迎水道与红旗路交叉口交通设计.doc

1、学 号 迎水道与红旗路交叉口交通设计起止日期： 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 17 日学生姓名班级成绩指导教师(签字) 土木工程学院2014年1 月17日课程设计任务书20132014 学年第1学期 土木工程 学院 交通工程 系 10 级 班 课程设计名称： 交通综合课程设计 设计题目： 迎水道与红旗路交叉口交通设计 完成期限：自 2013 年 12 月 30 日至 2014 年 1 月 17 日共 3 周设计规范、要求及主要内容：见附页 指导教师： 教研室主任： 批准日期： 2013年 12 月 18 日附页一、设计规范 杨佩昆、吴兵交通管理与控制北京：人民交通

2、出版社，2003 城市道路设计规范（CJJ37-90）北京：中国建筑工业出版社，1991城市道路交通规划设计规范（GB50220-95）北京：中国计划出版社，1995道路交通标志与标线（GB5768-1999）北京：人民交通出版社，1999二、要求 每一人一题，交叉口由指导教师指定。 须按照设计任务书及设计指导书规定的进度安排，独立完成所有设计内容，不得抄袭他人成果。三、主要内容1）选定设计对象：市内或附近区县的道路平面交叉口，无交通控制或管理设施的现有交叉口或经常发生交通拥堵、延误的信号控制交叉口进行治理性交叉口交通设计。2）道路交通设计基础资料调查与分析 基础数据的收集与整理道路及交叉口几

3、何条件调查：道路等级、断面形式、设计车速、车道数、车道宽、车道功能划分、中央分割带宽、机非分割带宽、非机动车道宽、人行道宽。交通条件调查：Q15min各组对同一路口在早晚高峰及午间低谷时分流向、分车型观测Q15min，观测时间为两天，共取得6组数据，小组成员事先设计原始记录表格并有所分工，观测时在不同方向的进口道依次进行。在同一进口道观测流量时，将交通量按流向和车型分类，流向分为左转、直行和右转，按车型分为中、小型客车、大型客车、小型载货汽车、摩托车等。现有信号周期时长及各相位配时。平均车头时距从绿灯启亮开始计时，记录下排队头车启动的时刻，前轮通过停车线的时刻，然后记录下后续每辆车前轮通过停车

4、线的时刻。将通过车队连续车头时距变化不大的一组车头时距，取平均值作为饱和车头时距。数据整理：将测得的Q15min扩大为小时交通量并进行折算，以能够乘坐4-5人的小汽车为标准车，各种车型的折算系数查阅规范确定。 现状路口交通状况分析与评价 定性评价包括交通秩序、交通环境与交通便捷性等内容；定量评价采用交叉口通行能力作为评价指标。 分析现有交叉口存在的问题并提出基本对策：交叉口交通主要应解决的问题有通行能力不足、交通需求分布不均、安全事故、不便性等，应针对存在的问题提出相应对策，如增加车道数、合理划分车道功能、改变或调整信号周期与相位、交通渠化，设置交通标志标线等。3）确定概略设计方案（基本信号相

5、位与车道划分）4）平面交叉口配时方案设计 根据基本信号相位，计算信号周期长度，根据各进口道不同流向的流量确定各相位绿信比，检验概略设计方案，计算各相位绿灯显示时间，进行设计方案评价（以通行能力、饱和度为评价指标），如设计方案满足交通需求，即可根据配时绘制信号相位图。 5）平面交叉口空间设计 包括交叉口的进口道和出口道横断面布置，行人过街横道的设计进出口道设计进、出口道的宽度及车道数车道展宽设计右转或左转专用车道设计行人过街横道设计人行横道的设置位置、长度及宽度设计行人安全过街的处理交叉口内部区域渠化设计及标志设计平面交叉口内部区域应采用导流线、交通岛及交通流向标志等进行渠化设计在路段及交叉口的

