交通管理与控制课设

CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY《交通控制与管理》课程设计题目：长沙市韶山南路-木莲西路交叉口交通组织优化设计学生姓名：蒋卓峻学号：201406980418班级:交工1502班专业：交通工程指导教师：曹倩霞况爱武王正武吴立烜2018年6月《交通控制与管理》课程设计2长沙理工大学课程设计任务书交通运输工程学院交通工程专业2015级2班课程名称交通控制与管理课程设计题目：长沙市韶山南路-木莲西路交叉口交通组织优化设计同组设计者无一、已知技术参数和设计要求1．已知技术参数长沙市韶山南路-木莲西路交叉口交通现状调查相关数据2．设计要求A．必须按要求独自完成，提交课程设计报告，作为考核课程设计成绩的主要依据。B．必须独立完成设计任务，严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为，一经发现成绩以不及格计，并给予批评教育和严肃处理。C．利用计算机来整理数据,获得相关图表和结果，交通组织方案需绘制相关AutoCAD图，优化方案的评价尽量采用Vssim仿真。递交课程设计打印件，获得的图表及结果通过图表编号与课程设计内容一一严格对应,图表编号按每个内容编排(如图1.1,图1.2,表1.1,表3.2等)。图表应规范,有图名,表头等,要注意图表资料质量.D．课程设计成果在本学期18周二亲自递交由指导老师答辩验收后方可。《交通控制与管理》课程设计3二、课程设计应完成的任务每人根据自己选择的课程设计题目选择如下课程设计任务之一独立完成各自课程设计：题目一：长沙市韶山南路-木莲西路交叉口交通组织优化设计（一）目的通过观测现场交通现象，采集相关数据，对所观测的信号交叉口的交通进行数据分析和现状评价，并用所学的方法提出交通管理改善措施方案和进行交叉口交通设计，并进行改善后评价或仿真。（二）内容1.现场描述选定一信号控制交叉口，通过CAD，照片，表格等手段详细描述现场，包括：（1）交叉口两条相交道路条件，包括路段路幅情况，交叉口拓宽情况、交叉口旁有建筑物出入交通等，以及路边停车或公交停靠站等现象等情况。（2）交叉口现状渠化情况，包括交叉口机动车、非机动车、行人在交叉口的渠化组织方案，相应标志标线的设置，尤其是机动车在交叉口进口道几何渠化的情况。（3）交叉口现状控制方案，包括现有信号相位设计、信号周期、绿信比等信号配时方案。（4）现状交通现象，包括机动车、非机动车、行人冲突和流量不均衡等。（5）绘制交叉口现场图，并量测相关尺寸，如车道宽度、分隔带宽度、行人过街横道宽度、自行车道宽度等。2.现状交通调查与问题诊断选择一些能表征观测到的交通现象的交通参数指标进行调查，以确定问题程度及原因，进行问题诊断。包括：（1）交通量，交叉口流量流向情况（分车型折算）；必要时非机动车流量情况，各向行人过街流量情况。（2）延误和通行能力，计算各进口各流向机动车流的延误、通行能力情况，计算交叉口延误和服务水平情况。分析目前配时方案的适应性。对所选定的信号交叉口进行评价，可从机、非、人三者的角度，评价交叉口的安全性（冲突控制）和畅通性（压力均分），包括：（1）根据所收集的数据资料，画信号配时图、信号相位图；根据交通冲突分离情况和交叉口通车效率情况等原则分析目前交叉口的交通安全性和通畅性。（2）根据交通量、延误、通行能力指标，分析交通问题程度或者分析原因，考虑路网层面上造成交叉口问题的原因。（3）其他：根据收集的行人、非机动车数据和现场组织方案，分析行人、非机动车交通组织的合理性。若交叉口内有出入组织或停车或公交停靠站等其他情况，分析其目前方案处理的合理性。（4）其他：根据交叉口交通组织情况，分析交叉口内相应交通标线、标志的适用性。（5）问题诊断结论。3.信号交叉口交通组织优化设计。针对问题，进行改善优化，主要冲突分离，尤其是车流交叉口冲突，强者与弱者的冲突。然后是通行效率，包括信号配时分秒必争，和路网范围内的压力均分等。