优秀毕业设计-石家庄市裕翔街与南二环路交叉口研究.doc

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1、 本 科 毕 业 论 文 第 34 页 共 55 页1 绪论1.1研究背景随着时代的进步，经济的发展,人们生活水平的不断提高，城市汽车保有量也在逐年增加，人们出行可选择的方式越来越多，但随之而来的交通问题也日趋明显，城市交通中的问题尤为突出。城市道路网密度高,道路吸引点多,特别是路网节点交叉路口数量多。城市内普遍存在着交通混乱、交通阻塞、道路交通事故频发等交通问题，而这些问题大多是由于交叉路口交通干扰严重及交叉路口通行能力极度下降所造成。交叉口通行能力的下降，不但影响社会车辆的通行，也严重制约了公交车辆的通行，对国家大力推广的“公交优先”政策有一定的影响。城市交叉口是城市交通的瓶颈和城市交通网

2、络的节点 ,交叉口的设计、 渠化、 配时的合理与否直接影响着城市道路网的通行能力。因此如何使车辆、 行人迅速便捷地通过交叉口 ,是提高城市交通运行效率的关键。在交叉口除了通过信号灯等交通管理手段对车辆、行人进行控制外 ,交叉口优化设计对于提高道路及交叉口的通行能力、行车速度，缓解交通阻塞、降低交通事故等都具有重大的现实意义。交叉口优化设计包括交叉口渠化设计、交通组织灯控管理等。1）合理的交叉口划线与渠化，能有效的引导交通流安全高效的通过交叉路口。2）信号相位设置是影响信号交叉口通行能力和延误的关键。不合理的信号相位设置将会造成交叉口通行能力低下、延误增加，而且会给交通安全带来巨大隐患。3）交优

3、先是国家大力推广的、以解决城市交通拥堵现状的政策，所以在某些公交车辆密度较大、并且与社会车辆冲突明显的交叉口或路段，有必要设置公交专用道，渠化现有道路，对路权进行重新的划分，使社会车辆和公交车辆分离，从而实现公交的快速运行。为了提高城市道路交叉口的通行能力，诱导车辆安全、有效、快速的通过交叉路口，对城市道路交叉口的合理设计是有必要的也是紧迫的。1.2 研究意义和目的交叉口做为城市交通的瓶颈和城市交通网络的节点，其重要行不言而喻。但目前城市交叉口的通行能力与交通秩序不容乐观。所以，对城市交叉口的优化，对城市交叉口中存在的问题进行研究与解决是改善城市交通秩序、提高城市总体交通通行能力的关键。石家庄

4、市裕翔街与南二环交叉口是石家庄较为重要的交叉口，是石家庄市区与郊区的分界处，所以车流量大，机非混合严重。目前其交通秩序较差，高峰时段尤为严重。所以对该交叉口的优化必不可少。对于城市道路交叉口的优化应该主要从两个原则出发：第一，对平面交叉口空间资源的有效利用；第二，对平面交叉口时间资源的优化分配。本文本着这两个原则，对裕翔街与南二环交叉口进行合理优化，使该交叉口的交叉口通行能力有所提高、交通秩序有所改善，使该交叉口的服务水平有所提高。1.3 研究内容本论文选择了石家庄市裕翔街与南二环路交叉口为研究对象，对其交通组织优化设计进行了研究，按照章节，主要有以下内容：第一章，绪论。主要介绍了论文的研究背

5、景、研究目的和意义，以及研究内容，对本篇论文大致进行了介绍。第二章，交通调查与现状问题分析。通过实地考察，记录了裕翔街南二环交叉口的高峰车流量、交通组成，并对该交叉口的几何条件、信号相位配时进行了观察与记录。并选取了一个小时的高峰时段进行数据整理与分析，提出了交叉口现存在的一些问题。第三章，信号交叉口优化基础理论。本章主要介绍了信号交叉口优化方面的一些基础知识，包括通行能力计算、公交专用道的设置等方面的内容，为后文对裕翔街南二环交叉口的具体优化提供了理论依据。第四章，交叉口渠化设计。本章通过交叉口进口优化设计、交叉口出口优化设计、交叉口信号优化、交叉口内交通标线的优化等四方面对裕翔街南二环交叉

6、口进行了渠化设计。 结论。总结了全文的核心内容，明确阐述了解决现状问题的具体方法。2 基础理论本章列出了一些交叉口优化的基本理论，以作为具体优化措施的理论依据。2.1 信号交叉口的渠化设计理论 2.1.1 渠化概念交通渠化就是在道路上用交通标志、标线或用高出路面的各种岛状构造物，或利用路面漆刷成不同颜色，或利用护栏，分隔栏、隔离墩及其他设施和方法，对行人与各种不同的车型、不同方向，不同速度及不同运动状态的交通流进行引导、隔离和规制，使交通实体像渠内水流一样顺着一定的方向和线路，互不干扰地安全而有序的运行，以达到分离和规制交通流的目的。通过渠化，将道路上的不同车种、不同行驶速度的车辆分隔行驶或分