6、适当位置设置各类交通标志四、设计说明书格式1、设计对象简要描述2、基础数据收集整理1）道路几何条件调查（附表） 2）交通条件调查 交通量调查（附整理后的高峰或低谷小时流量表） 交叉口交通控制状况调查（附现有信号相位、相序图或配时图） 交叉口现状评价与问题分析 对交叉口现状进行定量评价，包括通行能力、饱和度、排队长度等指标。（附表） 交叉口问题分析：结合现场踏勘和定量评价，分析交叉口存在的主要问题。3、概略设计1）机动车道设计2）非机动车道设计3）信号控制方案4）信号配时初步检验 饱和流量计算 汇总四个进口各流向车道的最大流量比，判断概略设计方案是否满足交通需求。 4、详细设计 1）进出口道空间

7、设计进出口道设计进、出口道的宽度及车道数 车道展宽设计 a车道展宽段设计 b车道展宽渐变段设计右转或左转专用车道设计非机动车交通设计行人过街横道设计人行横道的设 置位置、长度及宽度设计行人安全过街的处理 2）信号控制方案的确定 绿灯间隔时间I 信号总损失时间L 信号最佳周期时长C0 信号配时（总有效绿灯时间、各相位显示绿灯时间） 对行人过街最短时间的检验 信号配时图 3）交叉口交通渠化设计 无障碍设计 导行线设计 设计方案图五、进度安排起止日期计划完成内容实际完成情况检查日期指导教师签名备注2013-12-312014-1-5基础资料调查与数据整理2014-1-62014-1-13概略设计交叉

8、口空间设计2014-1-142014-1-16交叉口时间设计（配时方案）2014-1-17答辩1.1 设计对象介绍迎水道与红旗路交叉口为于天津南开区，迎水道是一条东西方向的城市次干道，连接外环西路和外环北路，贯穿天津市的南开区，和平区，河北区等主要市区。红旗路是一条南北方向的城市主干道。该交叉口交通拥堵，可进行交叉口的交通配时优化设计。图1为平面图。图2到图6为该交叉口现状图。图1 迎水道与红旗路交叉口平面图1.2 基础数据的收集整理1 道路几何条件的调查该路口为“十”字形路口。东西方向横断面方式均为三块板。其中，迎水道西进口路为四车道，机动车单车道宽度平均为3.5-4m，非机动车道宽度为4m

9、。迎水道东进口路为四车道，机动车单车道宽度为3-4m，非机动车道宽度为4m。红旗路南进口道为四车道，机动车单车道宽度为3-4m，非机动车道宽度为4m。红旗路北进口道为四车道，机动车单车道宽度为2.5-3m，非机动车道宽度为5m。道路条件调查内容见表1到表3。表 1 道路几何条件调查表项目单位道路名迎水道西进口道红旗路南进口道 迎水道东进口道 红旗路北进口道 道路等级次干路主干路次干路主干路断面形式三块板三块板三块板二块板设计车速Km/h35353530设计车辆车种小客车小客车小客车小客车红线宽度m55544048车道数车道4444机动车道宽m2.5-3.53-3.52.5-3.52.5-3中央

10、分隔带宽m0.20.20.23机非分隔带宽m1.80.20.20.2非机动车道宽m4445人行道宽m55343.5注：（1）设计车速为路段平峰车速，计算见表2。（2）断面图见图1 表2 路段平峰车速调查表汽车编号道路名迎水道西进口道红旗路南进口道调查距离（m）时间间隔（s）速度（m/s）调查距离（m）时间间隔（s）速度（m/s）1252.6 9.8252.69.82252.6 9.8252.79.43252.7 9.3252.69.84252.6 9.5252.69.65252.6 9.6252.88.96252.5 10252.98.77252.6 9.6252.88.98252.7 9.2

11、252.79.19252.7 9.1252.59.910252.6 9.5252.510.211252.6 9.7252.410.312252.6 9.6252.69.513252.6 9.8252.31114252.5 10252.59.915252.7 9.4252.510.116252.6 9.5252.69.717252.7 9.3252.69.818252.9 8.6252.69.819252.8 9252.69.720252.8 9252.510平均车速9.4659.705汽车编号道路名迎水道东进口道红旗路北进口道调查距离（m）时间间隔（s）速度（m/s）调查距离（m）时间间隔（s

