交通设计案例

1、交通设计案例选择河北省邢台市两条主干路中兴路和新华路的交叉口为交通设计案例。该交叉口为规则十字型交叉口，东西向中兴路为三块板道路，北向新 华北路为三块板道路，南向新华南路为一块板道路，路段上均为双向四条 机动车道。南、北、东三进口处将车道划分改变为三进一出；西进口处禁 止左转，保持两进两出。本交叉口地处最繁华的地段，相交道路为，是全 市最为重要的路口，周围分布着新世纪商业广场、市百货大楼、客运总公 司、顺德宾馆等大型交通吸引点。该交叉口车辆组成以小汽车和自行车为主。自行车交通量非常大，机动车中摩托车所占比例很大。西进口禁止左转，信号控制采用两相位控制。非机动车在交叉口内二次过街。交通流量见表1

2、。表1晚高峰小时交通流量进口方向机动车(pcu/h )非机动车(veh/h )普通机动车(pcu/h )摩托车(veh/h)合计(pcu/h )东左2282113122015直4414456192126右1954721394西左000822直4533445901685右322179394722南左138144195534直3512344451931右225302346444北2711413271080右401272509771合计32002392415713114晚高峰时段17:3018:301改善前的问题点采用两相位控制信号，直行机动车与对向左转机动车冲突严重，不利

3、于安全。型F机动车通行采用二次过街， 但渠化设计不够规范，非机动车通行空 间过大，致使机动车通行空间太小。右转机动车行驶轨迹穿过左转自行车停车区，右转车与同向的行人和非机动车冲突严重，形成交通事故隐患。.摩托车与普通机动车行驶特性不同， 在交叉口区域内的混行导致相互 干扰严重。酚进口道车道数不足，交叉口的可能通行能力不够。2实施的对策等采用多相位控制；等在交叉口内部将非机动车通行空间压后，以增加机动车通行空间；对右转机动车进行适当控制；等各进口道均设置摩托车专用通道， 在机动车停车线前设置摩托车待行区；等在各进口道处占用小部分非机动车道增设一机动车道。Il mi mi II II II min

4、 mi mi II我善后击 iTIhf孰0以。,4,3改善前后对比将两相位控制改为四相位控制，避免了直行机动车与其对向左转机动 车之间的相互干扰；e将非机动车通行空间适当压后，使机动车通行空间得以增大，又设置 了左右转导流线，使机动车行驶轨迹线比较平顺；e由于对右转机动车进行信号控制，使右转机动车和非机动车在通行时 间上得以分离，在保证右转机动车延误增加不多的前提下，有效地解决了 右转机动车和非机动车之间的冲突问题；.通过摩托车专用通道和摩托车待行区的设置，将大部分摩托车交通流 从机动车交通流中分离出来，明显提高了交通的有序性、安全性和通行效率；的通过增设机动车道，使机动车通行能力有明显的提高

5、；等中央驻足岛的设置使行人过街安全性大大提高，同时，也使行人过街所需最小绿灯时间减小。评价指标前后对比见标2表2现状渠化和信号控制方案评价（晚高峰时段）进口方向通行能力流量饱和度单车平均最大排队(pcu/h)(pcu/h)延误（s）长度(pcu )东左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总计81074

6、1570.5130总计（不考店右转）3,4292,6950.79交通流基础理论（通行能力计算案例）该部分选择一个信号控制交叉口通行能力的计算作为案例。预测通车时交叉口各流向高峰时段高峰小时 Qmn （直行车大车率：东西路4%,南北 路2%;左、右转大车率为0）、最高15分钟流率换算的小时交通量 qdm（PHF 取 0.75）如下表：进口道Qmn(PCU/h)大车率（%）q dm (pcu/h)西进口直行55547401240166右转64086总计743992东进口直行57447661870250右转1200160总计8811176北进口直行486264846062右转58078总计59078

7、8南进口直行570276064086右转61082总计695928预测高峰时段高峰小时自行车交通量Qmn （估计左转率北进口为25% ,其他进口为10% ;右转率均为15%）、最高15分钟交通量的平均流率如下表：进口道Q mn （辆 /h ）平均流率（辆/min ）西进口126028东进口135030北进口90020南进口121527估计各向行人流量为600人/h o按最短绿灯时间的要求，定计算周期时长为60s,结果见表13交通调查与分析1交通调查与分析以上海市典型信号控制交叉口的车头时距调查与分析作为案例。在现有的道路几何条件与交通条件下，对信号控制交叉口直行车道的车头时距进 行现场测定，通

8、过对数据的分析处理，得出饱和车头时距的分布、初始时 距的分布、饱和流率的估算值与其单个周期内的启动延误估计。1.1 饱和车头时距的现场测定在调查过程中，采用了 “变停车线”的方法采集数据，即在红灯期间停车线前第一辆车前车轮所在地为所谓的“变停车线”，绿灯启亮后，第一 辆车启动时调查人员掘下秒表，依次记录下在红灯期间排队等待通行的车 辆通过“停车线”的时刻，直到认定的最后一辆车开出“停车线”。考虑 到每个周期红灯切换为绿灯后，车辆启动必然引起启动延误，所以在所有采集得到的数据中，一般头四辆车头时距是不饱和的，因此计算饱和车头 时距所用的数据都是剔除掉每周期前四辆车的车头时距后得到的。下面以中山北