7、道行驶，使行人和驾驶员均易于辨明相互往来的行驶方向，应选择的行车路线或车道，并使交叉口左转、右转和直行的车辆按各自规定的车道行驶，从而分隔冲突点，分离交通流，控制冲突时的交通流线角度，可提高交叉口通行能力、行车速度，减少车辆相互碰撞以增加行车安全性。此外，还有压缩交叉口内不必要的路面铺装，为主要交通流向提高优先通行条件，保护转弯车辆和过街行人安全等作用。结合工程实际，并参考相关文献资料 ,对已有交叉口的渠化方法进行了总结，归纳出以下 20 种交叉口的渠化方法:1) 分清主次道路 ，主要道路优先，保持原有车流状态; 2)适当偏移中线，增加交叉口车道数；3)车道密度适当 (宽度、 数量) ；4)右

8、侧拓宽；5)左侧拓宽；6)左、 右同时拓宽；7)保持转弯车流；8) 标线明确；9)减少冲突面积:减少交通流在交叉口的冲突面积，减少车辆和行人过街通行发生碰撞的危险性；10) 增大交叉口角度：使交通流尽可能成直角交叉，减少发生冲突的面积，缩短交叉时间，为司机提供判断车辆相对位置和速度的最佳条件； 11)减小汇入角：使交通流以小的合流角度、以嘴角的角度差进行合流，使汇合车辆可利用最小的车头间距；12)缩窄进口宽度：缩小进口宽度或使道路弯曲，使驶入车辆降低速度并尽可能使干道车流避免碰撞；13)分隔车流：分散交叉口内的交叉点，使车辆在交叉口的固定区域内交叉通行，减少冲突碰撞；14)禁止左转弯：限制车辆

9、驶入禁区，防止转错车道，设三角形方向岛，禁止转弯；15)布设交通设施：设置分隔岛供布设用，组织行车；16)分道转弯：采用分道转弯的措施以减少过多的道路面积，减少铺装，节省费用；17)设行人过街安全岛：利用行车不用地带布设交通岛缩短行人过街暴露在车流中的时间和距离，起到保护行人安全的作用； 18)增设左转弯候车道：布设渠化岛，划分左转、右转专用车道，使车辆各行其道，减少相互干扰；19)设置候驶车道：供转弯车辆与交叉车辆避车等候或转向停驶用，起到分离交通流，保护转弯和横穿道路的车辆的作用；20)交叉口连续流的设计。交叉口交通调查现状问题分析交叉口渠化设计车道功能划分交叉口内部交通组织进出口道几何设

10、计配合使用信号控制符合标准不符合不符合渠化方案评价符合标准渠化方案确定图2-1交叉口渠化步骤流程图2.1.2 信号交叉口机动车道的渠化理论a）信号交叉口机动车进口车道的设置理论1）若路口较宽，可划分四条机动车道时，则车道组合如下：第一，若直行车辆特别多，左转车辆也有一定的数量，可设2条直行车道、1条左转车道、1条右转车道。第二，若左转车辆特别多，直行车辆也有一定的数量，可设1条左转车道、1条直左车道、1条直行车道、1条右转车道。第三，若右转车辆特别多，直行车辆也有一定的数量，可设1条左转车道、1条直行车道、1条直右车道、1条右转车道。第四，若左、右转车辆均较多，直行车辆较少，可设1条左转车道、

11、1条直左车道、1条直右车道、1条右转车道。2）若路口宽度只可划分三条机动车道，则车道组合如下：第一，若左、直、右车辆组成均匀，且都有一定数量，可各设1条专用车道。第二，若直行车辆特别多，左、右转车辆均较少，可设1条直左车道、1条直行车道、1条直右车道。第三，若直行车辆特别多，左转车辆也较多，可设1条左转车道、1条直行车道、1条直右车道。第四，若直行车辆特别多，右转车辆也较多，可设1条直左车道、1条直行车道、1条右转车道。3) 左转专用车道的设置理论如下：左转专用车道可以减少交叉口由于左转车流的存在造成的交通事故（包括侧面相撞和追尾事故），只有在设置了左转专用车道的前提下才可以设置左转专用相位。

12、对于设置了专用左转相位的交叉口，从时间上分离了左转车流和直行车流，必须为左转车流设置专用的左转车道。左转专用车道的设置原则如下：据国外研究统计资料（HCM），对城市道路交叉口，如果交叉口一个信号周期内左转车辆数大于3辆或者某进口道的左转车流量大于200pcu/h时，在交叉口拓宽车道不受限制的条件下，均应设置左转专用车道；对于单向单车道，直行车和右转车比例较大时，为充分利用进口道，可不设置左转专用车道而是与直行车混合为直左车道；当路口拓宽受限时或者进口道左转车流量不足150-180pcu/h时或者一个信号周期进口道左转车辆不足3辆，采用直左混合车道。左转车道设置的常用方法如下：没有中央分隔带的道

