交叉口设计报告.docx

交通设计课程论文计划书

天河北路-五山路（第九段）交通设计

目录
1. 交通设计的目的 3
2. 交通设计的基本情况 3
2.1 设计地点示意 3
2.2 设计地点基本情况 4
3. 交通设计内容 4
3.1 断面形式及相应的宽度 4
3.1.1道路横断面形式优化设计 4
3.1.2机动车道宽设计 5
3.1.3人行道宽度设计 7
3.2 主要参数的取值及依据或原因 7
3.2.1进口道车道数设计 7
3.2.2 进口道展宽长度设计 7
3.3 交通信号控制方案 8
3.3.1设置交通信号控制的利弊 8

3.3.2 是否该设置信号灯 8
3.3.4交叉口的相位图 9
3.3.4进行行车周期时长计算 9
3.3.5计算行人过街相位时长 10
3.4 路段其他设计项目 10
3.4.1慢行交通行人过街无障碍设施设计 10
3.4.2地标线设计 10
3.4.5港湾式公交车站设计 11
3,4.6 Taxi临时停靠点设计 11
4. 改善设计的评价结果 12
4.1 路段现状交通仿真结果 12
4.2 路段重新设计后交通仿真结果 13
4.3 综合评价与分析 13
5. 参考文献 13

1. 交通设计的目的
交通设计是实现交通设施最佳建设的重要一环，它与交通设施设计犹如建筑设计与结构设计的关系，一定意义上前者起统帅作用。
交通设计的目的：
主要面向交通系统特征与问题，基于城市与交通规划的理念和成果，对现有和未来建设的交通系统及其设施加以优化设计，寻求最佳改善交通的方案，最佳地确定交通系统的时间和空间及建设与管理要素，具有中微观性质。；

2. 交通设计的基本情况
2.1 设计地点示意
设计地点为师大后门红绿灯，天河北五山路相交路段。（如图1-1所示）

图1-1 师大后门红绿灯，天河北五山路相交路段示意图
其中，红色区域为车流量等信息调查者所在的调查点；黄色区域为车辆排队长度测量段；蓝色的图示表示两个断面的车速测量处。
2.2 设计地点基本情况
在该路段，整体交通运行基本平稳,晚高峰交通运行状况恶化趋势明显。随意停车、机非混行、机动车占用人行道现象时有发生，部分标志标线表意不明确，行人不顾信号控制，时而出现“中国式”过马路。总体而言，该路段交通通行水平一般，有比较大的提升空间。
3. 交通设计内容
交通设计涉及道路、交通设施、交通标志标线、交通环境等综合交通系统中的各个方面，范围相当广泛，主要有
3.1 断面形式及相应的宽度
3.1.1道路横断面形式优化设计
城市道路横断面设计是道路交通设计重要内容，不仅关系到不同等级道路的基本功能，还直接影响到通行效率和安全性。城市道路横断面组成要素通常包括：机动车道、非机动车道、人行道、中央分隔带、机(机动车)非(非机动车)分隔带、路缘带、绿化带。当可以停车时还包括临时停车带等，其基本形式有：一块板、两块板、三块板和四块板。设计选择依据为表3-1。

表3-1 各种断面形式的特点和适用情况
以天河北五山路为例，天河北五山路是一条单行主干道，由于有4条车道分担车流量，所以整体车辆运行的交通压力不大。而天河北路属于商业区和写字楼区，早高峰和晚高峰有很大的行人上班通行需求。平时作为商业区，也有比较大的人流量。故根据各种断面形式的特点和适用情况表判断，应该选择三块板作为该路段的横断面。（如图3-1所示）

图3-1 天河北五山横断面设计图

3.1.2机动车道宽设计
机动车道宽度由机动车道数和单车道宽度决定。对于新建城市道路，机动车道数由规划年设计小时交通量、设计通行能力、道路红线决定；对于改建道路，机动车道数 可由规划年设计小时交通量、现状交通运行状况、道路红线、改建工程量等决定。
对于具体的道路宽度参数设计可参考表3-2里的推荐数值。

表3-2 道路路段车道合理宽度推荐值（单位：m）
另还附有一份注意事项：
² 四车道以上的双向车道内侧车道增加0.15-0.25m的安全距离；
² 当设有非隔离设施时，外侧车道增加0.25m安全距离；
² 当大车混入率超过15%时，应将车道宽度增加1-2档（0.1-0.2m）；
² 当大车混入率超过30%时，应将车道宽度增加2-3档（0.2-0.3m）；
² 对于中心城区交通量大且条件受限的区域，建议采用低限值；
² 对于外围组团间连接道路或主城区与组团间通道，建议采用高限值。
该路段的平均车速据调查可知，应该为40km/h。故可在40-50km/h的档位选择相应的数值。下面将会举两个选值得例子：
以天河北五山路断面A为例，天河北五山路断面A为城市主干道，平均车速为40 km/h。故车道宽应取3.0-3.4m之间。由于该路段红线宽度较窄，所以4条道的初值选择其下限3m。由于注2要求当设有非隔离设施时，外侧车道增加0.25m安全距离。根据车流量调查数据算得该路段平均大车混入率为10.9%，故无需调整车道宽度。综合以上车道宽度设置如图3-2所示。