（1）交叉口重新渠化（2）信号重新配时：确定相位数；车道划分；配时设计；绘制配时图、相位图；（2）路网层面可调车道、调流向。（2）对不合理的行人和非机动车交通组织进行优化设计；《交通控制与管理》课程设计4（3）根据优化的组织方案设置相应优化的标志标线；4.方案评价对优化后的交叉口进行评估或进行微观仿真，包括优化后交叉口各流向机动车的饱和度、延误、服务水平情况。进行改善前后的方案对比分析，分析整个交叉口包括机动车、行人、非机动车在内优化后的安全性和通畅性情况等等。要做结论，方案对比分析表，分析结果，改善前后CAD图及其说明。5.撰写设计报告，包括：（1）现场描述（2）交叉口交通调查与现状评价；（3）交叉口交通组织优化设计（4）交叉口交通组织优化方案评价；（5）结论；（4）优化前后交叉口交通设计图；（5）参考文献。三、工作计划本次课程设计时间为一周，自2018年6月起至2018年7月。具体安排如下：A.交通量调查数据收集和现状分析评价B.交通组织优化设计C.方案比较分析D.撰写课程设计报告指导教师：曹倩霞，况爱武王正武，吴立烜2018年6月18日教研室意见同意教研室主任:王正武2018年6月18日注：1.此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。2.此任务书最迟必须在课程设计开始前一周下达给学生。《交通控制与管理》课程设计5目录1.课程设计的目的与背景……………………………………………………61.1设计目的及意义…………………………………………………………61.2交叉口相关资料简介……………………………………………………61.2.1交通现状分析…………………………………………………………81.2.2标志标线设置情况……………………………………………………81.2.3交叉口信号相位及CAD图……………………………………………82.交通调查……………………………………………………………………102.1交通调查方案及实施……………………………………………………102.2调查结果…………………………………………………………………102.3现状评价…………………………………………………………………122.3.1进口道设计通行能力及交叉口服务水平分析………………………132.3.2交叉口周边公共交通现状分析………………………………………152.3.3交叉口信号配时现状分析……………………………………………153.交叉口交通组织优化………………………………………………………173.1信号控制方案优化设计…………………………………………………173.2交叉口信号相位的重新确定（优化方案）……………………………183.2.1信号配时计算（优化方案）……………………………………………183.2.2确定信号配时方案………………………………………………………193.3延误与服务水平估算（优化方案）……………………………………194.结论……………………………………………………………………………22《交通控制与管理》课程设计61.课程设计的目的与背景1.1设计目的及意义本课程设计通过对所研究的交叉口进行实地观测，获取相关路况信息和数据信息，初步判断路段可能存在的问题，利用交通管理与控制课程所学的基础知识，深入分析交叉口道路几何条件、交通设施设置现状、交通参与者的交通特征、路段上各处的交通组织情况及存在的不和谐现象，对研究路段现状进行综合分析和判断，并有针对性地提出改善优化方案，并进行改善后评价或仿真。通过解决真实路段的交通组织问题，巩固课本所学知识，锻炼独立思考、分析和解决实际问题的能力。1.2交叉口相关资料简介交叉口向西为湖南省地质勘察院，向北为中南林业科技大学，向东为长沙建筑工程学校，其中韶山南路是城市主干道，机非分离，机动车双向8车道，由中间向一边分别是两条左转车道、三条条直行车道、一条右转车道，另一边为对称分布，方向相反，中间有植被隔离带，路幅达到60米;木莲西路为东西向主干路，中间没有隔离设施。