13、路，可以采用拓宽路口方式增设左转车道；当道路的中央分隔带较窄时，可将中央分隔带适当偏心设置，以设置左转车道。有较宽的中央分隔带时，压缩分隔带的宽度设置左转车道。根据车辆大小和车速，可以压缩原路段车道宽度以增设进口道左转车道。b) 机动车左弯待转区的设置理论左转车辆不仅是产生冲突点的主要因素，同时也影响直行方向主要车流的通行。所以，无论是保证交通安全，还是提高交叉口的通行能力，组织好左转车辆是交叉口交通组织的一个关键问题。设置左转弯带等区域，可使部分左转车辆提前进入交叉口，充分利用左转相位的绿灯时间，在一定的绿灯时间内增加通过交叉口的左转车辆数，从而增大交叉口的通行能力。同时，在时间上把交叉口内

14、相冲突的交通流分离，避免由于冲突带来的事故。 1) 左弯待转区的设计理论平面交叉口内左转车流和对向直行车流之间的冲突是造成交叉口通行能下降的重要原因。为了能够消除左转车流与直行车流之间的冲突，工程设计中经常采用设置左转专用相位从时间上将两股交通流分离的方法作为解决办法。但是，设置左转相位的前提条件是有左转专用车道，对于城市大型平面交叉口来说，由于道路交通压力较大，左转专用车道一般都是通过拓宽进口道得到的，因而左转专用车道的长度有限。当左转车辆到达数持续增大超过左转车道容量时，后续到达的左转车辆会从左转车道溢出，从而阻挡临近车道其他车辆的运行。另外，由于部分交叉口面积较大，左转弯车辆通过交叉口的

15、时间较长，造成绿灯过后有部分停留在交叉口内，影响后续交通。为增大左转车道的容量，减少排队溢出的可能，减少左转弯车辆通过交叉口的时间，1999年交通部和公安部联合制订并颁发的中华人民共和国国家标准GB5768一1999道路交通标志和标线，新增了左弯待转区的指示标线，如图所示，以南、北进口为例，设置左弯待转区。左转弯待转区图2-2 左转弯待转区从图中可以看出，左弯待转区设在左转专用车道前端，伸入交叉口内部，长度应保证在此范围内待转的车辆不与对向直行车流发生冲突。并且，在实道路中，该待转区域是由两条平行并略带弧形的白色虚线和白色“左弯待转区” 文字组成，用以指示左弯待转区的范围。2） 左弯待转区信号

16、控制理论目前，我国北京、上海、广州等多个大城市的交叉口设置有左弯待转区，用以提高交叉口的通行能力。以北京市为例，目前的左弯待转区信号状态是：进口道直行相位绿灯启亮时，左转车辆跟随直行车辆启动，排队的前几辆左转车进入左弯待转区内等待，直至左转相位放行。左转相位终止时，禁止车辆在左弯待转区内停留。左弯待转区的设置目的，是在直行相位末期，可以让左转车辆在待转区等待通过，这样减少了左转车辆通过交叉口的时间。因此，在有左弯待转区的情况下，应该采用先直行后左转的相序安排。因为若先左转后直行，当相邻进口信号为绿灯时，为了保证相邻进口机动车与非机动车的正常通行，本进口左转车辆不允许进入左弯待转区，而信号转换时

17、，左转车辆先得到通行权，不需要进入待转区等待便可以直接通过交叉口，故左弯待转区根本不能发挥其作用。因此，只有先直行后左转的相序安排，左弯待转区才能发挥作用。设置左弯待转区的进口道设有左转专用相位，信号配时方法有以下两种(以南进口设置左弯待转区为例)：方法1：根据左弯待转区停车线位置，确定信号总损失时间L，再按照信号配时的一般步骤进行配时设计。因绿灯间隔时间增加，信号周期时长增加。方法2：保持信号周期时长不变，在不设置左弯待转区的信号配时基础上，迟启左转相位，从而延长绿灯间隔时间。c) 交通标志与标线的设计理论交通标志是用图形、符号、文字，配之以特定的形状和颜色，向交通参与者传递法定信息，用以管

18、制、警告及引导交通的道路交通管理设施。信号交叉口常用的渠化交通标志有：导向车道指示标志，有禁限措施的交叉口禁令标志等。道路交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立体标记、突起路标和路轮廓标等构成的交通安全设施，它的作用是管制和引导交通，可以与标志配合使用，也可单独使用。限于篇幅，主要介绍以下几种交通标线：1）路面中心线：一般为黄色实线，用于分隔对向车流。2）车道分界线：虚线用以引导车辆行进，一般用于出口道的车道划分。实线是导向车道划分线，一般设在进口道，规范车辆分道而行，禁止变换车道和借道超车。3）车行道边缘线：白色实线，用来指示机动车道的边缘，或用来划分机动车道与非机动车道的分界。

