城市道路交通设计课程设计

城市道路交通设计课程设计学院：指导老师：姓名：班级：学号：目录1.课程设计的目的和要求1.1课程设计的目的……………………………………………1.2课程设计的基本要求………………………………………2.交叉口交通现状调查与分析2.1交叉口简介…………………………………………………2.2交叉口数据调查2.2.1交叉口几何数据……………………………………2.2.2交叉口交通量数据…………………………………2.2.3交叉口信号控制情况………………………………2.3交叉口现状定性分析2.3.1交叉口交通量分析…………………………………2.3.2交叉口标志标线设置情况分析……………………2.3.3交叉口配时现状分析………………………………2.4交叉口现状评价定量分析…………………………………2.5交叉口问题分析及解决方案………………………………3.概略设计3.1交叉口机动车道渠化设计…………………………………3.2交叉口信号配时初步检验…………………………………4.详细设计4.1进出口道设计………………………………………………4.2信号控制方案的确定………………………………………4.2.1早高峰时段信号配时方案计算……………………4.2.2晚高峰时段信号配时方案计算……………………4.2.3平峰时段信号配时方案计算………………………4.3展宽及渐变段的设计4.3.1车道展宽段长度的设计……………………………4.3.2渐变段设计…………………………………………4.3.3道路标线增设及人行横道的设计…………………4.3.4慢行交通一体化设计………………………………5.设计方案评价…………………………………………………6.参考书目…………………………………………………………7．总结……………………………………………………………摘要近年来，随着焦作市由煤炭产业向旅游业转变的进程不断加快，各项文化产业迅速发展，交通问题也日益突出，特别是由机动车，非机动车及行人构成的交通流“混合”状态加剧。交叉口处的瓶颈问题也日益突出，延误较大且排队较长，特别是焦作市塔南路与人民路交叉口，问题明显。因此，如何使车辆及行人迅速便捷的通过交叉口成为提高该地区运行效率的关键。本次课程设计焦作市塔南路与人民路交叉口为例，通过交叉口交通信号配时的重新设计，路口渠化的改进及基础设施的优化设计等各种措施，旨在提高道路交叉口的通行能力，减小排队和延误，提高运行效率。关键词：道路交叉口交通问题优化1.课程设计的目的和要求1.1课程设计的目的通过对焦作市某平面交叉口的调查与分析，加深我们对城市道路交通设计相关知识的深刻理解，通过实际动手操作与计算，将所学知识理论实践化。1.2课程设计的基本要求对焦作市人民路与塔南路交叉口道路设施相关属性与参数的调查与计算，判断目前该交叉口的平面设计与信号控制是否合理，在计算的基础上对交叉口进行重新优化设计。2.交叉口现状调查与分析2.1交叉口简介人民路与塔南路交叉口是一个典型的具有实体交通岛的十字形交叉路口，相交两条道路都是城市主干道。设计车速均为60Km/h。交叉口处，塔南路为南北走向，三块板形式，出入口道均为三车道；人民路为二块板结构的东西走向线，入口道拓宽为五车道、出口道为四车道。附近有东于村安置小区和康欣小区，周围有山阳商城，丹尼斯生活广场等大型客流吸引点，且处于著名的中国银行，中国工商银行，中国农村信用社，中信银行，广发银行形成的商业金融中心，对焦作交通的顺畅运行具有举足轻重的作用，交通环境较复杂。由于处于金融及商业活动中心，交通量（包括机动车和非机动车）较大，且有明显的高峰时段。该交叉口采用四相位配时方案，周期相对较长。2.2交叉口数据调查2.2.1交叉口几何数据在对路口有了一个大致了解之后我们组对交叉口及其衔接路段进行了详细测量及各方面的调查，结果如下：路段几何条件调查表项目单位道路名A路B路C路D路道路等级主干道主干道主干道主干道断面形式两块板三块板两块板三块板设计车速Km/h60606060设计车辆车种标准小汽车标准小汽车标准小汽车标准小汽车单向车道车道4343机动车道道宽m27232723非机动车道宽m3.67.53.67.5人行道宽m5555交叉口几何条件调查表2.2.2交叉口交通量数据为了研究该交叉口的交通流特性及交通运行状况，我们小组对其进行了交通量调查，包括早晚高峰和平峰，汇总结果如下表所示：早高峰小时流量项目单位进出口方向ABCD进口道出口道进口道出口道进口道出口道进口道出口道道路等级主干道主干道主干道主干道断面形式两块板三块板两块板三块板设计车速Km/h60606060车道数车道44334433单车道平均宽度m2.63.453.783.733.393.253.783.70车道功能划分左转专用车道直行左转专用车道直行左转专用车道直行左转专用车道直行非机动车道宽m3.67.63.67.5人行道宽m5555进口机动车（pcu/h）非机动车（pcu/h）东进口左2271139直563右687西进口左452860直666右134平峰小时流量晚高峰小时流量南进口左216799直854右147北进口左2252142直959右527合计56574940进口机动车（pcu/h）非机动车（pcu/h）东进口左178640直455右533西进口左306531直434右218南进口左260387直781右151北进口左224623直876右299合计47152181进口机动车（pcu/h）非机动车（pcu/h）东进口左148870直542右498西进口左418971直457右220南进口左2181026直1219右181北进口左2421571直760右517合计542044382.2.3交叉口信号控制状况该交叉口采用的是变信号控制方案，高峰时段与平峰时段通行权的赋予并不完全相同，平峰时段周期231s，早晚高峰均为261s。