交通工程课程设计

华中科技大学土木工程与力学学院

交通工程学课程设计

专业：交通工程

班级： 1002

学号： U1

姓名：左康

指导教师：高健智

日期： 2013年3月5日

一、资料整理

根据表2007年路口机动车高峰小时流量，计算各路口机动车流量流向比。

根据《城市道路设计规范》与《城市道路交通规划设计规范》及相关通知，车辆转换系数如下表：

图表1 车辆换算系数

车型小汽车出租车大客车中巴小货车摩托车自行车

系数

由上表计算该路口机动车的流量流向，如下表：

图表2 换算后的路口机动车流量流向（单位：辆/小时）进口道方向右转直行左转总计东进口7002002西进口

南进口44264

北进口230

对机动车增长的拟合计算

根据已知资料，初步整理整理出所需数据。即可据所得数据绘制出机动车增长曲线。

图表3 机动车增长

用线形拟合PHV 的时间分布曲线可得到公式 x y 036.05.2407+=

二、 通行能力计算

1.机动车通行能力

该路口为十字形交叉口，其设计通行能力等于各进口道设计通行能力之和。而进口道设计通行能力等于各车道设计通行能力之和。分析路口现状图，各车道在交叉口处均为双向四车道，可认为各进口道均有一条直左、直右车道，且直左车道中左转车流比例取50%。

由《城市道路设计规范》中确定的停车线法，一条直行车道的设计通行能力为：

13600[()/1]/s s g is c N t t t t ϕ=-+

式中：c t ——信号周期(s)；

g t ——信号周期内绿灯时间(s)；

1t ——排队后第一辆车启动并通过停车线的时间(s)； is t ——直行或右转车辆通过停车线的平均时间间隔(s)；

s ϕ——直行车道通行能力折减系数。

根据给定的信号周期及绿灯时间，东西向进口道通行能力相同，南北向进口道通行能力相同。

1） 东西向进口道

直右车道：

其通行能力sr ew s N N =。

由c t =110s, g t =60s, =, 1t =,s ϕ=。代入公式得

485.98/srew s N N pcu h ==

直左车道：

其通行能力按公式'

(1/2)slew s l N N β=-计算。 其中，'

0.5l β=。故slew N =h 。

2） 南北向进口道

直右车道：

南北向直右车道的绿灯时间为44s ，其余和东西向相同。故代入公式得： 361.08/srsn s N N pcu h

==

直左车道：

代入公式计算得'(1/2)270.81/slsn

s l N N pcu h β=-=。

3） 对面方向左转车辆的折减

根据《城市道路设计规范》，在一个信号周期内，对面到达的左转车超过3~4pcu 时，应折减本面各种直行车道（包括直行、直左、直右及直左右等车道）的设计通行能力。 东西面进口道：

本面进口道左转车的设计通过量183.595le N =pcu/h 。 未折减本面各种直行车道设计通行能力的对面左转车数为：

'43600/110131/le N pcu h

=⨯=

因'

le le N N >,故采用公式'

'

()e e s le le N N n N N =--计算折减后的

进口道通行能力。式中，本面各种直行车道数2s

n =，进口道的设计通行能力

856.77/e N pcu h =。

故计算得折减后的进口道通行能力''751.58/ee ew N N pcu h ==。

南北面进口道：

同理，对于南北向进口道

'43600/110131/135.405/le le N pcu h N pcu h =⨯=<=

南北面进口道折减后的通行能力''713.36/es

en N

N pcu h ==。

故该交叉口折减后的通行能力:

''''2749.32/v ee ew es en N N N N N pcu h =+++=

2.非机动车通行能力

经初步验算，该交叉口不同进口道自行车交通不尽相同，西进口自行车量较大，而南进口相对较小。

由道路现状图可以看出，该交叉口四个方向的进口道均为双向四车道，两侧为非机动车道，且之间有隔离设施。故根据《规范》，其推荐值为

800~1000veh/(h ·m)。本文取900/()b N veh h m =。

该交叉口的非机动车通行能力 43600/()uv

b N N veh h m ==

三、 流量预测及饱和率的确定

1.流量预测模型 1）机动车流量预测模型

将高峰小时流量导入MATLAB 进行拟合，发现其随时间呈线性增加趋势，拟合结果如下图所示：

图表四 高峰小时流量拟合

因此，本文对总量的预测采用时间序列法中的二次指数平滑法。

二次指数平滑是对一次指数平滑的修正，即再作二次指数平滑，利用滞后偏差的规律建立直线趋势模型。计算公式为：

(1)(1)

(1)(2)

(2)(1)

(1)(1)t t t t

t t S y S S S S αααα--=+-=+-

式中，是一次指数的平滑值，是二次指数的平滑值。当时间序列{}从某时期开始具有直线趋势时，类似趋势移动平移法，可以用直线趋势模型进行预测：

^

(1)(2)

(1)(2),1,2,2()1t t t T t t t t t t

y a bT T a S S b S S αα+=+=⋅⋅⋅⎧=-⎪⎨=-⎪-⎩

取=，初始值取为，用MATLAB 计算一次和二次指数的平滑值，以及1995-2007年高峰小时流量的模拟值，如下表所示：

图表5 PHV 模拟值