19、4）左转弯待转区：白色虚线，用来指示左转弯车辆可在直行时段进入待转区等待左转。左转时段终止，禁止车辆在左转待转区停留。5）左转弯导向线：白色虚线，左转弯导向线表示左转弯的机动车与非机动车的分界线，左转弯的机动车在导向线的左侧行驶，非机动车在导向线的右侧行驶。6）导向箭头：表示车辆行驶方向，设在导向车道内、出口道附近，引导渠化交通。7）停止线：白色实线，表示车辆等候放行信号的停车位置。划设于有交通信号控制的交叉口，左转弯待转区的前端。8）非机动车禁驶区标线：用于告示骑车人在路口内禁止驶入的范围。左转弯骑车人需沿禁驶区外围绕行，以保证路口内机动车通行空间和安全侧向净空。2.2 交叉口通行能力理论本

20、论文采用停车线法来计算交叉口通行能力，所以以下着重介绍停车线法。停车线法以进口处车道的停车线为基准面，认为凡是通过该面的车辆就已经通过交叉口。一条专用车道（包括左转专用道、直行专用道、右转专用道）的设计通行能力为： （2-1）其中：C 一条左转车道的设计通行能力，pcu/h； 信号灯周期，S； 信号灯每周期的绿灯时间，S； 绿灯亮后第1辆左转车启动通过停车线的时间，s，实地测量（如表2-1）； 转车辆通过停车线的平均时间，s，实地测量(平均值2.3S)； 折减系数，取0.9.表2-1 前后相邻车辆通过停车线时的时间间隔Tn大车：小车2：83：74：65：56：47：38：2Tn2.652.96

21、3.123.263.303.343.42按照停车线法，车辆只要通过停车线就算通过了交叉口，那么在待行区等待的n辆车其实已经通过了停车线，这样在进口道停车线处等待的第一辆车通过停车线的时间在原来的基础上就会有增加，对前述左转车道通行能力公式进行修正： （2-2）其中：n 左弯待转区等待放行的车辆数。2.3公交专用道设计2.3.1 公交专用道设置条件通常情况下，专用道的布设都要占用原有的机动车道，致使原有道路的通行状况变化较大。因此，公交专用道的开通必须慎重且经过周密的调查和规划。如果不顾公交车辆和社会车辆的实际运行情况，而盲目的开通公交专用道，就可能出现如下问题：如果公交车流小或占交通总流量比例

22、小，就会使公交专用道经常处于空闲状态，其道路资源得不到充分利用，同时也会使其它社会车辆更加拥堵，从而加重道路空间分配的不合理性。相反，如果道路横断面上公交车的流量很大，且在总的交通流量中占的比例也很大，此时却没有开通公交专用道，使公交车辆和社会车辆一起经历交通拥挤和堵塞，那么对道路空间的分配仍然是不合理的，因为公交车辆对道路的利用率要远远高于其它社会车辆。通过以上的分析可以看出，要研究公交专用道设置的条件，关键是确定路段交通饱和度以及公交车流量或公交车流量占总流量的比例的临界条件值。就路段饱和度而言，由于交通流量中除了公交车辆外，还有机动车辆，当路段饱和度较高时，如果再划出一条车道作为公交专用

23、车道，则可能会导致其余车道的交通过度拥挤甚至瘫痪。当然，当路段饱和度较低时，非公交车辆对公交车辆的干扰较小，此时设置公交专用道的意义就不大了。因此，认为路段饱和度达0. 5时可以考虑布设公交专用道，当饱和度达到并超过0.8时，则应该设置公交专用道。就公交车流量而言，如果公交流量过小而设置公交专用道，则很有可能出现公交专用道的被闲置，造成道路空间的浪费，同时会加大其它机动车辆的拥堵，因此，有必要应用交通流理论或交通系统仿真，对一定公交流量情况下公交专用道的利用率进行分析研究，有资料表明，当高峰小时断面单向公交车流量大于150辆/h时，可以设置公交专用道。而公交流量占总交通量的比例，则可通过构建并

24、求解路段的所有出行者人均时耗模型，而出行时耗最小时所对应的公交流量比，即为最佳公交流量比，东南大学通过调查计算得出：公交车流量占总流量的20%以上时适合布设公交专用道。 除了以上交通条件外，道路条件对专用道的设置也至关重要，因公交专用道的设置至少要占用一条车道，在为公交车辆提供车道的同时，也要考虑到其它机动车辆通行的需要，因此，实施公交专用道的道路单向至少应具备两条的机动车道，一条作为公交专用车道，其余车道供社会车辆使用，若单向具备34条车道更佳。2.3.2 公交专用道位置设置 根据公交专用道在路段横断面中可能布设的位置，可将其分为中央公交专用道、边沿公交专用道、单侧双向公交专用走廊三类。1.

