运输组织课程设计范例难点.doc

课 程 设 计 （2014届）题 目 学 院 机械工程学院 专 业 交通运输 年 级 学生学号 学生姓名 指导教师 唐博、李耀南 2013年 月 日第1章 亲水大街与黄河路交叉口现状评价1.1设计对象介绍亲水大街与黄河路位于银川中心。黄河路是一条东西方向的城市快速路，西爱伊河，西进口架着亲水桥，东西车道中间有BRT车道,东临宁大南校区、六盘山高级中学和居民区；亲水大街是一条常规公交线路。黄河路去年通车BRT专线，设有BRT信号灯。两条道路为十字相交。因而该交叉口交通拥堵问题继续解决，可进行交叉口的交通配时优化设计。图1-1 银川亲水大街与黄河路交叉口卫星图注：左边区域是亲水大桥 右边区域是BRT站台图1-2 交叉口区位简图1.2基础数据的收集整理1.2.1道路几何条件的调查该路口为“十”字形路口。西方向横断面35.6m，东方向横断面42.4m，其中西进口有五车道，分为一条BRT专线3.8m、直行单车道3.5m、非机动车道4.5m、人行道8m。南、北进口均为五车道，机动车单车道宽度为3m，非机动车道宽度为3.5m。南、北向无中央分隔带。 1.2.2交通量的调查通过对亲水大街和黄河路交叉口的道路、交通和控制现状，主要是对其机动车通行能力，行车延误，信号周期和高峰小时的交通需求等用停车线法进行定量和定量的分析，通过调查、计算、研究后的分析，从整体上看，该交叉口的信号灯配时较为合理，道路服务水平较高，是一个典型的平面信号十字交叉路口。所选路口是清水大街与黄河东路交叉口，交叉口平面图如图4-3所示。图4-3交叉口平面图如图1.2.3交通现状和问题分析1.2.3.1现状分析该路口时银川市开发区和老城连接的重要交通节点，交通区位重要，由于交叉口的物理结构和车流特征，造成此车交通拥挤，拥堵严重，排队长效率低。东西方向有快速BRT车道。1.2.3.2车流情况：表1-1 东西车流数据 方向车流数东进口直行、右东进口左转西进口直行、右西进口左转车道数4、113、11数据596108318378有数据可见：东西车道分布不合理，西进口左转车道明显不够用，导致车辆排队时间长；BRT车道虽是快速公交车道，但时常有空缺。表1-2 南北车流数据 方向车流数南进口直行、右南进口左转北进口直行、右北进口左转车道数3、113、11数据34290306234由数据得:北进口左转车辆数量多，一车道导致车辆排队时间较长。1.2.3.3东面路口左转车道有BET站台，占据左转车道，影响左车流；还有BRT站台较高，容易遮挡司机视线，影响车速。1.2.3.4东进口因修建BRT站台，将路面向外延伸，右转车道是延伸出去的，所以接近路口时右转车道的车辆要变更车道，影响直行车辆。1.2.3.5东进口左转掉头的车辆由于BRT站台影响西进口直行过来的车辆，再加人行道行人也影响左转的通行能力。1.2.3.6西进口方向左转交通量大，左转车道无法满足交通需求。西方向也有车辆调头现象，没有专门的调头车道，调头车辆占用左转车道，造成左转车左转弯不顺畅。1.2.3.7该交叉口的相位较多，有空位的时间差，车流倒转不开，影响通行能力。1.2.3.8 BRT车道快速公交的启动时间较长，延误时间。1.2.4调查内容1.2.4.1交叉口信号周期以及绿灯周期测量。1.2.4.2交叉口东、西、南、北四个进路方向各车道汽车通过停车线时间测量，包括绿灯亮后第一辆车启动、通过停车线的时间。1.2.4.3各个进口每5分钟直行、左转、右转的大、小汽车数量。1.2.4.4各个车道的功能以及宽度。1.2.5测量方法各进路口进路车辆通过停车线时间测量方法。表1-3 交叉口车道分布情况方向 路口东进口西进口南进口北进口直行31（BRT）21（BRT）33左转1111右转1111表1-4 东西方向的直行灯时间项 n1234平均直绿3536383334.95直红7777787677直黄2.8332.93表1-5 东西方向的左转灯时间项 n1234平均左绿2120172320.35左红1381521451471455左黄33333表1-6 南北方向的直行灯时间项 n1234平均直绿2120221519.5直红9287908990直黄33333表1-7 南北方向的左转灯时间项 