《交通管理与控制》课程设计指导书.doc

交通管理与控制课程设计专业班级：交通工程姓 名：韩小红 班 级：08-2班 学 号：20080500210设计时间：201013-201019 指导教师：于德新 常丽君成绩综合评定表出勤及平时表现（40%）考核项目成绩分布优良中及不及出勤情况（10%）基础知识掌握情况（10%）独立解决问题能力（20%）出勤及平时表现成绩设计成果（60%）考核项目成绩分布优良中及不及计算书质量（20% ）设计步骤及计算结果（30%）答辩情况（10%）设计成果成绩指导教师评语：课程设计成绩交通管理与控制课程设计一、设计目的与任务交通管理与控制是交通工程专业和交通运输专业学生所必修的一门主要专业课，本课程设计是这门课程的重要环节，其目的在于：巩固课堂上所学过交通管理与控制有关知识，锻炼综合运用所学专业知识解决实际问题的能力，使学生具备简单的工程设计能力。本课程设计对象为某城市道路交叉口，要求学生按指导教师要求集体进行数据调查，独立完成设计的各部分内容。要求学生在本课程设计结束时交一份较详细的课程设计说明书。二、设计步骤和内容（一）交通管理与控制知识回顾1、交通管理：交通行政管理、交通秩序管理、交通运行管理、交通优先管理、交通需求管理、交通系统管理、特殊事件交通管理。2、交通控制：单点控制、干线控制、区域控制、快速道路交通控制、智能监控。（二）本次课程设计着眼点交叉口改善设计1、交叉口重要性l 道路网的重要组成部分l 道路交通网的重要枢纽点2、改善必要性l 交叉口是交通事故的多发点l 交叉口影响整个道路交通系统的安全l 改善交叉口见效快易实施（三）交叉口改善设计的要素1、基本要素：车道构成、道宽设计、视距、渠化、配时。2、扩展要素：线形、标志标线、分隔带、人行横道、二次过街、景观。（四）交叉口改善设计的基本流程1、资料搜集整理（1）道路信息调查获取本课程设计所需的道路交叉口主要信息，包括：交叉口几何形状调查，要求画出交叉口示意图，并标明与设计有关的主要几何参数。l 车道数、车道宽、车道位置调查l 左、右转弯半径调查l 停车线位置调查（2）交通信息调查l 高峰期车辆到达率调查（按方向和车道计算）l 左、右转弯车比例调查l 车辆（包括自行车）组成调查l 当前运行信号配时情况调查2、现状交通评价（1）以较为规范的形式描述或量化当前的交通状况；（2）是否进行改善设计以及如何进行改善设计的依据；（3）定性分析：l 交通秩序：各向交通流的冲突、交织情况是否严重、非机动车过街的混乱程度；l 交通环境：交叉口内影响交通流的障碍物、交通景观；l 交通便捷性：无障碍设计、停车线的最佳位置。（4）定量分析：通行能力、延误、排队长度、停车次数、冲突点、交通事故的发生率等。3、交通问题分析与对策问题点问题表现形式改善措施对称说明供给车道数不足路面标示的设置和改善（车道线运用和变更）车道线的设置与改善左转、右转专用道的设置与改善车道过宽或过窄路面标示的设置和改善（人行横道、自行车过街横道灯）人行横道的改善与改善人行横道预告标示的设置自行车过街横道的设置和改善停车道的设置、设置位置的改善车道功能不合理机动车与非机动车混行路面标示的设置和改善（导流岛、导流线的设置和改善）右转导流标示的设置与改善左转导流标示的设置和改善导流岛的设置和改善周期过长相位组合采用对称设置交通信号改善信号机的设置和改进信号机的设置信号机设置的改进信号机功能的改进信号相位的衔接不合理需求交通流量分布不均匀配时方案改善安全交通岛的位置和大小不合理，影响左转车的安全交通组织的变更单行线畸形交叉口的改善斜交叉口的改善尽可能改正相交由于绿化或其他设施的存在，影响到行车视距多支交叉口的改进禁止某些流量较小的流向通行人行横道过长，行人过街安全无法保障左转、右转专用道的设置左转专用道的设置右转专用道的设置便捷交叉口处的无障碍设计不正确中央分隔带的改善设置、改善和撤去中央分隔带人行横道上的障碍铺装的改善醒目的彩色铺装及制动条件的改善其他设施人行横道位置不合理人行道、自行车道的改善促进两类交通流统一的工程与管理措施标志、标线不清视距的改进清除影响视距的障碍信号灯的功能不明确交通安全设施的设置与改善完善标志、标识（特别是明确通行权的标牌）4、概略设计：（1）由调查资料分析、总结交叉口存在的主要问题，提出概略的设计方案，内容有：车道数的确定、车道功能划分、非机动车和行人的处理以及控制方案的选取（按照相交道路的类别和流量大小确定信号相位）等。（2）在概略设计阶段，应基于概略设计方案，对交叉口作通行能力及饱和度等的检验，判断其是否满足要求。若不满足要求，则要修正概略设计方案。5、详细设计：（1）交叉口的设计就是要确定交叉口各种交通流的合理通行空间、通行权及其通行规则，使交通流运行安全、有序，交叉口的时间和空间资源得到充分的利用。