某交叉路口交通状态分析及治理方案的设计

五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 I 摘 要 本文在研究东湖Y型交叉口的堵塞情况 以其交叉口为主要研究对象 综合分析了影 响其通行能力的空间因数和时间因数 并且阐释了交叉口优化措施和通行能力的计算 通 过几种方案的缺点和限制条件进行排除 最后确定修建人行过街天桥 并选择设计一高架 圆盘桥 实行人车隔离 并且开拓一条绿波带 提高车辆通行能力 然后利用模拟圆盘天 桥进行交叉口通行能力的计算 对比没有圆盘天桥的道路通行能力 从而得出最优方案 还在路口设立一条绿波带 减少车辆停顿时间 这样能够有效地减小高峰期交通堵塞现象 关键词关键词 圆盘天桥 通行能力 停车线法 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 II Abstract Based on the research of Y type intersection congestion at east lake with its road intersection as main object of study comprehensive analysis of the influence the capacity of space factor and time factor Ruled out by the shortcomings and constraints of several alternatives and finally determine the built pedestrian flyover and select a elevated disc bridge design implement isolation for the car and develop a green wave band and improve the traffic capacity then simulated disk overpass intersection capacity calculation compared to no disks the traffic capacity of the bridge so as to reach the optimal solution also set up a green wave band in intersection reduce the transports pause time that can reduce the peak traffic congestion phenomenon effectively Key words The disc bridge Traffic capacity stop line method 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 III 目 录 摘 要 I Abstract II 目 录 III 第 1 章 绪论 1 1 1 课题背景 1 1 2 研究目的和意义 1 1 3 国内外研究现状 2 1 4 研究方法的方案流程 3 1 5 本论文研究的主要内容 3 第 2 章 我国城市交叉口交通分析 4 2 1 交叉路口定义 4 2 2 城市道路交叉口的分类 4 2 3 我国城市交叉口设计的缺陷 4 2 4 我国交叉口拥堵原因 5 2 5 交叉口优化设计的分析 5 2 6 本章小结 5 第 3 章 东湖交叉口交通分析 7 3 1 江门整体交通分析 7 3 2 东湖交叉口的路面分析 7 3 3 东湖路口交通拥堵分析 8 3 4 本章小结 8 第 4 章 东湖交叉口交通治理方案 10 4 1 交叉口通行能力的计算 10 4 1 1 通行能力的定义 10 4 1 2 交通专用名词解释 10 4 2 东湖交叉口总通行能力的计算 13 4 2 1 东湖交叉口的路面分析 13 4 2 2 各入口道的通行能力计算 数据对于下午 6 点钟下班高峰期而计算 14 4 3 交叉口治理方案提议 17 4 4 修建过街圆盘天桥方案 18 4 4 1 修建过街天桥的原因 18 4 4 2 修建圆盘天桥的意义 18 4 4 3 修建圆盘天桥的具体方案 18 4 5 建立绿波带 20 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 IV 4 6 模拟下东湖交叉口通行能力计算 21 4 6 1 路面线路的规划 22 4 7 结果比较 26 4 8 本章小结 26 第 5 章 结论 27 参考文献 28 致谢 29 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 1 第 1 章 绪论 1 1 课题背景 自 1970 年以来 我国的一些一线城市的交通已经开始面临拥堵的现象 随着改革开放 的发展 城市经济的高速发达 车辆日益剧增 城市交通压力愈来愈大 而且人们的出行 方式渐渐的改变 机动车已成为一座城市必不可缺的交通工具 同时也造成了城市的交通 拥挤 降低人们的工作进度 影响一座城市的经济发展 20 世纪 90 年代以后 政府开始关注起城市交通的发展 尤其是江门市政府也加大了 对道路建设的大规模投资 而且全市的道路建设投资超过了以往道路投资的总和 尽管如 此 车辆的发展远远超过的市区道路的发展 江门很快成为广东的摩托车之城 而且数量 呈直线上升 到了近些年来 江门市的交通拥挤现象已经日益严重 