交通设计实验指导书.doc

交通设计实验指导书及实验报告院系：土木建筑学院 班级：12级交通工程2班 姓名：葛稳磊 学号：20120110090226 时间： 2015 年 11 月 25 日编写人： 张 兵 华 东 交 通 大 学 土 建 学 院华东交通大学交通设计试验指导及试验报告实验一 左转远引交通组织仿真实验一、实验目的：左转远引是交叉口交通组织中常见的一种交通组织形式，其实质是禁止本交叉口车辆左转，而将本交叉口需要左转得车辆引到别的交叉口或路段最终实现作左转，它可以减少交叉口的冲突点个数，可以减少交叉口信号灯的相位。实践操作中，这种组织形式效果到底如何呢？本试验将给出答案。“常用的左转远引有“U”形左转和“P”形左转。“U”型左传有两种实现方式，一种是先直行后右转，从而实现左传，其流线图如下图：先直行后右转实现左传 先直行后右转实现左传 “P”型回头“P”型回头，是先直行通过交叉口后借助主路旁边的巷道右转，然后再直行通过交叉口，“P”型回头左转流线如下图。本实验四个进口车道均采用先直行后右转的方式，远引前为四相位控制，远引后采用两相位控制。远引前四相位信号方案图 远引后两相位方案远引前平面图 远引后平面图二、实验内容 1分别运行两个场景的仿真模型，并选择每次仿真的输出数据选项。2使用EXCEL软件对输出的数据进行处理，分别就两个仿真场景各交通流向的运行时间进行对比，并用EXCEL的绘图功能绘制柱状图，以增强数据对比的直观性。三、实验仪器、设备 1 安装有操作系统、网络版VISSIM交通仿真软件、仿真路段场景、EXCEL等软件的计算机。四、实验原理 1通过对仿真输出各流向车辆平均运行时间数据的对比来评价左转远引法组织前后的交通运行状况。五、实验步骤 1 打开VISSIM软件，打开仿真场景（左转远引前）。2点击菜单“Simulation”点击“Parameters”将弹出对话框中“RandomSeed“设置为自己的学号后3位。3点击菜单“Evaluation”，选取“File”菜单，在跳出的“Offline Anlysis”对话框中选择“Travel time”选项，点击“Configuration”按钮，在弹出的对话框中设置仿真时间段为300秒3600秒，计数间隔为3300秒然后点击该对话框中的“Ok”按钮。4点击VISSIM的运行按钮，程序运行结束，关闭软件。5在仿真文件所在目录下找到 “*.rsz”运行时间数据文件，复制到自带的u盘，供实验后数据处理。6打开仿真场景二（左转远引后），按照25的步骤进行操作。7分别就左转远引前后的输出数据进行比较，主要比较内容为：每个方向（西-南、西-东、西-北；等）的车流通过交叉口的平均时间。8完成下列表格。指标方案流向车辆通过交叉口的时间（s）东北左转远引前45.1左转远引后9.3西左转远引前55.8左转远引后22.2南左转远引前50.7左转远引后35.9北西左转远引前25.1左转远引后8南左转远引前46.9左转远引后21.6东左转远引前52.4左转远引后35.9西南左转远引前37.5左转远引后9东左转远引前55左转远引后22.8北左转远引前48.4左转远引后35.2南东左转远引前39.3左转远引后10北左转远引前54.2左转远引后24.5西左转远引前50.7左转远引后35合计左转远引前525.9左转远引后269.47根据以上表格绘制左转远引前后各方向车辆通过该交叉口的平均时间的柱状图。方向km 通过交叉口的平均时间（s）km 远引前后各向车辆通过交叉口平均时间对比图km 六、实验报告要求 1 所绘曲线尽量采用EXCEL绘制，然后打印图片，粘贴于报告对应位置；2必须采用自己实验输出的数据进行统计，不能使用他人或其他小组的输出数据。七、思考题 1对试验现象做简单说明，对出现这种现象的原因做简单分析。如果增加各进口道左转车流量，结果会怎样？写出你的想法和理由。四相位远引前左转远引后实验现象与分析：如上图所示，由于各方流量都比较大，左转原因前交叉口为四相位，信号周期长达112s，而单个相位绿灯时间较少，一个信号周期时间到达进口道的车辆很难在一个绿灯时间里完全通过，因此会形成拥堵和二次排队，最终反应为通过交叉口的时间比较大。