12、）速度（m/s）1252.7 9.4252.9 8.72252.6 9.7253.0 8.33252.7 9.2252.9 8.64252.7 9.4252.8 8.95252.6 9.6253.3 7.66252.6 9.5253.6 77252.6 9.5253.2 7.98252.6 9.6253.2 7.99252.6 9.6252.7 9.110252.6 9.6252.9 8.611252.6 9.7253.0 8.412252.6 9.6252.9 8.713252.6 9.8253.1 8.114252.5 10252.9 8.615252.7 9.4253.1 8.11625

13、2.6 9.5252.7 9.117252.7 9.3253.6 718252.9 8.6253.2 7.919252.8 9253.2 7.720252.8 9253.1 8.1平均车速9.458.215由表2可知迎水道西进口道设计车速为35 km/h,红旗路南进口道设计车速35 km/h迎水道东进口设计车速35 km/h红旗路北进口道30km/h. 表3交叉口几何条件调查表项目单位进出口方向迎水道西进口道红旗路南进口道 迎水道东进口道 红旗路北进口道 进口道出口道进口道出口道进口道出口道进口道出口道道路等级次干道主干道次干道主干道断面形式三块板 三块板三块板二块板设计车速Km/h24.52

14、4.524.521.0设计车辆车种小客车小客车小客车小客车路幅宽度m4544.64042车道数车道44444444车道宽m2.53.52.53.533.533.52.53.52.53.52.532.53车道功能划分m左1直2直右1左1、直2、直右1左1直2右1左1直2直右1中央分割带宽m0.20.20.23机非分隔带宽m1.80.20.20.2非机动车道宽m4445人行道宽m55343.5注：交叉口直行设计车速为路段设计车速的0.7倍，左右转设计车速为路段设计车速的0.5倍。表4交叉口几何条件调查表项目单位进口方向迎水道西进口道红旗路南进口道 迎水道东进口道 红旗路北进口道 左转专用道展宽段长

15、度m 34000渐宽段长度m36000右转专用道展宽段长度m65000渐宽段长度m220001.2.2 交通量的调查表5交叉口交通量调查表（高峰段）(17:30-16:30)进口道大型车中型车小型车迎水道西进口道左转3263直行51144直右直行2130右转81110红旗路南进口道左转6025直行482142直右直行1115右转2133迎水道东进口道左转1055直行62136右转71102红旗路北进口左转2161直行451199直右直行15150右转8149注：1.表中的大、中、小代表车型的大、中、小含客货车； 2.表中的左转、直行、右转是指在交叉口通行中正常的左右转和直行。表6车辆换算系数车

16、型小型车中型车大型车车型换算系数11.52注：交通调查与分析P25，表2-9.算例：以高峰时段，15min内迎水道西进口道的交通流量计算：左转的大型车合计为3辆，小型车合计为63辆，中型车2辆，则左转车数目为32+21.5+631=72辆；直行的大型车合计为7辆，小型车合计为174辆，中型车2辆，则直行车数目为72+174+21.5=191辆；右转的大型车合计为8辆，小型车合计为110辆，中型车1辆，则右转车数目,82+1101+11.5=127.5辆。其他时段的高峰流量的当两车均按上述计算案例计算，得表7到表8.表7高峰小时内各交叉口15min当辆车换算（pcu/h）迎水道西进口红旗路南进口

17、迎水道东进口红旗路北进口左转72375766.5直行191259.5151372右转127.538.5117.566.5表8高峰小时内各交叉口60min当辆车换算（pcu/h）迎水道西进口红旗路南进口迎水道东进口红旗路北进口左转288148228266直行76410386041488右转510154470266表9交叉口车头时距调查汇总表（高峰段） 汽车编号车头时距（单位：s）迎水道西进口红旗路南进口迎水道东进口红旗路北进口左转直行直右左转直行直右左转直行右转左转直行直右12.32.12.13.41.74.03.12.13.12.51.84.022.22.42.731.83.83.02.42.