摩托车的大约有 30 万辆 小汽 车就有 10 多万 而且数字还在不断地上涨 居民建筑已经在市区内根深蒂固 不可强行 拆迁 信号灯遍及各处 规划不合理 造成机动车的大量损失时间 而且市内人车混合 阻碍机动车的正常行驶 东湖交叉口周围建筑也像钉子一样紧紧驻扎 周边能利用的土地 资源少之又少 道路已经无法继续扩大修建 交叉路口还位于城市商业中心 附近有学校 电影院和公园 人来人往 每天造成路口拥挤堵塞 严重制约城市交通和经济的发展 并 且车辆造成的空气污染危害着周围活动人群的身体健康 通过分析了解到影响城市交通 规划的主要原因是土地资源的利用和交通运输的需求之间的不协调 为了更好的适应城市 机动车交通的不断扩增 方便人群的出行 提高东湖交叉口的通行能力已然成为江门市交 通和经济发展刻不容缓的难题 而计算机 信息通信技术的发展 要规划交口路口的 就 必须应用现代化 科学合理的设计解决方案 这样才能真正有效地解决交通拥挤状况 1 2 研究目的和意义 交通是一个城市发展的关键 中国始终贯彻着想致富 就修路的方针措施 因为它是 表现一座城市发展的重要性标志 随着经济的高速发展 东湖路口的交通拥挤已成为限制 江门市发展的 瓶颈 相关部门都在积极的进行交通道路建设的各项工作而努力 全面合 理的规划好道路 要求其具有远观前瞻性 本文通过对国外内城市交通拥堵现象的治理理论进行研究总结 并且分析我国交通拥 挤治理的主要模式 分析东湖路口的拥挤主要原因 其重点是提高其通行能力 东湖路口 属于Y型交叉口 由于它属于比较畸形的交叉口 机动车和人混合在一起 将会大大降低 道路交通通行能力 修建一圆盘桥能够节省资源 降低成本 并且不影响周围商业区的发 展 实现人车分离 综合交通角度进行一体化交通规划 以免轨道交通和道路交通的重复 投资 协调各种交通方式 提高交通系统效率 就能控制道路主线上的交通流量 有助于 降低交通事故现象的发生 缓和交通流 降低活动人群的外出时间 另外减少能源的过度 浪费 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 2 1 3 国内外研究现状 城市交通从宏观上来说就是解决居民在进行各种活动所产生的物流和人流的一切运行 对于交通的规划和设计 交叉口堵塞造成的种种影响已成为世界问题 日本是一个土地资 源非常紧缺的国家 但是其交通网却非常发达 交通便利 在如此密集的人口地方却很少 见到交通拥挤 它们的土地资源被合理充分地利用 建设许多新干线和高架桥 还有地下 隧道 各高架桥虽然纵横交错 数量多 但是其设计却非常科学合理 而且绿波带直通整 座城市 直通行的整条道路都是绿灯 无需停车等待 而美国在交叉口拥挤路段则采用 TSM 计划 Traffic system management 即交通系统 管理 TSM 与交通道路建设互不影响 但是却相辅相成 对于交通时空分布上合理调节 拓建公路 增加交叉口的车流道 发展公共事业 简历有效地智能交通管理系统 从而解 决路口的拥挤现象 相对于我国的交通比较拥挤 交通道路设施的建设比较缓慢 另外比较落后的交通管 理水平和难以跟上现状的交通意识 由此导致的城市交通道路拥挤 影响城市交通的可持 续发展 城市道路的规划发展赶不上车辆的飞速增长 城市网路密度低 道路的主道之间 距离比较大 结构规划分配不合理 而支路短缺 由此造成土地空间资源上的无故浪费 70 以上的城市没有形成城市干道网系统 还有就是交通规划不科学 交通管理不妥善 混合行驶的交通 几乎没有采取任何措施来实现人和车之间的分离 非机动车辆与机动车 辆之间的分离 所以造成车辆低速行驶和频繁发生交通事故 最后就是我国的公共交通事 业发展相对缓慢 公交车与私家车结构比例存在严重的失调 并且没有设置专门的公交车道 和自行车专用道 这样一来造成的拥挤现象就显而易见 然而在研究城市交通规划方面 我国也作出了许多有效地先例 例如 西安的交通规划则是网状分布 这种分布有规律 道路四通八达 而且结构合 理 大大减轻交通拥挤 我国大部分地区采用 TDM 即需求管路 策略 在交通规划和 管理中引入需求管理理念 科学发展交通 大规模增大道路桥梁等基础设施投入 统一有 效地规范道路功能 大力提高城市道路交通网的密度 特别是交叉口支路和次干路的路网 密度 并且增加公共事业 设立快速公交车专用道 例如广州的 BRT 修建地铁 加快城 市交通 对机动车的限制 采取智能化交通技术管理 1986 年 曾静康博士对深圳市区的 交叉口进行分析测试 对行车道上与人行道 以及自行车道进行综合分析 提出对三者之 间关于相位和信号灯之间的关系进行配合 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 3 1 4 研究方法的方案流程 交通项目 具体规划 问题结构化与目标设定分析问题原因 数据采集 调查 交通流影响分析与预测 交叉口通行时间设计交叉口空间设计 制定方案 图 1 1 设计交叉口的方案流程 1 5 本论文研究的主要内容 本文按照内容分为 5 章 各章的内容有 第 1 章 说明了本课题的背景 分析的目的和意义 对交通拥挤处理的国外内状况进行 了综述和设计方案的流程 包括研究方法 内容和框架 并且对全篇文章结构进行全面合 理的设计 第 2 章 阐述我国城市交叉口交通状况的分析过程以及设计中的许多缺点和拥堵原因的 分析 研究了优化交叉口和解决拥堵的大致方案措施 第 3 章 介绍分析东湖交叉路口的交通拥挤状况及其各方面原因 主要是对江门东湖路 口交通发展状况进行研究 为东湖交叉口交通拥挤治理与对策的提出奠定了基础 