交通工程课程设计

1、交通工程课程设计任务书设计任务：某路口饱和年的交通整治方案资料整理；现状路口通行能力计算（机动车、非机动车）;饱和年的确定；饱和年交通组织方案；饱和年信号配时；饱和年路口分流渠化设计；路段上公交停靠站设计。设计依据1、路口现状几何尺寸，如图1所示；图1现状路口图2、路口历年机动车高峰小时交通量，如表1；历年机动车高峰小时流量表（单位：辆/小时）表1年份1994199519961997199819992000PHV2500259027102800289029803040年份2001200220032004200520062007PHV31303310350036103730386039803、2

2、007年路口机动车高峰小时流量、流向资料，如表2；表2（单位：辆/小时）小汽车出租车大客车中巴小货车摩托车自行车北进 口右转440002615810直行172002601908左转4000012924南进口右转410182149266218直行212000341960左转3200010220东进口右转520002824628直行274400863360左转44662101103902西进口右转740004618026直行35060010035628左转36000205824、现状路口的控制方式灯控路口（二相位），信号周期110秒，其中东西向绿灯各为60秒，南北向 绿灯为44秒。5、机动车流中，

3、小车占50%，大车占44%，拖挂车及通道车占6%。6、2008年时，东西向道路上拟开行15路、16路公共汽车，其中15路发车间隔 为2分钟，16路发车间隔为3分钟。设计内容一、资料整理:1） 按当量交通量换算2007年该路口流量流向表，如表3所示;表3（单位：辆/h）流 向小汽 车出租 车大客 车中 巴小货 车摩托 车当量合 计自行 车北进 口右转4400026158148.810直行17200260190347.28左转400001292964南进 口右转4101821492662865.618直行21200034196344.80左转32000102256.80东进 口右转52000282

4、46195.228直行274400863365500左转4466210110390803.22西进 口右转7400046180219.626直行350600100356658.428左转36000205891.22机动车当量合 计21423442662428864376.82）机动车交通量预测：根据路口历年机动车高峰小时交通量表，利用Excel绘出趋势线，如图2所示:图2历年机动车高峰小时流量趋势图趋势线为二次多项式 y=2.822（二-堕三）I72.36 （x-1993） +2440。以此模型计算机动车总量，并与观测所得的实际机动车总量对比，如表4所示:拟合的误差表表4年份199419951

5、9961997199819992000PHV2500259027102800289029803040拟合PHV2515.182596.012682.482774.592872.352975.753084.8拟合误差0.61%0.23%-1.02%-0.91%-0.61%-0.14%1.47%年份2001200220032004200520062007PHV3130331035003610373038603980拟合PHV3199.493319.823445.83577.423714.693857.64006.15拟合误差2.22%0.30%-1.55%-0.90%-0.41%-0.06%0.6

6、6%由上表知，拟合的误差不超过3%，误差非常小，可以以此模型来预测未来机动车总量。现状路口通行能力1）机动车通行能力该交叉口的每个进口道由两条机动车道组成，分别为直左车道和直右车道。按城市道路设计规范中的停车线法计算机动车能行能力。排队待行的第一辆车从起动到通过停车线的时间，不同车种混行时取2.3S， 车队通过停车线的间隔时间取3.26S；折减系数取0.8。灯控路口（二相位），信 号周期110秒，其中东西向绿灯各为60秒，南北向绿灯为44秒。直左车道中左 转车辆比例取20%。直行车道通行能力计算公式：二二3600（ 二 /：+1）：/T一条直行车道的设计通行能力（pcu/h）W信号周期绿灯时间

7、（s）T信号周期时间（s）二排队待行的第一辆车从起动到通过停车线的时间（s）；不同车种混行 时取2.3S:车队通过停车线的间隔时间（s）取3.26S折减系数取0.8直右车道通行能力：“二二直左车道通行能力：。疽上（1132，需要按照规范公式3.2.312折减。折减后通行能力为 930.2-2186.04-132）=822.12 （辆/h）。西进口：直行车道通行能力二=3600（ （60-2.3） /3.26+1） 0.8/110=489.58 （辆/h）。直右车道设计通行能力二匚=489.58 （辆/h）。直左车道设计通行能力L f （K./2） =489.58尺（1-0.5 E.2） =44

8、40.62 （辆/h）。西进口设计通行能力为。二.+匚_=930.2 （辆/h）。验算是否需要折减：设计左转交通量为0.2X930.2=186.04132，需要按照规范公式3.2.312 折减。折减后通行能力为930.2-2,（186.04-132）=822.12 （辆/h）。南进口设计通行能力二二3600（6-二/：+1）；/T。-取 60,则有直行车道通行能力二二3600（ （44-2.3） /3.26+1） 0.8/110=361.08 （辆 /h）。直右车道设计通行能力“=361.08 （辆/h）。直左车道设计通行能力匚_=C（1_/2） =361.08 132,需要按照规范公式3.2