相位与相序如下：早晚高峰时期配时方案：相位周期261s相位1相位2相位3相位489s49s62s49s平峰时期配时方案：相位周期231s相位1相位2相位3相位489s39s47s44s2.3交叉口交通现状定性分析2.3.1交叉口交通量分析从上述交通量表格可以看出，早高峰和晚高峰机动车量变化不大，主要是非机动车量变化明显，由此可以看出上班族乘坐非机动车的比例较大。早高峰小时流量略高于晚高峰流量，可能的原因是上班时间相对统一，而下班时间相对分散。高峰期间东西方向左转机动车量要高于南北方向左转机动车量。早高峰机动车北进口直行流量略高于南进口流量，表明出城人数略多于进城人数。与此相反，晚高峰机动车北进口直行流量略低于南进口流量，表明进城人数略高于出城人数。总体而言，该交叉口交通量在时间和空间上的分布相对均衡。2.3.2交叉口标志标线设置情况分析整体而言，该交叉口的标志标线较为完善，有设计车速标志牌，左转待行区标志线等交通管理与控制的基础设施，但仍存在一些不可忽视的问题，如南北方向右转新旧标线相对混乱，停车线不清晰，北出口甚至没有标线。2.3.3交叉口配时现状分析该交叉口较大，通行能力较大，信号周期相对其他一般路口而言非常长，无论是平峰，还是高峰信号周期均超过了200s。一般而言，信号周期越长，通行能力越大，但延误越大。由此造成的结果是加剧了交通量在时间空间上的分布不均衡，容易超出行人过街（特别是二次过街）等待时间的忍耐限度，以至于铤而走险闯红灯，给交通安全带来隐患。2.4交叉口交通现状定量分析采用上海市工程建设规范城市道路平面交叉口规范与设计规程提供的方法，交叉口现状评价结果如下表所示：交叉口早高峰现状评价结果表进口通行能力（CAP）饱和度延误排队长度绿信比东左3320.68106160.188直4200.6793190.238西左2920.77111170.188直3690.90113270.238南左3320.65107150.188直6020.71103280.341北左3320.68121160.188直6020.80101330.341注：由于右转车提前进入辅道，对交叉口几乎不产生影响，故对右转车的评价未列入表中。其中使用到的公式有：延误的计算：对原有交叉口延误评估，应考虑初始排队的延误，即：321dddd式中，d—各车道每车平均信控延误（s/pcu）d1—均匀延误，即车辆均匀到达所产生的延误；d2—随机附加延误，即车辆随机到达并引起超饱和周期所产生的附加延误；d2—初始排队附加延误，即在延误分析期初停有上一时段留下积余车辆的初始排队使后续车辆经受的附加延误。对于1d,可按下式计算：1d=TtTdfTtduuaus式中：sd—饱和延误，s/pcu,可用下式表示：sd=0.5C(1-)ud—不饱和延误，s/pcu,可用下式表示：ud=0.5Cx,1min1)1(2ut—在T中积余车辆的持续时间，h,可用下式表示：ut=minx,1min1CAPQ,TbbQ—分析期初始积余车辆，辆，须实测；af—绿灯期车流到达率校正系数，按下式计算：1P1faＰ—绿灯期到达车辆占整周期到达量之比，可实地观测。对于2d，可用TCAPex8)1x()1x(T900d22计算对于3d，其随前式算得的在Ｔ中积余车辆的持续时间ut而定，按下式计算：)Tt(CAPTtQ1800)Tt(x,1min1T1800CAPQ3600duubub3其中e的取值如下表所示：e的取值xe平均值0.50.04-0.230.130.60.13-0.280.200.70.22-0.340.280.80.32-0.390.350.90．41-0.450.431.00.50.5排队长度的计算：在绿灯开始时各车道的平均排队长度定义为上一个绿灯时间内剩余的车辆数Q1和红灯时间内到达的车辆数Q2之和Q1按照一下式子计算当车道饱和度x0.5时：CAP)5.0x(8)1x()1x(CAP25.0Q21否则1Q=0。2Q按下式计算2Q=C3600qx11各车道平均排队长度为：Q=21QQ式中：CAP—车道通行能力（pcu/h）;x—车道饱和度;C—周期时长（s）;—绿信比;q—设计或需求交通量。以同样的方法和步骤计算出晚高峰和平峰现状评价结果表，如下表所示：交叉口晚高峰现状评价结果表进口通行能力（CAP）饱和度延误排队长度绿信比东左3320.4469990.188直4200.64592180.238西左2920.716109150.188直3690.62196150.238南左3320.657107150.188直6020.831113350.341北左3320.729123170.188直6020.63190230.341交叉口平峰现状评价结果表进口通行能力（CAP）饱和度延误排队长度绿信比东左3320.53690100.190直4200.54380130.203西左2920.5249190.190直3690.58886130.203南左3320.783102170.169直6020.65086210.385北左3320.675109140.169直6020.72883250.385由早晚高峰及平峰现状评价结果表可知，改进前各进口车道整体运行良好，但仍有一些进口车道饱和度较大，排队长度和延误明显。早晚高峰时段排队长度均在15辆以上，延误几乎都在100s及以上。平峰时段情况稍好，但并不十分理想。同时，车道的饱和度相对不均匀。西进口通行能力相对较低，可能的原因是车道宽度较窄，降低了基本饱和流量。2.5交叉口问题分析及解决方案（1）问题：东西方向道路的中央分隔带太宽（达12米），且与道路路幅宽度及周边环境不协调。解决方案：压缩中央分隔带宽度，增加机动车道，以增大交叉口通行能力。或者增加非机动车道，人行道宽度，以促进慢行交通的发展。（2）问题：过街行人等候时间太长，在每相位红灯的最后几秒闯红灯，存在较大安全