而左转远引后，交叉口变为两相位，信号周期变短，单个相位时间延长，所有方向进口道车辆基本能在一个绿灯时间里全部通过交叉口，基本不会二次排队，结果就是通过交叉口的时间大大减少，更加有序和高效。如果增加进口道左转交通量，左转远引的优势就不会那么明显，甚至到了一定量时，延误会超过四相位交叉口。 理由是：当左转车流量大到一定量时仍然左转远引会挤占进口道，影响直行车通过交叉口的效率，而且在之后的分流和合流的过程当中也会严重影响整体秩序，造成多个相位的拥堵和延误。这时就不适合继续左转远引了，可以进行交叉口渠化和拓宽，增加左转专用车道，调整相位顺序绿灯时间来解决这一问题。2借助VISSIM交通仿真软件，你还能设计出什么样的交通组织及优化设计实验方案，写出自己的思路，并画出交通组织的简图？实验中的左转远引是将左转车先直行通过交叉口再右转，最终实现左转，交叉口变四相位为两相位。下图是将左转车流先右转再直行通过交叉口最终实现左转，其实效果跟试验中的左转远引差不多。实验二 交叉口渠化仿真实验一、实验目的：用VISSIM软件，建立两个具有相同交通状况（相同的信号控制方式、相同交通流量流向、相同车辆及车速构成）而不同渠化方式的交叉口仿真模型。学生运行模型并对两者的输出数据进行比较分析，使学生进一步明确渠化在交通工程中的重要作用，使之进一步掌握交叉口评价的基本方法，同时为学生积累从事改造、治理交叉口等工程项目的经验。在交叉口拓宽左转车道是交叉口优化设计方式之一，其目的是增加进口道车道数从而增加交叉口通行能力。交叉拓宽有占用绿化带拓宽及偏移中心线拓宽两种方式，本实验采用占用中央绿化带拓宽的方式。示意图如下：交叉口拓宽前平面图 交叉口拓宽后平面图交叉口各进口道车辆构成如表1所示，交叉口各进口道交通流量、车道数、车道宽度如表2所示：表1 道路车辆构成车辆类型相对流量期望车速小汽车0.85(4060)Km/h货车0.0530Km/h大型客车0.1040km/h表2 道路交通基础数据（1班，在此基础上，右转减50；2班，在此基础上，左转减50）方向车道数（条）单车道宽度（m）交通流量（v/h）交通流量合计（v/h）东进口左转13.5320直行23.51155右转13.5100出口-南进口左转13.5280直行23.51023右转13.5150出口-西进口左转13.5305直行23.51035右转13.5145出口-北进口左转13.5260直行23.5955右转13.5125出口-二、实验内容 1根据交叉口渠化前后的底图和交叉口道路交通基础数据（按照渠化前每条进口道宽度为3.5米），现根据各交叉口进口道流量，计算最佳信号周期以及各相位时间，并在VISSIM交通仿真软件中进行交通仿真。2. 分别运行两个交叉口的仿真模型，并选择每次仿真的输出数据选项。3使用EXCEL软件对输出的数据进行处理，分别就两个交叉口各方向的排队长度、每辆车的平均停车次数、每辆车的平均停车时间、平均延误等指标进行对比，并用EXCEL的绘制曲线功能绘制柱状图，以增强数据对比的直观性。三、实验仪器、设备 1 安装有操作系统、网络版VISSIM交通仿真软件、交叉口交通模型及仿真场景、EXCEL等软件的计算机。四、实验原理 1通过对仿真输出交叉口评价指标基本数据的对比来评价拓宽后交叉口实际交通改善程度。五、实验步骤 1打开VISSIM软件，分别根究交叉口改善前与改善后的底图，依照底图分别设置直行、左转、右转等车行道。2在VISSIM软件中，分别设置各进口道上的交通流量、车辆构成、期望车速等参数，并根据计算出的交叉口信号配时完成交通信号仿真设置。计算最佳信号周期：计算交叉口信号相位组成：3. 在VISSIM软件中，分别设置数据检测器、排队计数器。4 点击菜单“Evaluation”，选取“File”菜单，在跳出的“Offline Anlysis”对话框中选择“Travel time”选项，点击“Configuration”按钮，在弹出的对话框中设置仿真时间段为300秒3600秒，计数间隔为3300秒然后点击该对话框中的“Ok”按钮。