包头市 交通需求预测及道路改造设计 本科论文毕业设计.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）包头市 交通需求预测及道路改造设计 本科论文毕业设计目 录第一章 引 言11.1 任务根据11.2 设计要求11.3 设计原始资料11.4 设计任务与内容说明1第二章 规划区域社会经济信息32.1 规划区域道路网设计32.1.1 规划区域道路网设计图32.2 用地性质划分32.3 交通小区划分62.3.1交通小区划分的目的72.3.2交通小区划分的原则72.3.1 各交通小区用地分类面积82.4 交通小区人口计算92.4.1 交通小区人口计算92.4.2 未来人口预测9第三章 交通发生与吸引预测113.1 发生与吸引交通量的预测113.2 最短路计算113.2.1 各节点间阻抗计算113.2.2 标号法求最短路15第四章 交通分布预测224.1 乌尔希斯重力模型分布交通量224.2 佛尼斯法求OD分布交通量23第五章 交通方式划分275.1 高峰小时交通量的计算275.2 当量小汽车交通量的换算27第六章 交通流分配306.1 交通流分配的方法306.1.1 最短路径法306.1.2 全有全无法306.1.3 增量分配法306.1.4 概率随机分配法316.2 多路径交通分配方法分配交通量316.2.1 路段阻抗的确定316.2.2 有效路段的确定316.2.3 交通量的分配31第七章 城市道路设计387.1 横断面设计387.1.1 横断面的组成与形式387.1.2 各组成部分宽度设计387.1.3 道路红线宽度的确定397.1.4 路拱设计397.1.5 道路照明设施407.2 纵断面设计407.2.1 纵断面设计原则407.2.2 道路纵坡407.2.3 竖曲线设计41第八章 道路平面交叉设计438.1 交叉口平面设计438.1.1 交叉口形式438.1.2 交叉口缘石转弯半径438.1.3 车道分界线438.1.4 人行横道线448.1.5 停止线448.1.6 导向车道线448.1.7 交叉口的视距448.2 交叉口竖向设计448.2.1 交叉口竖向设计的一般原则458.2.2 交叉口竖向设计计算45第九章 交通标志的结构验算48参考文献55致谢56附录A57附录B95内蒙古科技大学毕业设计说明书第一章 引 言1.1 任务根据随着包头市昆都仑区社会和经济的发展，城市化水平不断提高，机动车保有量迅速增加给城市交通带来巨大的压力，严重影响着人们的生活。为了解决交通给人们生活和工作带来的不变，需要对城市交通进行新的认识和规划。在这种背景下，通过对某城市交通调查数据进行分析，采用四阶段法预测该市道路的交通状况，据此进行主要道路的横断面设计、纵断面设计、平面设计、典型交叉口的交通组织及竖向设计。1.2 设计要求本设计的重点在包头市昆都仑区，学生应按任务书要求，认真做好图纸分析和相关资料的收集整理工作，综合利用所学知识，树立正确的设计思想，以积极认真的态度，全面、良好地完成设计任务。1.3 设计原始资料(1) 规划地区用地现状地图和1：1000地图(2) 规划地区社会经济发展资料：包括城市发展期限、性质、规模、经济和交通运输发展资料(3) 规划地区现状交通调查资料：包括城市机动车、非机动车数量统计资料。城市道路及交叉口的机动车、非机动车交通量分布资料和对外过境交通资料。(4) 城市布局和交通系统初步方案1.4 设计任务与内容说明1) 规划区域交通地理信息系统A规划区域道路网设计（Autocad）2) 交通需求预测A. 交通发生与吸引B. 交通分布C. 交通方式划分D. 交通分配要求：应用编程软件或Excel、SPSS软件，选择一个阶段编程实现3)城市道路设计A. 横断面设计：包含规划横断面图、设计横断面图、现状横断面图以及他们之间的相互关系、机动车道、非机动车道、人行道、道路各部分尺寸及路面结构图等。比例尺1:200 或1:500B. 纵断面设计：包含道路设计高程、坡地及变坡点高程、竖曲线。比例尺纵1:100，横 1:1000。C. 路网平面设计：包含规划道路中线位置坐标、红线宽度、规划道路宽度及主要部位的平面位置和尺寸等。比例尺1：2000。4) 交叉口设计A. 平面交叉口设计：交叉口交通组织，交叉口竖向设计B. 交叉口信号配时设计：确定交叉口的相序和相位、信号周期时长、各相位绿灯显示时间等。5) 城市道路交通设施设计 道路交通标志和标线、路灯、公交站点等。第二章 规划区域社会经济信息规划区域道路网设计本次设计区域是石家庄市桥西区，主要范围是，胜利南街淮安西路中华大街以西，石获北路和平西路以南。根据已有资料绘制石家庄市桥西区道路网设计图。