第 4 章 针对东湖交叉口的特殊情况 提出治理的设计方案 通过计算和对比 得出最 优方案 第 5 章 概括总结全文结构和方案的优越性 并点明了本文的漏洞 提出有待进一步研 究的问题 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 4 第 2 章 我国城市交叉口交通分析 2 1 交叉路口定义 城市中道路与道路 或者道路与铁路 相交的部位就称为城市道路交叉口 3 2 2 城市道路交叉口的分类 平面交叉常见的形式有 1 十字形交叉口 两条道路相交或者近似于垂直 其结构简单 交通运行便捷 适用 性广泛 10 2 X 形交叉口 两条路以钝角或者锐角的形式相交 对交通有很大影响 尤其是左转 弯 临近路口的建筑在规划方面存在难度 10 3 Y 字形交叉口 一般用于主要道路和次要道路相交的交叉处所形成的的三岔口 主 要道路一般定在交叉口的直行的方向 10 4 其它混合形交叉口 区别于以上 3 种的不规则混合型交叉口 规划难度比较大 但 是行车路线具有多变性 容易适合交通道路的实际情况 2 3 我国城市交叉口设计的缺陷 我国交叉口的设计存在着多个漏洞 1 连接交叉口与路段的交通的相互影响大 另外交叉口内各相位的交通流的互相干扰 作用也非常大 2 交叉口中交通信号灯的设计缺乏依据和科学性 绿灯延长时间和红灯等待时间在不 同的时间段的设计不合理 设计成果也缺乏可移植性 信号设计以机动车的行驶作为主体 而且非机动车与机动车都是运用同一个相位控制的 但是在实际上 机动车的行驶速度远 远比非机动车的要高 所以它们之间需要更多的清空时间 这样一来将增加下一个相位在 绿灯时机动车启动所损失得时间 并且相对于这个相位外侧机动车视线可能被内测机动车 所遮挡所导致无法判断上一相位绿灯末尾所行驶出的自行车 容易造成交通事故的发生 3 交叉口间距比较接近或快速路的上下匝道临近交叉口 造成交叉口上下游存在交织 段的情况 4 交叉口道路规划不符合现代科学 对于周边的建筑和人流方面考虑的比较少 只是 重点关注土地的最大利用率 却没有前瞻性 相关部门在交通建设方面只是抱着头痛治头 脚痛治脚的观念 如此一来 时间长了就将暴露了其缺点 最终将会形成规划难度大或者 需要重新规划整段道路的难堪局面 对交通只是起到暂时性的缓解作用 而不能真正地解 决交通问题 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 5 2 4 我国交叉口拥堵原因 行成交叉口交通拥挤的原因有 1 机动车快速增长 以往设计的交叉口不能满足其通行能力 而且交叉口中信号灯的 周期时间过长 2 土地的利用与交通基础设施建设之间不协调 导致交叉口通行能力无法满足交通现 状的需求 3 公共交通发展相对落后 缺少轨道交通 并且公交场站设立缺乏 公交车和自行车 的专用车道比较少 规划也不明确 4 交通参与者交通意识低 常常出现违反交通安全规章的现象 而且违规车辆层出不 穷 加上随意更换行车道 到处在路边停车泊车 行车过程中喜欢抢道 致使机动车的实 际通行能力严重降低 5 城市道路布局不合理 道路网的级配不协调 缺乏全面考虑交通通行影响的各个因 素 包括环境因素和社会因素 2 5 交叉口优化设计的分析 在交叉口中 冲突点 也称为 交叉点 不同行车方向互相交叉的点 是由左转和直行 车辆所形成的 一般行车线的交角等于或大于 90 冲突点对交通影响最为不利 车辆容 易发生碰撞 还有一个是 交织点 也叫做 相遇点 是车辆从不同方向向同一方向汇流 的合流点 一般行车线的交角都小于 90 这样才能保证车辆平稳通过弯道 交叉口基本 设计要求有 1 在确定人和车没有危险的情况下 对人群和车群受到来自外界最小的妨碍 并且能 够确保人与车以最少的时间顺利通过交叉口 使其通行能力与道路的实际情况和车流容量 相协调 2 合理科学地规划交叉口平面 尤其是转弯的弧度 确保转弯的车辆在行车时能够平 缓稳定 同时规划周围的道路 使交叉口路段时刻保持最好的行车状态 便于人车通行 也有利于道路之间的对称性和协调性 3 还要考虑地下管线 道路的排水系统和绿化和路面照明的配合和协调 路灯的建设 应该符合道路行车的实际情况 不能对驾驶员造成不良的影响 4 在优化设计交通道路的同时 应该注意周边建筑对其的影响 无论是外观上还是功 能上都应该设计出性价比比较高的方案 2 6 本章小结 本章对我国的城市道路进行了定义和解释 分类了各个交叉口的类型 了解到每一种 类型交叉口的优点和不足之处 有针对性的研究我国道路交叉口设计中隐藏的各种问题 层层分析 引申出导致其通行能力降低的原因 存在于机动车的快速增长和交叉口布局不 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 6 合理 两相间路口间的红绿灯之间不够协调 重点在上下班高峰期时信号灯的分配不协调 信号周期过长致使的绿灯等待时间偏长 从而分析推出各种优化道路交叉口的方案措施 重点是确保交通安全的前提下 通过规划好交叉口与周围建筑 行人之间的关系 修建高 架桥来提高道路的通行能力 舒缓交通拥堵现象 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 7 第 3 章 东湖交叉口交通分析 3 1 江门整体交通分析 随着经济发展和城市化进程地推进 江门市区道路交通状况出现了对比明显的格局 新建城区 如江海区 北新区 滨江新区 由于建设初期就重视道路交通规划 经过科学 设计 布局分配合理 加上车辆的数量有限 