25、中央公交专用道 顾名思义，中央公交专用道就是将双向公交专用道布置在道路中央，其他非公交车道则布置在专用道两侧。根据专用道相对分隔带的位置不同，专用道一般有两种布设方式：即专用道在分隔带两侧和专用道在两分隔带之间。2.边沿公交专用道 边沿公交专用道是将公交专用道分别布设在机动车道外侧的道路布设方式。以三块板道路结构为例，根据使用车道的不同一般有如下两种布设方式：方式一，公交专用道放在两侧慢行车道上，停靠站台根据公交车门的朝向，可放在机非隔离带或人行道上，该方式适应于慢行道较宽或自行车流量较小的路段；方式二，公交专用道放在机动车外车道，站台位于机非隔离带处，该方式适合于自行车流量大且机非分隔带较宽

26、的路段。3.单侧双向公交专用走廊单侧双向公交专用走廊是指将两条双向的公交车道全部布设在道路一侧，而另一侧则是混合交通的多条车道(双向)。其有如下两种布设方式：方式一，将公交专用道(双向)放在现有道路的慢行车道上。该方式适合于慢行车道较宽(7米左右)且进出口较少的道路上布设，此时应对自行车交通的组织进行仔细的研究和反复论证。方式二，将公交专用道布置在机非隔离带两侧。该方式一般在机非分隔带较宽的情况下采用，以便分隔带宽度能满足公交站台的布设。2.3.3 专用道隔离设计 公交专用道的设计重点在于将公交车辆的运行空间从道路中隔离出来，从而赋予公交车辆以明确的路权。其主要两项功能为：允许公交车辆在必要时

27、驶离公交专用道；禁止社会车辆在特定路段或特定时段驶入专用道。隔离的方式有划线隔离和物理隔离两种。1）划线隔离 划线隔离的方法有如下两种 黄色“实线、虚线十虚线、实线”表示该车道只供公共汽车在规定时段内使用，不允许其他车辆在这一规定时段内驶入，但公交车可以随时驶离专用道。 黄色“实线、斜齿线十斜齿线、实线”表示在规定时段内专用道内的公交车不允许驶离专用道，其他社会车辆在该时段内也不得驶入专用道。 划线隔离实施方便、投资小，且方便公交车辆进出专用道，一般在限时使用的公交专用道上实施，如能管理得当将能收到不错的效果。但在道路交通拥挤时，通常因不能有效阻止其他社会车辆跨越标线进入公交专用道而失效。2）

28、物理隔离物理隔离的方式有：侧石、道钉、栅栏、及绿带等形式。该方式在专用道和其他车道之间用硬质设施强行隔离，对阻止其他交通方式进入公交专用道起着重要的禁行作用，能较好的保证专用道的实施效果。但该方式一般不方便公交车辆进出专用道，以及社会车辆进入专用道，因此该隔离形式一般应用在全天候的公交专用道上。值得注意的是：在设计时，应在适当的位置为公交车辆进出公交专用道留有进出口。目前，我国己设置的公交专用道上，大多数仅用“公交专用”字样作为标志，公交专用道的视认效果差，在很大程度上影响了公交专用道的实施效果。为增强公交专用道的视认性，可以把公交专用道铺装成彩色路面，与其它车道形成视觉反差，使专用道具有鲜明

29、而醒目的特征，以利于驾驶员辨认，如法国的鲁昂以及日本的名古屋均采用了彩色路面来标定公交专用道，并收到了很好的效果。但值得注意的是：采用单一色彩时，颜料分量的轻重是或合适，将影响到路面看上去是否自然，颜色太暗淡则显得沉闷，太深则显得俗气，因此，在铺装时需进行全面而仔细的研究和试验，包括在阳光照射下及阴影中可能出现的色彩反差，且有色路面在多雾多雨气候条件的地区要慎用。此外，在公交车辆进入专用道之前，应给予足够的提示，主要通过路面标志和交通标志牌来实现。路面标志，专用道的路面上必须施划出公交专用道的标示，标示为“公交专用车道”等字样，对于限时使用的公交专用道，还应标明相应的时间段。标志牌，为便于交通

