交通設計案例

1、交通設計案例選擇河北省邢臺市兩條主干路中興路和新華路的交叉口為交通設計案例。該交叉口為規(guī)則十字型交叉口，東西向中興路為三塊板道路，北向新 華北路為三塊板道路，南向新華南路為一塊板道路，路段上均為雙向四條 機動車道。南、北、東三進口處將車道劃分改變?yōu)槿M一出；西進口處禁 止左轉，保持兩進兩出。本交叉口地處最繁華的地段，相交道路為，是全 市最為重要的路口，周圍分布著新世紀商業(yè)廣場、市百貨大樓、客運總公 司、順德賓館等大型交通吸引點。該交叉口車輛組成以小汽車和自行車為主。自行車交通量非常大，機動車中摩托車所占比例很大。西進口禁止左轉，信號控制采用兩相位控制。非機動車在交叉口內(nèi)二次過街。交通流量見表1

2、。表1晚高峰小時交通流量進口方向機動車(pcu/h )非機動車(veh/h )普通機動車(pcu/h )摩托車(veh/h)合計(pcu/h )東左2282113122015直4414456192126右1954721394西左000822直4533445901685右322179394722南左138144195534直3512344451931右225302346444北2711413271080右401272509771合計32002392415713114晚高峰時段17:3018:301改善前的問題點采用兩相位控制信號，直行機動車與對向左轉機動車沖突嚴重，不利

3、于安全。型F機動車通行采用二次過街， 但渠化設計不夠規(guī)范，非機動車通行空 間過大，致使機動車通行空間太小。右轉機動車行駛軌跡穿過左轉自行車停車區(qū)，右轉車與同向的行人和非機動車沖突嚴重，形成交通事故隱患。.摩托車與普通機動車行駛特性不同， 在交叉口區(qū)域內(nèi)的混行導致相互 干擾嚴重。酚進口道車道數(shù)不足，交叉口的可能通行能力不夠。2實施的對策等采用多相位控制；等在交叉口內(nèi)部將非機動車通行空間壓后，以增加機動車通行空間；對右轉機動車進行適當控制；等各進口道均設置摩托車專用通道， 在機動車停車線前設置摩托車待行區(qū)；等在各進口道處占用小部分非機動車道增設一機動車道。Il mi mi II II II min

4、 mi mi II我善后擊 iTIhf孰0以。,4,3改善前后對比將兩相位控制改為四相位控制，避免了直行機動車與其對向左轉機動 車之間的相互干擾；e將非機動車通行空間適當壓后，使機動車通行空間得以增大，又設置 了左右轉導流線，使機動車行駛軌跡線比較平順；e由于對右轉機動車進行信號控制，使右轉機動車和非機動車在通行時 間上得以分離，在保證右轉機動車延誤增加不多的前提下，有效地解決了 右轉機動車和非機動車之間的沖突問題；.通過摩托車專用通道和摩托車待行區(qū)的設置，將大部分摩托車交通流 從機動車交通流中分離出來，明顯提高了交通的有序性、安全性和通行效率；的通過增設機動車道，使機動車通行能力有明顯的提高

5、；等中央駐足島的設置使行人過街安全性大大提高，同時，也使行人過街所需最小綠燈時間減小。評價指標前后對比見標2表2現(xiàn)狀渠化和信號控制方案評價（晚高峰時段）進口方向通行能力流量飽和度單車平均最大排隊(pcu/h)(pcu/h)延誤（s）長度(pcu )東左3443120.91606直6886190.905812右1,2002130.1800西左一一一直6885900.864912右1,2003940.3310南左2851950.69325直5694450.784110右1,2003460.2900北左2852070.73355直5693270.57258右1,0785090.4732總計81074

6、1570.5130總計（不考店右轉）3,4292,6950.79交通流基礎理論（通行能力計算案例）該部分選擇一個信號控制交叉口通行能力的計算作為案例。預測通車時交叉口各流向高峰時段高峰小時 Qmn （直行車大車率：東西路4%,南北 路2%;左、右轉大車率為0）、最高15分鐘流率換算的小時交通量 qdm（PHF 取 0.75）如下表：進口道Qmn(PCU/h)大車率（%）q dm (pcu/h)西進口直行55547401240166右轉64086總計743992東進口直行57447661870250右轉1200160總計8811176北進口直行486264846062右轉58078總計59078

