城市道路信号交叉口通行能力分析.docx

摘 要交叉口的交通流密度过大，论文共分为五个部分，第一部分概述研究背景、研究意义及国内外通行能力研究概况；第二部分概括信号交叉口分类、服务水平分析、运行分析、通行能力研究方法以及影响信号交叉口通行能力的因素；第三部分以*市某信号交叉口为例，进行交通调查，计算交叉口的通行能力，分析交叉口的运行状况；第四部分针对目前我国城市信号交叉口的总体特性，分析提高信号交叉口通行能力的对策；第五部分总结全文。关键词：城市道路；信号交叉口；通行能力AbstractSignalized intersection is the important component of the urban road. It connects urban road up a road network, and its capacity directly affect the running efficiency of the urban road. Urban road will not work normally if the traffic congestion or jam happened to the signal intersection when the traffic flow desity of the intersection is too large. To improve the traffic capacity and reduce parking and delaying in the intersection are the goals of urban road traffic. For reason above, the signal intersection is studied as a research object, and the traffic capacity of intersection is explored. The running status of the signal intersectionis analyzed in this paper.This paper is divided into five parts. The first part summarizes the research background, the research significance and the domestic and foreign general capacity; The second part summarizes signal intersection classification, the service level analysis, operation analysis, capacity and influence factors of the Signalized intersection traffic capacity; The third part takes a signal intersection in Jinzhou. As an example, surveys the volume of traffic, calculates the capacity of signal intersection, analysis the status of the intersection; On the basis of the general characteristics of the urban road intersection, a number of countermeasures to improve signal intersection traffic capacity are analyzed in the forth part of paper; The fifth part summarizes the whole reserchers of the paper.Key words：Urban road；Signal intersection；Capacity目 录第1章 绪 论11.1 研究背景11.2 研究意义21.3 国内外研究现状31.3.1 国外研究现状31.3.2 国内研究现状4第2章 城市道路信号交叉口通行能力分析72.1 信号交叉口分类72.2 信号交叉口的服务水平分析82.2.1 影响信号交叉口服务水平的因素82.2.2 信号控制交叉口服务水平的评价方法82.2.3 信号交叉口的评价指标92.2.4 信号交叉口服务水平标准112.3 信号交叉口运行特性分析112.4 信号交叉口通行能力研究方法122.4.1 停车线法132.4.2 冲突点法152.4.3 城市道路设计规范计算方法162.4.4 我国公路通行能力手册方法172.4.5 美国HCM运行分析法172.4.6 现有方法评价192.5 影响信号交叉口通行能力的因素20第3章 锦州市信号交叉口通行能力实例及分析213.1 交通调查213.1.1 调查对象及要求213.1.2 调查内容223.1.3 数据采集233.2 实例分析253.2.1 实例计算253.2.2 提高信号交叉口通行能力的改进措施29第4章 提高城市道路信号交叉口通行能力的对策分析324.1 我国城市道路信号交叉口总体特性324.2 提高信号交叉口通行能力的对策334.3 提高信号交叉口通行能力的总体原则35第5章 结论36参考文献37致 谢39附 录40绪 论研究背景研究意义国内外研究现状国外研究现状国内研究现状城市道路信号交叉口通行能力分析信号交叉口分类信号交叉口的服务水平分析影响信号交叉口服务水平的因素信号控制交叉口服务水平的评价方法信号交叉口的评价指标2-12-2的车流量； （2-3） （2-4） （2-5）式中：信号交叉口服务水平标准表2.1信号交叉口服务水平标准信号交叉口运行特性分析信号交叉口通行能力研究方法停车线法3600/冲突点法 （2-12） （2-13）城市道路设计规范计算方法 （2-14）我国公路通行能力手册方法美国HCM运行分析法 （2-15）式中： （2-16）式中：或进口道的通行能力；或进口道的饱和流率；或进口道的绿信比。 （2-17） （2-18）式中：或进口道()比的总和；现有方法评价影响信号交叉口通行能力的因素某市信号交叉口通行能力实例及分析交通调查交通调查是指为了找出交通现象的特征性趋向，在道路系统的选定点或路段，收集和掌握车辆或行人运行状况的实际数据所进行的调查分析工作。