9、一路(南进口内侧直行)一大连西路，车道宽度为2.7米的直行车道上调查的数据为例进行如下分析：(1)饱和车头时距观测值的统计直方图和经验分布曲线工占口恂利时怎图1饱和车头时距观测值的统计直方图(2)饱和车头时距的特征参数表1饱和车头时距的特征参数饱和时距NMinimumMaximum样本均值样本标准差1801.283.942.28360.5619Valid N(listwise)180极差 M空皿皿-Mi血皿=3.94-1.28 = 2.60(3)有统计直方图可以看出饱和车头时距近似地服从正态分布，为此作正态概率分析图如下:Q- Q Piot of 饱和时距4.0 -5 .3.5 3,0 JE

10、0 5 0-5 2bl1.口 n-PA paqLJQd 才Observed Value图2饱和车头时距的正态概率分析图可以看到，实际数据值与假设正态分布的数值非常吻合，为此假定饱和车头时距彳”叭冉匕)，可以得出M和仃的1 0.05的置信区间分别为 2.2010,2.3663、0.3754 ,0.7460。因止匕，*2.2836, =0.7460。f-M2.2365 0,5607)方工、4、对:,进行上拟和检验经检验得在置信度为95 %的水平下八顼 2.2836,0,5607)O1.2 饱和流率的近似计算利用公式 3兆钝口来计算饱和流率。 一 v/h/lane1.3 启动车头时距的统计分析(1)

11、启动车头时距观测值的统计直方图和经验分布曲线初始时圭图3启动车头时距观测值的统计直方图对其进行单样本的K-S检验后发现启动车头时距不满足正态分布，而是近似的满足/分布。(2)启动车头时距的特征参数表2启动车头时距的特征参数启动车头NMinimuMaxim样本均值样本标准差时距mum901.536.582.91911.0796Valid N(listwise)90= Maxiniuni -Mninrum = 6.58 -1.53 = 5 05极差1.4 每周期启动延误的近似计算每一周期内的启动延误可以分为两部分：绿灯启亮后头车的反应延误时间和后四两车以非饱和车头时距通过“停车线”所造成的损失时间

12、。即，=q +44绿灯启亮后头车的反应延误时间；一般取2s后四辆车以非饱和车头时距通过“停车线”所造成的损失时间，等 于到 4*9 - )。因此=1+4* (2.9191-2.2836 )= 3.542 秒交通控制案例选择廊坊市市中心两条主干路新华路和金光道的交叉点为交通控制案例。该路口为规则的十字形交叉口， 相交道路均为三块板道路。 交叉口 100米范围内的机非分隔带已经拆掉，各向进口道均为三车道，出口道为两车道。交叉口范围内的道路条件是：各方向的行车道（包括自行车道）均为30米，机动车与非机动车以分隔栏隔离。 周围分布着市委市政府等机关单位、明珠大厦等商业设施和明珠礼堂等大型公共娱乐设施，

13、是全市地位最为重要的路口。1交通量调查交通流量通过在交叉口的高峰时间和平峰时间各观测2小时获得，整理后的高峰小时流量和平峰小时流量见表 1和2。表1高峰小时流量表进口机动车(pcu/h )自行车（辆/h）行人东左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合计40866292表2平峰小时流量表进口机动车(pcu/h )自行车（辆/h）行人东左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合计27252537图1现状相位相序图2交叉口控制状况调查该交叉口为四相位信号控制，信号周期为122s，相位、相序如图1所示：郴匚相近2在吊4g/h2加图1现状相位相序图3现状评价分析采用上海市工程建设规范 城市道路平面交叉口规划与设计规程 提供方法，交叉口现状评价结果见表 3o表3交叉口现状评价表进口通行能力（pcu/h ）饱和度延误排队长度东左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合计33040.94一一注：由于未对右转车进行控制，故对右转车的评价未列入表中。由表中数据可以看出，各进口直行车道已过饱和， 相应的排队长度和延 误过大；同时车道的饱和度很不均匀。4交叉口问题分析结合现状踏勘与定量评价，交叉口存在问题主要是：目 由于将直行相位放于左转相位之前，有部分左转自行车随直行自行车 驶入交叉口，在对向人行道前待行；当左转机动车放行时，横向直行驶出 交叉口，此时与对向的左转机动车发生冲突；等 进口道只设一个直行车道，无法满足高峰时的交通需求，高峰期间直行车排队较长；划 由于未对右转机动车进行信号控制，右转机动车与自行车的冲突与干 扰在每一相位的绿灯初

16、期比较严重；用 路口行人过街通道上缺乏无障碍设计，未考虑残疾人、老人等交通弱者的需求；e 交叉口内与车道变化处缺少必要的导行线，导致左转自行车与机动车 的行车轨迹不明确；e 信号周期时长与绿灯时间分配不合理，导致饱和度不均匀。5概略设计图2 设计相位相序图依据机动车与非机动车概略设计方案， 采用四相位的信号控制方案； 结 合上述问题分析，相位相序设置如图2。6信号配时初步检验通过流量比计算来检验概略设计方案。 进行饱和流量的计算采用 城市道路平面交叉口规划与设计规程中提供的方法。基本饱和流量：%r=1800pcu/h , 凡工=1800 pcu/h , 能点=1650pcu/h 0由于对右转机

