交通管理与控制课程设计报告.doc

交通管理与控制课程设计

《交通管理与控制》课程设计
---------十字交叉口信号配时优化设计

姓名：吴明健
专业：交通工程
班级：交通1321
学号：130242109

1基础资料收集
1.1道路几何条件调查
交叉口现状图（要求使用AUTOCAD画出）。例：

滏河大街与和平路交叉口几何条件调查表
项目
单位
进出口方向
东
西
南
北
进口
出口
进口
出口
进口
出口
进口
出口
道路等级

支路
支路
主干路
主干路
断面形式

三块板
三块板
四块板
四块板
设计车速

25
25
50
50
路幅宽度

31
31
45
45
车道数

2
2
2
2
4
4
4
4
单车道宽

3
3
3
3
3
3
3
3
车道功能划分

直、右、直左

直右、直左

2直、直右、左

2直、直右、左

非机动车道宽

1.5
1.5
3
3
人行道宽

5
5
3
3
1.2交通条件调查
（1）交通量调查
高峰小时流量表
进口
机动车
自行车
行人
东
左
204
20
----
直
232
716
11
右
228
195
----
西
左
135
73
----
直
234
625
38
右
101
99
----
南
左
57
94
----
直
690
576
26
右
142
99
----
北
左
56
170
----
直
668
781
38
右
98
85
----
合计

2845
3533
113
（2）交叉口交通控制状况调查
相位数:3; 信号周期:157s;

（3）现状评价分析
交叉口现状评价结果表
进口
通行能力
饱和度
延误
排队长度
东

直左
344
0.79
95.6
67
直
514
0.60
59.1
101
右
498
0.61
58.6
98
西
直左
368
0.75
64.54
72
直右
514
0.51
39.1
101
南
左
143
0.53
50.45
28
直
634
0.87
58.5
124
直右
581
0.96
74
114
北
左
143
0.39
41.32
28
直
634
0.63
42.5
124
直右
590
0.62
41.84
116
合计/均值

4963
0.66
56.87
----
1.3交叉口问题分析
（1） 非机动车道狭窄，而非机动车车流量又很大，导致非机动车越过停止线等待信号并在路口大量冗积，严重影响机动车右转；
（2） 西进口处机动车道只有两条，分别为直行左转合用车道和直行右转合用车道，直行右转合用车道上直行车等待信号灯时会影响后方右转车辆；
（3） 直行车辆和左转车辆会受对向直行和左转车辆的影响，从而滞留在交叉口内，影响通行效率。
2交叉口概略设计
2.1问题对策及概略设计
（1）机动车道设计（要求使用AUTOCAD画出）
东西南北车道均为3米，非机动车道均为3米，具体见图。
（2）非机动车道设计方案
南北不变，西进口到处将非机动车道由原来的1.5米扩建至3米。
（3） 信号控制方案
具体计算过程及方案结果如下。
2.2信号配时初步检验
流量比总和Y是否满足<0.9：方案一不满足，方案二满足。
3详细设计
3.1进出口道设计
东西南北车道均为3米，非机动车道均为3米，具体见图。

3.2信号控制方案

4设计方案评价
交叉口设计方案评价表
进口
通行能力
饱和度
延误
排队长度
东
左
471
0.43
35.9
94
直
501
0.28
33.1
100
直右
439
0.73
36.95
87
西
左
471
0.29
33
94
直
501
0.28
31.3
100
直右
456
0.43
35.9
91
南
左
74
0.77
91
15
直
491
0.84
54.35
98
直右
460
0.91
64.55
92
北
左
69
0.81
101.7
14
直
491
0.82
52.6
98
直右
466
0.78
49.9
93
合计/均值

（合计值）
（均值）
（均值）
----
对设计方案进行总结。
5. 设计总结
本次交叉口优化经过两次设计方案并试算，方案一为，南北两相位，东西两相位，并把东西方向进口车道拓宽为一个左转专用道，一个直行车道和一个直行右转专用车道。方案二为，南北一相位，东西两相位，并把东西方向进口车道拓宽为一个左转专用道，一个直行车道和一个直行右转专用车道。
结果发现第一次试算后Y>0.9,故第一个方案不成功。经过第二个方案并试算后Y<0.9，故方案二合理，具体计算过程如下（第一次试算略）：
初设C=120s，相位数j=3，相位损失时间Ls=3s，总损失时间为L=9s，总有效绿灯时间Ge=111s，平均每相位有效绿灯时间ge=111/3=37s，绿信比λ=ge/C=0.31.方案一和方案二总结见附表。
西进口：
（1）直行：， ，
直行车饱和流量：
（2） 左转：有专用相位
（3）直右：