图1.1为交叉口示意图。图1.1交叉口位置示意图《交通控制与管理》课程设计7图1.2交叉口附近道路韶山南路—木莲西路交叉口在长沙市天心区与雨花区东交界处。根据踏勘，四个方向进口道实景如下图1.3南进口道（韶山路）图1.4北进口道（韶山路）图1.5西进口道（木莲西路）图1.6东进口道（木莲西路）《交通控制与管理》课程设计81.2．1交通现状分析以长沙市韶山南路—木莲西路为背景，并已知机动车交通流量数据，要求以此为基础，用所学的方法进行交叉口交通设计、交通管理与控制的改善。韶山南路—木莲西路十字交叉口，位于城市的中心区域天心区，属交通高负荷区，地处城市南北交通干线，近年来，随着长沙城市交通车辆的快速递增，作为城市南北东西联系的主要交叉口，交通流量更加突出，虽然经过交通信号管理系统的调控，但仍无法承担其交通阻塞的压力，加剧城市拥堵问题。1.2．2标志标线设置情况韶山路作为长沙市重要主干道，对交通设施的设置比较重视，研究路段标志标线的设置较齐全。标线主要是路面标线，包括行人横道线、车道方向箭头、车道分割线、中央分隔线等，标志主要包括高架桥上限高标志、路段禁停限速标志、道路指路标志、人行横道标志、路段沿线支路禁停标志、立交进口标志等。1.2.3交叉口信号相位及CAD图该交叉口信号分为四相位，第一相位为南北直行右转，第二相位南北左转，第三相位东西直行右转，第四相位东西左转，相位图如下《交通控制与管理》课程设计9根据现有的道路交叉口红线CAD图，结合现场踏勘所得到的信息，绘制交叉口现状渠化及车道功能划分图，见下图：韶山南路在距离停车线50米左右处车道通过渠化展宽为6条进口道和4条出口道。交叉口范围内道路两侧无非机动车道，应该是机动车与非机动车共用车道，对向行驶车道之间有物理隔离设施，韶山南路为中央分隔带，木莲西路为隔离栏。各进出口的车道情况（机动车道）见下表1.8表1.8现状渠化情况及车道宽度说明表交叉口名称进口道车道功能每车道宽度（m）出口道每车道宽度韶山南路-木莲西路路东左转13.25东13.5左转23.25东2直行13.25东33.5右转13.25东43.5南左转13.25左转23.25南13.5直行13.25南23.5直行23.25南33.5直行33.25南43.5直右13.25西左转13.25西13.5左转23.25西2直行13.25西33.5右转13.25西43.5北左转13.25左转23.25北13.5直行13.25北23.5《交通控制与管理》课程设计10直行23.25北33.5直行33.25北43.5直右13.252.交通调查2.1交通调查方案及实施调查地点：韶山南路—木莲西路交叉口调查时间：周四上午9:00—10:20。调查目的：通过对长沙市韶山路交叉口调查，完成交叉口进行适当改进并进行单点信号配时，最终完成交叉口的协调控制设计。调查对象：道路、行人、车辆。调查内容：（1）交叉口高峰小时各流向流量数据调查；（2）车道使用条件，交叉口渠化现状；（3）现有交通管理控制现状。现有的标志标线、信号配时；（4）各向行人交通量；调查方法：人工计数法、实地勘测法。调查人员：蒋卓峻2.2调查结果韶山南路与木莲西路交叉口为主干道与次干道相交的十字形交叉口，道路条件满足现有交通需求，均处于机非混行状态。(1)交叉口交通流数据交通组成情况:机动车:小汽车、客车、货车;非机动车:自行车、人力三轮车、电动三轮车;行人。经折算后，将各交通流量流向汇总如表1
表1高峰小时流量表左转直行右转总计东进口106203148457《交通控制与管理》课程设计11高（1h）峰西进口118236124478南进口33216332382203北进口30315293652197（2）交叉口信号配时表情况及配时参数分别如表2、表3。表2交叉口信号配时表灯色方向绿灯时间（s）黄灯时间（s）红灯时间(s)东西直行加左转62370南北直行加左转67370表3信号时间参数表信号相序信号相位周期时长(s)绿灯时间(s)绿信比第一相位南北直行110460.418第二相位南北左转110180.163第