所以城市的交通比较顺畅 近年来 江门市 的建设逐渐发展 商业学校建筑的扩大 不断地开拓道路 车辆的行驶范围已经越来越小 了 而位于市中心的地段 由于车辆众多 再加上历史条件所限制 整个道路交通状况日 益恶化 市中心是传统商住区 人口稠密 商业十分繁华 各类店铺林立 遍布大街小巷 科学合理的规划已然成为交通建设的一个难题 3 2 东湖交叉口的路面分析 图 3 1 东湖交叉口图 东湖交叉口 如图 3 1 地处蓬江区市中心内 在港口一路和跃进路的交界处 是密集 的商业区 也是整个蓬江区的重要交通渠道 周围包括商业区 居民区和学教育机构等 主要承接蓬江大桥 地段繁华 人口相对密集 距离次道不远亦设有红绿灯 一到上下班高 峰期便发生交通拥挤现象 路口边有百货商场和学校 人流密集 停车辆多 一般平面交 叉口直行车辆为 1800 2000 辆 小时即达到饱和 而转弯车辆为 1700 2100 辆 小时即到达 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 8 饱和 据数据调查显示 东湖路口中交通流接近饱和状态为 3600 辆 小时 其交通拥挤程 度极其严重 3 3 东湖路口交通拥堵分析 1 机动车辆保有量高速增加 统计数据表明 2007年以来 随着经济实力的增长和市民消费水平的不断提高 市区 机动车 不含摩托车 保有量基本翻了一翻 而在市中心道路网基本保持不变 公交车道 路的需求也日益增加 行车道路非常少 并且不能再拓建 必然要出现交通拥堵 2 交叉口分配布局存在缺陷 交叉口呈Y型 属于通车能力比较困难的类型 左转车道和直右车道各两条 并且距 离较远 所以只有设立左转弯等待区 容易受到非机动车和行人的影响 另外周围存在大 量的商业建筑 住宅区也无法搬迁 土地资源利用已达到极限 不能再拓展道路 在交叉 口设计中人行道与行车道混合不清 北面有东湖影院和东湖公园 人流量比较大 南面建 有学校 学生来往密集 并且可用停车场比较少 到附近购物游玩或是上下班的人群乘坐 的交通工具到处停放 影响正常的交通秩序 3 交通灯分布不合理 交通信号灯的信号周期长 增加许多不必要的等待时间 每个相位间的红绿灯分配不 合理 尤其是跃进路交叉口的红绿灯与东湖交叉口的红绿灯不连通 导致通过跃进路口到 达东湖路口的交通灯时要停车等待 增加停车时间 降低车辆通行能力 许多道路交叉口 的间距太小 有些还不足一百米 频繁的信号灯控制导致造成车辆损失时间加长 从而形 成机动车占用道路的现象剧增 4 人车混合通行的问题 没有设立专用的公交车道 车道间距太小 行人太多 交叉口的红灯等待排队时间太 长 东湖交叉路口造成堵塞最重要的原因就是人和车混合通行 因为路口位于商业和学校 繁华地区 还有电影院 人流量异常大 行人绿灯通行时间加长 导致车辆停车等待时间 变长 并且有一些行人不遵守交通规则 乱闯红灯 公共停车地方少 车辆乱摆放 给交 通造成许多不必要的麻烦 5 道路地理位置问题 交叉口位于江门市蓬江区中心南面承接蓬江大桥 另外两条车道各通向周边地区 是 车辆进出市区和周边郊区的重要路口 加上周边没有环城大道 连接蓬江的桥梁只有两条 其中一条是蓬江大桥 上下班高峰期来自蓬江大桥的车辆异常的多 所以导致东湖交叉口 拥挤 3 4 本章小结 本章通过对中国城市道路现状的理论和发生交通拥挤的原因进行分析 借鉴 分析了 整个江门市的交通状况 并且研究了东湖交叉口的车流量和周围建筑商业区的限制原因 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 9 综合了解到东湖交叉口的交通拥挤原因 最主要是人车混合 严重阻碍车辆的通行 而且 东湖路口的交通布局存在问题 交通信号灯周期过长 机动车的数量剧增引起的一系列交 通问题 通过对这些的分析 能够更好的针对问题 对症下药 设计出符合实际现状的交 叉口治理方案 正面解决东湖路口交通拥挤现状 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 10 第 4 章 东湖交叉口交通治理方案 4 1 交叉口通行能力的计算 4 1 1 通行能力的定义 通行能力俗称道路容量 指道路的某一断面在单位时间内所能通过的最大车辆数 1 4 1 2 交通专用名词解释 1 饱和流率 V C 指再一次有效的绿灯时间内 进口道或冲突点上连续车队能通过 停车线或冲突点的最大流量 单位 veh h 1 2 交通供给 TRANSPORT SUPPORT 指道路交通上的供给 包括道路需求 公共 设施 交通设施等 1 3 交通延误是指车辆在行驶过程中 由于受到驾驶员无法控制的或意外的其他车辆的 干扰或交通控制设施等的阻碍所损失的时间 1 4 交通管理是指利用先进技术 教导宣传和相关法律等手段 合理地协调道路交通中 的人 车 道之间的关系 使交通尽可能的通畅安全 4 1 3 道路通行能力的计算 城市交通有一个限定的承载能力 若低于这个限定的承载能力 那么机动车的速度会 相对适中 能减少拥堵所造成的时间损失 活动人群的通勤时间提高 反之 则机动车的 行驶速度会迅速降拥堵造成的时间损失会增加 整体效率会低下 通勤时间相对会降低 通行能力的计算基本分为两种 一是停车线法 另一个是冲突点法 冲突点法 以车辆通行发生冲突控制点 对车辆通过交通信号灯的实际状态分析 计 算车辆通车冲突点的信号交叉口的通行能力的一种方法 停车线法 以进入车道停车线处作为准线 通过该准线的车辆就明确表示为已经通过 该交叉口的计算方法 本论文用停车线法作为研究方法 1 信号灯交叉口的通行能力 