17、动车进行了控制，同时自行车分方向与机动车同相位过 街，因此自行车对机动车的干扰基本消失，在饱和流量修正时，取自行车 的修正系数均为1。该路口为市中心交叉口，禁止大型车辆驶入，只有为数很少的公交车，机动车以小汽车为主，根据观测，统一取大车率为2%。交叉口坡度取0,进口道宽度可先按3米计，宽度修正系数fW=1 。交叉口路缘石半径为35米，右转车道转弯半径校正系数力=1。机=3内九吊/讨=1M4pMh；1=1父艾匕=1764pcu/h；SrxX = 1764pcu/h；1 ）东进口道直行车道：左转车道：右转车道：2）西进口道直行车道：左转车道：右转车道：$l九可小4Ui6r?pc皿3）南进口道直行车

18、道:斗jJ4心左转车道：%产34=1鹏匚死；右转车道：% =%儿寸巾=16%皿；4）北进口道直行车道：V啜MUM；左转车道：九”11右转车道：二.丁 ，二5）汇总通过对四个进口各流向车道饱和流量的计算，该交叉口设计流量比见表4 o表4流量比计算表进口道东西南北左直右左直右左直右左直右车道数121121121121饱和流里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 ,可以认为概略设计方案满足交通需求，进入详细 设计阶段。7信号配时详细设计1）高峰时段信号配时方案l 绿灯间隔时间的确定车辆在进口道上的行驶车速 ua取6 m/s ,此时对应的车辆制动时间ts取2s。根据相位的排序，从停车线到冲突点距离 z取20m ,绿灯间隔92 口时间/二一+= + 2 = 5.3i 取 I=5s o信号总损失时间上=工（4 +1一4工653）=

20、 2前。l信号最佳周期时长T DACQ 二二二 1C64后，取 q =110s。0 1-y 1-0.812 口l信号配时总有效绿灯时间4 y - =110-20 = 9低；相位1:=仃3 =90乂色丝二21.3sY 0.812= 22s；相位2:27s；相位3:目一电 = 9黑。与相位4:。=*90黑=各相位显示绿灯时间相位1:原；相位2 :gjks .相位3 :妁=21；相位4 :目4 = 22日。l对行人过街最短时间的检验最短绿灯时间按下式计算：Lv 24g* = 7 + 7=7 + -5 = 22s神 心1.2行人在2、4相位通行，绿灯时间满足最短时间要求。2）平峰时间的信号配时方案l信

21、号相位、相序的确定：平峰时间的交通量较小，可采用两相位的信号控制方案，信号周期 时长需重新计算。饱和流量修正：基本饱和流量：怎丁 = 1800pcu/h ,=1800 pcu/h , *必=1650pcu/h 0该路口为市中心交叉口，禁止大型车辆驶入，只有为数很少的公交车，机动车以小汽车为主，根据观测，统一取大车率为2%。交叉口坡度取0,进口道宽度可先按3米计，修正系数 /产=1a)东进口道：直行车道：自行车影响校正系数按下式计算：1 +瓦6=1-一上上=0,928际”力= 1637pcuyh ；左转车道：左转校正系数! 1人碎-。,00哆也 -0.1 = 0,499X小 880pcv4i右转

22、车道：交叉口路缘石半径为35米，转弯半径校正系数 =1;行人影响校正系数 九:查表取 力=。晓自行车影响校正系数fb:X = 1 - = 0 992工=x /it xA X f7 X/蔺=1423pcn/hb）西进口道：直行车道：自行车影响校正系数按下式计算：“=国”3& M =1626pwh ；左转车道：左转校正系数 1九：=即-。加哆迫 -0,1 = 0,524 入j% x 4乜 k / * 924pcu4i右转车道：交叉口路缘石半径为35米，转弯半径校正系数 工=1;行人影响校正系数 九：查表取 4 =。兜自行车影响校正系数fb：S宜=%可甲力工其力乂4=142%c3hc）南进口道：直行

23、车道：自行车影响校正系数按下式计算：刃=.1，坛=0.882&r %内&=1556pcu/h ；左转车道：左转校正系数力=多 一0,。01。空）。=9476% . S/ X fw Kj=840pcu4i=1 =1 ;右转车道：交叉口路缘石半径为35米，转弯半径校正系数行人影响校正系数 九：查表取 4 =。股 自行车影响校正系数fb：X = 1- -= 0.962网出内九乂九力空心1439pcB/hd）北进口道：直行车道：自行车影响校正系数按下式计算：1十反孔1-二0.865心X力= 1526pcu/h ；左转车道：左转校正系数- 1九：=呻-0QO喙生-0,1 = 0,459工% =6/儿/ 5 TIOpwh右转车道：交叉口路缘石半径为35米，转弯半径校正系