2.1.1 规划区域道路网设计图所绘制道路网设计图，如图2.1所示图2.1石家庄市桥西区道路网设计图2.2 用地性质划分根据对路网图的分析，对城市用地性质进行详细划分。据标准将城市用地划分10大类，即居住用地（R）、公共设施用地（C）、工业用地（M）、仓储用地（W）、对外交通用地（T）、道路广场用地（S）、市政公用设施用地（U）、绿地（G）、特殊用地（P）、水域及其他用地（E）。根据石家庄市城市区总体规划图（图2.2）进行用地性质划分。规划范围内城市用地性质如图2.3所示。2.2石家庄市城市总体规划图图2.3 规划范围内城市用地性质图2.3 交通小区划分交通网络的布局规划与设计是交通规划的基础工作之一。在交通需求预测的过程中，为了调查统计，预测社会经济指标，生成交通量和分布交通量等，需要将规划区域划分成适当数量的交通小区2.3.1交通小区划分的目的1) 将区域交通需求的产生，吸引和区域的工、农业产值，人口等社会经济指标联系起来。2) 将交通需求在空间的流动用交通小区的交通分布图表现出来。3) 便于用交通分配理论来模拟道路网上的交通流。2.3.2交通小区划分的原则查区域确定后，要将调查区域分为若干调查小区，这是交通研究的最小分析区。交通小区划分一般可以遵循如下原则：（1） 同质性。区内的土地使用、经济、社会等特性应尽量一致。（2） 以铁路、河流等天然屏障作为分区的界限，不但资料准确，且易于核对。（3） 尽量配合行政区的划分，以利用政府的统计资料，如人口、经济统计资料等。（4） 分区的过程中要考虑道路网。（5） 保持分区的完整，避免统一用途的土地被分开。（6） 分区越小，计算数据越多，成果就越细，但工作量也越大。反之，工作量小，但有可能掩盖该范围内的交通特点。根据上述原则和规划区域的道路网状况，如图2.4所示；图2.4交通小区划分图2.3.1 各交通小区用地分类面积通过对规划区域用地性质分类，可以确定各类用地所占面积，并对各小区内不同用地类别分别求其面积，具体见表2.1。表2.1 小区各类用地面积2.4 交通小区出行量计算2.4.1 交通小区出行量计算根据交通出行率手册，对个小区交通出行量进行预测。本设计采用早高峰出行量进行计算，计算公式见表2.2表2.2 出行量计算公式表类型公式居住用地旱高峰人流量00025建筑面积+25096 行政办公用地早高峰人流量0.0089建筑面积+13012商业金融用地早高峰车流量=0.O116建筑面积60.715文化娱乐用地早高峰人流量=0.0042用地面积+1424.2医疗卫生用地早高峰人流量0.0089建筑面积+2122体育用地早高峰人流量0.0328用地面积+24989教育科研用地早高峰人流量=0.0056用地面积+951.05仓储用地早高峰人流量0.0003用地面积+ 30.353道路广场用地早高峰人流量0.0114用地面积91.639工业用地早高峰车流量=0.O116建筑面积60.715兼容用地早高峰人流量=0.0083建筑面积+117318其他公共设施用地早高峰人流量0.0088建筑面积+67.251 部分用地性质没有计算公式，其出行量计算方法为：人流量=用地面积人均用地人均出行次数高峰分布系数各用地性质人均用地、人均出行次数及高峰分布系数见表2.3表2.3 各用地性质人均用地、人均出行次数及高峰分布系数表根据上诉公式计算各小区出行量。各小区出行量（人流量或车流量）计算结果见表2.4表2.4 各小区出行量（人流量或车流量）计算表将人流量转换为车流量，其转换系数为0.5。车流量=人流量0.5转换后计算结果见表2.5表2.5 各小区出行量（车）计算结果2.4.2 未来人口预测根据近几年石家庄市的人口增长率来预测未来5年的人口数，从而预测未来五年没出行量，近几年石家庄市平均人口增长率为3.2%，未来各小区出行量计算公式为：未来出行量=现状出行量各小区未来五年出行量预测计算结果见表2.6表2.6 各小区预测出行量小区编号12345678未来人口数4706847303322192189426237387551951342258第三章 交通发生与吸引预测发生与吸引交通量的预测是交通需求预测四阶段预测中的第一阶段，是交通需求分析工作中最基本的部分之一。在本阶段的任务是求出各个交通小区的发生与吸引交通量。3.1 发生与吸引交通量的预测通过对未来人口数的预测，对此规划区域进行居民出行量的预测，根据已给定资料可获知居民出行平均次数2.83（次/日人）。将来的发生与吸引的交通量为小区人口预测数与居民出行平均次数的乘积，而规划区域桥西区外的另外三个小区则需乘以交通分布量，将来的发生与吸引的交通量如表3.1。