左：，，，设计饱和流量：1519，流量比
直：，，，设计饱和流量：1617，流量比
直右：，，，设计饱和流量：1471，流量比

东进口：
（1）直行：， ，
直行车饱和流量：
（2）左转：有专用相位
（3）直右：

左：，，，设计饱和流量：1519，流量比
直：，，，设计饱和流量：1617，流量比
直右：，，，设计饱和流量：1416，流量比
南进口：
（1）直行：， ，

直行车饱和流量：
（2）左转：无专用相位

（3）直右：

左：，，，设计饱和流量： 238，流量比
直：，，，设计饱和流量：1584，流量比
直右：，，，设计饱和流量：1483，流量比
北进口：
（1）直行：， ，
直行车饱和流量：
（2）左转：无专用相位

（3）直右：

左：，，，设计饱和流量： 223，流量比
直：，，，设计饱和流量：1584，流量比
直右：，，，设计饱和流量：1503，流量比
4.3信号配时评价
车道通行能力计算：
1） 直行车道通行能力
2） 左转车道通行能力
⑴有左转专用相位时：
⑵无左转专用相位时：
3） 右转车道通行能力
⑴有专用相位时：
⑵无专用相位时：
4） 直左合用车道通行能力

饱和度计算
各车道饱和度是各车道实际到达交通量与该车道通行能力之比，即：

服务水平评估
信号交叉口设计与交通信号配时的服务水平，根据计算的平均信号控制延误确定。用作交叉口服务水平评价的延误是15min分析期间的平均每辆车信号控制延误。延误的估算方法如下：
1） 各车道延误可用下式估算：

式中：——各车道每车平均信控延误，；
——均匀延误，即车辆均匀到达产生所产生的延误，；
——随机附加延误，即车辆随机到达并引起超饱和周期所产生的随机附加延误，；
——初始排队附加延误，即在延误分析期初停有一时段留下积余车辆的初始排队使后后续车辆经受的附加延误，。
2）对于现有交叉口做延误评价时应考虑初始排队的延误，即按式(3.31)计算。
对于，按下式计算：

——饱和延误，，可用下式表示：

——不饱和延误，，可用下式表示：

——在中积余车辆的持续时间，h,可用下式表示

——分析期初始积余车辆，辆，需实测；
——绿灯期车流到达率校正系数，按下式计算：

对于，按下式计算：

对于，按下式计算：

3）各进口道的平均信控延误，按该进口道中各车道延误的加权平均数估算：

式中：——进口道A的平均信控延误，
——进口道A中第车道的平均信控延误，
——进口道A中第车道的小时交通量换算为其中高峰15min交通流率，辆/15min。

4） 整个交叉口的平均信控延误，按该交叉口中各进口道的延误的加权数计算：
式中：——交叉口每车的平均信控延误，
——进口道A的高峰15min交通流率，辆/15min。
服务水平
每车平均信控延误数值与信号交叉口服务水平的对应关系如表4.7。
表4.7 延误—服务水平
服务水平
每车信控延误（s）
服务水平
每车信控延误（s）
A
≤10
D
36~55
B
11~12
E
56~80
C
21~35
F
>80

根据以上公式，信号配时评价计算结果如表4.8
表4.8 信号配时评价表

通行能力
饱和度
均匀延误
随机延误
车道信控延误
进口道信控延误
交叉口信控延误
交叉口服务水平
西进口
直行
501
0.28
31.3
1.8
33.1
34.2
49.3
D
左转
471
0.29
31.4
1.6
33
直右
456
0.43
33
2.9
35.9
东进口
直行
501
0.28
31.3
1.8
33.1
35.8
左转
471
0.43
33
2.9
35.9
直右
439
0.73
36.9
0.05
36.95
北进口
直行
491
0.82
38
14.6
52.6
54.8
左转
69
0.81
38
63.7
1017
直右
466
0.78
37.7
12.15
49.9
南进口
直行
491
0.84
38.6
15.75
54.35
61.5
左转
74
0.77
37.5
53.5
91
直右
460
0.91
39.8
24.75
64.55

最佳周期时长：
总有效绿灯时间：
各相位有效绿灯时间：
第一相位：
第二相位：
第三相位：
各相位绿信比：

各相位显示绿灯时间：

最短绿灯时间：
东西：
南北：

- 11 -

目录

1.基础资料收集 1
1.1道路几何条件调查 1
1.2交通条件调查 2
1.3交叉口问题分析 4
2.交叉口概略设计 4
2.1问题对策及概略设计 4
2.2信号配时初步检验 4
3.详细设计 4
3.1进出口道设计 4
3.2信号控制方案 5
4.设计方案评价 6
5.设计总结 7
6.信号配时评价 9
7.附表