30、参与者预知公交专用道的位置，应在进入公交专用道之前的路段的上方设置公交专用车道指示标志。公交专用车道指示牌面上从上往下应依次包括以下内容：公交车辆图形符号、文字说明、时间段说明、最下方是公交专用车道位置的箭头。2.4 本章小结本章总结了一些交叉口优化与公交专用车道方面的基础知识，为后文的具体优化提供了理论依据。3 南二环与裕翔街交叉口交通调查与现状问题分析3.1交叉口现状描述裕翔街与南二环交叉口是石家庄市较为重要的交叉口之一。裕翔街是石家庄市南北交通要道，南二环是石家庄环城快速路的重要组成部分。南二环路设有高架快速路，供直行的车辆快速通过，桥下则即为该交叉口。裕翔街南端是南焦公交枢纽站，有多趟

31、公交线路在此做为始发站与终点站，进出车流辆较大；该交叉口为进出石家庄市区重要的交叉口之一，车辆种类繁多，特别是大型货车的数量要远远大于市内其它交叉口；又由于该交叉口位于石家庄市城乡接合部，所以非机动车辆较多，机非混合较为严重。该交叉口交通压力大，高峰时段堵车现象较为严重，交叉口的设计、交通组织不尽合理。裕翔街南二环图3-1 南二环与裕翔街交叉口现状（椭圆形为高架桥桥墩）第一相位第二相位第三相位第四相位40秒45秒20秒45秒注：第一相位前5秒为全红灯时间；第二相位前五秒为南进口左转红灯时间，即该相位南进口左转实际时间为40秒；第三相位前5秒为北进口左转红灯时间，即该相位北进口左转实际时间为15

32、秒；第四项位实际时间为45秒。图3-2 南二环与裕翔街交叉口信号相位图3.2 交叉口现状交通调查该交叉口机动车流量分为早、中、晚高峰，所以对该交叉口交通量数据的采集分为早中晚，在日期上分为工作日与休息日。调查日期分为5月8日（周六）早上7:009:00、中午11:3013:00、下午17:3019:30，5月11日（周二）早上6:308:30、中午11:3013:00、下午17:3019:30，调查方法为人工观察法，具体见附录。根据现状调查的内容，选取周二早高峰（7:308:30）一小时为研究对象。因为调查路口的车型种类繁多，应该将各种车型统一为一种标准车型来衡量，这就需要进行车种换算。由于城

33、市道路交通行驶车辆百分之八十以上是小汽车，因此这里以小汽车为标准车辆。车辆折算系数如表3-1：表3-1 车型折算系数表车型小汽车小货电动三轮车大客大货折算系数11.50.622.5 通过调查结果，把车辆数通过车型折算系数折算成标准车辆数，然后相加，可得到高峰小时交叉口的流量流向，如图3-3所示。121616.455.5586792.954.647.2487.11186.2588.91775.10218.8517.5355.1736.31091.4252.4531.4846.416211630.23251.21378.9图3-3 高峰时刻交叉口流量流向表3.3 现状问题分析通过对高峰车流量的观察

34、，发现该交叉口存在以下问题。1） 西出口交通量大，车道数缺乏。西出口车流量较大，机非混合严重，其中不乏一些大型挂车。但其目前只有两车道，高峰时刻拥堵严重，制约整个交叉口的通行能力。2） 西进口车道数缺乏，特别是缺少右转专用车道。通过图3可得知，西进口右转车辆数较大，但目前该出口并没有设定右转专用车道，影响车辆行车速度。3） 由于交叉口面积较大，绿灯过后仍有部分车辆滞留在交叉口内，特别是南进口左转方向。4） 由于多趟公交线路车辆左转进入南焦公交枢纽站，造成公交车辆与南进口车辆冲突，并且阻碍南出口车辆前行，特别是在高峰时刻拥堵严重。5） 由南焦公交枢纽站进入交叉口南进口的多趟公交线路车辆，在停车上

35、客时，影响车流前进。由于公交车辆数量大，与南进口处社会车辆冲突较多，影响前行速度，高峰时刻造成拥堵。6） 交叉口交通标志、标线不清楚、不完善。7） 非机动车流在交叉口内运行较为混乱。8） 由于南郊客运站客车左转上裕翔街，与社会车辆冲突，高峰时段突出。4.南二环与裕翔街交叉口优化设计4.1 交叉口进口优化设计4.1.1 西进口的优化通过对交叉口的调查与分析，发现西进口车道数缺乏，特别是缺少右转专用车道。由第二章图3可以看出，该进口在高峰时段的右转车辆数占总进口车辆数的90，达到了487pcu/h，达到了设立右转专用车道的条件，但目前该进口只设有直右与直左两条车道，不能满足右转车辆的需求，所以需要

36、设立右转专用车道。西进口目前的情况支持道路拓宽，其左边为快速路高架桥的桥下路段，因为高架桥的柱子设立在桥下正中央的位置，所以完全有空间进行北边的道路拓宽。所以，我们采用向北拓宽道路的方法增加一条进口车道，使进口车道达到3条。若有条件，可加宽每条道的宽度，以增加行车速度与通过性。西进口车道达到3条时候，我们设定一条右转专用道，一条左转专用道，一条直行车道，以满足该路口的行车需求。由交叉口右转专用车道的通行能力算法，结合实际数据，得到该右转专用车道的通行能力为989.3puc/h，大于487pcu/h的高峰车流量，所以设置一条右转专用道能满足现状。由于西进口的直行与左转高峰车流量较小，所以一条直行