表3.1 将来的出行量3.2 最短路计算对规划区域内所有路网节点进行标号，小区1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。的形心节点标号分别为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。求出路段阻抗，并用标号法求出各小区间最短路。3.2.1 各节点间阻抗计算为了预测规划区域内各小区间的交通量，将实际规划的交通网进行模型化是很庞大的工作，故需要对路网进行简化。简化路网并对路网节点进行标号，如图3.1。简化的原则是将路网中的支路等进行删除简化。图3.1 简化路网及对应节点图对规划区域内所有路网节点进行标号并求出路段阻抗，路段阻抗取该路段行驶时间和延误时间之和，行驶时间为路段的长度除以该路段的设计速度，由于延误时间的计算复杂，总的时间可以去路段行驶时间的35倍，本次设计中取该路段行驶时间的4倍。各路段阻抗计算如表3.2。表3.2 路段阻抗3.2.2 标号法求最短路以小区5到小区6为例求最短路。图3.2为石家庄桥西区路网的一部分，各路段阻抗如图所示。解：首先给点5表上P（5）=0,其他点标上T标号T0(13)= ，T0(15)= ，T0(16)= ，T0(31)= ，T0(34)= ，T0(35)= ，T0(36)= ，T0(6)= 第一轮标号：图3.2包头市部分路网图前一轮中，1是刚得到P标号的点，因为点13与点31相邻，且又是T标号，故修改该俩点的T标号：T1(13)=minT0(13)，P(5)+d5,13 =min,5.5=5.5T1(31)=minT0(31), P(5)+d5,31 =min,2.7=2.7T1(34)=minT0(34), P(5)+d5,34 =min,10.7=10.7在所有的T标号中，31的T标号最小。则给31标上P标号P（31）= T1(31)=2.7第二轮标号：31是前一轮刚得到的P标号的点，因为35与31相邻，故修改35的T标号：T2（35）=minT0(35),P(31)+d31,35 =min,2.7+8.8=11.5在所有的T标号中，13的T标号最小，则给13标上P标号：P（13）= T1（13）=5.5第三轮标号前一轮刚得到的P标号点为13，与13相邻的路段只有15，故修改15的T标号：T3(15)=minT(15),P(13)+d13,15 =min，5.5+8.3=13.8在所有的T标号中，34的T标号最小，则给34标上P标号：P(34)= T(34)=10.7第四轮标号：34是前一轮刚得到P标号的点，15,35,36与34相邻，故修改15,35,36的T标号：T4（15）=minT(15),P(34)+d34,15 =min，10.7+4=14.7T4（35）=minT2(35),P(34)+d34,35 Min11.5,10.7+1.8=11.5T4（36）=minT(36),P(34)+d34,36 Min，10.7+6.9=17.6在所有的T标号中，35的T标号最小，故有：P(35)= T2（35）=11.5第五轮标号前一轮刚得到35为P标号的点，在所有与35相邻的点中，只有6是T标号，所以修改6的T标号：T5（6）=minT(6),P(35)+d35,6 =min，11.5+5.4=16.9在所有的T标号中，15的T标号最小，故有：P（15）=T3(15)=13.8第六轮标号：15是前一轮刚得到的P标号的点，在与15相邻的点中，只有16是T标号，所以修改16的T标号：T6（16）=minT(16),P（15）+d15,16 =min，13.8+7.1=20.9在所有的T标号中，6的T标号最小，则给6标上P标号：P(6)= T5（6）=16.9第七轮标号：前一轮刚得到6为P标号点，在与6相邻的所有点中只有36为T标号，所以修改36的T标号：T7（36）=T4(36),P(6)+d6,36 =17.6,16.9+2.1=17.6在所有的T标号中，36的T标号最小，则给36标上P标号：P(36)= T7（36）=17.6第八轮标号：36是前一轮刚得到的P标号的点，在与36相邻的点中，只有16是T标号，所以修改16的T标号：T6（16）=minT6(16),P（36）+d36,16 =min20.9，17.6+3.9=20.9在所有的T标号中，16的T标号最小，则给16标上P标号：P(16)= T8（16）=20.9可见，从小区5到小区6最短时间为16.9分钟，且最短路线为53135-6同理可得：各小区之间的最短径路及相应路权，且计算结果如下表表3.3小区1到其他小区（其他小区到小区1）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点121-15-16-17-38-21-240.31231-15-16-17-37-74-8-50-49-43-44-352.7341-12-14-32-33-25-433.9451-15-13-525.4561-15-34-35-622.8671-12-14-32-30-61-731.0781-15-16-17-37-74-829.4891-15-34-35-54-55-51-48-943.59101-15-34-35-54-55-70-1033.210表3.4小区2到其他小区（其他小区到小区2）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点232-20-22-24-326.02342-21-38-17-16-15-13-14-32-33-25-457.4452-21-38-17-16-15-13-542.5562-21-38-17-16-36-627.6672-21-38-17-37-74-53-54-56-58-60-61-751.9782-21-38-17-37-74-829.9892-20-22-24-3-44-937.39102-21-38-17-37-74-53-54-55-70-1047.610表3.5小区3到其他小区（其他小区到小区3）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点343-44-9-48-72-71-68-67-66-7-61-30-32-33-25-454.43453-44-43-42-50-8-74-53-54-56-58-60-31-543.4563-44-43-49-50-8-74-37-631.2673-44-9-48-72-71-68-67-66-736.9783-44-43-49-50-823.3893-44-911.39103-44-9-48-72-70-1024.310表3.6小区4到其他小区（其他小区到小区4）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点454-25-33-32-516.14564-25-33-32-30-31-35-631.5674-25-33-32-30-61-717.5784-25-33-32-30-61-60-58-56-54-53-74-836.7894-25-33-32-30-61-7-66-67-68-71-72-48-943.19104-25-33-32-30-61-7-59-69-103410表3.7小区5到其他小区（其他小区到小区5）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点5653135-616.95675-31-30-61-713.1785-31-60-58-56-54-53-74-823.2895-31-60-58-59-69-68-71-72-48-932.19105-31-60-58-59-69-1021.710表3.8小区6到其他小区（其他小区到小区6）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点676-53-54-56-58-60-61-7256786-37-74-87.9896-53-52-51-48-9249106-53-54-55-70-1020.710表3.9小区7到其他小区（其他小区到小区7）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点787-61-60-58-56-54-53-74-825.67897-66-67-68-71-72-48-925.69107-59-69-1016.510表3.10小区8到其他小区（其他小区到小区8）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点898-50-49-916.989108-50-51-55-70-1020.610表3.11小区9到其他小区（其他小区到小区9）的路权起点终点最短径路路权（min）终点起点9109-48-72-70-1013.0910第四章 交通分布预测交通的分布预测是交通规划四阶段预测的第二阶段，是把交通的发生与吸引量预测获得的各小区的出行量转换成小区之间的空间OD量，即OD矩阵。4.1 乌尔希斯重力模型分布交通量乌尔希斯重力模型表达式为；式中：交通阻抗函数，常用形式为；待定系数，本设计取 各小区阻抗见表4.1，参照transCAD小区内出行阻抗取其它小区阻抗的平均值。 