王利利交通设计

1、交通设计课程设计-人民路与政二街交叉口优化设计目录第一章 绪论 1.1 研究背景 1.2 研究目的和意义第二章 现状调查 2.1 静态交通调查 2.2 动态交通调查 第三章 交通现状及问题第四章 交叉口渠化设计 4.1进出口道协调布置 4.2 安全岛设计4.3公交站点优化设计 4.4隔离设施设计 4.5路侧进出口道设计4.6信号灯信号设计第五章 优化方案第六章 方案评价 6.1通行能力与饱和度 6.2延误与排队长度 6.3行人过街 6.4 安全效益 6.5综合效益第一章 绪论1.1研究背景 衣食住行是人类生存发展的四个基本要素，其中“行”即为交通，交通是人和物的运转与传送，人和物、交通工具、交

2、通设施、交通环境、交通规则与政策、交通信息等是构成交通系统的基本的要素，人和物基于特定的目的的移动由此产生了交通需求，人和物的移动，除了步行交通以外，大部分场合是依靠运载工具加以实现的，因此，载运工具的几何特征，动力性能与使用者的和交通设施间的适应性是很重要的，交通设施是人和物以及载运工具移动的最终载体，因此交通设施承受荷载的能力，路面条件（材料的性能、平整度、摩擦力、缝隙大小）、几何条件（车道数及其长度、宽度、坡度、转弯半径、线性）以及与载运工具间的适应性，直接关系到交通的连通性，服务能力与畅通性，影响到交通流的连续性，平顺性，舒适性与安全性。所以精细化确定交通系统及其构成要素特别是确定交通

3、的通行权，通行时间与空间及其管理方案，相关设施的布局方案尤为重要。交叉口是交通的汇集点，是交通路段中最为重要的一部分，同时它也是出现交通问题最为集中的地方，属于混合交通流，由机动车、非机动车、行人构成，但三者基本的交通特性存在很大的差异。从我国城市道路设计发展历程来看，过去由于忽视运用交通分析与设计的方法来设计道路交叉口，致使许多道路交叉口通行无发适应，道路平面交叉口是城市道路网的节点，其规划、设计与管理得如何，直接影响到道路交通网的通畅与安全。如何科学、合理地规划、设计新建城市道路平面交叉口，改善现有的平面交叉口，是为城市道路交通建设中迫切需要解决的问 1.2研究目的 按照中原城市群一体化总

4、体发展战略部署，焦作市积极发展中小城市，大力发展重点乡镇，形成中、小城镇协调发展、规模适度、布局合理、分工有序的体系，逐步推进焦作、博爱、修武一体化发展进程，2011年对人民路进行了延伸，人民路延伸工程西接博爱县城，东联修武县，建成后，博爱县和修武县到达焦作中心城区的时间将缩短。人民路延伸工程推进了博爱县城、修武县城与中心城区的紧密连接，推动道路交通格局形成，交通极其问题都是派生的，交通的产生与吸引导致了交通需求，交通的供需耦合性决定着交通状态是否拥堵与安全；交通悬着行为的结果影响着交通状态变化的随机性与动态性，所以人民路的延伸引导了道路交通量的增加，以至于现在高峰时期道路上的交通量是很大。本

5、次设计通过对焦作人民路和正二街交叉口及附近路段的交通现状进行调查分析，基于城市与交通规划的理念和成果，运用交通工程学，系统工程学与工业设计的基本理论和原理，对交叉口及其附近进行分析与评价，找出其中的缺陷，科学合理的进行适宜的进行优化设计，并制定出适宜使用的改造方案，从而在一定程度上降低行车延误，达到疏导交通，保障交通畅通，提高交通设施的交通效率，实现交通的可持续发展，改善焦作市城市道路的通行能力，改善拥堵的状况，降低交通事故发生率，提高交叉口的服务水平，优化焦作环境，提升焦作的形象。第二章 现状调查2.1静态交通调查 1、道路几何条件的调查该路口为规则的十字型交叉口，南北方向为一块板，东西方向