图3-2 天河北五山断面A车道宽度设计图
以天河五山路断面C为例，天河北五山路断面C为城市主干道，平均车速为40 km/h。故车道宽应取3.03.4m之间。由于桥上的道路宽度很难调整，故不做改造考虑。对于桥下部分，本身道路宽度为3.25m应该足够。但是，由于车辆可能会出现种
图3-3 河北五山断面C车道宽度设计图
种交通状况。当出现抛锚等现象时，道路应该预留一个空间给予它临时停放，以免使得该路段出现交通瓶颈，使得该路段交通处于瘫痪状态。同时，宽敞的道路也方便大型救助车驶入救助。

3.1.3人行道宽度设计
路段人行道的设计要充分考虑行人通行的安全性、畅通性和舒适性，尽量避免与车辆共用通道。人行通道的宽度应根据行人通行需求和行人道设计通行能力确定，最小宽度不得小于1.5m。人行道宽度可能通行能力为2400[人/(h*m)]该路段位于商业区和写字楼区，人流量很大。为确保行人安全，应该保障行人的通行权，故人行道宽度都采用5m。

3.2 主要参数的取值及依据或原因
3.2.1进口道车道数设计
交叉口进口道车道数的确定，应以保证进口道与路段通行能力匹配为目标，并以进口道红线为约束。一般应遵循以下原则。
l 新建交叉口进口道展宽段的宽度，应根据预测各交通流向的流量所需的车道数来决定；无交通流量数据时，应按规定的值确定；
l 改建交叉口进口道展宽段的宽度，应根据实测或预测各交通流向的流量所需的车道数来决定；
l 治理交叉口进口道展宽段的宽度，应根据实测的各交通流向的流量及可实施的治理条件来决定。
以天科五山交叉口为例，天科五山交叉口南进口交通运行状况良好，维持原来的2车道，而天科五山交叉口南进口交通状况较之拥堵。根据计算，该进口断面左转的高峰小时流量为2172pcu/h，而该断面右转的高峰小时流量为1806pcu/h。该交叉饱和流率为1210 pcu/h。故该交叉口应设置右转车道2条，左转车道两条。

3.2.2 进口道展宽长度设计
进口道展宽段应尽可能确保不同车道功能效益的最大化。改造及治理型交叉口，当其左转设计流量达到设置左转专用车道条件且设有中央分隔带时，应在满足行人过街中央驻足区空间要求的条件下，充分利用分隔带空间增加左转专用车道。
进口道长度由展宽渐变段长度与展宽段长度两部分确定。确定公式如下：

式中： v-----进口道计算行车速度（km/h）；
Δω----横向偏移量（m）

式中： N----高峰每一信号周期的左转或右转车的平均排队辆数。
以天科五山交叉口南进口为例。天科五山南进口左转=40*3.25=43.3m 取整为45m；而=10*6.5=65m。

3.3 交通信号控制方案
3.3.1设置交通信号控制的利弊
l 无论是优先规则控制，还是信号控制，交叉口的车辆延误均随着交叉口交通流量的增大而增加。
l 当交叉口车流量较小时，宜采用优先规则控制，因为此时优先规则控制下的车辆延误小于信号控制下的车辆延误
l 当交叉口车流量较大时，宜采用信号控制，因为此时信号控制下的车辆延误小于停车让路控制下的车辆延误。
3.3.2 是否该设置信号灯
由于设计路段的两个交叉口的车流均无冲突，故有必要讨论一下是否需要设置信号控制的交叉口。
当进入同一交叉口高峰小时及12h交通流量超过表5-1所列数值及有特别要求的交叉口可设置机动车道信号灯。
l 设置机动车信号灯的交叉口，当道路具有机动车、非机动车分道线且道路宽度大于15m时，应该设置非机动车道信号灯。
l 设置机动车道信号交叉口，当通过人行横道的行人高峰小时流量超过500人次时，应该设置人行横道信号灯。
l 实现分道控制的交叉口应该设置车道信号灯。
l 每年发生人身伤害事故5次以上的交叉口。
天科五山交叉口的车流虽无冲突，但有由于人流较多，导致了大量的行人过街需求。根据调查显示对于一个进口，行人高峰小时流量为800-900之间，已经远远超过设置行人相位的要求。
同理，对于天河北五山交叉口，车流也无冲突，虽也有很大的行人过街需求。但并不适宜设置信号控制的交叉口。因为该交叉口上接五山路，五山路在此处是一个转弯。同时，这个转弯带有很大的坡度（处于一个高架桥的下桥位）。在这个交叉口设置信号控制是非常不安全的。故不采用信号控制。