当进入交叉口的车辆达到某种数量时 穿插通行有困难 需要在交叉口设置信号灯从 时间上能够将车流分开 以维持交通秩序 保证交通安全 我国目前使用的停车断面线通行能力计算流程如图 4 1 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 11 直行车道通行能力 左转车是否影 响对向车 折减对向直行通行能力 计算整个交叉口的通行能力 周期长 绿灯时间 启动延误 平均车头间距 计算进口I的通行能力 确定混合车道 左转车道 右转车道的影响 图 4 1 通行能力计算流程图 1 停车线断面 1 条直行车道的通行能力 4 1 1 3600 0 t g T h tt T C 式中 a 为折减系数 主要反应车辆通过路口的不均匀性及非机动车对机动车的干扰 一 般可取 0 9 T 为信号灯的周期 单位秒 tg 每个周期的绿灯时间 单位秒 t0 指一个周期内绿灯损失时间 即绿灯亮了以后 第 1 辆车从启动到通过停车线的损 失时间 单位秒 一般只算加速时间损失 不计反应时间和启动时间的损失 平均取 2 3s 0 t ht 进口道直行车通过停车线的车头间时距 s 观测表明 小客车通过停车线时的车头 时距由第一对车的 3 5s 减小至第 5 对车的 2 0s 以后稳定在 2 0s 载货汽车车流 第 1 对汽车的车头时距为 5 0s 第 5 对为 3 5s 之后稳定在 3 5s 混合车流车头时距通常为 2 6s 小汽车一般为 2 671s 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 12 2 左转车专用道的通行能力 4 2 Tt tt C l syg L 3600 式中 tyg 指在一个信号灯周期内 专用于左转车道的黄绿灯时间 9 单位秒 tl 指左转车通过停车断面线的车头间时距 单位秒 小汽车一般取值为 3 3s ts 指左转车从开车到通过停车准线的时间 单位秒 通常取 2 3s 3 直右行混合车道的通行能力 通过大量的数据观测表明 直行车道和右转车道混合行驶 右转车辆通过停车断面线 和直行车辆通过停车断面线的实际间隔大致上是一样的 并且此两个方向的车流只在通过 停车准线后进行分流 所以能够按一条直行道进行计算 即 4 3 TRT CC 4 左转车折减值得计算 周期长为 100 120s 的信号交叉口 当左转车流量小于表 1 中所列的值时 左转 maxL N 车基本不影响对向直行车道的通行能力 只有当左转车超过 即表中所列大型车为 maxL N 30 时 左转车流量超过 120 辆 小时 那么多通过一辆左转车 每条对向直行车道就少通 过一辆直行车 因此 增设左转专用车道 应对对向直行车道的通行能力进行折减 参数 如图表 4 2 折减公式为 4 4 max0LLA NCNC 式中 N0 对面方向直行的车道数 CL 指每个小时向左转的车辆数 单位为 pcu h 表 4 2 不影响直行车通行的左 右转车流量极限值 大车 小车1 92 83 74 65 57 38 2 NLmax142134120114109106104 NRmax196185165157150146143 2 无信号灯交叉口通行能力 无信号灯交叉口分为停车让行法和环形方式 主要道路上的车辆优先通过 通过路口 不用停车 属于连续流 转弯车让直行车先行 计算其通行能力分为理论通行能力和可能 通行能力 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 13 1 一条车道的理论通行能力 在规定的道路环境下 通过入口道每小时最大的车流量 叫作车道的理论通行能力 6 4 254 67 0 6 3 2 1000 2 vv l v N 5 式中 l 指计算小车的平均长度 通常设定为 4m v 为机动车的平均速度 单位为 km h 为机动车轮胎与地面的粘着系数 一般取值 0 7 2 一条车道的可能通行能力 可能通行能力是把理论通行能力乘上一系列的修正系数 使其更加接近道路的实际情 况 4 tspwc fffffNN 1 6 式中 fc为侧向净空修正系数 6 如图表 4 3 fw车道宽度修正系数 当行车道宽度大于或等于 3 66m 时 车道修正系数为 1 小 于 3 66m 时 按表 4 4 计算 6 fp为坡度修正系数 6 fs为行车视距修正系数 6 ft为沿途条件修正系数 东湖交叉口取值为 0 9 6 表 4 3 侧向净空修正系数 对于每边 3 或 4 车道 侧向净宽 m 00 30 60 91 21 6 1 7 5 修正系数fc0 870 890 920 930 940 950 96 表 4 4 车道宽度修正系数 车道宽度 m 2 533 544 555 56 fw0 50 7511 111 21 261 291 3 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 14 4 2 东湖交叉口总通行能力的计算 4 2 1 东湖交叉口的路面分析 路口分为 A B C 三个入口道 每一个入口道有四条车道 分别为 2 条左转专用道 2 条直右混合道 并且呈环岛形通车 每个入口道到达直行和左转弯时都要分别在 a b c 三个 停车路口等待通车 abc 为左转等待区 而两条右转车道在绿灯亮起时可以直接通车 A a B b C c 等路口停车的都视为视为左转车道 其余视为直右混合车道 并且右 转和左转的信号灯分隔开来 红线处为停车断面线 中间是环岛花坛 整个交叉口呈不规 则的 Y 型交叉口 通行能力比较低 如图 4 