6、为两块板，道路路段几何条件调查表项目单位道路名A路B路C路D路道路等级主干道次干道主干道次干道断面形式二块板（设机非分隔栏）一块板（不设机非分隔栏）二块板（设机非分隔栏）一块板（不设机非分隔栏）设计车速Km/h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红线宽度m6032.56032.5单向车道数车道4343机动车道总宽m3022.53022.5交叉口几何条件条查表项目单位进出口方向ABCD道路等级进口道出口道进口道出口道进口道出口道进口道出口道断面形式二块板（设机非分隔栏）二块板（设机非分隔栏）一块板（不设机非分隔栏）一块板（不设机非分隔栏）二块板（设机非分隔栏）二块板（设机非分隔栏

7、）一块板（不设机非分隔栏）一块板（不设机非分隔栏）设计车速Km/h路幅宽度m6032.56032.5车道数车道55335533单车道宽度m3.753.753.753.753.753.753.753.75车道功能划分左、直右、专用车道左、直右车道左、直右、专用车道直、左右车道 人民路道路横断面图如下:政二街是单向三车道双向六车道，机动车与非动车混行，一条非机动车道，一条直右车道，一条左转专用道路属于一块板，车道总宽30 米。交叉口处的信号配时情况如下： 交叉口平面示意图2.2 动态交通量调查交通量调查指的是一定时间、一定期间或连续期间内，对通过道路其一断面各种类型交通单元数量的观测记录工作, 交

8、通量调查的目的在于通过长期连续的观测或短期间隙和临时观测，搜集交通量资料，获得有关交通量的实况、通行能力、流向分布、交通量的时间等，为交通规划、道路建设、交通控制与管理、工程经济分析等提供必要的数据,是重要的交通流特性之一,交通量调查主要的包括机动车交通量调查,非机动交通量调查,行人交通量调查。（一）.机动车交通量调查机动车的行驶特点是速度快，速度差大，启动与制动需要时间。由于机动车存在不同的车型与速度，所以通常的做法是将不同的车型根据一定的当量系数变换成小汽车。 1、确定调查的地点 不受平面交叉口交通影响的路段； 交叉口各入口停车线； 交通设施出入口。2、选择调查时间选择交通量集中时段，以每

9、天的部分时间的实测换算全天交通量； 进行高峰小时交通量调查。 3、调查的方法 人工观测法调查机动车流量的目的是：了解交通的分布、组成、为交通道路规划、建设、运营管理提供流量、流向、车速等数据；机动车流量进口道行车方向Qm(pcu/h)早高峰Qm(pcu/h)晚高峰南直行13867右转252194左转129 98北直行6671右转1725左转56106东直行510585右转17041左转172262西直行513558右转93172左转4135(二).大型机动车流量进口道行车方向Qm(pcu/h)早高峰Qm(pcu/h)晚高峰南直行00右转66左转6 7北直行00右转00左转00东直行1926右转

10、20左转2926西直行1211右转88左转00（三）.非机动车交通量调查非机动车辆调查，主要是为了非机动车的交通现状、变化、发展趋势，从而分析其对交通的干扰与交通事故的相关关系，同时还可以分析对道路与其它交通设施的需求情况，在我国，非机动车在道路指定位置或者汽车两侧行使，对非机动车辆一般仅在某天或高峰时段进行调查，一般采用人工测量法。非机动车流量进口道行车方向Qm(pcu/h)早高峰Qm(pcu/h)晚高峰南直行188145右转236105左转46 29北直行149111右转1922左转1816东直行715731右转3436左转186162西直行691547右转146123左转3013（四）.