表3-2 设置信号控制交叉口的流量要求表
注：
² 表中交通流量按小客车计算，其他类型的车辆应折算为小客车当量。
² 12h交通流量为7:00-19:00的交通流量。

3.3.4交叉口的相位图
天科五山交叉口的车流无冲突，只有比较大的行人过街需求，故只需要设置一个行车相位和一个行人相位（具体如图5-1，图5-2所示）。

图3-4 交叉口行人相位 图3-5 交叉口行车相位

3.3.4进行行车周期时长计算
把数据进行预处理，处理的结果如表5-1（各向车流的已知交通数据表所示）同时，进行初始信号周期的计算。

表3-3 各向车流的已知交通数据表
首先可以利用实用信号周期公式计算各种车流组合所要求的最短信号周期。
最终运算可知，该交叉口的行车时长为80s。

3.3.5计算行人过街相位时长
该交叉口的3个车道断面总长分别为13.5m、13.75m、14m，行人的速度一般为1.2m/s，故安全一次通过该交叉口的最短时长为12s，一般排队过街人流长度为5个人，假定其过街的时间间隔为0.8秒/人，则需要补充4s的行人相位，故为16s，取整为20s的行人相位。
3.4 路段其他设计项目
3.4.1慢行交通行人过街无障碍设施设计
由于路段还有极少量的非机动车或者某些需求，路段设计了行人过街无障碍设施，以方便行人过街。（如图6-1所示）

图3-6 行人过街无障碍设施设计

3.4.2地标线设计
设置人行横道预告标识线，在无信号灯控制的路段中设置人行横道线时，应在到达人行横道线前的路面上设置停止线和人行横道线预告标识。人行横道预告标识为白色菱形图案。（如图6-2所示）

图3-7 人行横道预告标识线
3.4.5港湾式公交车站设计
公交港湾式停靠站是指沿道路的公交站台在直设站台的基础上以弧形向人行道或慢车道内凹，短距离形成了一个公交专用车道，在公交车停靠时，可以减小对快车道上车辆的影响。其主要作用就是让公交车与其他社会车辆分流，使公交车在站点停靠时不占用有效路面，方便乘客候车。（如图6-3所示）
图3-8 港湾式公交车站设计

3,4.6 Taxi临时停靠点设计
据调查，天科五山南进口交叉口交通压力比较大，而该交叉口毗邻华师地铁出口。华师地铁口作为一个比较大的交通吸引点，吸引了大量的交通量。很多出租车在此停车上下客，占用了一个车道停车，而尾随车辆只能绕道驶过。据调查，该处外侧车道的流量仅为内侧车道流量的五分之一，这严重影响了该路口的通行能力和延误时长。（如图3-9所示）
故在此处可以仿照港湾式公交车站设置，设置一个类似于港湾式公交站的Taxi临时停靠点。这有利于该交叉口通行能力的提高，将会大大减少该车道的延误时间，形成一个良性的交通运行效果。

图3-9 地铁华师站附近 交通瓶颈点示意图

4. 改善设计的评价结果
4.1 路段现状交通仿真结果
按照现状仿真如图6-1所示

图6-1 现状仿真效果图
4.2 路段重新设计后交通仿真结果
按照重新设计后，仿真如图6-2所示

图6-2 设计仿真效果图
4.3 综合评价与分析
仿真结果表明：对于天河北五山路交叉口，各项数值变化不明显，且设计时并未做特别大的变动，故不予以分析。而对于天科五山交叉口，既进行了拓宽，对信号周期也进行调整。参数变化明显。以天科五山西进口为例，参数如表6-1所示，车辆在该进口的延误时间大大地降低， 通行效率得到提高。同时，这减少了交叉口延误， 改善了该进口的服务水平。

现状
设计后
平均停车次数
0.45
0.29
平均排队长度（m）
18
15
平均延误(s)
19s
12s
表6-1 天科五山西进口运行效果对照表
5. 参考文献
[1]杨晓光．交通设计．人民交通出版社．2010，9
[2]陈宽严．道路通行能力分析．人民交通出版社．2003, 10
[3]徐建闽．交通管理与控制．人民交通出版社．2008，5
[4]刘博航．交通仿真实验教程．人民交通出版社，2012，8
[5]杨晓光．两相位信号控制交叉口行人专用相位设置条件研究．公路交通科技，2005，1