7、8南進口直行570276064086右轉61082總計695928預測高峰時段高峰小時自行車交通量Qmn （估計左轉率北進口為25% ,其他進口為10% ;右轉率均為15%）、最高15分鐘交通量的平均流率如下表：進口道Q mn （輛 /h ）平均流率（輛/min ）西進口126028東進口135030北進口90020南進口121527估計各向行人流量為600人/h o按最短綠燈時間的要求，定計算周期時長為60s,結果見表13交通調(diào)查與分析1交通調(diào)查與分析以上海市典型信號控制交叉口的車頭時距調(diào)查與分析作為案例。在現(xiàn)有的道路幾何條件與交通條件下，對信號控制交叉口直行車道的車頭時距進 行現(xiàn)場測定，通

8、過對數(shù)據(jù)的分析處理，得出飽和車頭時距的分布、初始時 距的分布、飽和流率的估算值與其單個周期內(nèi)的啟動延誤估計。1.1 飽和車頭時距的現(xiàn)場測定在調(diào)查過程中，采用了 “變停車線”的方法采集數(shù)據(jù)，即在紅燈期間停車線前第一輛車前車輪所在地為所謂的“變停車線”，綠燈啟亮后，第一 輛車啟動時調(diào)查人員掘下秒表，依次記錄下在紅燈期間排隊等待通行的車 輛通過“停車線”的時刻，直到認定的最后一輛車開出“停車線”。考慮 到每個周期紅燈切換為綠燈后，車輛啟動必然引起啟動延誤，所以在所有采集得到的數(shù)據(jù)中，一般頭四輛車頭時距是不飽和的，因此計算飽和車頭 時距所用的數(shù)據(jù)都是剔除掉每周期前四輛車的車頭時距后得到的。下面以中山北

9、一路(南進口內(nèi)側直行)一大連西路，車道寬度為2.7米的直行車道上調(diào)查的數(shù)據(jù)為例進行如下分析：(1)飽和車頭時距觀測值的統(tǒng)計直方圖和經(jīng)驗分布曲線工占口恂利時怎圖1飽和車頭時距觀測值的統(tǒng)計直方圖(2)飽和車頭時距的特征參數(shù)表1飽和車頭時距的特征參數(shù)飽和時距NMinimumMaximum樣本均值樣本標準差1801.283.942.28360.5619Valid N(listwise)180極差 M空皿皿-Mi血皿=3.94-1.28 = 2.60(3)有統(tǒng)計直方圖可以看出飽和車頭時距近似地服從正態(tài)分布，為此作正態(tài)概率分析圖如下:Q- Q Piot of 飽和時距4.0 -5 .3.5 3,0 JE

10、0 5 0-5 2bl1.口 n-PA paqLJQd 才Observed Value圖2飽和車頭時距的正態(tài)概率分析圖可以看到，實際數(shù)據(jù)值與假設正態(tài)分布的數(shù)值非常吻合，為此假定飽和車頭時距彳”叭冉匕)，可以得出M和仃的1 0.05的置信區(qū)間分別為 2.2010,2.3663、0.3754 ,0.7460。因止匕，*2.2836, =0.7460。f-M2.2365 0,5607)方工、4、對:,進行上擬和檢驗經(jīng)檢驗得在置信度為95 %的水平下八頊 2.2836,0,5607)O1.2 飽和流率的近似計算利用公式 3兆鈍口來計算飽和流率。 一 v/h/lane1.3 啟動車頭時距的統(tǒng)計分析(1)

11、啟動車頭時距觀測值的統(tǒng)計直方圖和經(jīng)驗分布曲線初始時圭圖3啟動車頭時距觀測值的統(tǒng)計直方圖對其進行單樣本的K-S檢驗后發(fā)現(xiàn)啟動車頭時距不滿足正態(tài)分布，而是近似的滿足/分布。(2)啟動車頭時距的特征參數(shù)表2啟動車頭時距的特征參數(shù)啟動車頭NMinimuMaxim樣本均值樣本標準差時距mum901.536.582.91911.0796Valid N(listwise)90= Maxiniuni -Mninrum = 6.58 -1.53 = 5 05極差1.4 每周期啟動延誤的近似計算每一周期內(nèi)的啟動延誤可以分為兩部分：綠燈啟亮后頭車的反應延誤時間和后四兩車以非飽和車頭時距通過“停車線”所造成的損失時間

12、。即，=q +44綠燈啟亮后頭車的反應延誤時間；一般取2s后四輛車以非飽和車頭時距通過“停車線”所造成的損失時間，等 于到 4*9 - )。因此=1+4* (2.9191-2.2836 )= 3.542 秒交通控制案例選擇廊坊市市中心兩條主干路新華路和金光道的交叉點為交通控制案例。該路口為規(guī)則的十字形交叉口， 相交道路均為三塊板道路。 交叉口 100米范圍內(nèi)的機非分隔帶已經(jīng)拆掉，各向進口道均為三車道，出口道為兩車道。交叉口范圍內(nèi)的道路條件是：各方向的行車道（包括自行車道）均為30米，機動車與非機動車以分隔欄隔離。 周圍分布著市委市政府等機關單位、明珠大廈等商業(yè)設施和明珠禮堂等大型公共娛樂設施，