9、.312 折减。折减后通行能力为 686.05-2X (137.21-132)=675.63 (辆/h)。北进口：直行车道通行能力二二3600( (44-2.3) /3.26+1八0.8/110=361.08 (辆/h)。直左车道设计通行能力二_二二(E/2) =361.08 尺(1-0.5 E. 2) =324.97 (辆/h)。北进口设计通行能力。如+匚_=686.05 (辆/h)。验算是否需要折减：设计左转交通量为0.2X686.05=137.21132,需要按照规范公式3.2.312 折减。折减后通行能力为 686.05-2X (137.21-132)=675.63 (辆/h)。因此，

10、交叉口通行能力为：C 总=(822.12+675.63)X2=2995.5 (辆/h)。2 )非机动车通行能力：一条自行车车道宽1m。不受平面交叉口影响时，一条自行车车道的路段可能 通行能力按下公式计算：村伸=3600画瓦/ 0 (平-0.5)(3-2* 2-1)式中 一一一条自行车车道的路段可能通行能力(veh/(hm)；连续车流通过观测断面的时间段(S)； 在 时间段内通过观测断面的自行车辆数(veh)；1 一一自行车车道路面宽度(m)。路段可能通行能力推荐值，有分隔设施时为2100veh/(hm)；无分隔设施时为1800veh/(h m)。不受平面交叉口影响一条自行车车道的路段设计通行能

11、力按下式计算:Nl缶,却的(&么2 2)式中Nb一条自行车车道的路段设计通行能力(veh/(ch m)；a b自行车道路的道路分类系数，见下表自行车道的道路分类系数道路分类快速路、主十路次十路、支路a b0.800.90受平面交叉影响一条自行车车道的路段设计通行能力，设有分隔设施时，推 荐值为10001200veh/(hm)；以路面标线划分机动车道与非机动车道时，推 荐值为 8001000veh/(h m)。由于此交叉口自行车交通量较小，所以采用推荐值的较小值800 veh /(hm)。3)交叉口信号配时现状(黄灯时间取3S)；此路口采用了二相位的信号控制，信号周期110秒，其中东西向绿灯为6

12、0 秒，南北向绿灯为44秒。交叉口现状相位图如图3所示:图3交叉口现状相位图如图交叉口现状流量流向如图4所示图4 交叉口现状流量流向图三、流量预测及饱和率的确定1）总量预测模型机动车：根据路口历年机动车高峰小时交通量表，利用Excel绘出趋势线（见图2）：趋势线为二次多项式y=2.822:丁+72.36x+2440据此预测未来机动车交通量如表6所示：表6预测交通量年份200820092010201120122013201420152016预测交通量416043204485465748345016520453985597机动车总量预测5800560054005200500048004600440

13、04200400020082009 2010 20112012 2013 2014 20152016年份图5 机动车总量预测非机动车流量预测：按年增长率的方法给出预测模型，如下图所示，取年增长率为5%，则非机 动车总量为：N=126X m非机动车总量预测表7年份200820092010201120122013201420152016预测交通量132.3138.9145.9153.2160.8168.9177.3186.2195.46非机动车总量预测200820092010 2011201220132014 20152016年份555555555098765432211111111 晨陷邮涵、部

14、椅届#图6 非机动车总量预测2）饱和年的预测将机动车辆通行能力作为某年实际交通量代入机动车总量预测公式中，反算 饱和年。公式为 2996=2.822（二-二3）一+72.36（x-1993）+2440反算知机动车辆通行能力在1999年达到饱和，而此时非机动车辆通行能力 远未达到饱和。3）机动车流量流向预测假设路口机动车流量流向比例不发生变化，故可根据饱和年的预测流量和现状流量流向比例，确定未来的流向流量。预测五年后的交通量，如表8所示，2012年机动车流量流向预测表8 （单位：辆/h）2012年机动车流量流向预测（总量4834）东进口直行左转右转总计流量6088882151711西进口直行左转

15、右转总计流量7281012421071南进口直行左转右转总计流量381639571401北进口直行左转右转总计流量384106164654图7 2012年交叉口流量流向图四、饱和年信号配时采用四相位。交叉口进口等效交通量计算公式：V=（Vs+0.5H+0.6L）/nVs交叉口进口实际交通量（辆/h）H公交车、货车车辆数（辆/h）L左转车辆数（辆/h）n进口有效车道数拖挂车及通道车占6%，以此作为公交车、货车。第一相位，放行东西方向的左转、除右转外其他禁行Q 东左二(888X0.6+888X0.06X0.5) /2=280 (辆/h)Q 西左二(101X0.6+101X0.06X0.5) /2=

