò)街信號(hào)燈信號(hào)燈相位數(shù)4相人行橫道寬度5m人行橫道距停車線距離2m 二、南、北進(jìn)口道（早高峰）相關(guān)參數(shù)表相關(guān)參數(shù)表 進(jìn)口道方向：南、北進(jìn)口道項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)周期時(shí)間132s人行橫道長(zhǎng)度南進(jìn)口 33m北進(jìn)口 35m黃燈時(shí)間3s車道寬度3.4m左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間直行綠燈時(shí)間27s43s車道數(shù)東進(jìn)口 4+2西進(jìn)口 5+4左轉(zhuǎn)紅燈時(shí)間直行紅燈時(shí)間92s86s行人過(guò)街綠燈信號(hào)時(shí)間無(wú)行人過(guò)街信號(hào)燈信號(hào)燈相位數(shù)4相人行橫道寬度5m人行橫道距停車線距離2m 三、東、西進(jìn)口

6、(平峰）相關(guān)參數(shù)表相關(guān)參數(shù)表 進(jìn)口道方向：東、西進(jìn)口道早高峰項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)周期時(shí)間129s人行橫道長(zhǎng)度東進(jìn)口 30m西進(jìn)口 33m黃燈時(shí)間3s車道寬度3.4m綠燈時(shí)間25s車道數(shù)東進(jìn)口 4+2西進(jìn)口 5+4紅燈時(shí)間101s行人過(guò)街綠燈信號(hào)時(shí)間無(wú)行人過(guò)街信號(hào)燈信號(hào)燈相位數(shù)4相人行橫道寬度5m人行橫道距停車線距離2m四、南北進(jìn)口道（平峰）相關(guān)參數(shù)表相關(guān)參數(shù)表 進(jìn)口道方向：南、北進(jìn)口道項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)周期時(shí)間129s人行橫道長(zhǎng)度南進(jìn)口 33m北進(jìn)口 35m黃燈時(shí)間3s車道寬度3.4m綠燈時(shí)間40s車道數(shù)東進(jìn)口 4+2西進(jìn)口 5+4紅燈時(shí)間86s行人過(guò)街綠燈信號(hào)時(shí)間無(wú)行人過(guò)街信號(hào)燈信號(hào)燈相位數(shù)4相人

7、行橫道寬度5m人行橫道距停車線距離2m 1.3交通調(diào)查以及問(wèn)題分析 對(duì)于交通量的調(diào)查，本調(diào)查組分為兩個(gè)時(shí)段調(diào)查，分別是早高峰（7:308:30和平峰（9:30-10:30），每個(gè)時(shí)段每個(gè)入口分流向（直左右）調(diào)查交通流量，每隔5min計(jì)數(shù)，記錄。調(diào)查任務(wù)結(jié)束后，又對(duì)各入口車型分類進(jìn)行交通調(diào)查，分貨車、公交客車、小汽車，調(diào)查時(shí)間不少于30分鐘，車輛總數(shù)不少于200輛。之后完成車輛進(jìn)入交叉口車頭時(shí)距調(diào)查，車輛總數(shù)不少于100輛。1.3.1各個(gè)交叉口入口交通量調(diào)查 表1-3交通量匯總表進(jìn)口方向高峰分流向交通量高峰交通量平峰分流向交通量平峰交通量東入口右轉(zhuǎn)55643右轉(zhuǎn)57558直行332直行210左轉(zhuǎn)

8、223左轉(zhuǎn)262南入口右轉(zhuǎn)3881763右轉(zhuǎn)3751427直行829直行723左轉(zhuǎn)421左轉(zhuǎn)228西入口右轉(zhuǎn)4991442右轉(zhuǎn)295876直行396直行251左轉(zhuǎn)505左轉(zhuǎn)304北入口右轉(zhuǎn)3521130右轉(zhuǎn)3321103直行633直行615左轉(zhuǎn)69左轉(zhuǎn)81交叉口通過(guò)交通量49783964 高峰時(shí)段各個(gè)入口交通量分布折線圖1-2 平峰時(shí)段各個(gè)入口交通量分布折線圖1-31.3.2對(duì)目前交叉口交通量的分析 由以上交叉口以及交通量調(diào)查表格、圖形可分析得出以下問(wèn)題：南入口的交通量無(wú)論是平峰還是高峰都始終是最大的；而相反，東入口則是最小的；北入口的左轉(zhuǎn)車流量總是特別少，且北入口的左轉(zhuǎn)車單獨(dú)占用一個(gè)車道；但

