交通管理与控制课程设计报告

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交通管理与控制课程设计-1-1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25255050路幅宽度31314545车道数22224444单车道宽33333333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1.51.533人行道宽55331.2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交通管理与控制课程设计-2-东左20420----直23271611右228195----西左13573----直23462538右10199----南左5794----直69057626右14299----北左56170----直66878138右9885----合计28453533113（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交通管理与控制课程设计-3-进口通行能力饱和度延误排队长度东直左3440.7995.667直5140.6059.1101右4980.6158.698西直左3680.7564.5472直右5140.5139.1101南左1430.5350.4528直6340.8758.5124直右5810.9674114北左1430.3941.3228直6340.6342.5124直右5900.6241.84116合计/均值49630.6656.87----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。交通管理与控制课程设计-4-3.2信号控制方案交通管理与控制课程设计-5-4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4710.4335.994直5010.2833.1100直右4390.7336.9587西左4710.293394直5010.2831.3100直右4560.4335.991南左740.779115直4910.8454.3598直右4600.9164.5592北左690.81101.714直4910.8252.698直右4660.7849.993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Y0.9,故第一个方案不成功。经过第二个方案并试算后Y0.9，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。交通管理与控制课程设计-6-西进口：（1）直行：1wf，98.0)(1HVGfg，1bf直行车饱和流量：1617198.011650bgwbTTfffSS（2）左转：有专用相位151998.011550gwbLLffSS（3）直右：pcu/h132287.0198.011550pbrgwbRRffffSS2.113221617RTRSSK2.215941012.1TRRTqqKq91.02.21594101TRTTRqqqfpcu/h147191.01617TRTTRfSS左：135mnQ，75.0PHF，18075.0135dmnq，设计饱和流量：1519，流量比12.01519180y直：140mnQ，75.0PHF，18775.0140dmnq，设计饱和流量：1617，流量比12.01617187y直右：195mnQ，75.0PHF，26075.0195dmnq，设计饱和流量：1471，流量比18.01471260y东进口：（1）直行：1wf，98.0)(1HVGfg，1bf直行车饱和流量：1617198.011650bgwbTTfffSS（2）左转：有专用相位151998.011550gwbLLffSS（3）直右：pcu/h132287.0198.011550pbrgwbRRffffSS2.113221617RTRSSK交通管理与控制课程设计-7-6.366932282.1TRRTqqKq88.06.36693228TRTTRqqqfpcu/h141688.01617TRTTRfSS左：204mnQ，75.0PHF，27275.0204dmnq，设计饱和流量：1519，流量比18.01519272y直：139mnQ，75.0PHF，18575.0139dmnq，设计饱和流量：1617，流量比11.01617185y直右：321mnQ，75.0PHF，42875.0321dmnq，设计饱和流量：1416，流量比3.01416428y南进口：（1）直行：1wf，96.0)(1HVGfg，1bf直行车饱和流量：1584196.011650bgwbTTfffSS（2）左转：无专用相位23816.096.011550'LgwbLLfffSS16.01.0)001.0exp(ToLqf（3）直右：pcu/h132287.0196.011550pbrgwbRRffffSS2.113221584RTRSSK4.4462761422.1TRRTqqKq94.04.446276142TRTTRqqqfpcu/h148392.01584TRTTRfSS左：57mnQ，75.0PHF，7675.057dmnq，设计饱和流量：238，流量比32.023876y交通管理与控制课程设计-8-直：414mnQ，75.0PHF，55275.0414dmnq，设计饱和流量：1584，流量比35.01584552y直右：418mnQ，75.0PHF，55775.0418dmnq，设计饱和流量：1483，流量比38.01483553y北进口：（1）直行：1wf，96.0)(1HVGfg，1bf直行车饱和流量：1584196.011650bgwbTTfffSS（2）左转：无专用相位22315.096.011550'LgwbLLfffSS15.01.0)001.0exp(ToLqf（3）直右：pcu/h132287.0196.011550pbrgwbRRffffSS2.113221584RTRSSK6.384267982.1TRRTqqKq95.06.38426798TRTTRqqqfpcu/h150395.01584TRTTRfSS左：56mnQ，75.0PHF，7575.056dmnq，设计饱和流量：223，流量比33.022375y直：401mnQ，75.0PHF，53575.0401dmnq，设计饱和流量：1584，流量比34.01584535y直右：365mnQ，75.0PHF，48775.0365dmnq，设计饱和流量：1503，流量比32.01503487y4.3信号配时评价交通管理与控制课程设计-9-车道通行能力计算：1）直行车道通行能力TTSCAP2）左转车道通行能力⑴有左转专用相位时：LLSCAP⑵无左转专用相位时：LLSCAP3）右转车道通行能力⑴有专用相位时：CgSCAPeRRR⑵无专用相位时：CgSCAPeRRR4）直左合用车道通行能力TLTLSCAP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：iiiCAPqx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：321dddd式中：d——各车道每车平均信控延误，pcus；1d——均匀延误，即车辆均匀到达产生所产生的延误，pcus；2d——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，pcus；3d——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，pcus。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1d，按下式计算：TtTdfTtdduuaus1sd——饱和延误，pcus，可用下式表示：)1(5.0Cds交通管理与控制课程设计-10-ud——不饱和延误，pcus，可用下式表示：xCdu,1min12)^1(5.0ut——在T中积余车辆的持续时间，h,可用下式表示xCAPQTtbu,1min1,minbQ——分析期初始积余车辆，辆，需实测；af——绿灯期车流到达率校正系数，按下式计算：11Pfa对于2d，按下式计算：TCAPexXXTd82)^1()1(9002对于3d，按下式计算：T)(1min118003600T)(18003ubuubtxTCAPQtCAPTtQd3）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：iiiiiAqqdd式中：Ad——进口道A的平均信控延误，pcusid——进口道A中第i车道的平均信控延误，pcusiq——进口道A中第i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交通管理与控制课程设计-11-算：AAAAIqqdd式中：Id——交叉口每车的平均信控延误，pcusAq——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≤10D36~55B11~12E56~80C21~35F80根据以上公式，信号配时评价计算结果如表4.8