紅合路口交通調(diào)查分析

PAGEPAGE10紅合路口交通調(diào)查分析2相關(guān)理論知識(shí)、軟件、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范介紹2.1相關(guān)理論知識(shí)描述交叉口通行能力【capacityofintersection】指的是交叉口各進(jìn)口道單位時(shí)間內(nèi)可以通過(guò)的車輛數(shù)之和。確定道路通行能力的種類主要考慮兩點(diǎn)：一是通行能力分析必須與運(yùn)行質(zhì)量相聯(lián)系；二是需要有一種具體道路均能與之對(duì)比的基本參照通行能力。因此，通行能力按作用性質(zhì)分為三種：（1）基本通行能力：道路組成部分在理想的道路、交通、控制、環(huán)境條件下，該組成部分一條車道或一車行道的均勻段上或橫斷面上，不論服務(wù)水平如何，1h所能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)車輛的最大車輛數(shù)。（2）可能通行能力：是指一已知道路的一組成部分在實(shí)際或預(yù)測(cè)的道路、交通、控制、環(huán)境條件下，該組成部分一天車道或一車行道對(duì)上述條件有代表性的均勻路段或一橫斷面上，不論服務(wù)水平，1h所能通過(guò)的車輛（混合交通道路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大車輛數(shù)。（3）設(shè)計(jì)通行能力：是指一設(shè)計(jì)中的道路的一組成部分在預(yù)測(cè)的道路、交通、控制、環(huán)境條件下，該組成部分一天車道或一車行道對(duì)上述條件有代表性的均勻路段或一橫斷面上，在所選用的設(shè)計(jì)服務(wù)水平下，1h所能通過(guò)的車輛（混合交通道路上為標(biāo)準(zhǔn)汽車）的最大車輛數(shù)。交通量是描述交通流特性最重要的參數(shù)之一。交通量調(diào)查是為了獲得人、車在城市道路或公路系統(tǒng)的選定點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)情況的數(shù)據(jù)，以了解交通量在時(shí)間、空間上的變化，為交通運(yùn)行分析提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。交通量用一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車輛數(shù)表示，時(shí)間單位長(zhǎng)度根據(jù)調(diào)查目的和用途而定。交通量調(diào)查方法主要有人工法、浮動(dòng)車法機(jī)械計(jì)數(shù)法、錄像法等。交通延誤是指車輛在行駛中，由于受到駕駛員無(wú)法控制的或意外的其他車輛的干擾或交通控制設(shè)施等的阻礙所損失的時(shí)間。如由于交通密度大、行人稠密、車輛轉(zhuǎn)彎和路旁停車等影響所損失的時(shí)間都屬于交通延誤。它主要包括固定延誤、停車延誤、行駛延誤、排隊(duì)延誤、引道延誤。2.2軟件介紹本課程設(shè)計(jì)中涉及到的AutoCAD軟件是由美國(guó)歐特克有限公司（Autodesk）出品的一款自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可以用于繪制，二維制圖，和基本三維設(shè)計(jì)，通過(guò)它無(wú)需懂得編程，即可自動(dòng)制圖，因此它在全球廣泛使用，可以用于土木建筑，裝飾裝潢，工業(yè)制圖，工程制圖，電子工業(yè)，服裝加工等多方面領(lǐng)域。它具有如下特點(diǎn)：1.具有完善的圖形繪制功能。2.有強(qiáng)大的圖形編輯功能。3.可以采用多種方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或用戶定制。4.可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力。5.支持多種硬件設(shè)備。6.支持多種操作平臺(tái)7.具有通用性、易用性，適用于各類用戶，此外，從AutoCAD2000開(kāi)始，該系統(tǒng)又增添了許多強(qiáng)大的功能，如AutoCAD設(shè)計(jì)中心（ADC）、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境（MDE）、Internet驅(qū)動(dòng)、新的對(duì)象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開(kāi)和局部加載的功能。2.3道路交通調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范簡(jiǎn)介《城市交叉口規(guī)劃規(guī)范GB50647-2011》，該規(guī)范作為我國(guó)城市道路交叉口規(guī)劃領(lǐng)域的第一部技術(shù)規(guī)范，由同濟(jì)大學(xué)作為主編單位，中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等11家單位參編，前后歷經(jīng)7年編制完成，并于2012年1月1日起正式實(shí)施。