交通工程设计课设

交通工程课程设计
现状评价
一、调查方案设计
1、调查目的：调查芥园西道与冶金路交叉口高峰小时、平峰小时交通量，并对其进行合理的规划和调整。

2、调查对象：芥园西道与冶金路交叉口
3、调查时间：2012年1月10日
4、调查内容：交叉口平面图：车道数、车道宽度、车道流量、标志标线等；交通流量：高峰小时交通量、平峰小时交通量、直行、左转、右转车流量。

5、调查方法：平面交叉口人工计数法。

二、基础资料收集整理
人工观测交通量记录表
表二冶金路南进口平峰交通量
表三芥园西道西进口平峰交通量
表四冶金路北进口平峰交通量
表五芥园西道东进口高峰交通量
表七芥园西道西进口高峰交通量
车辆换算统计
查阅《交通工程学》，可得车辆换算系数：
合计当量交通量=1.0*小型车+1.5*中型车+2.0*大型车以15:00-15:15芥园西道（东）直行车为例：
合计当量交通量：7*2.0+5*1.5+283*1.0=305
高峰小时流量统计表
（2）、交叉口交通控制状况调查
该交叉口为四相位控制的交叉口，信号周期为103s，信号相位、相序图或配时图如下图所示：
50s 37s 55s 43s
交叉口相位图
配时图
交叉口信号配时图
1）、现场踏勘
通过现场踏勘，发现如下问题：
（1）、由于交叉口附近众多小区的存在，高峰期冶金路南北向有大量的行人和非机动车的经过，但是却没有过街天桥等设施，非机动车以及行人在高峰时段对机动车的干扰很大；（2）、交叉口西进口处为快速路与辅路相交形式，快速路上的非机动车道与辅路的机动车道不可避免的发生冲突，导致高峰期时交叉口交通组织混乱；
（3）、交叉口西进口处为快速路与辅路相交形式，但是却错误的将原有的五车道减少为进口道处的四车道，且没有车流引导线，易造成快速路上的非机动车穿行在机动车流间发生事故；
（4）、高峰时主干道上车辆排队现象严重，特别是造成西进口处的快速路的拥挤。

（5）、交叉口北进口没有停车线，各进口道没有渠化线、车道线；
交叉口参数计算：
直行车头时距
以芥园西道东进口为例来计算通行能力、饱和度： a ）、直行车道： 计算大车率：02.01-0.241110)1(=⨯
÷=-⨯=
∑）（E a HV 98.002.011=-=-=HV f g
车道宽度矫正：0.1=W f 坡度及大车矫正：98.0=g f 自行车无左转专用相位：0.1=b f 244947.13600=÷=S
h
pcu h pcu S T /2450,/2449b 取=h pcu f f f S S b g w bT T /24000.198.00.12450=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=
绿信比：C
g e
=
λ 全红时间绿灯时间--S ej L g = 其中：s L S 3=得到 s 62=ej g 60.0103
62
1===
C g e λ h pcu S CAP T T /144060.02400=⨯=⨯=λ
b ）、直左合用车道，无专用相位： 计算大车率：
01-0.2130)1(=⨯
÷=-⨯=
∑）（E a HV 11=-=HV f g ,车道宽度矫正：0.1=W f L g w bL L f f f S S ⨯⨯⨯='
S=3600÷3.92=918pcu/h
bL S 为920pcu/h
9200.11920=⨯⨯=⨯⨯=g w bL L f f S S pcu/h
60.0103
62
1===
C g e λ h pcu S CAP L L /55260.0920=⨯=⨯=λ
饱和度：i i
i CAP q x =
直行车道：056.12410
2547===T T
T CAP q
x 左转车道：013.1692
701
===
L
L
L CAP q x
交叉口现状评价结果表
卫津路进口道 ：
饱和交通量
直行车道：10476=T S pcu/h 左转车道：3840=L S pcu/h
设计交通量：Q 直=2547
Q 左=701
y 直=0.24y 左=0.18
南京路东进口道： 饱和交通量
直行车道：7776=T S pcu/h 左转车道：2000=L S pcu/ 设计交通量：：Q 直=1735
Q 左=458
y 直=0.24 y 左=0.23 (2)南门外大街进口道：
直行车道：7857
=
S pcu/h
T
左转车道：3960
S pcu/h
=
L
设计交通量：：Q直=2789 pcu/h
Q左=918 pcu/h
y直=0.35 y左=0.45
(3)南京路西进口道：
饱和交通量直行车道：7938
=
S pcu/h
T
转车道：3760
S pcu/h
=
L
设计交通量：：Q直=2537 pcu/h
Q左=636 pcu/h
y直=0.32y左=0.17
Y等于各个相位的最大的y值的和即Y=1.13>0.9，不满足要求。