表4.1各小区交通阻抗用公式来求交通量。以计算1-1为例 同理得其他小区交通量，如表4.2 表4.2（单位：万次/日）4.2 佛尼斯法求OD分布交通量佛尼斯法假设i，j小区间分布交通量的增长系数i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系数都有关系。模型公式为：此模型首先令吸引增长系数为1，求满足条件的发生增长系数，接着用调整后的矩阵重新求满足条件的吸引增长系数，完成一个循环迭代过程，然后重新计算发生增长系数，再用调整后的矩阵求吸引增长系数，经过多次循环，直到发生和吸引交通量增长系数满足设定的收敛标准为止。以表4.2为基础，进行第一次迭代，由于发生增长系数为1，故先求吸引增长系数用表4.2所示分布交通量乘以吸引增长系数，得到新的分布交通量如表4.3所示。表4.3 第一次迭代计算中间OD表（万次/日）由于不满足收敛判定标准，以表4.3为基础，求发生增长系数：用表4.3矩阵乘以吸引发生系数，得到新的分布矩阵如表4.4所示：表4.4 第一次迭代计算OD表（万次/日）以表4.4为基础，进行第二次迭代，先求吸引增长系数用表4.4所示分布交通量乘以吸引增长系数，得到新的分布交通量如表4.5所示。 表4.5第二次迭代计算中间OD表（万次/日）根据判定标准，第二次迭代过程中的发生增长系数与吸引增长系数均满足设定的收敛标准5%，停止迭代，表4.5即为所求将来的分布交通量。第五章 交通方式划分交通方式划分是四阶段预测中的第三阶段，它以居民出行调查的数据为基础，研究人们出行时的交通方式选择行为，建立模型从而预测基础设施或服务等条件变化时，交通方式间交通需求的变化。5.1 高峰小时交通量的计算交通方式划分是以高峰小时交通量来进行划分的，高峰小时系数为15%，所以高峰小时交通量为表4.5中分布交通量的15%，高峰小时交通量如表5.1。表5.1高峰小时交通量5.2 当量小汽车交通量的换算根据居民工作日的出行比例分别计算各类出行方式高峰小时交通量，图5.1为石家庄市居民工作日的出行比例图。图5.1 石家庄市居民工作日的出行比例图图中显示了各出行方式所占比例，各类出行方式交通量为高峰小时交通量乘以各自所占的比例。当量小汽车的换算系数为：公交车为2，私家车为1，摩托车为0.4，出租车为1，单位车为2，自行车为0.2。公交车实际载客人数为72人，单位车满载50人，实际载客率为80%，故实际载客人数为40人，出租车与私家车满载人数均为5人，实际载客率为30%，故实载人数为1.5人，而摩托车与自行车的实载人数均为1。将公交车，私车，摩托车，出租车，单位车，自行车换算为小客车的出行量（步行属于人的出行量和其他方式不予考虑）。公交车的高峰小时交通量见表5.2 表5.2公交车高峰小时交通量公交车实际载客人数为72人，换算为CPU(当量小汽车换算系数为2)换算结果见表5.3表5.3换算结果表5.3为公交车换算为当量小汽车的高峰小时交通量。单位车，摩托车，私家车，自行车的换算方法与公交车的换算方法相同，最后将各出行方式换算为当量小汽车的交通量求和，可以得出最终交通流分配的OD交通量，如表5.5 表5.4 机动车OD交通量第六章 交通流分配交通流分配是交通需求四阶段预测的最后阶段，就是将预测得出的OD交通量，根据已知的道路网描述，按照一定的规律符合实际地分配到路网中的各条道路上去，进而求出路网中所产生的OD费用矩阵，并据此对城市交通网络的使用状况做出分析和评价。交通流分配涉及到以下几个方面：(1)将现状OD交通量分配到现状交通网络上，以分析目前交通网络的运行情况，如果有某些路段的交通量观测值，还可以将这些观测值与在相应路段上的分配结果进行比较，以检测模型的精度。(2)将规划年OD交通量预测值分配到现状交通网络上，以发现对规划年的交通需求而言的，现状交通网络的缺陷，为交通网络的设计规划提供依据。(3)将规划年OD交通量预测值分配到规划交通路网上，以评价交通网络规划方案的合理性。6.1 交通流分配的方法6.1.1 最短路径法最短路径法是交通流分配中最基本也是最重要的算法，几乎所有交通流分配方法都是以它作为一个基本的子过程反复调用。6.1.2 全有全无法全有全无法是最简单的分配方法，该方法不考虑路网的拥挤效果，取路阻为常数，即假设车辆的路段行驶速度、交叉口延误不受路段交叉口交通负荷的影响。每一个OD点对的OD交通量被全部分配在连接OD点对的最短路径上，其他经路上分配不到交通量。6.1.3 增量分配法增量分配法是一种近似的平衡分配方法。该方法是在全有全无分配方法的基础上，考虑了路段交通流量对阻抗的影响，进而根据道路阻抗的变化来调整路网交通量的分配，是一种“变化路阻”的交通量的分配方法。