11、交叉口延误调查行车延误调查中，调查人员用秒表和计数器测定车辆通过交叉口的停车数量及累计停车时间。定时段的测定：选择测时时段为15秒，有调查人员记录每时段内通过和停车的车辆数，然后计算求的延误。下表为测定时段内的实测数据测定时间交叉口入口处停车数量驶入交叉口车辆数0153045停车台数未停车台数10:4904152323010:5051213214110:5103101213010:522391718210:53183279410:54630714810:5501122510:560061515310:570121016210:581618224110:5942214111:0002710123

12、11:01119002611:022101178011:03003611911:04780010511:05716171711211:060021516411:071515201211:0817121213011:0900213166小计9411711817823267合计507299表2-4 交叉口延误调查表三交通现状及问题 由于人民路的延伸，随着社会经济和科学技术的发展，人们生活水平不断提高，汽车的价格不断降低，焦作市机动车数量的日益增加，目前人民路上的交通量较大高峰时期可达到850辆/小时，政二街南进口道交叉口的车辆也较多，北进口道的车辆就很少了，由于附近没有大的商城和工作单位，以至于交

13、叉路口内行人非常少，特别是南北方向的人行道几乎没人，并且东西进口到都设有右转专用道，所以可以将缩小交叉口范围，将南北向的两条人行横道向前移至与道路边缘平行，而东西向的行人稍多点且北进口道车辆少，所以目前东西向的人行横道在路边缘后一米 交叉口附近路段主要以下几个问题：1.南进口道车到功能分配不合理，由于受到地形限制，该方向仅有两条机动车进口道，由于原始车道功能分配不合理，右转车辆经常占用非机动车道，与非机动车辆造成严重冲突2.非机动南北方向人行道距离为60米，距离较长，人行过街时间较长，可以考虑行人及非机动车二次过街，并设置安全岛等安全设施3.焦作日报前的站台有七个广告牌，广告牌太多，一方面站台

14、处的上下乘客很少，用不到那么多，增加了占地面积，另一方面最西边的那个广告牌严重遮挡行驶者的视线，特别是机动车和非机动车，两者在如图所示交叉口，即向西行驶的非机动车与焦作日报旁边道路上行驶的车在此处形成冲突点，且两者视线都被遮挡住，以至于此处经常发生两车相撞4.车道与机动车道之间的护栏有两处断开，致使非机动车从分割处穿越到机动车道上。四交通渠化设计4.1进口道协调布置交叉口进口道车道数的确定，应以保证进口道与路段通行能力相匹配为目标，并以进出口红线为约束，对于治理型交叉口进口到的宽度，应根据实测的各向交通量即可实施的治理条件确定。进口道车道数应大于上游路段的车道数，以保证进口道与路段通行能力相匹

15、配，有条件时宜分设各流向的专用车道，并应满足交通量所需的车道数要求。通过对动态交通量的调查结果可以看出南进口道交叉口道车流量也是比较大的，在有信号灯控制的交叉口，交叉口可能的通行时间必然叫其上游的路段较少，调查表明进口道不做拓宽时，其通行能力不足路段通行能力的一半，并且政二路是三车道并且机动车非机动车是混行的，通行能力更低，同时车辆右转时也给非机动车带来了诸多不便，所以有必要将进口道处进行拓宽。进口道每条车道的宽度可较路段上略窄。平面交叉口一条进口车道的宽度宜为3.25m，困难情况下最小宽度可取3.0m4.2安全岛设计行人过街应体现以人物为本，保障行人的安全，特别是老年人和残疾人的出行安全，同

16、时也要排除对机动车的干扰，以提高道路的通行能力。从调查可知，当行人的数量达到一定的数量是，行人过街的数量增加交通事故也增加。在车流量较大、道路宽度较大的行人过街处,行人过街有一定的困难,特别是老年人等弱势群体过街困难,容易因等待时间超过等待心理极限而造成违章过街,。南北方向人行道距离为60米,人行横道一般超过50米就应该设置安全岛，所以人行横道中央位置应该设置安全岛，以保证行人的安全，减少对道路的干扰，提高交叉口处的通行能力。4.3公交站点优化设计公交站点是公共汽车交通系统的重要组成部分,虽然只占城市道路中很短的一段，但却是公交和道路包括交叉口通行能力的重要影响因素，目前我国城市公交站点的建设