5 C a b A进口道 C进口道 B进口道 图 4 5 东湖交叉口道路平面图 4 2 2 各入口道的通行能力计算 数据对于下午 6 点钟下班高峰期而计算 1 A 入口道设计通行能力计算 A 入口道中绿灯左转时间是 68s 而黄灯时间为 5s 并且直右行绿灯时间为 88s 当直 行和右行绿灯时间剩下 18s 时左转绿灯亮起 行人绿灯时间为 40s 所以一个信号周期时 间为 128s 调查观测停车准线的在一个周期内通过的车辆的车类型进行统计可得 统计标 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 15 准为摩托车 2 辆当成 1 辆小车 因为拖挂车占有量几乎为 0 所以忽略不计 公交车属于 大型车 相当于 2 辆小车 所以 A 路口的大车 小车 2 8 1 A 入口直右行混合车道的通行能力 由公式 4 1 和 4 3 得 hpcu h tt T CC t g TAT 8371 671 2 3 288 128 3600 9 0 1 3600 0 2 A 入口左转专用车道通行能力 由公式 4 2 得 603 128 3600 3 3 3 273 3600 hpcu Tt tt CC l syg LAL 3 A 入口左转专用车道折减值 A 入口道对向直行车道有 2 条 并且大车 小车是 2 8 参照表 4 2 所以 由公式 4 4 可得 9381346032 max01 hpcu NCNC LALA 4 A 入口道的总通行能力 1004293826032837 1 hpcu CCCCC ARLTA 2 B 入口道通行能力计算 B 入口道中连接南面的蓬江大桥 左转绿灯通行时间为 61s 黄灯时间长为 3 秒 进 口道直右绿灯时间长 73s 而停车断面线的红灯时间长为 55 秒 所以 B 进口道的信号灯周 期长为 128s 在多个信号灯周期内观测得大车 小车大约是 1 9 公式计算方法同上 1 B 入口直右行混合车道通行能力 由公式 4 1 和 4 3 得 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 16 6951 671 2 3 273 128 3600 9 0 1 3600 0 hpcu h tt T CC t g TBT 2 B 入口左转专用车道通行能力 由公式 4 2 得 534 126 3600 3 3 3 2361 3600 hpcu Tt tt CC l syg LBL 3 B 入口道左转车折减值计算 由于大车 小车约等于 1 9 参照表 4 2 所以 140 则 maxL N 7881405342 max02 hpcu NCNC LALA 4 B 入口道总通行能力 883278825342695hpcuCB 3 C 入口道通行能力计算 C 入口道中行人红灯时间长为 72s 左转车道绿灯时间长 26s 行人绿灯时间长 56s 通过观测记录 大车与小车比例约为 1 9 信号灯周期为 128s 1 C 入口道直右混合车道通行能力 由公式 4 1 和 4 3 得 6861 671 2 3 272 128 3600 9 0 1 3600 0 hpcu h tt T CC t g TCT 2 C 入口道左转专用道通行能力 由公式 4 2 得 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 17 202 128 3600 3 3 3 226 3600 hpcu Tt tt CC l syg LCL 3 C 入口道左转折减值计算 因为大车 小车约等于 1 9 参照表 4 2 则 有 max 140 L N 1241402022 max03 hpcu NCNC LALA 4 C 入口道总通行能力 1528212422022686hpcuCC 4 东湖三岔口总通行能力 C 1004 883 1582 3469 pcu h 4 3 交叉口治理方案提议 缓解交叉口交通拥挤是一项系统性的工程 而不是解决其中的一项或者某一个问题就 能把全局问题解决了 牵一发而动全身 由于这一项措施可能到导致能外的问题出现 应 该全盘考虑解决办法 综合考虑多方面的影响因素 政策措施也要考虑到长期的效应 注 意宏观的结合 在堵的时候适当的疏 提高交叉口规划设计的科学性 借鉴我国城市道路 拥挤治理措施和案例 归纳提出几点东湖交叉口的治理方案 并且分析其优缺点 1 增加新道路 增加新道路能够提高东湖交叉口的通行能力 减少交通拥挤现象 更 好适合城市交通的需求 然而 由于东湖交叉口周边都是密集的高楼建筑 东湖影院门前 一大片空地用于停车 而百货大楼呈楼梯形状 能利用的空间已经没有了 靠近 B 进口道 的一排商铺也无空余的土地 所以中间岛型花坛占了一定的空间 若拆掉花坛重建增加道 路 在每个左转弯等待区新增一条通道 能够暂时提高道路通行能力 但是这样一来 车 辆的左转弯视觉度会改变 转弯的弧度减少 会导致机动车的行驶速度降下来 增加危险 度 另外 美观上与路口设计不和谐 原则上这个方案治标不治本 由于车辆的快速增长 时间一长将恢复以后拥挤状态 可能引起负面影响 刺激机动车的增长 2 修建人行天桥 治理拥挤现象 应该坚持 以人为本 城市交通管理模式 人是一座 城市的主体 而不是以车为主导型 车辆的增长是无穷无尽的 而行人的安全才是重中之 重 所以要理顺交通管理中人和车的协调关系 分析东湖交叉口造成交通拥挤的最主要原 因 实现人车分离 但是不能像漏水木桶一样 路口哪里有漏洞就往哪里规划设计 应该 