9、北入口的直行車流量卻總是很多，且遠(yuǎn)大于左轉(zhuǎn)車流量；2.信號(hào)相位分析2.1實(shí)地觀測(cè)信號(hào)相位數(shù)據(jù)2.1.1現(xiàn)有交叉口四相位圖2-12.1.2現(xiàn)有信號(hào)燈設(shè)置（平峰時(shí)）： 現(xiàn)有信號(hào)燈時(shí)間分配表2-1信號(hào)燈顯示方向周期時(shí)間綠燈顯示時(shí)間黃燈顯示時(shí)間紅燈顯示時(shí)間綠燈間隔時(shí)間南北路左轉(zhuǎn) 129 27 3 99 3東西路直行 25 3 101東西路左轉(zhuǎn) 25 3 101南北路直行 40 3 862.2現(xiàn)有信號(hào)配時(shí)的問(wèn)題分析： 由分流向交通量調(diào)查表格以及交叉口現(xiàn)有信號(hào)配時(shí)可看出，北入口左轉(zhuǎn)車輛相對(duì)來(lái)說(shuō)過(guò)少，與南入口的左轉(zhuǎn)車輛數(shù)量差距甚大，二者放在同一個(gè)相位，總是會(huì)出現(xiàn)北入口左轉(zhuǎn)車道車輛行駛完畢，但是南入口的左轉(zhuǎn)車

10、仍然還在繼續(xù)放行，使得北入口左轉(zhuǎn)車道長(zhǎng)時(shí)間處于空閑狀態(tài)。經(jīng)過(guò)實(shí)地觀測(cè)可發(fā)現(xiàn)北入口存在以下問(wèn)題：北入口的左轉(zhuǎn)車道車輛特別少，利用不充分，但北入口直行車數(shù)量較多且排隊(duì)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)；北入口的左轉(zhuǎn)車每次到達(dá)交叉口排隊(duì)等候的幾率幾乎達(dá)100%，這主要是由于左轉(zhuǎn)車較少而信號(hào)周期較長(zhǎng)以及相位組合不是很合理的原因所導(dǎo)致。3.改進(jìn)信號(hào)配時(shí)的方案：3.1改進(jìn)方案：由以上交叉口的交通量及信號(hào)配時(shí)的問(wèn)題分析可以將交叉口的相位組合進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)車道也必須做相應(yīng)的調(diào)整，調(diào)整后的車道分布圖如下表格3-1，即將北進(jìn)口的左轉(zhuǎn)車道改為直行加左轉(zhuǎn)放在最左側(cè)車道。同時(shí)調(diào)整后的相位組合為：第一相位為北進(jìn)口直行和左轉(zhuǎn)；第二相位為東西直行；

11、第三相位為東西左轉(zhuǎn)；第四相位為南進(jìn)口直行和左轉(zhuǎn)。相位組合圖如下圖3-1 改進(jìn)方案的交叉口車道分布 北進(jìn)口 南進(jìn)口 東進(jìn)口 西進(jìn)口右轉(zhuǎn)直行直行直行直行和左轉(zhuǎn)及調(diào)頭右轉(zhuǎn)直行和右轉(zhuǎn)直行直行左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)和調(diào)頭直行和右轉(zhuǎn)直行左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)和調(diào)頭直行直行 表3-13.1.2改進(jìn)后的相位組合： 第一相位：北進(jìn)口直行加左轉(zhuǎn) 第二相位：東西直行 第三相位：東西左轉(zhuǎn) 第四相位：南進(jìn)口直行加左轉(zhuǎn) 圖3-13.2流率比分析 流率比是車道（組）的實(shí)際實(shí)際交通量或設(shè)計(jì)交通量與該車道（組）的飽和流率比值。根據(jù)定義，確定流率比需首先確定車道（組）的飽和流率。由于很難進(jìn)行實(shí)測(cè)，飽和流率公式計(jì)算比較復(fù)雜。因此我們采用較為簡(jiǎn)單的