调查对象及要求实地查勘详细查勘调查内容数据采集表3.1西进口调查数据时间间隔5min直行左转大（公）中小大（公）中小00-05min3930382105-10min3728452811-15min7639362416-20min5532591521-25min4822172126-30min6727253431-35min4930373936-40min3838174341-45min5745391746-50min37414131651-55min51037581156-60min59384627表3.2东进口调查数据时间间隔5min直行左转大（公）中小大（公）中小00-05min4536001005-10min334603411-15min5640111916-20min6351002321-25min3943002126-30min5342112131-35min4139212036-40min6641221841-45min5351132146-50min7357012751-55min3353002556-60min41570220表3.3南进口调查数据时间间隔5min直行左转大（公）中小大（公）中小00-05min214013405-10min2235111311-15min3141111516-20min216103621-25min2059101826-30min3264021031-35min207011536-40min0360102341-45min0255003846-50min2351202851-55min2258111856-60min31602225表3.4北进口调查数据时间间隔5min直行左转大（公）中小大（公）中小00-05min6572212005-10min8466201311-15min13996441416-20min6565201021-25min121099201026-30min8770001731-35min98101111736-40min11583322741-45min966800846-50min810110002551-55min101169311456-60min1113650013实例分析根据现有方法的对比分析，应运用美国HCM方法计算信号交叉口的通行能力，其余四种方法对数据的调查条件要求严格，需测量数据繁琐。实例计算根据美国HCM中的运行分析法，计算过程如下：表3.5锦州市路口的道路条件和相位设计交叉口：士英街解放路交叉口 地区类型：其它交通和道路条件进口坡度（%）重型车比例（%）调整停车道公共汽车高峰小时系数干扰行人流行人按钮到达类型有或无有或无最小配时西进口09.33无000.95-3东进口07.02无000.95-3南进口03.52无000.95-4北进口08.9无000.95-4坡度：+表示上坡，-表示下坡；：公共汽车停靠车站次h；最小配时：人行横道最短绿灯时间；重型s车：多于4个轮的车；PHF：高峰小时系数；：停放车次h；干扰行人流：相冲突的行人h；到达类型：类型1-5表3.6相位图解配时G=30sL=3sG=43sL=3sG=26sL=3sG=47sL=3s预周期或预感应PPPPP保护转弯 允许转弯.行人周期长度：146s表3.7交通量校正进口流向交通量（辆/h）高峰小时系数PHF流率（辆/h）车道组车道组的流率（辆/h）车道数N车道利用系数U校正流率v（辆/h）左、右转比例或西进口左转4610.9548548521.055101.00直行5970.9562862821.056600.0LT0.0RT东进口左转2660.95280280112801.00直行6940.9573173121.057670.0LT0.0RT南进口左转2460.95259259112591.00直行7100.9574774721.057850.0LT0.0RT北进口左转2340.95246246112461.00直行12420.951307130721.0513720.0LT0.0RT表3.8饱和流量校正车道组理想饱和流量车道数N车道宽重型车坡度停车公共汽车阻塞地区类型右转左转校正饱和流率S（辆/绿灯小时）进口车道组流向西进口190020.98511111113744 190020.98511111113744东进口 190010.98511111111872190020.98511111113744南进口 190010.98511111111872190020.98511111113744北进口 190010.98511111111872 190020.98511111113744表3.9通行能力分析车道组校正流率v（辆/h）饱和校正流率S（辆/绿灯小时）流量比v/s绿信比g/c车道组通行能力C（辆/小时）V/C比进口车道组流向西进口51037440.1360.1585920.89266037440.1760.30111270.586东进口28018720.1500.1582960.94676737440.2050.30111270.681南进口25918720.1380.1853460.74978537440.2100.27410260.765北进口24618720.1310.1853460.711137237440.3660.27410261.337周期长c= 134s 每周期损失时间 =12s 表3.10服务水平分析车道组第一项延误第二项延误总延误及服务水平进口车道组流向V/C比绿信比g/c周期长c（s）延误（s/辆）车道组通行能力（辆/h）延误绿波系数PF车道组延误（s/辆）车道组服务水平进口延误（s/辆）进口服务水平西进口0.8920.15814645.7957230.67176.46F54.29E0.5860.30114632.9111274.24137.15D东进口0.9460.15814646.2529642.19188.44F54.57E0.6810.30114634.1011278.10142.20E南进口0.7490.18514642.7834612.61155.35E52.05E0.7650.27414637.00102613.96150.96E北进口0.7110.18514642.433469.86152.29E264.21F1.3370.27414640.281026261.931302.21F提高信号交叉口通行能力的改进措施 （3-1）表3.11调整后通行能力分析车道组校正流率v（辆/h）饱和校正流率S（辆/绿灯小时）流量比v/s绿信比g/c车道组通行能力C（辆/小时）V/C比进口车道组流向西进口51037440.1360.1636100.83666037440.1760.2198200.805东进口28018720.1500.1633050.91876737440.2050.2198200.935南进口25918720.1380.1502810.92278537440.2100.39414750.532北进口24618720.1310.1502810.875137237440.3660.39414750.930表3.12调整后服务水平分析车道组第一项延误第二项延误总延误及服务水平进口车道组流向V/C比绿信比g/c周期长c（s）延误（s/辆）车道组通行能力（辆/h）延误绿波系数PF车道组延误（s/辆）车道组服务水平进口延误（s/辆）进口服务水平西进口0.8360.16314649.3161020.36169.67F65.20F0.8050.21914645.0282016.73161.75F东进口0.9180.16314650.0930533.81183.90F84.03F0.9350.21914646.6382037.45184.08F南进口0.9220.15014650.9828134.63185.61F44.46E0.5320.39414628.2514752.63130.88D北进口0.8750.15014650.5628125.98176.54F72.33F0.9300.39414635.24147536.34171.58F提高城市道路信号交叉口通行能力的对策分析我国城市道路信号交叉口总体特性提高信号交叉口通行能力的对策解决交叉口现存在的问题可通过平面交叉口交通组织优化设计这种方法，平面交叉口的交通组织优化设计就是要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，使交叉口内各交通流安全有序地运行，同时交叉口的时间和空间资源得到充分的利用。根据平面交叉口各种交通组织优化组织方法所采取措施的应用层面不同，可以将其分为宏观交通组织和微观交通组织两个层面。（1）平面交叉口宏观交通组织方法交叉口宏观交通组织主要是通过政策法规等措施对进入交叉口的交通量进行控制。当交通量达到饱和与过饱和的情况下，只通过微观交通组织无法解决交叉口交通拥堵的问题，必须对交通量进行宏观交通组织，才能改变交叉口的交通压力。宏观交通组织主要通过限制交通量的流向和交叉口的交通总量对交叉口进行控制的。根据交通特性的分析，可以利用优化方法以减少甚至消灭冲突点，即进行冲突点控制。冲突点控制的原则是：变随机冲突点为固定冲突点、变交叉冲突点为交织冲突点：减少冲突点个数，减少冲突点上的冲突次数，减少冲突点上的冲突能量，缩小冲突范围。对于信号交叉口，多采用空间分离和时间分离相结合的方法进行冲突点控制。冲突点的空间分离一般常采用交通渠化的方法，即对于同一平面上行驶的各种交通流，采取各种分离的措施，可使不同方向、不同类型或不同速度的交通流按所划分的车道“各行其道”，互不干扰。通过此方法，可以把随机冲突点固定下来，利用路口的导流带、导向线、导向车道以及停车线、人行横道等交通标线，缩小路口冲突范围，隔离不同车种、流向的交通流，把空间上冲突点的个数降至最低，为时间分离打好基础。冲突点的时间分离对空间渠化以后仍然无法消除的冲突点，可以采用信号控制的方式，在冲突点的通过时间上进行分离。通过时间分离冲突点可大大改善交叉口的通行秩序，提高其安全水平。（2）平面交叉口微观交通组织方法平面交叉口微观交通组织，也就是通常所说的交叉口交通渠化。交叉口的交通渠化是指在交叉口范围内，通过布设交通岛、交通标志和在路面上标线等方法，引导或强制不同流向的车辆和行人各行其道，将错综复杂的交通流引入指定的交通路经，这种交通分离措施称为交叉口的渠化。通过交叉口的渠化可以使交叉口的使用空间通行权的划分更加明确，减少各种类型的交通方式在交叉口的冲突，从而降低交叉口的事故率，提高了交叉口运行的安全性。一般信号交叉口的交通渠化主要从以下几个方面进行考虑：合理渠化左转弯导向车道根据各流向流量数据设置相应得导向车道，当左转交通量大于该进口方向总的交通流量15%时，应设置专用左转导向车道。在设置左转专用导向车道的同时应该根据交叉口条件合理调整中心护栏的位置，避免直行车道对着中心护栏的现象发生。两相位信号交叉口，对左转专用车道和直左混行车道应划分左转弯车辆的待驶区；多相位信号交叉口，对左转弯的车辆应通过设置导流线来规范行驶轨迹；对于先放直行车辆后放左转车辆的多相位信号交叉口，专用左转车道的前端可设置左弯待转区。合理渠化右转弯导向车道在交叉口线型宽度允许条件下，一般应设置右转专用车道，并根据右转弯车辆行驶轨迹，设置右转弯车辆的导流线，规范右转车辆的行驶路线。对于主要道路与次要道路相交的交叉口，应尽可能利用次要道路(不小于6m)开辟右转弯导流车道。根据交叉口非机动车流量及行驶秩序，渠化非机动车禁驶区和非机动车右转弯停止线；在交叉口非机动车流量较大时，经常会占用机动车的右转车道，严重干扰右转弯机动车行驶时，为了规范行驶秩序，可在进口方向设置非机动车隔离设施。合理规划公交停靠站的位置，尽量在交叉口的出口处50m以外设置港湾式停靠站，减小公交停靠及行人的上下车对交叉口的交通秩序的影响。完善各种指路、指示、禁令标志。提高信号交叉口通行能力的总体原则结论参考文献1 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谢本论文是在老师亲切关怀和悉心指导下完成的。老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深的感染和激励着我。从论文的选题到开题报告，从写作提纲到论文的最终完成，老师始终给予了我细心的指导和不懈的支持。在论文的写作过程中，老师不厌其烦的为我指出论文稿中的错误，严格把关，循循善诱，指导我们做数据的实地调查，讲解论文中疑难问题。陈老师深厚的理论基础、丰富的实践经验、严谨求实的治学态度，让我受益非浅。在论文完成之际，首先，我要感谢陈老师，老师作为我的导师和交通工程学课程老师，给予了我很多帮助和支持，老师，您辛苦了！再次，我还要感谢我所有的大学老师，不积跬步无以至千里，这次论文能够顺利完成，归功于各位老师的认真负责，是我能很好的正握专业知识，并在毕业论文中得以体现。谢谢老师们的辛勤栽培！最后，感谢我的同学，感谢我的亲人们！在此，谨向两年来给予我关心的良师益友和亲人们致以最诚挚的谢意!附 录