交通设计3信控平面交叉口-时空间特征解读与-设计要点.pptx

东南大学SOUTHEAST UNIVERSITY第第3讲讲 信控平面交叉口信控平面交叉口 时空间特征解读与时空间特征解读与 设计要点设计要点课程名称课程名称交通设计交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计一、交叉口类型的一般分类一、交叉口类型的一般分类二、平面交叉口的空间特征二、平面交叉口的空间特征三、信控平面交叉口的时间特征三、信控平面交叉口的时间特征四、信控平面交叉口的放行规则四、信控平面交叉口的放行规则五、信控平面交叉口的交通设计五、信控平面交叉口的交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计一、交叉口类型的一般分类一、交叉口类型的一般分类SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计城市道路交通规划设计规范SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计相交道路主干路次干路支路级（）级主干路AAA、EE次干路AAA、B、E支路级A、B、DB、C、D、F()级B、C、D、FA型型展宽信号控制展宽信号控制 B型型让路标志或停车标志让路标志或停车标志 C型型不设控制不设控制 D型型环行交叉环行交叉 E型型干路中心隔离带封闭、支路只准右转通行干路中心隔离带封闭、支路只准右转通行F型型不展宽及信号灯交叉口。不展宽及信号灯交叉口。上海城市道路平面交叉口规划与设计规程SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计二、平面交叉口的空间特征二、平面交叉口的空间特征SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计传统传统由机动车停车线断面围成的区域由机动车停车线断面围成的区域比较合理比较合理当车辆接近交叉口时，车辆在车速降低的同时，开始变更车当车辆接近交叉口时，车辆在车速降低的同时，开始变更车道，寻求自己通过交叉口时的目标车道。道，寻求自己通过交叉口时的目标车道。将交叉口空间限定在交叉口进出口道展宽起始位置内的区域将交叉口空间限定在交叉口进出口道展宽起始位置内的区域交叉口空间的限定交叉口空间的限定SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计u交叉口功能区交叉口功能区 机动车进入交叉口要进行一系列复杂的操作：反应、减速、排队等待、转机动车进入交叉口要进行一系列复杂的操作：反应、减速、排队等待、转向或穿越、加速等等，功能区则是实施这一系列复杂操作的区域，或者说是向或穿越、加速等等，功能区则是实施这一系列复杂操作的区域，或者说是交叉口对其相交道路的交叉口对其相交道路的影响区域范围。影响区域范围。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计三、信控平面交叉口的时间特征三、信控平面交叉口的时间特征SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计四、信控平面交叉口的放行规则四、信控平面交叉口的放行规则SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计机动车与非机动车放行方法的组合机动车与非机动车放行方法的组合二、平交路口机动车左转弯放行方法二、平交路口机动车左转弯放行方法一、平交路口非机动车放行方法一、平交路口非机动车放行方法SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 综合考虑机动车、非机动车、行人通过路口时的通行权、先综合考虑机动车、非机动车、行人通过路口时的通行权、先行权、占用权要求，平交路口非机动车放行方法有：行权、占用权要求，平交路口非机动车放行方法有：1.时间分离法时间分离法2.空间分离法空间分离法3.时空分离法时空分离法4.综合放行法综合放行法 放行方法的确定关键是路口交通流量中放行方法的确定关键是路口交通流量中自行车含量自行车含量的大小。的大小。一个城市中最好一个城市中最好只选一种放行方法只选一种放行方法，最多不宜超过两种。，最多不宜超过两种。一、平交路口非机动车放行方法一、平交路口非机动车放行方法SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 确定了路口的放行方法后，必须在确定了路口的放行方法后，必须在标线、信号、标线、信号、标志标志明确表现出路权。明确表现出路权。交通标线显示通过路口时应该行驶交通标线显示通过路口时应该行驶(走走)或等待的或等待的空间空间交通信号显示了通过路口的交通信号显示了通过路口的时间时间 特别是左转弯的机动车和非机动车，一定要停在标特别是左转弯的机动车和非机动车，一定要停在标线标示该停的空间范围内，线标示该停的空间范围内，“抬头看信号，低头看车抬头看信号，低头看车道，停车不挡道道，停车不挡道”SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计在信号周期时间内拿出一个专有相位放行行人和自行车在信号周期时间内拿出一个专有相位放行行人和自行车1、时间分离法、时间分离法此法起源于日本，适用条件：当对角线上行人过街时间此法起源于日本，适用条件：当对角线上行人过街时间3030秒，秒，流量：流量：行人大行人大 机动车中机动车中 自行车小自行车小SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计山东威海市采用这种放行方法，效果较好。山东威海市采用这种放行方法，效果较好。上海市在淮海路上三个路口进行这种放行方法试验，由于上海市在淮海路上三个路口进行这种放行方法试验，由于自行车含量高，在行人相位中放不空路口内各方向上的自行车，自行车含量高，在行人相位中放不空路口内各方向上的自行车，致使路口内秩序较乱，路口通行能力下降了致使路口内秩序较乱，路口通行能力下降了20左右。在试验左右。在试验了一年后，这种放行方法正式撤销。了一年后，这种放行方法正式撤销。2000年，北京市在月坛北街首汽路口进行这种放行方法年，北京市在月坛北街首汽路口进行这种放行方法试验，由于路口大、自行车含量高，在行人相位中不同流向的试验，由于路口大、自行车含量高，在行人相位中不同流向的自行车交叉冲突严重，不仅影响了路口顺序，而且降低了路口自行车交叉冲突严重，不仅影响了路口顺序，而且降低了路口通行能力。通行能力。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 让非机动车按机动车相位走，只设机动车让非机动车按机动车相位走，只设机动车信号灯和行人信号灯。