該規(guī)范廣泛參考了國(guó)際、國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的最新研究成果，本著以人為本、可持續(xù)發(fā)展城市交通的理念，充分考慮各地的特殊情況以及一般性原則，在對(duì)大、中、小各類城市進(jìn)行大量實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定了規(guī)劃原則和相關(guān)參數(shù)、指標(biāo)。《中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》規(guī)定，在沒(méi)有實(shí)施多相位信號(hào)燈控制的交叉口，綠燈亮?xí)r，允許各行駛方向的車輛進(jìn)入交叉口。紅燈亮?xí)r，只允許右轉(zhuǎn)車輛沿右轉(zhuǎn)專用車道行進(jìn)，但不得影響橫向道路上直行車輛的行駛。黃燈亮?xí)r，已越過(guò)停車線的車輛繼續(xù)行駛，通過(guò)交叉口；沒(méi)越過(guò)停車線的車輛在停車線后等候綠燈。3工程技能實(shí)際內(nèi)容及成果3.1交通量調(diào)查數(shù)據(jù)本次調(diào)查是在4月3日中午對(duì)紅合路口十字信號(hào)交叉口進(jìn)行。交叉口通行基本情況如下：車道數(shù)：雙向四車道車道寬度：3.75m車道流向：直左、直右道路限速：40km/h車道劃分：機(jī)動(dòng)車非機(jī)動(dòng)車分離隔離措施：機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道為綠化分隔帶，東西進(jìn)口方向綠化分隔帶，南北進(jìn)口方向無(wú)隔離帶標(biāo)志標(biāo)線：標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置明確交叉口CAD截圖如圖1所示：圖1紅合路口平面CAD圖本次調(diào)查收集的數(shù)據(jù)如表1所示：表1交叉口數(shù)據(jù)調(diào)查表交叉口數(shù)據(jù)調(diào)查表進(jìn)口時(shí)間小汽車（輛）客車（輛）貨車（輛）自行車（輛）行人（人）側(cè)向凈寬（m）直右車道直左車道直右車道直左車道直右車道直左車道直右行直行左轉(zhuǎn)直右行直行左轉(zhuǎn)直右行直行左轉(zhuǎn)東進(jìn)口1h312187546845204548151981003.1南進(jìn)口1h355201638625155626192031682.8西進(jìn)口1h2691091634835168354341581432.8北進(jìn)口1h361168996321199332231391092.5周期150s紅，綠，黃時(shí)間分別為75，72，3分析所得數(shù)據(jù)：東進(jìn)口：客車、貨車交通量=206輛/h小汽車直行交通量=499輛/h左轉(zhuǎn)交通量=89輛/h總交通量：794輛/h南進(jìn)口：客車、貨車交通量=193輛/h小汽車直行交通量=556輛/h左轉(zhuǎn)交通量=97輛/h總交通量：846輛/h西進(jìn)口：客車、貨車交通量=220輛/h小汽車直行交通量=378輛/h左轉(zhuǎn)交通量=213輛/h總交通量：811輛/h北進(jìn)口：客車、貨車交通量=209輛/h小汽車直行交通量=529輛/h左轉(zhuǎn)交通量=141輛/h總交通量：879輛/h3.2交叉口通行能力計(jì)算分析Cs=3600*[（tg-t0）/ti+1]*φ/T式中Cs——一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力（pcu/h）T——信號(hào)燈周期（s）tg——信號(hào)周期內(nèi)的綠燈時(shí)間（s）t0——綠燈亮后，第一輛車啟動(dòng)、通過(guò)停車線的時(shí)間。如無(wú)本地實(shí)例數(shù)據(jù)，可采用2.3sti——直行或右行車輛通過(guò)停車線的平均時(shí)間（s）φ——折減系數(shù)，取0.9β——左轉(zhuǎn)車道左轉(zhuǎn)車所占比例表2混合車隊(duì)ti值大車：小車2:83:74:65:56:47:38:2ti2.652.693.123.263.303.343.42東進(jìn)口：ti取2.69β=0.11直右車道Csr=3600*[（72-2.3）/2.69+1]*0.9/150=581pcu/h直左車道Csl=581*(1-0.11/2)=549pcu/h南進(jìn)口：ti=2.69sβ=0.12直右車道Csr=3600*[（72-2.3）/2.69+1]*0.9/150=581pcu/h直左車道Csl=581*(1-0.12/2)=546pcu/h西進(jìn)口:ti=3.12β=0.26直右車道Csr=3600*[（72-2.3）/3.12+1]*0.9/150=504pcu/h直左車道Csl=504*(1-0.26/2)=438pcu/h北進(jìn)口：ti=2.69β=0.16直右車道Csr=3600*[（72-2.3）/2.69+1]*0.9/150=581pcu/h直左車道Csl=581*(1-0.16/2)=535pcu/h十字交叉口設(shè)計(jì)通行能力C=581+549+581+546+504+438+581+535=4315pcu/h3.3交通量時(shí)間空間分布特性紅合路口屬于郊區(qū)主要干線，而不是市區(qū)主要干線，所以來(lái)往方向變化不大。