城市道路交叉口的優(yōu)化設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 過。因此，主要道路上的交通幾乎不受相交道路交通的影響，如忽略左、右轉(zhuǎn)彎車輛的影響，則可認為主要道路在這種交叉口進口道上的通行能力幾乎和路段的通行能力一樣。因此，計算這種交叉口的 通行能力，一般是對應(yīng)于主要道路交通量，求出相應(yīng)次要道路進口道可以進入交叉口的最大交通量。即根據(jù)計算主要道路車流中可供次要道路車輛穿越的空檔數(shù)來求出次要道路可以通行的最大交通量。據(jù)此原理，假設(shè)主要道路車流按泊松分布到達，可建立 計算次要道路可通過的最大交通量 ,maxQ 的公式河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 8 如下： ）－（ 121,m a x qhqteQeQ ???? 式中： ,maxQ — 次要道路可通過的最大交通量（輛 /h）； Q— 主要道路交通量（輛 /h）； q— Q/3600； t— 次要道路可以穿過主路的臨界空檔時距（ s）； h— 次要道路車輛連續(xù)通行時的車頭時距（ s）。 這里關(guān)鍵是要確定計算 t、 h。 影響參數(shù) t 的因素較多， t 隨主要道路寬度、主要道路上車型及車速、次要道路車輛的去向、駕駛員的駕駛習慣不同而異。較詳細的資料表明：小轎車的臨界空檔時距，隨各種條件，在 － 10s之間變化。 h 值按小汽車一般為 2s－ 3s。 按前述假設(shè)，式中得到的計算結(jié)果，只是次要道路車輛穿越一條主要道路車流的最大通過量。實際情況，還要考慮主要道路上各向車流及次要道路對 向車流對穿越車流的影響，所以是一個十分復(fù)雜的問題。 （ 2） 延誤 當次要道路交通量接近最大通過量時，次路交通已嚴重擁擠，延誤大增。次要道路的交通量增大到一定程度時，若將交叉口進行信號控制，則可減少交叉口通行車輛總的延誤。 交通量與延誤是考察交叉口該用什么控制方式的主要定量分析的依據(jù)，當然不是唯一的依據(jù)，還需根據(jù)當?shù)氐哪承┚唧w條件與特殊因素，進行綜合分析與決策。 設(shè)置交通信號控制的依據(jù) 設(shè)置交通控制信號雖有理論分析的依據(jù)，但尚未成為公認的有效分析方法，加上世界各國的交通條件又各有差異，所以各國指定依據(jù)的具 體數(shù)字不盡相同，但原則上大多根據(jù)上述理論方法，考慮各自的交通實際情況后制定出各自的依據(jù)。 控制參數(shù)的 分類與意義 信號相位和飽和度 信號相位的確定 河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 9 信號相位是指在一個交叉口某個方向的交通流（或幾個交通流的組合）同時得到的通行權(quán)或被分配得到這些通行權(quán)的時間帶。例如，圖 2— 1所示的十字交叉口的情況下，通常是相位 1和相位 3輪流顯示的兩種相位。如果因左轉(zhuǎn)車數(shù)量 多，需要設(shè)置左轉(zhuǎn)相位時再加相位 2而成為三個相位。這里，圖上實線表示車輛，虛線表示行人。 相 位 1 相位 2 相位 3 確定信號相位時需要考慮以下幾點： （ 1） 交通安全 交叉口內(nèi)發(fā)生的交通事故中，與轉(zhuǎn)彎車有關(guān)的較多。因此確定交叉口相位時要考慮交通狀況，特別是穿越人行橫道的行人的人數(shù)、年齡、行走狀態(tài)以及左右轉(zhuǎn)彎車交通量、穿越距離和對 向 車道的分離距離、視覺良好與否等，設(shè)置分離的左右轉(zhuǎn)彎車相位和行人相位以及直行車相位。 （ 2） 交通效率 一般來說增加相位數(shù)，減少同一相位中不同方向交通流的數(shù)量，可以提高安全性，但是其副作用是降低通行能力和交通效率。這是因為相位數(shù)增加不但 會減少分配給各交通流的相位時間，同時由于相位交替次數(shù)增加而導致黃、全紅的交叉口清空時間增加。此外，也增加了綠信號開始車輛啟動時引起的損失時間。因此，從交通效率方面來看希望減少相位數(shù)。 