13、是全市地位最為重要的路口。1交通量調(diào)查交通流量通過在交叉口的高峰時間和平峰時間各觀測2小時獲得，整理后的高峰小時流量和平峰小時流量見表 1和2。表1高峰小時流量表進口機動車(pcu/h )自行車（輛/h）行人東左254172直636538120右276115西左208156直588536180右92102南左148550直5201330240右380669北左244450直4721112240右268562合計40866292表2平峰小時流量表進口機動車(pcu/h )自行車（輛/h）行人東左17080直377286100右20783西左150110直410302150右8060南左11123

14、1直310449180右243215北左175157直294388190右198176合計27252537圖1現(xiàn)狀相位相序圖2交叉口控制狀況調(diào)查該交叉口為四相位信號控制，信號周期為122s，相位、相序如圖1所示：郴匚相近2在吊4g/h2加圖1現(xiàn)狀相位相序圖3現(xiàn)狀評價分析采用上海市工程建設規(guī)范 城市道路平面交叉口規(guī)劃與設計規(guī)程 提供方法，交叉口現(xiàn)狀評價結果見表 3o表3交叉口現(xiàn)狀評價表進口通行能力（pcu/h ）飽和度延誤排隊長度東左2950.865211直6071.056615西左2950.71497直6070.974510南左2950.5478直4551.14一一北左2950.835110直

15、4551.046713合計33040.94一一注：由于未對右轉車進行控制，故對右轉車的評價未列入表中。由表中數(shù)據(jù)可以看出，各進口直行車道已過飽和， 相應的排隊長度和延 誤過大；同時車道的飽和度很不均勻。4交叉口問題分析結合現(xiàn)狀踏勘與定量評價，交叉口存在問題主要是：目 由于將直行相位放于左轉相位之前，有部分左轉自行車隨直行自行車 駛入交叉口，在對向人行道前待行；當左轉機動車放行時，橫向直行駛出 交叉口，此時與對向的左轉機動車發(fā)生沖突；等 進口道只設一個直行車道，無法滿足高峰時的交通需求，高峰期間直行車排隊較長；劃 由于未對右轉機動車進行信號控制，右轉機動車與自行車的沖突與干 擾在每一相位的綠燈初

16、期比較嚴重；用 路口行人過街通道上缺乏無障礙設計，未考慮殘疾人、老人等交通弱者的需求；e 交叉口內(nèi)與車道變化處缺少必要的導行線，導致左轉自行車與機動車 的行車軌跡不明確；e 信號周期時長與綠燈時間分配不合理，導致飽和度不均勻。5概略設計圖2 設計相位相序圖依據(jù)機動車與非機動車概略設計方案， 采用四相位的信號控制方案； 結 合上述問題分析，相位相序設置如圖2。6信號配時初步檢驗通過流量比計算來檢驗概略設計方案。 進行飽和流量的計算采用 城市道路平面交叉口規(guī)劃與設計規(guī)程中提供的方法?；撅柡土髁浚?r=1800pcu/h , 凡工=1800 pcu/h , 能點=1650pcu/h 0由于對右轉機

17、動車進行了控制，同時自行車分方向與機動車同相位過 街，因此自行車對機動車的干擾基本消失，在飽和流量修正時，取自行車 的修正系數(shù)均為1。該路口為市中心交叉口，禁止大型車輛駛入，只有為數(shù)很少的公交車，機動車以小汽車為主，根據(jù)觀測，統(tǒng)一取大車率為2%。交叉口坡度取0,進口道寬度可先按3米計，寬度修正系數(shù)fW=1 。交叉口路緣石半徑為35米，右轉車道轉彎半徑校正系數(shù)力=1。機=3內(nèi)九吊/討=1M4pMh；1=1父艾匕=1764pcu/h；SrxX = 1764pcu/h；1 ）東進口道直行車道：左轉車道：右轉車道：2）西進口道直行車道：左轉車道：右轉車道：$l九可小4Ui6r?pc皿3）南進口道直行車