n1234平均左绿7777797877左红9686979895左黄33333表1-8 南北方向测量第一辆车启动通过停车线时间：t0t n123456平均t0/ s2.852.292.352.792.432.572.54表1-9 东西方向测量第一辆车启动通过停车线时间：t0t n123456平均t0/ s2.732.202.582.332.492.672.50第一辆车启动通过停车线时间：(南北方向2.54s),(东西方向2.50s)1.3通行能力的计算（实际现状）1.3.1北进口的设计通行能力先计算南北方向干道，北进口设有专用左转、直行、专用右转三种车道；五分钟内北进口左转、直行、右转的小车和大车数：表1-10 勘察北进口实际车流量 行车方向测量次数直行左转右转小车大车小车大车小车大车1551181313263228040134411401924781181415550117030167061302747493150624858623124292841214231054291441114101404311240160441平均值532.315.60.4237.252左转车所占比例0.281右转车所占比例0.709由上表将该直行道车队的大小车比近似2：8，查表的ti的值为2.65s；信号周期：T=112.5s(直行);T=175（左转）;单周期绿灯时间：tg=19.5s(直行)；tg=77s（左转）;绿灯亮后第一辆车启动通过停车线时间：to=2.54s；根据公式： （1-1） 其中：Cs一条直行车道的设计通行能力，(pcu/h) 信号灯每周期的绿灯时间,(s)绿灯亮后第1辆左转车启动、通过停车线的时间，(s)左转车辆通过停车线的平均时间，（s）折减系数,取0.9先计算一条直行车道的通行能力为：Cs=208.58pcu/h;进口设有专用左转与专用右转车道时，此进口的设计通行能力： =3208.58/0.01 =632.04pcu/h 专用左转车道的设计通行能力为: =117.60pcu/h专用右转车道的设计通行能力为： =446.12pcu/hn=3600/287=13 C、le=513=65pgu/h进口设计左转交通量Cle=Cr=117.60pcu/h本题情况，CleC、le,故需折减 （1-2）所以北进口的通行能力为459.24pcu/h。1.3.2南进口的设计通行能力五分钟内南进口直行、左转、右转的小车和大车数：表1-11 勘察南进口实际车流量 行车方向测量次数直行左转右转小车大车小车大车小车大车1293170402551906034311714044111503056076410651620030745291100865314120968128180104341404011474150801225213020平均值47.72.9114.750.664.580左转车所占比例0.3右转车所占比例0.086同北进口数据有：南进口直右车道的设计通行能力为:=632.04pcu/h进口设有专用左转与专用右转车道时，此进口的设计通行能力： =3208.58/0.614=1199.13pcu/h专用左转车道的设计通行能力为:=359.7pcu/h专用右转车道的设计通行能力为：=103.13pcu/hn=3600/288=13C、le=513=65pgu/h进口设计左转交通量：Cle=Cr=359.7pcu/h本题情况，CleC、le,故需折减 ,根据公式（4-2）有： 得南进口的通行能力为:310.13pcu/h1.3.3西进口的设计通行能力先计算东西方向干道，西进口设有专用左转、直行、专用右转三种车道；五分钟内西进口左转、直行、右转的小车和大车数：表1-12 勘察西进口实际车流量 行车方向测量次数直 行左 转右 转小车BRT大车小车大车小车大车150382125227551220261385282827044139223715793920281667216234807272111735087538182509613518110010643722410011874817212012855824581平均值66.333.179.0820.832.677.580.5左转车所占比例0.288右转车所占比例0.094由上表将该直行道车队的大小车比近似2：8，查表的ti的值为2.65s；信号周期：T=114.95s, T=168.85s；单周期绿灯时间：tg=34.95s , tg=20.35s；绿灯亮后第一辆车启动通过停车线时间：to=2.5s ；根据公式（1-1）有：先计算一条直行车道的通行能力为：Cs =373.33pcu/h;西进口直右车道的设计通行能力为：=373.33pcu/h进口设有专用左转与专用右转车道时，此进口的设计通行能力： =3373.33/0.618=1812.27pcu/h专用左转车道的设计通行能力为:=521.94pcu/h专用右转车道的设计通行能力为：=170.35pcu/hn=3600/282=13C、le=513=65pgu/h 进口设计左转交通量Cle=Cr=521.94pcu/h本题情况，CleC、le,故需折减，根据公式（4-2）：得西进口的通行能力为:444.27pcu/h 1.3.4东进口的设计通行能力五分钟内东进口直行、左转、右转的小车和大车数：表1-13 勘察东进口实际车流量 行车方向测量次数 直 行 左 转 右 转小车BRT大车小车大车小车大车147249010024917901503752413010044526701005672211012067226140130750135014086515130150978169013010761413018111622470180124645140140平均值611.754.6710.33013.50.08左转车所占比例0.142右转车所占比例0.188先计算一条直行车道的通行能力为：Cs=33373pcu/h;东进口直右车道的设计通行能力为： =373.33pcu/h进口设有专用左转与专用右转车道时，此进口的设计通行能力： =3373.33/0.67=1671.62pcu/h 专用左转车道的设计通行能力为:=237.32pcu/h专用右转车道的设计通行能力为：=314.26pcu/hn=3600/282=13C、le=613=78pgu/h进口设计左转交通量Cle=Cr=237.32pcu/h本题情况，CleC、le,故需折减根据公式（1-2）有：所以东进口的通行能力为:890.34pcu/h。交叉口的通行能力为：C=459.24+310.13+444.27+890.34=2103.98pcu/h图1-4 实际勘测相位图 第5章 结论和建议5.1结论本文通过对亲水大街和黄河路交叉口交通流以及道路物理结构的研究和分析，提出了一个优化方案，完成了如下工作：（1）绘制了该交叉口渠化标线图和信号相位配时图：（2）再此基础上分析了该交叉口交通问题的成因，并提出了相应对策（3）设计了一个优化方案，并且根据通行能力、饱和度、车辆延误、交叉口排队长度这四个指标进行了效果比对。5.2建议（1）东进口主要是有BRT 站台的影响，因而在东进口应设置左转车道待转区。（2）西进口、东进口的掉头车辆多，故因将东西进口的人行道加宽，在人行过后的方便车辆掉头。（3）设置必要的交通标识，方便不识路司机驾车。（4）行人过街横道设置的原则：1)过街横道大于15m时，应设行人安全岛宽度应满足大于1.5m；2)顺延干路人行横道宽不宜小于5m，顺延支路人行横道宽度不宜小于3m，以1m为单位增减；3)细部尺寸应满足如图。人行横道宽6.5m，停止线到人行横道距离为2m，其余要求如规范。（5）由结论选方案二更合适。参考文献1刘志勇著。智能交通控制理论及其应用.北京：科学技术出版社，2003，1-5，82李立源，曹大铸.道路交通流最优预测与交叉口最优控制.控制理论与用用.1993，10（1）：67-723杨佩昆，吴兵.交通控制与管理.北京：人民交通出版社，2004，52，87-1044戴冀峰，马健霄等.交通工程概论.北京：人民交通出版社，2006，35-40，235-2405袁以武，洞力耕.考虑有左转专用信号灯的交叉口车辆延误模型与算法，上海大学学报（自然科学版），2002，8（4），15-186金莉.混合交通流下信号交叉口交通组织优化问题研究D.西安：长安大学硕士学位论文，20067梁萧.信号交叉口渠化区可变车道设计原理研究D.长春：吉林大学硕士学位论文，20088蔡磊.城市平面交叉路口交通信号优化控制D.长春：大连理工大学硕士论文.2008.12：1-209刘志勇，梁渭