37、专用道与一条左转专用道能满足现状。(如图4-1)图4-1西进口优化示意图4.1.2 北进口与东进口的优化由上文调查分析得知，由于多趟公交线路由裕翔街通过交叉口向南，左转进入南焦公交枢纽站，造成公交车辆与南进口车辆冲突，并且阻碍南出口车辆前行，特别是在高峰时刻拥堵严重。由实地调查结果计算出，直行通过交叉口并左转进入南焦公交枢纽站的公交车流量在高峰时刻为88puc/h，由东进口左转进入交叉口向南，并左转进入南焦枢纽站的公交车流量为20puc/h，所以高峰时段左转进入南焦枢纽站的公交车流量为108puc/h（如图4-2）。8820南焦公交枢纽站12图4-2东北进口现状示意图由第二章图3得知，北进口左

38、转车流量55.5puc/h，而北进口设有左转专用道。由前文可知，北进口的左转车流量小于左转转用道设置条件的车流量（200pcu/h），所以该专用道没有得到充分利用；东出口目前为四车道，由第二章图3得知，其高峰时段车流量为355.1puc/h，利用率较低。为了缓解交叉口南出口的压力，以及提高进口车道的利用率，我们让1处（如上图）的公交车辆在交叉口北进口左转，进入左转专用车道，然后由东出口上南二环路（如下图）；让2处（如图4-2）的公交车辆在交叉口不到南进口处掉头，上南二环路。如图4-3。8820南焦公交枢纽站12港湾式站台图4-3东北口优化示意图 如图4-3， 1处公交车由北进口左转专用道进入交

39、叉口，则北进口左转专用道的高峰时刻车流量变为55.5+80=135.5puc/h；东出口的车流量则变为355.1+88+20=463.1puc/h。这样，不但缓解了南出口的交通冲突情况，以及北进口直行道的行车压力，而且提高了北进口左转专用道和东出口的利用率，使资源得到了优化配置。经实地考察，东出口处南侧有足够的空间进行拓宽，所以，为了避免影响东出口处车辆前行，把东出口公交终点站设置为港湾式站台。由图4-3可知，当2由东进口调头上南二环路时，要穿越四条东出口车道，然后到达港湾式站台处，这样以来，容易造成与东出口直行车辆的冲突，安全性下降（东出口直行车辆车速较快）。为了解决这个问题，需要在东进口的

40、隔离带处设置一个公交专用调头车道兼等待区当东出口绿灯，直行车辆放行的时候，公交车辆如果要调头，需要在等待区域内等待，直到信号变红、直行车辆禁止通行、东出口车辆稀疏，然后进入港湾站台停靠。因为高峰时段，该情况下的公交车辆只有每小时10辆左右，所以，等待区只要能容纳一辆公交车辆即可满足条件，目前该隔离带宽度足够容纳一个公交车，所以该方案可行。为了方便其他社会车辆左后转弯调头，在该公交调头车道的东侧提前设立一个社会车辆左后转弯口。（如图4-4）港湾式站台公交专用车调头车道（等待区）社会车辆调头车道图4-4东进口掉头车道与等待区示意图4.1.3 南进口的优化 由南焦公交枢纽站进入交叉口南进口的多趟公交

41、线路车辆，在公交车站（位于右边机动车道与非机动车道之间）停车上客时，影响车流前进。由于公交车辆数量大，与南进口处社会车辆冲突较多，公交车辆与社会车辆抢道窜道现象严重，影响交叉口进口处秩序，高峰时刻造成拥堵。由于南进口直行车道为四车道，所以有条件设立公交专用车道。又由实地调查结果可得到，南进口高峰右转车流量为252.4puc/h，达到了设立右转专用车道的条件，并且道路旁边有足够的空间进行道路拓宽。1）公交专用道的设置由上所述，我们设置机动车道最右面的一条车道为公交专用车道，由南焦枢纽站开始，至交叉口进口停车线处结束。在南焦枢纽站北面，也就是平行于公交专用道的东面。由于由南焦公交枢纽站右转至交叉口

42、南进口的公交车辆全部为直行和右转，跟据第三章的公交专用车道设置条件，选择边沿公交专用道，公交专用道设置在机动车外车道，右侧为非机动车道。这样设置，既不影响南进口左转车辆，也满足了公交车辆直行与右转的需要。在公交专用道隔离设施方面，我们选择划线隔离得方法，来区别公交专用车道与普通车道，采用黄色“实线、斜齿线十斜齿线、实线”表示在规定时段内专用道内的公交车不允许驶离专用道，其他社会车辆在该时段内也不得驶入专用道。与此同时，撤销原先设立在机动车道与非机动车道之间的公交始发上客车站，挪入南焦枢纽站内部乘客在枢纽站内部上车完毕，车辆由枢纽站直接右转进入公交专用车道，到达交叉口进口，不但提高了整体运行速度