12、直行當(dāng)量計(jì)算法。直行當(dāng)量計(jì)算法的思路是將左轉(zhuǎn)車和右轉(zhuǎn)車轉(zhuǎn)化為等效直行車流量。 等效直行車流量=左轉(zhuǎn)車流量×直行當(dāng)量系數(shù) 飽和流率： 式中：3.3相位配時(shí)計(jì)算 改進(jìn)后各個(gè)進(jìn)口分方向車道流量直行當(dāng)量如下表：進(jìn)口方向轉(zhuǎn)向流量直行當(dāng)量平均單車道直行當(dāng)量東進(jìn)口直/右382382191左323340170西進(jìn)口直396396198左505530265南進(jìn)口直830830278左421442221北進(jìn)口直/左633706176左6973733.3.1關(guān)鍵車流分析第一相位：第二相位：第三相位：第四相位：3.3.2飽和流量的計(jì)算：北進(jìn)口左轉(zhuǎn)和直行的飽和流率值1800veh/h,東西直行的飽和流率為17

13、50veh/h,東西左轉(zhuǎn)彎的飽和流率為1750veh/h,南進(jìn)口左轉(zhuǎn)和直行的飽和流率為1800veh/h。3.3.3各相位的關(guān)鍵流率比計(jì)算如下：y1=q1/S1=176/1800=0.098 y2=q2/S2=198/1750=0.113y3=q3/S3=265/1750=0.151 y4=q4/S4=278/1800=0.154Y=yi=0.516由于0.516<0.90,顧道路條件滿足要求。3.3.4信號(hào)配時(shí)計(jì)算過(guò)程：實(shí)用周期時(shí)間公式： L為一個(gè)周期內(nèi)損失時(shí)間，等于黃燈時(shí)間加上全紅時(shí)間。黃燈時(shí)間取整數(shù)3s，全紅時(shí)間由 確定。通常取整為2s.車輛前損失時(shí)間可有車頭時(shí)距測(cè)量得到，約為3秒

14、。因此L=(3+2+3)×4=32s代入公式，計(jì)算得最小周期為：為便于控制，可將周期設(shè)定為115s。各相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)可由公式 計(jì)算得出： g1= 15.95s ；g2=19.01s；g3= 23.28s；g4=25.06s故綠燈時(shí)間可設(shè)定為：g1=16s；g2=20s；g3=24s；g4=26s3.4改進(jìn)后的相位配時(shí)（平峰時(shí)）信號(hào)燈顯示方向周期時(shí)間綠燈顯示時(shí)間黃燈顯示時(shí)間紅燈顯示時(shí)間綠燈間隔時(shí)間北入口直行和左轉(zhuǎn) 115 16 3 96 3東西路直行 20 3 92東西路左轉(zhuǎn) 24 3 88南入口直行和左轉(zhuǎn) 26 3 864.方案評(píng)價(jià)4.1改進(jìn)后的方案的優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的交叉口信號(hào)周期縮

15、短，車輛延誤比原有的要小很多；改進(jìn)后北入口直行車的通行能力明顯加大，將左轉(zhuǎn)車道并入直行車道，使車道的利用比原有的更加充分；改變相位組合之后，每個(gè)相位綠燈時(shí)間的利用更加充分高效，從根本上縮短信號(hào)周期時(shí)間。4.2改進(jìn)后方案的缺點(diǎn)：由于周期縮短，綠燈時(shí)間變小，行人過(guò)街的時(shí)間減少，故對(duì)行人過(guò)街的效率有更高的要求；由于更改相位組合導(dǎo)致車道的更改，使得南北入口的左轉(zhuǎn)車道在緊靠分隔帶的內(nèi)側(cè)，左轉(zhuǎn)車輛以及調(diào)頭車輛行駛不是很方便。4.3方案的進(jìn)一步優(yōu)化：鑒于更改后的方案存在以上兩個(gè)缺點(diǎn)，提出幾點(diǎn)建議：增加交叉口人行橫道的寬度，增大人行橫道的行人通過(guò)能力用以彌補(bǔ)綠燈時(shí)間的減少所帶來(lái)的行人過(guò)街的影響，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)于

16、交叉口機(jī)動(dòng)車車速的控制管理；縮短交叉口南北進(jìn)口處的分隔欄，留出空隙以便于左轉(zhuǎn)以及調(diào)頭車輛的行駛；在實(shí)地調(diào)查時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，在短短的幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)出現(xiàn)了3起交通小事故，全部為非機(jī)動(dòng)車過(guò)街時(shí)與機(jī)動(dòng)車發(fā)生沖突導(dǎo)致，因此建議在每個(gè)人行道對(duì)面設(shè)置紅綠燈，用以警告非機(jī)動(dòng)車和行人過(guò)街時(shí)注意提高警惕。附表.1分車道交通量1.1高峰時(shí)段北入口時(shí)間右直左合計(jì)7：307：352030353 7：401065378 7：452954689 7：502353177 7：553656496 8：001860583 8：0543571101 8：103454593 8：154931383 8：202358788 8：253961