（2）交叉口详细设计应按照机非行人附属设施设计进行。呈环形分布，从内向外依次布置，保障各种交通流的合理通行空间。（3）机动车道渠化设计要点：详细设计阶段，机动车道的渠化设计主要是车道宽度的确定以及占款段、展宽渐变段的处理。根据路口的断面尺寸，同时兼顾非机动车道与人行道的必要宽度，确定合理的进出口道宽度。（4）非机动车交通的常用处理方法：左转二次过街机动车设置双停车线（高峰及非高峰停车线）非机动车停车线前移。6、方案评价：包括饱和度、延误、排队长度、运行效果等。综上，交叉口改善设计的基本流程如下图所示：三、本次课程设计的要求1、根据给定的交叉口数据查阅相关资料，了解基本信息；2、做初步的方案设计；3、按照要求撰写改善设计报告；4、最后上交改善设计报告四、参考文献1.吴兵，李晔.交通管理与控制.北京：人民交通出版社，20052.杨晓光.城市道路交通设计指南.北京：人民交通出版社，20033.王建军，严宝杰.交通调查与分析.北京：人民交通出版社，20044.同济大学.城市道路平面交叉口规划与设计规程.上海，20015.周商吾.交通工程.北京：同济大学出版社，19876.城市道路交通规划设计规范（GB50220-95）7.城市道路交通标志标线设置指南8.城市道路设计规范CJJ37-90附录一：理论基础（一）确定信号基本控制参数及信号配时方法1、最佳周期时长： 其中：每个周期的总损失时间；绿灯间隔时间（）；组成周期的全部信号相位的各个最大（）值之和。2、 信号配时：每周期的有效绿灯时间为：把在所有信号相位之间，按各相位的最大流量比值进行分配，得各相位的有效绿灯时间，如：则各相位的实际显示绿灯时间：（二）饱和流率与交叉口通行能力的观测方法进口道饱和流率是指在一次连续的绿灯时间内，交叉口进口道上车队能够连续通过停车线的折算为小轿车的最多车辆数。当交叉口信号变为绿色显示时，停在停车线后面的车辆便鱼贯地通过交叉口，交叉口的通行能力很快便增加到一个很大的值，即饱和流率。在进行信号配时以前，对交叉口饱和流率进行观测，若无法观测，可按公式推导，一般取：。饱和流率的具体观测方法如下：1、 人员：3人，其中2人观测交叉口某一进口道的饱和流率，1人观测相应周期的绿信比；2、 仪器：秒表两块，如信号灯有倒计时排，可以只用一块秒表；3、 过程：当绿灯起亮后，将前三辆放过停车线，从第四辆车开始，直到红灯期间的最后一辆车为止，需要记录的数据是，通过停车线的车辆数和这些车辆通过的时间，有两名观测员分别记录；同时另外一人需记录这个周期的周期时长（）和有效绿灯时间（）； 4、 数据记录与处理（1）建议数据表格：序号车辆数()通行时间()饱和流率()周期时长()有效绿灯（）绿信比（）12（2）数据处理饱和流率：；绿信比：；则可得通行能力：附录二：设计资料（一）现状基本信息通过一个小时的调查，得到交通量的数据如下表所示：型号公交车大车中车小车非机动车摩托车方向左直右左直右左直右左直右左直右左直右东进口04013310214810734746962060南进口000243115583472021285348255353西进口000163133511123194842810746056北进口0000202129149124207624423272本交叉口为十字交叉口，交叉口各进口道的道路红线为18m。目前信号周期为44s，两相位。东西向直行左右转相位绿灯时间为18s，南北向直行左右转相位绿灯时间为20s。信号配时图如下：东西向：南北向：绿18s黄3s红23s红21s绿20s黄3s周期44s本交叉口的主要管理措施如下：交通流类型主要管理/限制措施机动车东西向机动车车速限速为40km/h南北向全线段禁行大货车东西向全线段禁行拖拉机东西向全线段禁止鸣笛各交叉口均可左右转非机动车南北向全线段机非车道白线隔离，非机动车不得超越各交叉口和沿线进出口均可左右转行人未设置人行道公交车设置港湾式停靠站，无公交专用道交叉口的冲突点调查结果如下：冲突类型机动车-机动车机动车-非机动车非机动车-非机动车总计占冲突总数对向左转冲突394618684%对向红灯右转冲突12033%右端车道右转穿越冲突4721313%总计44553102100%占总冲突总数43%54%3%100%（二）问题分析1、规划问题分析l 道路无人行道，与商业步行街的功能定位相悖；l 道路规划红线宽度过窄，不利于未来商业活动中各交通流的活动。2、供给问题分析l 无人行道，不利于慢性交通组织；l 道路宽度太窄，不能满足交通需求；l 交叉口通行能力不匹配，致使排队较长，延误较多；l 违章停车比较多。3、需求问题分析l 非机动车多，车道通行能力不足；l 大中型车辆偏多，车道宽度不足。