18、道:斗jJ4心左轉車道：%產(chǎn)34=1鵬匚死；右轉車道：% =%兒寸巾=16%皿；4）北進口道直行車道：V啜MUM；左轉車道：九”11右轉車道：二.丁 ，二5）匯總通過對四個進口各流向車道飽和流量的計算，該交叉口設計流量比見表4 o表4流量比計算表進口道東西南北左直右左直右左直右左直右車道數(shù)121121121121飽和流里176417641617176417641617176417641617176417641617交通里339848368277784123197693507325629357流里比0.1920.2400.1570.2220.1120.1960.1840.178V、Y相位10.1

19、92一0.157一一一一一一一0.1920.812相一0.240一一0.222一一一一一一0.240位2相位3一一一一0.112一0.184一一0.184相位4一一一一一0.196一一0.178一0.196注：Y=0.8120.9 ,可以認為概略設計方案滿足交通需求，進入詳細 設計階段。7信號配時詳細設計1）高峰時段信號配時方案l 綠燈間隔時間的確定車輛在進口道上的行駛車速 ua取6 m/s ,此時對應的車輛制動時間ts取2s。根據(jù)相位的排序，從停車線到?jīng)_突點距離 z取20m ,綠燈間隔92 口時間/二一+= + 2 = 5.3i 取 I=5s o信號總損失時間上=工（4 +1一4工653）=

20、 2前。l信號最佳周期時長T DACQ 二二二 1C64后，取 q =110s。0 1-y 1-0.812 口l信號配時總有效綠燈時間4 y - =110-20 = 9低；相位1:=仃3 =90乂色絲二21.3sY 0.812= 22s；相位2:27s；相位3:目一電 = 9黑。與相位4:。=*90黑=各相位顯示綠燈時間相位1:原；相位2 :gjks .相位3 :妁=21；相位4 :目4 = 22日。l對行人過街最短時間的檢驗最短綠燈時間按下式計算：Lv 24g* = 7 + 7=7 + -5 = 22s神 心1.2行人在2、4相位通行，綠燈時間滿足最短時間要求。2）平峰時間的信號配時方案l信

21、號相位、相序的確定：平峰時間的交通量較小，可采用兩相位的信號控制方案，信號周期 時長需重新計算。飽和流量修正：基本飽和流量：怎丁 = 1800pcu/h ,=1800 pcu/h , *必=1650pcu/h 0該路口為市中心交叉口，禁止大型車輛駛入，只有為數(shù)很少的公交車，機動車以小汽車為主，根據(jù)觀測，統(tǒng)一取大車率為2%。交叉口坡度取0,進口道寬度可先按3米計，修正系數(shù) /產(chǎn)=1a)東進口道：直行車道：自行車影響校正系數(shù)按下式計算：1 +瓦6=1-一上上=0,928際”力= 1637pcuyh ；左轉車道：左轉校正系數(shù)! 1人碎-。,00哆也 -0.1 = 0,499X小 880pcv4i右轉

22、車道：交叉口路緣石半徑為35米，轉彎半徑校正系數(shù) =1;行人影響校正系數(shù) 九:查表取 力=。曉自行車影響校正系數(shù)fb:X = 1 - = 0 992工=x /it xA X f7 X/藺=1423pcn/hb）西進口道：直行車道：自行車影響校正系數(shù)按下式計算：“=國”3& M =1626pwh ；左轉車道：左轉校正系數(shù) 1九：=即-。加哆迫 -0,1 = 0,524 入j% x 4乜 k / * 924pcu4i右轉車道：交叉口路緣石半徑為35米，轉彎半徑校正系數(shù) 工=1;行人影響校正系數(shù) 九：查表取 4 =。兜自行車影響校正系數(shù)fb：S宜=%可甲力工其力乂4=142%c3hc）南進口道：直行

23、車道：自行車影響校正系數(shù)按下式計算：刃=.1，壇=0.882&r %內(nèi)&=1556pcu/h ；左轉車道：左轉校正系數(shù)力=多 一0,。01。空）。=9476% . S/ X fw Kj=840pcu4i=1 =1 ;右轉車道：交叉口路緣石半徑為35米，轉彎半徑校正系數(shù)行人影響校正系數(shù) 九：查表取 4 =。股 自行車影響校正系數(shù)fb：X = 1- -= 0.962網(wǎng)出內(nèi)九乂九力空心1439pcB/hd）北進口道：直行車道：自行車影響校正系數(shù)按下式計算：1十反孔1-二0.865心X力= 1526pcu/h ；左轉車道：左轉校正系數(shù)- 1九：=呻-0QO喙生-0,1 = 0,459工% =6/兒/ 5 TIOpwh右轉車道：交叉口路緣石半徑為35米，轉彎半徑校正系