43、，改善了交通秩序，而且把大量的上车人流引入枢纽站内，改善了交通环境。(如图4-5)2）右转专用车道的设置由上分析可知，南进口右转车流量已经达到了设立右转专用道的条件，并且路边有空间进行拓宽。所以，我们在原有道路的基础上，改原来的非机动车道为右转专用车道，进口设置在南焦枢纽站前。这样以来，右转车辆提早进入右转专用车道，并且无阻碍的进入东出口，速度大大加快。在右转专用车道的右面，拓宽一条非机动车道，供非机动车使用。由计算可得，右转专用车道的通行能力远大于现南进口高峰右转车流量。（如图4-5）3）人行道的设置除此之外，在右转专用车道右侧需要设立人行道，以方便行人通过。由上文优化措施中可知，由于把南焦

44、终点站由之前原先的南焦公交枢纽站内改为了交叉口东出口处（见4.1.2），所以，大量的下车客流将由东出口的人行道处向南焦公交枢纽站走去（大部分到达南郊终点站的人都要去南焦客运站乘坐客车），所以，东出口处与南进口处的人行道需要达到一定得宽度，以容纳大量的人流，防止人流进入右转专用汽车道。（如图4-5）非机动车道右转机动车道（拓宽）人行道公 交 专 用 车 道人行道公交始发上客站南焦公交枢纽站图4-5 南进口优化示意图4.1.4 南、北进口的左转弯待转区设置由实地观察得知，由于该交叉口面积较大，绿灯过后仍有部分车辆滞留在交叉口内，特别是南进口左转方向。若按照上文中所提到的优化措施，将北进口的所有直行

45、公交车辆调整至左转专用道，那么北进口左转转用道的车流量将会大大增加，由于交叉口面积较大所引起的部分车辆滞留交叉口内的现象也是有可能发生的（北进口优化过后左转高峰交通流量为55.5+80=135.5puc/h，南进口高峰左转交通流量为846.4puc/h）。设置左转弯待转区可以有效的解决这个问题。设置左转弯待等区域，可使部分左转车辆提前进入交叉口，充分利用左转相位的绿灯时间，在一定的绿灯时间内增加通过交叉口的左转车辆数，从而增大交叉口的通行能力。同时，在时间上把交叉口内相冲突的交通流分离，避免由于冲突带来的事故。（如图4-5）裕翔街南二环左转弯待转区公交专用道图4-6左转待转区示意图4.2 交叉

46、口出口的优化4.2.1 西出口的优化由实地观察得知，该交叉口西出口车道数过少，并且车道较窄，没有设置非机动车道与人行道。高峰时段，该出口机非混合严重，经常出现车辆拥堵现象，造成整个交叉口行车速度缓慢，影响通行能力。由第二章图3可知，该出口的车流量达到了1186.2puc/h。所以，该出口需要进行拓宽优化。由于该出口左边为高架桥下坡，所以没有足够的空间进行拓宽，所以只能向北面进行拓宽。在原先两车道的基础上扩出一条机动车道，并对三条车道进行相应的拓宽处理，以满足大型车辆的通行需要。除此之外，在路北进行非机动车道与人行道的设置，以满足该出口非机动车流和行人的需要。（如图4-7）图4-7西出口优化示意

47、图4.2.2南出口的优化由实地观察可得知，位于交叉口南出口处的南郊客运站，其客车始发口位于裕翔街上。所以，凡是要始发的客车都要穿过由南向北的交叉口南出口车流，然后驶上裕翔街，由北向南行驶。这样以来，客车与由南向北的社会车辆冲突严重，同时也影响由北向南行驶的社会车辆。所以，在由南向北方向设置一个信号红绿灯，在车流量较小的低峰时刻，信号灯闪黄灯，以提醒车辆；在车流量较大的高峰时刻，红绿灯工作，以缓解车辆的冲突，保证行车安全、以及南焦客运站始发客车能够正常快速的驶上道路。（如图4-8）南郊客运站红绿灯图4-8 南焦客运站出口示意图4.3 交叉口信号优化通过上述的优化方案优化过后，我们通过交叉口通行能力计算公式计算已经高峰时段实地观察得知，除了北进口左转专用车道的通行能力无法满足其目前的高峰车流量（通行能力为102.4puc/h，高峰车流量为143.5puc/h，不能满足现状，经计算，左转绿灯时间至少为20.6秒才能满足现状），其他进口道都能满