5返回到“Offline Anlysis”对话框选择“Queue lenth”及“Delay”选项，点击各自“Configuration”按钮，在弹出对话框中分别设置仿真时间段为300秒3600秒，计数间隔为3300秒然后点击该对话框中的“Ok”按钮。6点击菜单“Simulation”点击“Parameters”将弹出对话框中“RandomSeed”设置为自己的学号后3位。点击VISSIM的运行按钮，程序运行结束，关闭软件。7在仿真文件所在目录下找到“*stz”排队数据，“*.rsz”运行时间数据，“*.vlz” 等数据文件，复制到自带的u盘，供实验后数据处理。8打开仿真场景二（渠化后），按照14的步骤进行操作。9分别就渠化前后的输出数据进行比较，主要比较内容为：每个方向（西-南、西-东、西-北；等）的平均排队长度、平均延误时间、车均停车次数10完成下列表格。指标方案流向平均排队长度（m）平均延误时间（s）车均停车次数（次/车）东北渠化前62410.8渠化后01.60.02西渠化前8249.3077渠化后3840.20.81南渠化前2348.70.87渠化后1545.30.95北西渠化前940.70.79渠化后01.10.04南渠化前6749.60.87渠化后2635.20.76东渠化前538.20.77渠化后1851.20.93西南渠化前537.80.75渠化后02.20.08东渠化前6651.80.84渠化后2838.20.79北渠化前742.90.78渠化后1244.61.03南东渠化前7630.80.69渠化后02.10.07北渠化前7849.80.84渠化后3135.50.76西渠化前1644.50.8渠化后1139.91合计渠化前496525.19.57渠化后179337.17.2411根据以上数据绘制各方向渠化前后各指标对比的柱状图。通过交叉口的平均时间（s）流向流向km 远引前后各向车辆通过交叉口平均时间对比图流向km 平均排队长度 （m）km 渠化前后各流向平均排队长度柱状图km 流向km 车均停车次数（次/车）km 渠化前后各流向车均停车次数柱状图km流向km 平均延误时间（s）km 渠化前后各流向平均延误时间柱状图km六、实验报告要求 1 所绘曲线尽量采用EXCEL绘制，然后打印图片，粘贴于报告对应位置；2必须采用自己实验输出的数据进行统计，不能使用他人或其他小组的输出数据。七、思考题 拓宽前仿真效果图1根据你自己的理解，对拓宽前后的仿真输出数据进行简单分析，说明为什么出现这种情况。拓宽后仿真效果图总体来看，拓宽后的仿真数据，无论是通过交叉口的平均时间，还是平均排队长度、平均延误、平均停车次数都大为改善，尤其是排队长度改善最为明显。其原因是拓宽后进口道由三车道变为五车道，进口道容量与通行能力大为增加，而且，拓宽后车道分工明确，左、直、右车流提前分流，减少了进入交叉口转向时的相互阻碍，提高了通行效率，到达车辆基本都能在一个绿灯时间内通过交叉口，平均排队长度和延误自然就降低了。2除中心线偏移外，列举你所知道的交叉口渠化改造方式？要求两种以上，画出简单示意图，并说明理由。 a.压缩或取消交叉口进口道中分带，增加一条左转专用车道。 理由：当进口道交通量很大而左转车辆又比较 多时，如果中间带宽度够的话，可以拓出一条左转车道来增加进口道容量，提高通行能力与效率。（效果如实验2）b.压缩或取消出口道中分带，增加左转专用出口道。车辆左转时，受转弯半径的影响，容易在出口处形成瓶颈，影响直行车通行，而压缩中间带可以使左转车顺利通过交叉口转弯，既提高了左转车通行效率，又减少了对直行车的影响。3、按照本实验方式拓宽一条左转车道后，在流量流向不变的情况下，如果以交叉口通行能力最大为目标，交叉口信号配时方案是否需要改变，如果不需改变说明理由，如果需要改变分别定性说明周期、各相位绿灯时间应该增加还是缩小？需要改变从仿真所得数据可以看出，拓宽后数据明显改善，可是左转车的停车次数、延误时间、排队长度非但没有改善，反而更糟糕了一些。因此两个左转相位绿灯时间应该延长，随之整个交叉口的相位周期也应该适当增大。