增量分配法有容量限制-增量分配，容量限制-迭代平衡分配两种形式。6.1.4 概率随机分配法随机分配实际上就是针对单一径路分配的不足而提出来的，换言之，随机分配就是研究用户有不同感知阻抗的情形下的多路径分配，因此随机分配也被称为“多路径分配”。6.2 多路径交通分配方法分配交通量6.2.1 路段阻抗的确定在诸多交通阻抗因素中，时间因素是最主要的。对于单种交通网络，出行者在进行径路选择时，一般都是以时间最短为目标。本次设计中各路段阻抗在表3.2中表示。6.2.2 有效路段的确定多路径分配法中有效路段的确定是不可缺少的环节，有效路段是路段终点j比路段起点i更靠近出行目的地s的路段，即沿该路段前进能更接近出行终点路段i，j，如果，则i，j为有效路段为节点a到节点b的最短路权由有效路段组成的径路为有效路径6.2.3 交通量的分配各小区交通量见表5.5。以小区1到小区8的交通量分配为例。将计算结果累加，最终得到各路段上分配的总的交通量。见表6.1分配节点1到节点8的出行量T（1，8）=333.799166辆/d以节点1为起点，与其相邻的有效路段有（1,15）（1,18）其长度分别为L(1-15,8)=d(1,15)+Lmin(15,8)=30.1L(1-18,8)=d(1,18)+Lmin(18,8)=30.3计算各路段的边权3.3Lw（1,18）=0.037288405Lw（1,15）=0.036482333计算节点1的点权Nw（1）=0.073770739计算有效路段的分配率P(1,18)=0.505463359P(1,15)=0.494536641计算有效路段的分配交通量Q(1,18)=168.7232476Q(1,15)=165.0759184以节点15为起点，与其相邻的有效路段有（15,16）（15,34）其长度分别为L(15-16,8)=d(15,16)+Lmin(16,8)=17.8L(15-34,8)=d(15,34)+Lmin(34,8)=18.5计算各路段的边权3.3Lw（15,16）=0.039306569Lw（15,34）=0.034609178计算节点15的点权Nw（15）=0.073915747计算有效路段的分配率P(15,16)=0.531775301P(15,34)=0.468224699计算有效路段的分配交通量Q(15,16)=87.78329623Q(15,34)=77.2926222以节点18为起点，与其相邻的有效路段只有（18,17）故有Q(18,17)=168.7232476以节点17为起点，与其相邻的有效路段只有（17,37）故有Q(17,37)=230.3782683以节点34为起点，与其相邻的有效路段有（34,35）（34,36）其长度分别为L(34-35,8)=d(34,35)+Lmin(35,8)=14.5L(34-36,8)=d(34,36)+Lmin(36,8)=16.9计算各路段的边权3.3Lw（34,35）=0.047464619Lw（34,36）=0.028660675计算节点34的点权Nw（34）=0.076125295计算有效路段的分配率P(34,35)=0.623506545P(34,36)=0.376493455计算有效路段的分配交通量Q(34,35)=48.19245582Q(34,36)=29.10016638以节点16为起点，与其相邻的有效路段有（16,17）（16,36）其长度分别为L(16-17,8)=d(16,17)+Lmin(17,8)=10.7L(16-36,8)=d(16,36)+Lmin(36,8)=13.9计算各路段的边权3.3Lw（16,17）=0.056657455Lw（16,36）=0.024010398计算节点16的点权Nw（16）=0.080667853计算有效路段的分配率P(16,17)=0.702354814P(16,36)=0.297645186计算有效路段的分配交通量Q(16,17)=61.65502073Q(16,36)=26.1282755以节点36为起点，与其相邻的有效路段只有（36,6）故有Q(36,6)=55.22844188以节点35为起点，与其相邻的有效路段有（35,6）（35,54）其长度分别为L(35-6,8)=d(35,6)+Lmin(6,8)=13.3L(35-54,8)=d(35,54)+Lmin(54,8)=12.7计算各路段的边权3.3Lw（35,6）=0.034178659Lw（35,54）=0.03980168计算节点35的点权Nw（35）=0.073980339计算有效路段的分配率P(35,6)=0.461996514P(35,54)=0.538003486计算