1、 问题对策及概略设计
在交叉口处有大量的非机动车以及行人，建议加设过街天桥或者地下通道，由于天津排水系统的不够完善，在条件许可的情况下尽量选择过街天桥。

在卫津路方向的不远处还有一个红绿灯，建议采取滤波设置与交叉口的红绿灯进行联动控制，这样大大的减少了车辆在绿灯开始时启动的延误，并且把车辆的排队划分成两段，减小了排队长度，增加了通行能力。

改善信号灯配时，在平峰时段，南京路（东）的左转相位时间可以略微减少，高峰时段在增加。

车道展宽段及渐变段的设计： 查阅《城市道路交通设计指南》 南京路（东）左转展宽：
展宽段长度：进口道车辆排队数大概为20辆
m N l s 200201010=⨯==
渐变段长度：
m w v l d 353
3
353=⨯=∆⨯=
则，进口道长度：
m l l L d s a 23535200=+=+=
南门外大街直行左转展宽：
展宽段长度：进口道车辆排队数大概为40辆
m N l s 400401010=⨯==
渐变段长度：
m w v l d 353
3
353=⨯=∆⨯=
则，进口道长度：
m l l L d s a 43535400=+=+=
南京路（西）直行展宽：
展宽段长度：进口道车辆排队数大概为30辆
m N l s 300301010=⨯==
渐变段长度：
m w v l d 353
3
353=⨯=∆⨯=
则，进口道长度：
m l l L d s a 33535300=+=+=
卫津路进口道 ：
饱和交通量
直行车道：10476=T S pcu/h
左转车道：3840
=
S pcu/h
L
设计交通量：Q直=2547
Q左=701
y直=0.24y左=0.18
南京路东进口道：
饱和交通量
直行车道：7776
S pcu/h
=
T
左转车道：4000
=
S pcu/
L
设计交通量：：Q直=1735
Q左=458
y直=0.24 y左=0.11
(4)南门外大街进口道：
饱和交通量
直行车道：10476
S pcu/h
=
T
左转车道：4800
S pcu/h
=
L
设计交通量：：Q直=2789 pcu/h
Q左=918 pcu/h
y直=0.26 y左=0.19
(5)南京路西进口道：
饱和交通量直行车道：10476
S pcu/h
=
T
左转车道：3760
S pcu/h
=
L
设计交通量：：Q直=2537 pcu/h
Q左=636 pcu/h
y直=0.24y左=0.17
Y等于各个相位的最大的y值的和即Y=0.89<0.9，满足要求。