對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，得出交叉口流量流向分布圖匯總表，如表3所示：表3交叉口流量流向分布圖匯總表直行和右行車輛左轉(zhuǎn)車輛總量東進(jìn)口70589794南進(jìn)口74997846西進(jìn)口598213811北進(jìn)口738141879本次交通調(diào)查于4月3日中午2：00到3:00，處于交通高峰期，交通高峰小時(shí)交通量如下：高峰小時(shí)交通量：PHV=3330輛/h交通量的方向分布路段交通量不均勻系數(shù):若以高峰小時(shí)交通量為計(jì)算，且假設(shè)進(jìn)口直右轉(zhuǎn)車道直行和右轉(zhuǎn)車輛數(shù)量一致，可以得到東西方向Kd=811/1605=0.505南北方向Kd=879/1725=0.509結(jié)果表明在此高峰小時(shí)，兩個(gè)方向的交通基本是平衡的3.4交叉口延誤計(jì)算為了對(duì)交通信號(hào)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,需要對(duì)交叉口延誤進(jìn)行定量的分析與計(jì)算。根據(jù)信號(hào)控制交叉口理論,在以往定時(shí)信號(hào)延誤研究的基礎(chǔ)上,基于交叉口一個(gè)進(jìn)口方向的車輛延誤分析,針對(duì)交叉口各進(jìn)口方向同時(shí)處于非飽和與同時(shí)處于過(guò)飽和交通狀況,分析并推導(dǎo)了交叉口延誤公式.并用具體的算例說(shuō)明了公式的用法。公式表明了交叉口延誤與信號(hào)控制參數(shù)、車輛到達(dá)率等參數(shù)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,為進(jìn)一步研究交通信號(hào)自適應(yīng)控制方法和建立交通信號(hào)控制參數(shù)優(yōu)化的性能指標(biāo)函數(shù)提供了信息。下表是對(duì)紅合路口交叉口延誤時(shí)間的抽樣調(diào)查表：表4交叉口延誤時(shí)間抽樣調(diào)查表開(kāi)始時(shí)間交叉口引道抽樣時(shí)間間隔為5min的數(shù)據(jù)交叉口引道上不同時(shí)間停過(guò)的車輛數(shù)交叉口引道交通量015s30s45s停駛車輛數(shù)不停車輛數(shù)東進(jìn)口14:001096981014:011357124914:02151616106914:0310171913131414:0419121310816小計(jì)675971543866南進(jìn)口14:001014196141614:0198146181114:0210231014122314:03141298112014:04101716181119小計(jì)537468526689西進(jìn)口14:001210141619514:01121014691314:029141316122114:031691410121315:041115991014小計(jì)605964576266北進(jìn)口14:001215141581414:01121091491914:021310911121714:031314101271914:0481216121313小計(jì)576158644972延誤計(jì)算：總延誤=總停駛車輛數(shù)*抽樣時(shí)間間隔每輛車的平均延誤=總延誤/引道交通量東進(jìn)口總延誤=38*15=570輛.s每輛車的平均延誤=570/104=5.48輛/s南進(jìn)口總延誤=66*15=990輛.s每輛車的平均延誤=990/155=6.39輛/s西進(jìn)口總延誤=62*15=930輛.s每輛車的平均延誤=930/128=7.27輛.s北進(jìn)口總延誤=49*15=735輛.s每輛車的平均延誤=735/121=6.07輛.s表5交叉口服務(wù)水平和延誤時(shí)間關(guān)系表服務(wù)水平每輛車延誤時(shí)間s運(yùn)行情況A≤0.5自由交通流（暢通）B5.1—15穩(wěn)定車流（稍有延誤）C15.1―25穩(wěn)定車流（能接受的延誤）D25.1―40接近不穩(wěn)定車流（能忍受的延誤）E40.1―60不穩(wěn)定車流（不能忍受的延誤）F≥60強(qiáng)制車流（阻塞）從表中可以看出東、南、西、北四個(gè)進(jìn)口都是B級(jí)服務(wù)水平。3.5信號(hào)配時(shí)計(jì)算計(jì)算公式：Ve=(V+0.5H+0.6L)/nVe——等效交通量（輛/h）V——交叉口進(jìn)口實(shí)際交通量（輛/h）L——左轉(zhuǎn)車輛數(shù)（輛/h）n——進(jìn)口有效車道數(shù)東進(jìn)口Ve=（794+0.5*206+0.6*89）/2=477輛/h南進(jìn)口Ve=（846+0.5*193+0.6*97）/2=500輛/h西進(jìn)口Ve=（810+0.5*220+0.6*213）/2=524輛/h北進(jìn)口Ve=（879+0.5*209+0.6*141）/2=534輛/hVemax=524+534=1058輛/hT=13330P/(1333-Ve)T——周期時(shí)間P——相位數(shù)T=13330*2/（1333-1058）=97s取T為100s黃燈時(shí)間取3s綠燈時(shí)間：G=100-2*3=94s東西綠燈時(shí)間G東西=524/1058*94=47s南北綠燈時(shí)間G南