17、并没有得到充分的重视，公交站点建设还存在许多的问题，如公交站点间距过短或过长，交叉口附近公交叫站点位置选择不合理，导致公交车辆和其他非公交车辆相互干扰严重，道路通行能力降低，使得公交延误增大。公交站点作为公共交通系统的子系统，承担着客流集散的功能，对于公共交通服务的方便度都有着巨大的影响，公交站点的选址、站点的形式、站点的容量设计和设施设计不仅影响到公共交通本身的运营效率，也影响着城市道路其他交通的运营。因此公交站点的优化设计不仅关系到公共交通的运输质量和效率，而且影响着道路交通的运行质量和城市环境。设置原则：安全性：保证乘客的安全；便捷性：方便乘客换乘、过街；安全、效率化设计：有利于公共汽车

18、安全停靠、顺利驶离；效率化设计：与路段及交叉口通行能力相协调。4.4交通设施设计机动车与非机动车之间的隔离设施一般都是护栏，就人民路而言，隔离设施在道路上一般是不可以随便断开的，只有在交叉口或需要调车时才会断开，特别是车流量大的路段上，车流量很大，断开会造成非机动车占用机动车道，造成了道路混行的情况，降低了路段的通行能力，同时机动车非机动车混行速度很离散，安全系数降低，非机动车闲置一旁，造成资源不均衡利用。所以机动车于非机动车之间的隔离设施要合理的设置。4.5路侧进出口道设计道路沿线进出交通是指路侧出入口或支小道等进出道路主线的交通，对主线交通流将产生合流、分流甚至冲突等干扰，进出交通管理是针

19、对联系城市用地与交通的连接道路进行规划、设计与管理的措施，需同时维持或提高周围道路网的内交通的安全性、通行能力、交通流通行的效率，管理时需要以进出交通，主路交通的综合效益最优为目标。既要考虑车辆进车的便捷性又要降低对主干道的干扰。4.6信号灯信号设计（1）饱和流量饱和流量的定义是：在一次连续的绿灯信号时间内，进口到上已连续车队能通过进口道停止线的最大流量，单位是绿灯小时。饱和流量随交叉口几何因素，渠化方式及个车流向交通冲突等情况而异，比较复杂，因此，在此采用查表方式。确定其饱和流量的计算公式如下：S=3600/ho S饱和流量（pcu/h）ho饱和车头时距（s）饱和车头时距/s饱和流量南进口道

20、左右转2.151674西进口道直行2.081731东进口道左转2.551411东进口道直行2.091722北进口道直行2.331545由于该方案中，入口道宽度均设计为3.5米，故饱和流量均按1636计算。（2）计算流量比总和 Y=j=1jmaxyj,yj,'=j=1jmaxqdsdj,qdsdj' Y0.9Y组成周期的全部信号相位的各个最大流量比yj或yj'之和；j一个周期的相位数；yj,yj'第j相的流量比；qd设计交通量，pcu/h；sd设计交通量，pcu/h。 Y=16.9%+9%+18.6%+27%=0.72经计算Y值不大于0.9，故满足设计要求。（3）

21、信号总损失时间 L=kLs启动损失时间，应实测，无实测数据时可取3sA黄灯时长，可定为3sI绿灯间隔时间，sk一个周期内的绿灯间隔数L=k=4*（3+2-2）=12s信号周期时长按韦伯斯特算法计算（4）总有效时间的计算(5)各相位有效绿灯时间其计算公式如下：g东西=g南北=72*9%=6.48g东西左=72*18.6%=13.4g南北左=72*27%=19.44（6）各相位的绿信比：计算绿信比公式如下j=东西南北东西左南北左（7）各相位的显示绿灯时间：各相位的实际显示绿灯时间按下式计算：gj=gej-Aj+Lj式中Lj为第j相位启动损失时间。g南北=6.48-3+3=6.48g东西=12.17

22、+3-3=12.17g东西左=13.4+3-3=13.4g南北左=19.44+3-3=13.44（5）行人过街的最短时间计算行人过街最短绿灯时间，计算该时间时，考虑行人的二次过街，路中间设置安全岛。 gmin=7+lp行人过街道长度，mVp行人过街步速，取1.0m/sI绿灯间隔时间，sgmin东西=7+取南北方向行人过街为26s,东西方向行人过街为45s.2）直行车道通行能力CAPT=CAPT东西=0.17*1772=301.24CAPT南北=0.09*1545=139 3)左转专用车道通行能力(1)有左转专用相位时：CAPlCAPl=0.19*1411=268(2)无左转专用相位时：CAPl