2、 信号配时初步检验
54s 40s 54s 43s
相位图
四、详细设计
1、信号控制方案的确定 1） 高峰时段信号配时图 （1）绿灯间隔时间
根据观测，车辆在进口道上的行驶速度为：6m/s ，车辆制动时间取2s ，从停车线到冲突点的距离z 取20m ，查阅《城市道路交通设计指南》，绿灯间隔时间
s t v z I a a 526
20
=+=+=
，取s I 5= （2）信号总损失时间
查阅《城市道路交通设计指南》，启动损失时间s L s 3=，黄灯时长s A 3=，一个周期内的绿灯间隔数为4 ，则信号总损失时间L 为：
s A I L L k
k
S 20)353(4)(=-+⨯=-+=∑
（3）信号最佳周期时长
由上表可知流量比总和88.0=Y ，查阅《城市道路交通设计指南》： 则s Y L C 16688
.0120
10=-=-=
取：s C 2000= （4）信号配时
总有效绿灯时间s L C G e 180202000=-=-= 相位1：s Y y G g e
e 5488.026.018011=⨯== 相位2：s Y y G g e
e 4088.019.018022=⨯== 相位3：s
Y y G g e
e 5488.026.018033=⨯== 相位4：
s
Y y G g e
e 3288.017
.018044=⨯==
配时图
绿信比：C g e
=
1λ
=1λ0.27=2λ0.20=3λ0.27=1λ0.16
各相位绿灯显示时间为：j j ej j l A g g +-= 各相位黄灯时长取3s ，各相位启动损失时间取3s 。

相位1：s l A g g e 5433541111=+-=+-= 相位2：s l A g g e 4033402222=+-=+-= 相位3：s l A g g e 5433543333=+-=+-=
相位4：s l A g g e 3233321111=+-=+-=
（5）对行人过街最短时间的检验
取行人过街的步速/s 2.1m v p =，则最短的绿灯时间为： 南门外大街：s I v L g p P 4352
.15077min =-+=-+
=，小于54s 满足要求 南京路：s I v L g p P 3652
.14077min =-+=-+
=，不满足要求，加设行人过街天桥 新控制下指标计算：
各相位绿信比：=1λ0.27=2λ0.20=3λ0.27=1λ0.16
卫津路：计算通行能力、饱和度、排队长度 ： 直行车道： 计算大车率：HV
03.01-0.23867115)1(=⨯
÷=-⨯∑）（E a 97.003.011=-=-=HV f g
车道宽度矫正：0.1=W f 坡度及大车矫正：97.0=g f 自行车无左转专用相位：0.1=b f
104760.197.00.110800=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=b g w bT T f f f S S pcu/h
282827.010476
=⨯=⨯=λT T S CAP pcu/h 左转车道，有专用相位：
计算大车率：HV
04.01-0.264528)1(=⨯÷=-⨯∑
）（E a 96.004.011=-=-=HV f g
车道宽度矫正：0.1=W f
57600.196.04000=⨯⨯=⨯⨯=g w bL L f f S S pcu/h 11522.05760=⨯=⨯=λL L S CAP pcu/h
饱和度：i i
i CAP q x =
直行车道：901.02828
2547===T T
T CAP q
x 左转车道：609.01152
701
===
L
L
L CAP q x
各车道平均排队长度：21Q Q Q +=
)5.0(8)1()1[(25.05.0121=-⨯+-+-⨯⨯=Q CAP
x x x CAP Q x 否则时，＞3600
112q x C Q ⨯⨯--⨯
=λλ
直行车道：
m
CAP
x x x CAP Q x 9.3]
2828
)
5.0901.0(81-901.0)1901.0[(282825.0]
)
5.0(8)1()1[(25.05.02
21=-⨯+
+-⨯⨯=-⨯+
-+-⨯⨯=）（，
＞因为
m
q x C Q 1373600
2547
901.023.0123.012003600112=⨯
⨯--⨯=⨯
⨯--⨯
=λλ
m Q Q Q 9.1401379.321=+=+=
左转车道：
m
CAP
x x x CAP Q x 2.0]
1152
)
5.0609.0(81-609.0)1609.0[(115225.0]
)
5.0(8)1()1[(25.05.02
21=-⨯+
+-⨯⨯=-⨯+
-+-⨯⨯=）（，
＞因为
m
363600
701
609.018.0118.012003600112=⨯
⨯--⨯=⨯
⨯--⨯
=q x C Q λλ
交叉口现状评价结果表
（1）无障碍设计
为了方便行人特别是老弱病残的通行，在行人过街横道两端进行无障碍设计。

（2）导行线设计
压缩非机动车道使进口道拓宽，为使车辆行驶轨迹更平顺，在交叉口内部区域设计左转车辆的通行导行线。

（3）设计方案图。