18、92.41.73.932.52.62.13.22.23.42.92.62.82.71.93.44322.13.52.43.43.22.12.72.42.23.852.82.92.641.74.132.22.82.62.43.162.62.62.44.51.64.22.82.13.42.72.43.572.532.63.81.84.42.42.13.42.52.12.782.72.52.23.72.63.72.32.53.82.82.73.192.52.42.33.51.93.52.91.93.432.44.5102.83.12.13.71.83.62.52.83.62.92.14.1112.1

19、3.12.44.51.542.42.44.02.72.13.7123.12.12.84.22.04.12.62.13.132.53.4132.42.42.74.12.14.52.92.53.53.42.14.1143.42.72.63.42.45.02.42.43.43.11.73.7153.22.82.73.91.84.82.72.93.72.71.24.4162.71.82.64.21.44.72.82.43.12.41.94.5172.51.62.74.31.94.12.72.83.52.81.85.1182.21.92.63.71.54.82.62.13.12.61.43.9192.6

20、1.72.13.41.53.42.81.93.62.51.83.4202.41.82.73.92.03.82.11.84.02.61.93.6平均时距(s)2.62.32.53.71.94.12.72.43.32.72.03.2表10交叉口车速调查表地点：迎水道红旗路交叉口 路口形式：十字交叉口 （高峰段：17：3018：30 ）汽车编号迎水道西进口左转直行直右右转直行距离（m）时间间隔(s)速度(km/h)距离（m）时间间隔(s)速度(km/h)距离（m）时间间隔(s)速度(km/h)距离（m）时间间隔(s)速度(km/h)12041820514.42041820514.4220514.42

21、061220514.420418320514.420514.42041820612420612204182032420514.4520514.42061220514.420418620418203242041820612720514.42041820514.420514.4820514.4203242041820324920324206122041820514.4102041820514.420514.420418平均16.216.417.216汽车编号红旗路南进口左转直行直右右转直行距离时间间隔(s)速度距离时间间隔(s)速度距离时间间隔(s)速度距离时间间隔(s)速度（m）(km/h)（m

22、）(km/h)（m）(km/h)（m）(km/h)120612204182041820514.4220514.420514.4206122061232041820514.420514.420418420514.420612204182041852041820418206122061262041820514.420514.420324720514.420514.42061220514.48204182041820612206129204182041820514.4206121020514.420514.42061220514.4平均15.9615.613.915.12汽车编号迎水道东进口左转直行

23、右转调查距离（m）时间间隔(s)速度（Km/h）调查距离（m）时间间隔(s)速度（Km/h）调查距离（m）时间间隔(s)速度（Km/h）120514.420324204182206122041820514.4320514.42041820612420514.42032420514.4520418205 14.4204186206122041820514.47206122041820324820514.42032420612920514.4204182061210206122061220514.4平均车速（Km/h）13.819.715.3汽车编号红旗路北进口左转直行直右右转直行距离时间间隔(s

24、)速度距离时间间隔(s)速度距离时间间隔(s)速度距离时间间隔(s)速度（m）(km/h)（m）(km/h)（m）(km/h)（m）(km/h)120418204182041820418220514.420514.420514.420514320514.420514.42061220612420418206122041820418520514.420514.420514.420612620514.42041820514.420324720612203242061220514.482041820514.420514.420612920514.420418203242061210206122032

25、420514.420514.4平均1517.115.615.08表11 交叉口排队长度汇总表进口道小客车/辆大型车/辆方向12平均12平均迎水道西进口 左行151616201直行403035312红旗路南进口 左行1089201直行303633312迎水道东进口 左行202221101直行232624312红旗路北进口 左行171817101直行202120000表12 交叉口排队长度汇总表 单位：pcu进口道迎水道西进口红旗路南进口迎水道东进口红旗路北进口左转直行左转直行左转直行左转直行换算为标准车pcu1839113723281920算例：以迎水道西进口直行车道排队长度为例计算： 平均排队

26、的小客车长度为辆，大型车为辆（表14），则换算为标准车后的排队长度为16+1*2=18辆 大型车换算标准小客车系数见表6 其他方向进口车道换算后的排队长度见表151.2.4 信号控制状况：目前该交叉口信号周期为90s，各路口、各方向灯色时长见图3，图4.交叉口相续图如图3所示： 图3交通配时图交叉口信号配时为两相位，相位简图如图4所示。 图4交叉口相位简图1.3 交通现状和问题分析1饱和车流量计算：实测路段饱和车流量S=3600/t（实测车头时距）算例：迎水道东进口道左转方向高峰车头时距为2.6s，饱和车流量为Syl=3600/2.6=1384.6pcu/h其他方向进口车道饱和流量计算结果见表