16、32 (辆 /h)V1 = max ( 280, 32) = 280 (辆/h)第二相位，放行东西方向直行、除右转外其他禁行Q 东直=(608+608X0.06X0.5) /2=313 (辆/h)Q 西直=(728+728X0.06X0.5) /2=375 (辆/h)V2= max (313, 375) =375 (辆/h)第三相位，放行南北方向左转、除右转外其它禁行Q 南左二(63+63X0.6+63X0.06X0.5) /2=51.5 (辆/h)Q 北左二(106+106X0.6+106X0.06X0.5) /2=86 (辆/h)V3= max (51.5, 86) =86 (辆/h)第四

17、相位放行南北方向直行、除右转外其它禁行Q 南直=(381+381X0.06X0.5) /2=196 (辆/h)Q 北直=(384+384 X0.06X0.5) /2=198 (辆/h)V4 =max (196, 198) =198 (辆/h)故交叉口总的等效交通量为：Ve =V1+V2+V3+V4=280+375+86+198=939 (辆/h)周期长度、相位数、等效交通量之间有以下关系：T= 13330P/(1333-Ve)式中T周期时间(s)；P相位数；Ve等效交通量(辆/h).初设周期长T=13330*4/(1333-939)=135.3s , 一般周长取5的整数倍，故 取140s，取黄

18、灯时间为3s,则总的绿灯时间为G=140-4*3=128s，分配如下：第一相位绿灯时间为G1=128X (280/939)=38s第二相位绿灯时间为G2=128X (375/939)=51s第三相位绿灯时间为G3=128X (86/939)=12s第四相位绿灯时间为G4=128X (198/939)=27s2012年信号配时验算与确定按以上方法分配的绿灯时间是否能满足车辆放行要求，可用下式来检验:G=2.1x+3.7s式中G 某一相位车辆放行所需绿灯时间(s)；X周期内的来车数，可查表(见交通工程学256页)而得: 柏松流平均到达率Mi与周期内来车数xi关系表(置信度95%)：M1=280X

19、128/3600=10 x1 =15 G1=2.1X 14+3.7=35.2sM2=375X 128/3600=13.3 x2 =20 G2=45.7sM3=86X 128/3600=3.1x3=6 G3=16.3sM4 =198X128/3600=7.1 x4=12G4=28.9s需要的总绿灯时间为36+46+17+29=128s,与试算的绿灯时间吻合故而最终确定配时方案为：第一相位绿灯时间为G1=37s第二相位绿灯时间为G2=161*(386/1024)=49s第三相位绿灯时间为G3=161*(114/1024)=14s第四相位绿灯时间为G4=161*(209/1024)=28s饱和年信号

20、配时如图8所示：图8 2012年信号配时方案五、分流渠化可见，在2012年时，高峰小时交通量远远大于设计通行能力，而且在高峰时段一个信号周期内，交叉口各进口道各方向的交通量为：表9(单位：辆/h)2012年高峰时段一个信号周期内的流量流向预测东进口直行左转右转总计流量21.631.67.660.8西进口直行左转右转总计流量25.93.68.638.1南进口直行左转右转总计流量13.52.23449.7北进口直行左转右转总计流量13.63.85.823.2渠化方案为：东进口车道拓宽为4车道，左转专用车道2条，直行车道、右转专用车道各 一个。出口道拓宽为4车道，共有8条车道，每条车道宽3.25米。

21、西进口车道拓宽为4车道，直行车道2条，左转车道，右转车道各1条 西出口拓宽为4车道，共8车道，每条车道宽3.25米。南进口车道拓宽为4车道，2条直行车道，左转，右转车道各1条，出口车 道为4车道，共8车道。北进口车道拓宽为4车道，2条直行车道，左转、右转车道各1条，出口拓 宽为4车道，共8车道，每条车道宽3.25米。交叉口设计车速40km/h，转弯车速20km/h,右转车道渐变段长度Ld=30m， 减速所需长度Lb为20米。各进口等候车队长度以一个周期内因红灯受阻排队的直行车辆长度计算， 按照下公式计算：Ls=nXLnn一次红灯受阻的车辆Ln直行车辆车身长度，取6米n=CX(1-a)X/NC每条直行车道的通行能力右转车比例P该向红灯占周期长的比例N每小时周期数排队车辆数参数表表10进口CaP-N东进口3150.1250.62925.7西进口3150.2260.62925.7南进口1830.6840.77925.7北进口1830.250.77925.7东进口排队车辆为7辆，Ls=42米 西进口排队车辆为6辆，Ls=36米 南进口排队车辆为2辆，Ls=12米 北进口排队车辆为5辆，Ls=30米右转车道长度Lr=Ld+max（Lb，Ls） 故拓宽的右转车道长度如下表所示：右转车道长度表11 （单位：