有效路段的分配交通量Q(35,6)=22.26474661Q(35,54)=25.92770921以节点6为起点，与其相邻的有效路段有（6,37）（6,53）其长度分别为L(6-37,8)=d(6,37)+Lmin(37,8)=7.9L(6-53,8)=d(6,53)+Lmin(53,8)=9计算各路段的边权3.3Lw（6,37）=0.045720564Lw（6,53）=0.029753964计算节点6的点权Nw（6）=0.075474529计算有效路段的分配率P(6,37)=0.605774757P(6,53)=0.394225243计算有效路段的分配交通量Q(6,37)=46.9434174Q(6,53)=30.54977109以节点54为起点，与其相邻的有效路段只有（54,53）故有Q(54,53)=25.92770921以节点53为起点，与其相邻的有效路段只有（53,74）故有Q(53,74)=56.47748029以节点37为起点，与其相邻的有效路段只有（37,74）故有Q(37,74)=277.3216857以节点74为起点，与其相邻的有效路段只有（74,8）故有Q(74,8)=333.799166表6.1路段交通量第七章 城市道路设计7.1 横断面设计7.1.1 横断面的组成与形式城市道路横断面是指垂直于道路中心线的剖面。道路横断面的规划宽度又称为路幅宽度。城市道路横断面由车行道（机动车道和非机动车道）、人行道、绿化带、分隔带及设施带组成。横段面设计就是根据城市规划确定的道路的性质、功能要求与规划交通量，合理确定道路个组成部分的相互位置、宽度和高差。通常先确定道路的标准横断面，在特殊地段要结合平面和纵断面设计进行调整和补充。城市道路的横断面形式主要有单幅路、双幅路、三幅路和四幅路。道路规划时要根据横断面形式的试用条件，选择合适的断面形式。1单幅路单幅路俗称“一块板”断面，各种车辆在车道上混合行驶。2双幅路双幅路俗称“两块板”断面。在车道中心用分隔带将车行道分为两半，上、下行车道分向行驶，各自再根据需要划分是否划分快、慢行车道。3三幅路三幅路俗称“三块板”断面。中间位双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车车道。机动车和非机动车车道之间用分隔带或分隔墩分隔。4四幅路四幅路俗称“四块板”断面。在三幅路的基础上，再将中间分隔带一分为二，分向行驶。7.1.2 各组成部分宽度设计(1)机动车车道数及宽度车道数n：依照规范路段可能通行能力推荐值为。机动车道的道路分类系数，主干路取0.8。不通车种和不同行驶速度要求不同车道宽度与之相适应。根据城市道路设计规范要求，主干路和高等级公路上的小型车车道宽度宜采用3.5m，大型车道和混合行驶车道宽度则采用3.75m，支路上最小车道宽度不宜小于3m。故设置机动车道设计为3.5+3.5+3.5+3.5双向八车道的形式。(2)非机动车车道数及宽度非机动车车型复杂，车速相差相对较大，因为本次设计主要针对机动车的交通量进行分配，设置两条非机动车道，因此根据城市道路设计规范设计非机动车道宽度为3m。(3)人行道宽度人行交通是城市道路中不可忽视的问题，人行道设置过窄，拥挤的行人必然会挤占非机动车道甚至机动车道，从而造成交通混乱。如果设置过宽，会造成城市土地的浪费。因此，城市道路设计中人行道的设计应给予足够的重视。人行道的宽度一般可以根据步行交通量来确定。本设计中我们没有对步行交通量进行预测，通过综合考虑人行道两侧的建筑用地性质，道路的等级和性质，根据城市道路设计规范设置人行道宽度为4m(4)分车带宽度分车带按其在横断面中的不同位置与功能分为中间分车带（简称中间带）及两侧分车带（简称两侧带）。分车带由分隔带及两侧路缘带组成。根据城市道路设计规范，中央分隔带与两侧分隔带宽度均为2.0m。7.1.3 道路红线宽度的确定本次设计的道路为四幅路，根据各组成部分的宽度可确定道路红线宽度为57.0m。7.1.4 路拱设计车行道横断面常采用双向坡面，由路中央向两边倾斜，形成路拱。路拱的形式有四种:直线型、抛物线型、直线接抛物线型、直线接圆曲线型。路拱坡度应根据路面宽度、面层类型、计算行车速度、纵坡及气候等条件确定，一般取值为12%，道路横坡指路面、分隔带、人行道、绿化带等的横向倾斜度。分隔带、绿化带、人行道的道路横坡取值为2.0%。根据城市道路设计规范机动车道和非机动车道路拱横坡为2.0%，人行道横坡为2.0%。7.1.5 道路照明设施为保证路面照明的均匀度和将炫光限制在容许范围之内，根据设计规范，安装高度h与路面有效宽度w之间的关系为h0.5w，灯具间距小于或等于3h，灯具悬挑长度不宜超过灯具安装高度的1/4，灯具的仰角宜小于或等于15，本设计选择的灯具仰角为15。