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 18 符合科学性和实用性 这样才能对交通起疏导作用 避免交通量快速累聚 3 修建环城快道 在郊外修建一条环城高速 这样一来车辆不必进入市区 达到减轻 市区内的交通压力 并且在蓬江大桥周边修建多几条桥 减少东湖交叉口的车辆通过 但 是 相对成本比较高 环城高速快道绕过路程比较远 不符合驾驶人的经济要求 另外 来自东湖交叉口周边的车辆和人行的压力依然没有减少 附近的学校人流量比较大 还是 会造成交叉口的堵塞 所以方案的可行性较低 4 修建地下人行通道 修建地下人行道在外观上比较好 而且通行的能力较强 节省 行人过街的时间 但是修建地下通道成本相对比较高 对于东湖路口比较狭窄的路段来说 不实际 地下通道的高度可能会造成路面车辆的影响 尤其在排水系统方面比较困难 所 以方案的可行性也比较低 5 修建高架桥 修建高架桥是中国大部分城市缓解交通压力的有效方法 相当于增加 行车专用通道 在土地上有效地节省空间资源 但是面对东湖交叉口密集高楼地段 不适 宜建立高架桥 4 4 修建过街圆盘天桥方案 4 4 1 修建过街天桥的原因 东湖交叉口位于各高楼之中 周围是密集的居民区和商业区 修建高架桥则会对周围 居民和夜晚景观照明造成影响 并且影响美观 再者道路的宽度有限 修建高架桥上下坡 长度至少需要 200m 每车道宽 3m 高度至少 5m 不符合现状 路口优化程度已达到极 限 城区建筑已经根深蒂固 无法拆迁 一方面交通上的人车混杂造成车辆行车延误 降 低车辆的速度 另一方面行人穿行在车水马龙的道路中 也存在安全隐患 综合观测分析 实行人车分离是目前最优选择 能够长久提高车辆的通行能力 4 4 2 修建圆盘天桥的意义 过街圆盘天桥是当代社会中方便于路人行越道路的一种便捷安全的交通建筑 由于东 湖交叉口交通流量较大 行人稠密 停车频繁 所以需要修建圆盘天桥来贯通行人过街的 各个通道 圆盘天桥只限定行人通行 用来避免行人和行车在路口平面交融时的冲突 保障行人 安全的往来 并且提高桥下行车速度 减少交通事故的发生 重要是修建圆盘天桥可以实 现人车分离 避免人和车在通行中造成不必要的冲突 提高交通的安全性 东湖路口圆盘 天桥是跨越交叉到路口 通过廊道链接在一起 形成四通八达的空间行人交通道路 4 4 3 修建圆盘天桥的具体方案 1 设计原则 1 人行天桥应建设在交通拥堵繁忙的多街道处 并且行人相对密集的快速路 主干 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 19 路 次干路等道路段或者平面交叉口处 车流量很大 车头间距危及行人安全通过 一般 进口交叉口的小车流量为 2000pcu h 或以上 2 圆盘天桥的出入口应与附近环境协调 尤其是靠近 B 进口道的百货大楼和对面 的东湖影院 其周围都是密集的商业楼 而且建有学校 不能影响其外观效果和商业利益 更加不能阻碍车辆与行人的通行 3 圆盘天桥的设计应考虑到规划长久的横断面方面 规划合理 占地空间上应尽量 缩小 局限于东湖交叉口的道路宽 居民商业区已不能搬迁 所以道路不能继续拓展 4 修建圆盘天桥时 应对地下水位高低的影响 地下管线的安全处理 施工时对交 通通行情况以及周围环境 包括建筑 的影响等通过技术检测后计算出其效益方能开始施 工 由于东湖交叉口地段呈两边高 一边低的趋势 所以路段中间容易造成水流现象 2 基本设计 如图 4 6 为模拟圆盘桥东湖交叉口 C a b A进口道 C进口道 B进口道 区域1 区域2 区 域 3 图 4 6 模拟圆盘桥东湖交叉口平面图 1 东湖圆盘天桥应该采用梯道型的行走方式 梯道坡度以 1 2 1 2 5 为最合适 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 20 梯道高大约为 3m 设置平台长度大约等于 1 5m 而桥上防护栏高度大约为 1 1m 由于桥 下为机动车道 根据国家道路桥梁规定 天桥的高度应该设计为 4 5m 2 桥面及梯道踏步应采用比较轻质稳定的铺装材料 为了避免共振 舒缓行人过桥 时的不安全感 圆盘天桥上部结构竖向的自振频率大于 3Hz 8 3 外观上与周围建筑相协调 坡道下建一条绿色廊道 隔开车与行人的道 桥上照 明应该科学合理的建设 并且不影响桥下夜晚机动车的正常运行 4 修建梯道时 考虑到周边环境问题 由于区域 1 处设有学校 上下课期间行人通 行方向大致一样 而且距离 A 进口道不远处的体育场也设有横道人行天桥 连贯区域 1 和 区域 2 区域 1 道路狭窄 所以只设立一条楼梯道 区域 2 中有东湖影院和东湖公园 而 且设有公交车站 考虑到区域 2 中人流量比较大 土地资源比较充足 故建设两条人行梯 道 对于区域 3 傍边有百货大楼 可利用的空地少 并且多修人行梯道会影响其美观 所以只修一条人行梯道 5 撤销桥下的过街人行道的斑马线 禁止行人横穿马路 把以往行人过街的绿灯时 间时间加入到绿灯行车时间中 并且用绿带把马路分隔开来 4 5 建立绿波带 4 5 1 绿波带的定义 绿波带就是在指定的行车路上 当车速设定好之后 在这段路的两个信号灯之间 要 求信号控制机根据路段距离 把该车流所经过的各路口绿灯起始时间 做设当响应的调正 并且按照一定的周期 以确保该车流到达每个路口时 正好遇到 绿灯 这样减小车辆在 信号灯为红灯时停车和启动所损失的时间 4 5 2 绿波带的建立 对于东湖交叉口绿波带如图 4 7 绿波带的设立要求比较准确的控制两路口间的信号 灯时间 