23、CAPl=0.27*1674=4524）右转专用车道通行能力（1）有专用相位时：由于缺乏资料，经查找规范，取右转车道的饱和流量为1500（2）无专用相位时：5）直左合用车道通行能力固该设计中直左车道的通行能力与直行车道的通行能力相同。当左转车每周期平均达2辆时，宜增加左转专用车道；增设左转专用车道有困难时，宜采用单向左转相位。此时，直左合用车道通行能力可按直行车道通行能力计算。经调查该个路口每个周期到达左转车辆均高于2辆，故需要设置左转专用车道。6）直右合用车道通行能力7）直左右合用车道通行能力（1）普通相位兼有行人时：这种情况只适用于左转车交通量每周期平均不超过1辆。左转车交通量每周期平均不

24、超过2辆时，宜增设左转专用车道。（2）有单向左转相位或单向交通时，可按直行车道通行能力计算。8）左右合用车道通行能力（三叉交叉口）9)式中：第i条进口车道的通行能力，；第i条进口车道的饱和流量，第i条进口车道所属信号相位的绿信比；ge该信号相位的有效绿灯时间；C信号周期时长，s。9）饱和度各车道饱和度是各车道实际到达交通量与该车到通行能力之比，即：（6）信号交叉口通行能力与饱和度道路的通行能力是指道路交通设施中，在主要考查的地点或断面上，单位时间内能够通过的最多交通单元。一条进口道的通行能力要求车道组满足通行能力，即，而其中：车道组实际交通量（）；车道组通行能力（）；五优化方案 在交叉口范围内

25、行人与非机动车在同一平面内，非机动车与行人过街方式相同。该交叉口范围内非机动车与行人不在同一平面内，进入交叉口后，通过抬高非机动车道使其与行人位于同一平面内。该布局实现了慢行交通一体化过街的基础，适用于改建力度较大的交叉口。实施慢行交通一体化设计，既可以互借资源，又可通过绿化与机动车在空间上形成柔性隔离，特别有利于慢行交通在交叉口内安全与通畅的形式，能够有效地改善混合交通流的行驶环境。优化后交叉口示意图：由于该交叉口车流量较大、道路宽度较大,行人过街有一定的困难,特别是老年人等弱势群体过街困难,容易因等待时间超过等待心理极限而造成违章过街,。南北方向人行道距离为60米，所以人行横道中央位置应该

26、设置安全岛，以保证行人的安全，减少对道路的干扰，提高交叉口处的通行能力。对于南进口道通行能力满足不了需求的情况，我们对交叉口进行拓宽，拓宽后图如下：公交站点作为公共交通系统的子系统，承担着客流集散的功能，对于公共交通服务的方便度都有着巨大的影响，公交站点的选址、站点的形式、站点的容量设计和设施设计影响到公共交通本身的运营效率，也影响着城市道路其他交通的运营。东进口道处公交站点的选址就存在问题，站点位于主干路和路侧交叉口旁边，造成进处路侧道路的车辆不得部急转弯，同时还会影响到公交车辆的行驶，站台处的七个广告牌也会影响到机动车和非机动车行驶时的视线造成两者因视线不好二冲突，公交站台应该移动到交叉口的右侧，一方面不会影响到附近单位的人乘坐公交车，另一方面路侧进出的车辆可以安全行驶，减少了和公交车辆的冲突，机动车和非机动车的视野也变得开阔，有利于车辆安全行驶。进出交通管理是针对联系城市用地与交通的连接道路进行规划、设计与管理的措施，需同时维持或提高周围道路网的内交通的安全性、通行能力、交通流通行的效率，管理时需要以进出交通，主路交通的综合效益最优为目标。所以路侧出入口的要进行铺装，并且须以主路右