信号灯和行人信号灯。2、空间分离法、空间分离法 这种方法适用于路口面积大，非机动车与这种方法适用于路口面积大，非机动车与机动车流量大的路口。在我国昆明、太原、上机动车流量大的路口。在我国昆明、太原、上海等城市采用这种放行方法，效果很好。海等城市采用这种放行方法，效果很好。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 为了减少左转弯非机动车对机动车流的影响，在为了减少左转弯非机动车对机动车流的影响，在路口中间划定路口中间划定块面积为非机动禁驶区，左转非机块面积为非机动禁驶区，左转非机动车在区外二次停车待驶，让直行机动车先通过。动车在区外二次停车待驶，让直行机动车先通过。3、时空分离法、时空分离法 北京、成都、南京北京、成都、南京 比较适合用于两相位信号、路口面积大、机动车比较适合用于两相位信号、路口面积大、机动车流量大、非机动车流量大的路口。流量大、非机动车流量大的路口。要求左转弯非机动车流量不宜太大，以免堵死路口要求左转弯非机动车流量不宜太大，以免堵死路口出口引起路口内秩序混乱。出口引起路口内秩序混乱。因此在使用过程中，要注意加强警力进行管理。因此在使用过程中，要注意加强警力进行管理。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计北京SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计成都SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计南京SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 以上几种放行方法对路口线型、几何形状、面以上几种放行方法对路口线型、几何形状、面积大小，信号相位设置均提出具体要求，在实际道路积大小，信号相位设置均提出具体要求，在实际道路条件中，很少有非常标准、规范的路口符合具体的应条件中，很少有非常标准、规范的路口符合具体的应用条件。用条件。因此可以把几种放行方法综合运用，形成因此可以把几种放行方法综合运用，形成种放种放行规则。行规则。4、综合放行法、综合放行法SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 在常规两相位信号放行的路口，由于绿灯时直在常规两相位信号放行的路口，由于绿灯时直行和左转的机动车都有行和左转的机动车都有通行权通行权，但左转车没有，但左转车没有先行先行权，权，需要给对向直行车让行。需要给对向直行车让行。二、平交路口机动车左转弯放行方法二、平交路口机动车左转弯放行方法v因此有必要进行路口内左转弯待转区渠化，来明确因此有必要进行路口内左转弯待转区渠化，来明确左转弯机动车在通过路口停止线后的路口内左转弯机动车在通过路口停止线后的路口内占用权占用权和直行机动车和直行机动车先行权先行权。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计左转弯待转区左转弯待转区的作用是用路口空间面积来换取的作用是用路口空间面积来换取机动车通过路口的绿灯时间。机动车通过路口的绿灯时间。v此时左转相位的信号配时基准已从停止线提高到路口内此时左转相位的信号配时基准已从停止线提高到路口内冲突点上，能够减少信号绿灯损失时间冲突点上，能够减少信号绿灯损失时间对高架立交桥下，可施划多条对高架立交桥下，可施划多条左转弯待转区左转弯待转区。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计v按此种方式放行时必须注意两个问题：按此种方式放行时必须注意两个问题：放行的相序一定得是先放直行后放左转放行的相序一定得是先放直行后放左转在左转弯待转区正对的路口出口方向一在左转弯待转区正对的路口出口方向一定要设置左转弯信号灯，避免左转车辆提定要设置左转弯信号灯，避免左转车辆提前进入路口后看不见自己流向的信号灯。前进入路口后看不见自己流向的信号灯。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计五、信控平面交叉口的交通设计五、信控平面交叉口的交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 信号交叉口交通设计包括信号交叉口交通设计包括交通空间设计交通空间设计和和信号信号控制方案设计控制方案设计。交叉口交通设计是根据交叉口几何条件、交通交叉口交通设计是根据交叉口几何条件、交通流状况以及周围的环境等，确定交叉口各种交通流流状况以及周围的环境等，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运行安全、有序，交叉口的时间和空间资源得到充分的利用。分的利用。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计合理分配交叉口内有限的空间资源，并坚持协调和平衡的合理分配交叉口内有限的空间资源，并坚持协调和平衡的原则；原则；适应不同交通流的运行特性；适应不同交通流的运行特性；尽可能的减少或消除交通流运行过程中在空间上的瓶颈；尽可能的减少或消除交通流运行过程中在空间上的瓶颈；明确不同交通流的运行轨迹；明确不同交通流的运行轨迹；坚持分流思想，降低不同交通流之间的干扰；坚持分流思想，降低不同交通流之间的干扰；空间设计与信号配时相结合，进行时空综合优化。空间设计与信号配时相结合，进行时空综合优化。交叉口设计原则交叉口设计原则SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计交叉口设计优化目标交叉口设计优化目标交叉口综合效益函数交叉口综合效益函数M i-交叉口效益影响因素交叉口效益影响因素 Ai-i的效益值的效益值 ai-i的对应权重的对应权重 Ti-i的效益因子的效益因子SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 优化目标函数优化目标函数:约束条件为满足交叉口混合交通流的行驶要求。约束条件为满足交叉口混合交通流的行驶要求。C-交叉口建设或改造总费用交叉口建设或改造总费用Ci-对应对应Ai的建设或改造总费用。的建设或改造总费用。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计Step4:对车道宽度及其他几何尺寸确定和初始的空间渠化Step1:交叉口几何条件的测量、交通流量与延误的观测、交叉口信号控制方式的解读Step2:对几何条件的定性判断与流量、延误数据的定量评价Step3:对车道功能划分的初步判断（车道承担的流向与车道数）Step5:信号控制方案的确定Step6:对空间与时间设计进行综合协调评价Step7:不断调整、迭代形成时空资源综合优化方案