4、管理问题分析l 非机动车逆向行驶，交通秩序紊乱；l 人行横道被占，阻碍行人过街；l 交叉口信号控制不完整；l 缺少交叉口渠化设施；l 路边标志混乱，标志标线不清楚；l 信号灯周期、相位、绿灯间隔、绿信比设置等不合理。5、使用问题分析l 道路使用不当，导致路面损坏严重；l 道路空间被非法占用；l 路边绿化带树木过高，视距受阻。（三）质量评价方向评价东进口道通行能力不大，实际流量较少，饱和度不大，车辆通畅，交通延误较少，排队长度不大，交通状况良好。南进口道通行能力较大，但是实际需求也很大，道路已经接近饱和，延误较多，排队较长，停车次数较大，交通状况不好，有待改善。西进口道通行能力一般，需求较大，道路已经超饱和，延误较多，排队较长，停车次数较大，交通状况太差，急待改善。北进口道通行能力较大，实际流量较少，饱和度适中，但是由于信号问题交通延误较多，排队长度较长，停车次数较多，交通状况较差。总体该交叉口除了东进口道运行较好，其他几个进口道饱和度、交通延误、排队和停车次数都较大，需要进一步改善。（四）改善方案（设计思路）概略设计慢性交通设计方案信号控制设计方案机动车道设计方案信号配时初步检验Y0.9详细设计行人过街横道设计信号控制方案进出口道设计非机动车交通处理车道展宽段及渐变段的设计设计方案（五）改善方案（具体内容）l 进口道设计l 信号控制方案（信号配时图）l 车道展宽段及渐变段的设计l 行人过街横道设计l 非机动车交通处理交通管理与控制设计书一 改善方案1.换算交通量现状通过一个小时的调查，得到交通量的数据如下表所示：型号公交车大车中车小车非机动车摩托车方向左直右左直右左直右左直右左直右左直右东进口04013310214810734746962060南进口000243115583472021285348255353西进口000163133511123194842810746056北进口0000202129149124207624423272表一 城市道路交通量调查车型分类及换算系数表编号车辆类型换算系数1公交车3.02大车2.53中车1.54小车1.05非机动车0.26摩托车0.5 东进口： Q左=0+2.5*13+8+0.2*7=41.9 Q直=3*4+2.5*3+1.5*21+107+0.2*469+0.5*6=254.8 Q右=2.5+1.5*4+34+62*0.2=54.9西进口： Q左=2.5*1+1.5*3+23+0.2*28=35.6 Q直=2.5*63+1.5*51+194+0.2*107+0.5*5=451.9 Q右=2.5*13+1.5*11+84+46*0.2+0.5*6=145.2南进口： Q左=2.5*2+15*1.5+47+0.2*85+0.5*3=93 Q直=2.5*43+1.5*58+202+0.2*348+0.5*5=468.6 Q右=2.5*1+1.5*3+12+255*0.2+0.5*3=71.5北进口： Q左=1.5+49+0.2*76+0.5*2=66.7 Q直=2.5*20+1.5*29+124+0.2*244+0.5*7=269.8 Q右=2*2.5+1*1.5+20+23*0.2+0.5*2=32.1 表二 通过一个小时的调查，得到折算成小汽车交通量的数据如下表所示进口道东进口西进口南进口北进口方向左直右左直右左直右左直右PCU41.9254.854.935.6451.9145.293468.671.566.7269.832.12.根据换算交通量设置车道渠化 东进口因为直行车量较多，向左向右行驶车辆较少，可以设置三条车道：直行左转，直行，直行右转；西进口因为直行，右转车辆较多，左转车辆相对较少，可以设置三条车道：直行左转，直行，右转；南进口因为直行车辆较多，向左向右行驶车辆较少，设置三条车道：直行左转，直行，直行右转；北进口因为直行，左转车辆比右转多，所以设置三条车道：直行右转，直行，左转；从现状交通量来看，公交车数较少，但是非机动车交通量较大，所以需要设单独的非机动车道。又因为本交叉口各进口道的道路红线为18m，所以机动车道每条车道宽3.5m,而非机动车道每条车道宽2.25m,设两条4.5m3车道渠化图二 交通信号配时1 计算各进口道的相位流量比 ：表三 各类进口车道的基本饱和流量直行车道左转车道右转车道180018001800东进口： =0.0233 =0.1416 =0.0305西进口： =0.01978 =0.2510 =0.0807南进口： =0.0517 =0.2603 =0.0397北进口： =0.0308 =0.1500 =0.0178综合上式得：东西进口0.2661 南北进口0.27732 将各相位的值相加得到整个交叉口的值 =0.54343 确定L和I 令I=3s A=3s Ls=3s 4 最佳周期时长： =31s=6s5 信号配时：每周期的有效绿灯时间为：=31-6=25s把在所有信号相位之间，按各