27、112通行能力计算：根据交通管理与控制P162 公式11-50得 CAPCAPi -第i条进口道的通行能力，pcu/hSi -第i条车道的饱和流量，pcu/h -第i条车道的所属信号相位的绿信比Ge -该信号灯的有效绿灯时间，sC -信号周期时长，s算例：迎水道西进口道直行方向绿信比与通行能力：=29/191=0.15CAP= S*=0.15*1385=210直行有2车道故水上西路南进口直行的通行能力CAP=416已知实际测得水上西路南进口的车流量为259饱和度为764/416=1.8根据此方法分别计算各个进口道的各方向的通行能力及饱和车流量饱和度得表11.3延误的计算:直行理想车速取设计车速

28、的0.7倍，左转的理想车速取设计车速的0.5倍对水上西路南进口的直行延误计算直行延误=实际行驶时间理想行驶时间算例：已知道路设计车速为35km/h交叉口中迎水道西进口道左转方向的进口道至出口道的距离为：35+39（排队长度）+30（加速与减速距离）=104m.104/ (35*0.5 / 3.6 )=21经过实际测量得出实际时间，将实际时间减去理想时间得出延误为75根据此方法分别计算各个进口道的各方向的延误得表11.表11 交叉口现状评价结果表项目迎水道西进口道红旗路南进口道迎水道西进口道红旗路北进口道直左直左直左直左高峰车头时距（s）2.62.33.71.92.72.42.72.0饱和车流量

29、(pcu/h)1385156597318941333150013331800绿信比0.150.230.420.220.150.230.310.1通行能力(pcu/h) 4163601034417400345826180观测交通量(pcu)76428810381486042281488266饱和度1.80.810.351.40.7 0.91.5进出口间距离（m）35273234平均排队长(pcu)3918371128232019实际车速（m/s）4.64.54.34.43.83.84.74.1延误(s)758060.570737052744现状：1车道布置：迎水道是次干道，红旗路是主干路，断面形

30、式除了红旗路北进口道都是三块板，红旗路北进口道是两块板，四条道路都是4车道，其中除了迎水道东进口道为左直右，其他为左直直右，红旗南路北进口道有中央隔离带，其余均是护栏，迎水道西进口有机非分隔带，其余三个均为护栏，直行车道宽3-4m，左转和直右车道宽3.5m，人行横道宽均为4m。2车辆组成：基本由小客车组成，少部分大客车和中型客车。3相位控制：四相位控制。5存在的问题：迎水道与红旗路交叉口车流量大，也不存在堵车问题，由于个交叉口不远处都有公交车车站，所以会造成公交车阻挡车道以至于引起的堵车问题，发生汽车间冲突，可以将公交车车站分到分散的地方并且离交叉口较远的距离。1.4 概略设计：1信号配时初步

31、检验：通过流量比检验概略设计方案饱和流量的计算采用交通管理与控制中的计算方法通过对四个进口道的饱和流量的计算得交叉口的设计流量比见表1-15.以迎水道西进口直行车道为例计算专用车道饱和流量：设计直行速度v=0.7*35=24.5km/h汽车停车视距D为：t反应时间（通常取2.5s，其中判断时间为1.5s，操作时间为1s）；前后两车的安全距离，m，通常取5m。饱和车头时距 T=30.4/v =1.24s直行饱和车流量=3600/T=2903pcu/h. 表13流量比计算表项目迎水道西进口红旗路南进口迎水道东进口红旗南路北进口YiY左转直左直左直左直车道数12121212交通量2887641481

32、0382286042261488饱和流量29032590290325902903259027692465.8流量比0.100.150.050.20.080.120.080.3相位10.150.120.150.63相位20.10.080.1相位30.20.30.3相位40.050.080.08Y=0.630.9满足要求，可以进行详细设计。1.5详细设计:1信号控制方案的确定：高峰时段信号配时的方案1）绿灯时间间隔I I=z/v+t停车线到冲突点距离z取18m，如图5 图5冲突示意图车辆制动时间t取1.5s，行驶速度v取实测速度平均值为4.5m/sI=18/4.5+1.5=5s2） 信号总损失时间LL=（LS+I-A）k启动损失时间LS=3s，黄灯时长A=3，一个周期内绿灯间