6实验三 路段单位进出口渠化仿真实验一、实验目的：学生按照现场调查、测量数据，用VISSIM软件，对路段单位进出口建立交叉口仿真模型，并对路段单位进出口做出交通设计改善方案。通过运行仿真模型及输出数据，对现状调查数据、不同方案的仿真模拟数据等进行比较分析，使学生进一步明确仿真软件、交通设计在交通工程中的重要作用，使之进一步掌握路段单位出入口交通设计的基本方法，同时为学生积累从事改造、治理路段出入口相关设计等工程项目的经验。二、实验内容 1以学校大门口作为调查研究对象，对高峰期间学校进出车流量、道路车流量、行人过街流量以及信号配时等进行调查，根据学校进出口处的道路基础数据和调查交通量等数据在VISSIM交通仿真软件中进行交通仿真。2计算单位进出口与路段（双港大道）组成的交叉口各方向的排队长度、每辆车的平均停车次数、每辆车的平均停车时间、平均延误等指标，并对现状交叉口进行交通设计改善，通过交叉口改善前后的交通指标进行对比分析。三、实验仪器、设备 1 安装有操作系统、网络版VISSIM交通仿真软件、交叉口交通模型及仿真场景、EXCEL等软件的计算机。四、实验原理 1结合课程所学交通设计相关知识对路段出口处进行改善性交通设计，通过对其进行仿真输出评价指标基本数据，对比改善前后的效果。五、实验步骤 1打开VISSIM软件，分别根究交叉口改善前与改善后的底图，依照底图分别设置车行道。2在VISSIM软件中，分别设置各进口道上的交通流量、车辆构成、期望车速等参数，并计算的交叉口信号配时，完成交通信号仿真设置。3. 在VISSIM软件中，分别设置数据检测器、排队计数器。4. 点击菜单“Simulation”点击“Parameters”将弹出对话框中“RandomSeed”设置为自己的学号后3位。5. 点击VISSIM的运行按钮，程序运行结束，关闭软件。6在仿真文件所在目录下找到“*stz”排队数据，“*.rsz”运行时间数据，“*.vlz” 等数据文件，复制到自带的u盘，供实验后数据处理。7打开仿真场景二（渠化后），按照14的步骤进行操作。8分别就渠化前后的输出数据进行比较，主要比较内容为：每个方向（西-南、西-东、西-北；等）的平均排队长度、平均延误时间、车均停车次数9完成下列表格。指标方案流向平均排队长度（m）平均延误时间（s）车均停车次数（次/车）东北渠化前18757.81.33渠化后380.10西渠化前18745.50.79渠化后3834.60.67南渠化前18700渠化后3824.80.62北西渠化前00.90渠化后00.10南渠化前080.5渠化后021.21东渠化前035.10.56渠化后144.10.52西南渠化前028.50.67渠化后1720.50.21东渠化前054.91.19渠化后1715.80.22北渠化前5624,70.5渠化后000南东渠化前620.70.5渠化后1147.70.94北渠化前600渠化后1129.90.8西渠化前645.11.17渠化后119.50.31合计渠化前635321.27.21渠化后182248.35.2911根据以上数据分别绘制渠化前后各指标对比的柱状图。流向km 平均排队长度 （m）km 渠化前后各流向平均排队长度柱状图km 流向km 车均停车次数（次/车）km 渠化前后各流向车均停车次数柱状图km流向km 平均延误时间（s）km 渠化前后各流向平均延误时间柱状图km六、实验报告要求 1 所绘曲线尽量采用EXCEL绘制，然后打印图片，粘贴于报告对应位置；2 必须采用自己调查的数据作为实验输入数据，并使用仿真软件输出的数据进行统计，不能使用他人或其他小组的输出数据。七、思考题 1. 对该单位进出口进行交通仿真时，能否与常规交叉口仿真一样进行设施？该单位进出口交通设计时应注意哪些要点？现状信号配时是否符合要求，若不符合，应如何调整？注意要点如下：a.南北校区间通过交叉口的行人数量大，需设置减速牌等设施。b.学校上下班时间规律，早晚高峰人车同时通行太混乱，需设置足够宽的人行道和路中停驻区。c.高峰时期交叉口易阻塞，校门口应做好行人疏导，引导行人走地下通道。d.校门口到东西机动车道间应留足够的空间作为缓冲区，供行人和车辆停泊等候绿灯。e.一天当中，会有多种交通状态，应该对交叉口红绿