7.2 纵断面设计城市道路的纵断面是指沿道路中线方向的剖面，道路纵坡是指沿道路中线方向的纵向坡度。城市道路纵断面设计是指根据城市竖向规划的控制标高，按道路等级等条件，确定道路中心线的竖向高程、坡度起伏关系和立体交叉等构筑物控制标高等。本设计为中山路部分路段，路段全长880m，起点路面高程为1066.02m，终点高程为1068.05m。7.2.1 纵断面设计原则(1)纵断面的设计应参照城市规划设计标高并适应临街建筑物立面布置及沿路范围内地下水的排除；(2)为保障行车安全、舒适，纵坡宜顺缓，起伏不宜频繁；(3)机动车与非机动车混合行驶的车道宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度；(4)纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。7.2.2 道路纵坡在保证排水的条件下，设计中应尽可能选用较平缓的纵坡。道路纵坡主要取决于自然地形、道路两旁的地物、道路构筑物的净空界限要求、车辆性能、车速求，不宜把道路纵坡定得过大。机动车道最大限制值如表7.1所示。表7.1 机动车道最大纵坡限制值设计车速（km/h）806050403020最大纵坡（%）455.5678钢铁大街纵断面设计路段内，设有一个边坡点，两段纵坡的坡度分别是-3.92%和-1.79%。当设计纵坡较大时，为了满足汽车爬坡能力的要求，除了要满足最大纵度要求外，还要满足最大坡长限制。城市道路的最大坡长限制值如表7.2所示。表7.2 坡长限制值设计车速km/h80605040坡度5%5.5%6%6%6.5%7%6%6.5%7%6.5%7%8%坡长限制值600500400400350300350300250300250200各级道路纵坡长度也不宜过短，否则使地形起伏变化较大的路段增加工程量，使路线起伏，乘客感到不舒适。最小长度应满足表7.3的数值，并大于相邻两个竖曲线的切线长度之和。表7.3 纵坡坡段最小长度设计车速km/h806050403020坡段最小长度m29017014011085607.2.3 竖曲线设计在道路纵坡转折点常设置竖曲线将相邻的直线坡段平滑的衔接起来，以使行车比较平稳，避免车辆颠簸，并满足驾驶员的视线要求。凸形竖曲线的设置主要满足视线数据的要求，凹形竖曲线的设置主要满足车辆行驶平稳的要求。城市道路竖曲线最小半径建议值如表7.4所示。表7.4 竖曲线半径建议值道路类型快速干道全市性干道次干道一般干道凸形竖曲线最小半径（m）10000250040005001500500凹形竖曲线最小半径（m）25008001000500600500竖曲线计算变坡点1 竖曲线要素计算变坡点桩号为K0+340.000 拟定切线长T=60.00m曲线长竖曲线半径R=外距竖曲线的设计高程竖曲线起点高程桩号为K0+280.00，起点设计高程为1064.604竖曲线终点桩号为K0+400.00，终点设计高程为1064.776竖曲线中点桩号为K0+340.00，中点设计高程为1064.495变坡点2 竖曲线要素计算变坡点桩号为K0+680.000 拟定切线长T=50.00m曲线长竖曲线半径R=外距竖曲线的设计高程竖曲线起点高程桩号为K0+630.00，起点设计高程为1067.103竖曲线终点桩号为K0+730.00，终点设计高程为1067.763竖曲线中点桩号为K0+680.00，中点设计高程为1067.500第八章 道路平面交叉设计道路与道路在同一平面上相交称为平面交叉，又称为交叉口。交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉，是城市道路上各类交通汇合、转换、通过的地点，它的设计必须服从并依据整个城市道路系统的功能要求和城市交通组织和管理的要求，结合交通路段的竖向设计，具体确定交叉口的形式、平面布置、交通组织方式和竖向高程。交叉口设计的基本要求：1）保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间通过，使交叉口的通行能力能适应各条道路的行车要求。2）正确设计交叉口立面，保证转弯车辆的行车稳定，同时符合排水要求。交叉口设计的主要内容：1）正确选择交叉口的形式，确定个各组成部分的几何尺寸，包括行车道的宽度、转角曲线的转弯半径、各种交通岛的尺寸、绿化带的尺寸等；2）进行交通组织，合理布置各种交通设施，包括设置专用车道和组织渠化交通；3）验算交叉口行车视距，保证安全通视条件；8.1 交叉口平面设计8.1.1 交叉口形式平面交叉口的形式取决于道路网的规划和