在一定的道路条件下 应该符合机动车的正常速度 减少其停顿的时间 但是机 动车的速度也要有所限制 在安全的前提下正常通行 在 A 入口道距离上一个信号灯跃进 路口的距离比较近 但是中途有一人行过街天桥 交叉口比较少 行人横穿马路的现象比 较少 所以能够设置一条绿波带 至于对于 B 入口道 由于距离上一个信号灯区域距离比 较远 而且中途的分岔口比较多 行人穿越马路的现象比较多 加上存在无信号灯的斑马 线 还连接着蓬江大桥 所以机动车的直行通行速度有限 考虑其通行的速度与时间比较 难控制 故不适宜设立绿波带 距离 C 入口道大约几百米处有一信号灯 据观测 连接 C 路口段的道路比较宽阔 但是临近东湖广场 停车时刻比较多 而且交叉口比较多 行 人斑马线设置在无信号灯的路段 掉头车辆允许的范围比较多 所以设立绿波带的效果不 会太明显 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 21 东湖交叉口 建设路口 东湖广 场路口 A入口绿波带 江华路口 4 7 交叉口的绿波带图 4 6 模拟下东湖交叉口通行能力计算 模拟计算情况同上 模拟计算情况同上 通过对东湖交叉口进行图形模拟 并且重新设置道路的行车线 规划个车流的方向 按照新的路线进行道路通行能力的计算 左转专用车道 左转专用车道 直右车道 右转专用车道 图 4 8 模拟入口车道 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 22 4 6 1 路面线路的规划 如图 4 8 的模拟入口车道 实现人车隔离 所以撤销行人的绿灯通行时间 延长直行 和右转的绿灯通行时间 没有行人的限制 直接在各个进口道最右边设立一条单独的快速 右转连续流通行车道 通过路口不用等待绿灯 无阻碍畅通车辆 并且与直右行道用实线 分开 表示之间不可越道行驶 防止事故发生 内面两条左转专用车道 一条直右车道 除了快速右转车道外 其余三条道进入交叉口时必须等待绿灯的放行 由于来自左转车辆 的影响 右转快速车道只设立一条 相对的左转通行时间不变 4 6 2 各进口道通行能力的计算 1 A 入口道通行能力计算 A 入口道撤销人行绿灯以后 直行道行车绿灯时间为行人的绿灯时间和原来车道绿灯 时间之和 即 128s 车辆在 A 入口停车线放行后进入左转弯等待区 即 a 区 机动车红灯 等待时间为 26s 左转绿灯为 68s 5s 的黄灯闪烁时间 所以一个信号周期为 154s 由于 没有行人道 最右边设置 1 条无信号灯直右通道连续流 车辆通过路口不用停车一直通过 呈随机到达 内面两条左转专用车道保持不变 另外一条直右车道 调查观测停车断面线的在一个周期内通过的车辆的车类型进行统计可得 统计标准为 摩托车 2 辆当成 1 辆小车 因为拖挂车占有量几乎为 0 所以忽略不计 公交车属于大型 车 相当于 2 辆小车 所以 A 路口的大车 小车 2 8 1 A 入口快速右转车道的理论通行能力 由于 0 7 根据我国研究资料推断 平均车速为 30km h 能顺利右转弯 由公式 4 5 得 1693 7 0254 3067 0 6 3 30 42 301000 254 67 0 6 3 2 1000 2 2 hpcu vv l v NA A 入口车道的可能通行能力 对于东湖交叉口 坡度和视距影响比较小 所以忽略不计 而每条车道宽度为 3m A 进口道的侧向净空为 0 参照表 4 2 和表 4 3 由公式 4 6 得 9949 075 0 87 0 1693 1 hpcu fffffNN tspwcA 2 A 入口直右车道通行能力 由公式 4 1 和 4 3 得 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 23 10111 671 2 3 2128 154 3600 9 0 1 3600 0 hpcu h tt T CC t g TA 3 A 入口左转专用车道通行能力 由公式 4 2 得 501 154 3600 3 3 3 273 3600 hpcu Tt tt CC l syg LAL 4 A 入口左转专用车道折减值 A 入口道对向直行车道有 2 条 并且大车 小车是 2 8 参照表 4 2 所以由公式 4 4 可得 hpcu NCNC LALA 7341345012 max0 1 5 A 入口道的总通行能力 1539273425011011994 1 hpcu CCCCC ARLTA 2 B 入口道通行能力计算 B 入口道中左转绿灯通行时间依旧为 61s 黄灯时间长为 3 秒 原来 B 进口道直右绿 灯时间长 73s 而停车断面线的红灯时间长为 55 秒 所以 B 入口道在模拟圆盘桥下的直车 道绿灯通行时间为 128s 信号灯周期等于 A 入口道左转绿灯和 B 进口道放行绿灯之和 即 196s 根据我国研究资料推断 平均车速为 30km h 在多个信号灯周期内观测得大车 小车大约是 1 9 公式计算方法同上 1 B 入口直右混合车道通行能力与 A 进口道的一样 直接右转通行 则 994 11 hpcuNN AB 2 B 入口直右混合车道通行能力 由公式 4 1 和 4 3 得 五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计 24 7951 671 2 3 2128 196 3600 9 0 1 3600 0 hpcu h tt T CC t g TBT 3 B 入口左转专用车道通行能力 由公式 4 2 得 343 196 3600