17、21121 8：3028541092合計(jì)352633691054南入口時(shí)間右直左合計(jì)7：307：35167518109 7：40207535130 7：45296644139 7：50198060159 7：55396545149 8：00368637159 8：05346433131 8：10416531137 88：20438420147 8：25545151156 8：3015632098合計(jì)3888294211638東入口時(shí)間右直左合計(jì)7：307：351292151 7：404181638 7：453201235 7：504271243 7：556541272

18、 8：008322868 8：054372869 8：101015833 8：155191539 8：203202043 8：251252955 8：306362264合計(jì)55332223610西入口時(shí)間右直左合計(jì)7：307：35413040111 7：40503854142 7：45264237105 7：50432636105 7：55432537105 8：00322052104 8：05392958126 8：10593343135 88：20463026102 8：25473334114 8：30335735125合計(jì)49939650514001.2平峰時(shí)段

19、北入口時(shí)間右直左合計(jì)9：309：3528351073 9：40415313107 9：45297411114 9：503046783 9：552949179 10：003252993 10：053353490 10：1034441189 10：151860280 10：20746154 10：252036359 10：3031679107合計(jì)332615811028南入口時(shí)間右直左合計(jì)9：309：35405718115 9：40275718102 9：45207513108 9：50245632112 9：5519461479 10：00287323124 10：0524402084 10：1

20、0386215115 1010：20535639148 10：25425710109 10：30276513105合計(jì)3757232281326東入口時(shí)間右直左合計(jì)9：309：352132641 9：401202647 9：454201640 9：507241849 9：559172349 10：005192347 10：052172746 10：1010181644 10：151151733 10：205182447 10：253162140 10：308132546合計(jì)57210262529西入口時(shí)間右直左合計(jì)9：309：3527132363 9：40153229

21、76 9：4529142265 9：5029242780 9：5524223177 10：0024183274 10：0520141953 10：1032253390 10：1517241960 10：2030272481 10：2526242474 10：3022142157合計(jì)2952513048502.分車道分車種交通量東入口時(shí)間小汽車公交客車貨車合計(jì)10:45-10:5030323510：50-10:5540114210:55-11:0026032911:00-11:0543465311:05-11:1054115611:10-11:1540214311:15-11:204341481

22、1:20-11:2532003211:25-11:30合計(jì)3081515338西入口時(shí)間小汽車公交車貨車合計(jì)10:45-10:5052215510：50-10:5550315410:55-11:0071217411:00-11:0574217711:05-11:1065206711:10-11:1564006411:15-11:2062336811:20-11:2556226011:25-11:30763180合計(jì)5701910599北入口時(shí)間小汽車公交客車貨車合計(jì)10:45-10:50919310310：50-10:5576708310:55-11:0064817311:00-11:0584

23、1129711:05-11:1060737011:10-11:157611087合計(jì)451539513南入口時(shí)間小汽車公交客車貨車合計(jì)10:45-10:509112210510：50-10:55671027910:55-11:0012315514311:00-11:051268413811:05-11:101046311311:10-11:156913486合計(jì)58064206643.車頭時(shí)距東入口序號(hào)時(shí)間車型序號(hào)時(shí)間車型12.21小汽車172.78小汽車22.15小汽車181.95小汽車32.1小汽車191.26小汽車42.03小汽車202.98小汽車51.88小汽車213.18小汽車62.

24、71小汽車222.9小汽車72.13小汽車234.1小汽車83.17小汽車243.1小汽車92.98小汽車252.27小汽車101.61小汽車263.29小汽車112.34小汽車272.82小汽車121.83小汽車285.83小汽車132.87小汽車293.02小汽車142.96小汽車309.08小汽車151.94小汽車311.82小汽車162.27小汽車322.33小汽車2.3.2.西入口序號(hào)時(shí)間車型序號(hào)時(shí)間（s)車型13.1小汽車172.8小汽車23.7小汽車181.2小汽車33.5小汽車192.6小汽車47.8小汽車206.3小汽車54.3小汽車214.1小汽車64.5小汽車223.3小汽車73.1小汽車