飽和度的計算 以交叉口的一條進口道 j 為例，我們把相位 i 時實際進入進口道 j 的交通量 ijq （交通需求）與進口相位圖相位 1 相位 2河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 10 道 j 的飽和流量 jS （交叉口上游有充分的需求量時，單位綠燈時間的最大通過數(shù)）的比值稱為該進口道的飽和度 ij? ，飽和度是交通控制中的一個評價標準。每一個相位 i所控制的交叉口各進口道飽和度的最大值稱為相位 i的飽和度 i? 。交叉口所有相位的飽和度 i? 之和稱為該交叉口的飽和度 ? 。 例如，圖所示的兩個相位控制的十字交叉口，相位 i的飽和度 i? 鶴交叉口飽和度 ? 可表示如下： 相位 1 的飽和度： )/,/m a x ( 3131111 sqsq?? 相位 2 的飽和度： )/,/m a x ( 4242222 sqsq?? 交叉口飽和度： 21 ??? ?? 信號控制參數(shù) 單點信號控制中的主要參數(shù)為周期長和綠信比，總稱為控制參數(shù)。 （ 1） 周期長 周期時長是信號燈各種燈色輪流顯示一次所需的時間，即各種燈色顯示時間之總和，或是從某主要相位的綠燈啟亮開始到下次該綠燈再次啟亮之間的一段時間。周期時長是決定定時信號控制交叉口交通效率的關(guān)鍵控制參數(shù)，所以是信號配時設(shè)計的主要對 象。 （ 2）綠信比 相位 i的有效綠燈時間 iG （有效使用的綠燈時間）除以周期長 C 所得到的值 稱為綠信比 gi 。 （ 3） 周期長、綠信比 、 飽和度的關(guān)系 周期長 C、綠信比 g、損失時間 L 之間存在如下關(guān)系： 1??? CLgi i 此外，為使各相位的處理能力能夠滿足交通需求，必須 令 iig ?? 。把此式代入上式，得 ????? CLgi i 1 由此可以得到滿足交通 需求得最小周期長 minC 如下： min1 CLC ??? ? （ 2－ 2） 周期長、綠信比、飽和度是信號控制交叉口相位方案生成及配時過程中的主要參數(shù)，在交叉口信號控制中起著舉足輕重的作用。 河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 11 第 三 章 混合交通條件下信號交叉口渠化及信號相位設(shè)計 混合交通條件下信號交叉口渠化設(shè)計 道路交通渠化 可以定義為 :在道路上用交通標志、標線或用高 出路面的各種島狀構(gòu)造物，或利用路面刷漆成不同顏色、護欄、分隔帶、隔離墩及其它設(shè)施和方法對行人與各種不同車型、不同方向、不同速度及不同運動狀態(tài)的交通流進行引導、隔離和規(guī)制，使交通實體像渠內(nèi)水流一樣順著一定的方向和線路，互不干擾地安全而有秩序地運行，以達到分離和規(guī)制交通流的目的。采用這樣一些措施在道路上組織交通通常稱為渠化交通或道路交通渠化。 交叉口渠化設(shè)計總的要求應(yīng)有利于交通安全、提高通行能力和行車速度，減少延誤和方便行車、行人。綜合起來有如下八條原則 ： (l)簡單易懂 進行交叉口渠 化設(shè)計的基本思路是盡量使交叉口簡單、明確，使駕駛員及行人等道路使用者容易理解交叉口設(shè)計的意圖。對于道路的使用者來說，復(fù)雜難懂就不能保證其安全順利地完成自己的交通行為。站在道路使用者的角度，進行交叉口渠化設(shè)計，使得方案簡單易懂是進行交叉口渠化設(shè)計的一個重要原則。 河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 12 (2)符合規(guī)范 渠化的一切措施，如設(shè)島、劃線、建立各種標志，均應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，其位置、顏色、尺寸大小、形狀及高度等均應(yīng)嚴格依據(jù)規(guī)范或標準的規(guī)定進行，不能隨意變更和改動。 (3)有利安全 不同車種、不同流向、不同速度的交通流應(yīng)盡可能采用劃線或 設(shè)置隔離墩 (柱 )或設(shè)島的方法，使其分道行駛，以減少相互干擾或碰撞，以利于行車安全。 (4)方便直接 渠化時劃線、設(shè)島均應(yīng)盡可能使行人和車輛的路線方便、直接、自然，可以最短時間或最短路程通過。 (5)保證視距 平面交叉口渠化應(yīng)充分保證各方向、各車道的車輛和行人視距，交叉口附近的所有綠化植物和街道上的公用市政設(shè)施均應(yīng)以不阻擋視線、不妨礙視線為原則，凡是妨礙視線的建筑或綠化均應(yīng)拆除或砍伐以確保行車視距要求。 (6)美觀醒目 交通島的路緣石必須醒目、美觀，高度一般不超過 12 一 15cm，因為過高的島狀物對司機會產(chǎn)生心 理壓力，過低了又沒有約束作用，同時還要鮮明清晰，使人有視覺美感。 (7)便于認識 平面交叉口的渠化方案要盡可能的簡單明確，一般采用比較集中的大島。一般來說在 5~7m2之間，既能一目了然，也不過多占用土地。 (8)位置合理 各種交通島的位置應(yīng)設(shè)置在沒有車流通過 (或者通過比較少 )的死點處，既不妨礙交通，又能限制車輛的活動范圍，減少沖突區(qū)。 交通渠化目標 (1)通過渠化設(shè)計來分配交通流在交叉口的運行線路，分離沖突的交通流，保證不會有超過兩條線路在一個點發(fā)生交織。 (2)保證交通流以正確角度和有利的地點 進行合流、分流和交叉。 (3)通過縮小交叉口面積和明確交通流運行線路，減少車輛選擇線路的迷茫，縮小交通流沖突的區(qū)域，避免過大的交叉區(qū)域，提高交通流通過交叉口的安全性。 (4)通過渠化設(shè)計給予各種交通流所分配的路線以清楚明晰的指示。 (5)為主交通流提供優(yōu)先權(quán)。 (6)為行人或非機動車在交叉口的安全島提供區(qū)域。 (7)專用車道可為轉(zhuǎn)彎車輛提供安全避難的場所，保護其他交通流。 機動車的渠化優(yōu)化 l)左轉(zhuǎn)機動車的渠化 當行車道寬度不足時，可對交叉口進口道的左側(cè)進行拓寬，利用中央分隔帶偏移道路中心線占用對向 的車行道部分寬度，增設(shè)左轉(zhuǎn)彎車道，拓寬方式如下 (l)車道中心線的移動和車道寬度的減少 將交叉口進口道的中心線向左移，騰出左轉(zhuǎn)車道的寬度。在實施過程中，通常要縮小出口處的車道寬度和進口處各車道的寬度。 河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 13 (2)壓縮中央分隔帶設(shè)置左轉(zhuǎn)車道 當信號交叉口相交道路有較寬的中央分隔帶時，可壓縮中央分隔帶的寬度辟為左轉(zhuǎn)車道， 如圖所示： (3)左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置 對于先放直行后放左轉(zhuǎn)的多相位信號路口，專用左轉(zhuǎn)車道前端可劃設(shè)左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)，如圖所示。 2)右轉(zhuǎn)機動車的渠化 右轉(zhuǎn)車輛是引起機非沖突的主要原因，通過右轉(zhuǎn) 車道的設(shè)置，不僅可以減少機動車與非機動車的干擾，而且可以減少右轉(zhuǎn)車流對直行交通的干擾，提高直行車道的通行能力。 (1)當行車道寬度不足，且右轉(zhuǎn)交通量較小時，可對交叉口進口道的右側(cè)進行拓寬，增設(shè)右轉(zhuǎn)彎車道，設(shè)置右轉(zhuǎn)車道后，右轉(zhuǎn)車進入交叉口之前即可駛?cè)胗肄D(zhuǎn)車道，使后續(xù)的直行車輛不受右轉(zhuǎn)車的影響，如圖所示。 (2)當右轉(zhuǎn)交通量較大，或者是相交道路速度差較大時，可以設(shè)置右轉(zhuǎn)匝道。右轉(zhuǎn)匝道一般由減速車道、匝道及加速車道組成。如 下 圖所示。 河北工程大學本科畢業(yè)論文 2021 年 14 非機動車的渠化優(yōu)化 對于機非混行平面交叉口的空間設(shè)計，一般通常 可采用自行車停車線前移和非機動車左轉(zhuǎn)二次過街的優(yōu)化設(shè)計方法進行改善交叉口各種交通流的運行秩序。 (l)停車線前移 根據(jù)自行車啟動快、騎車人急于通過交叉口的特點，可將自行車停車線劃在前面，機動車停車線置后。紅燈期間自行車在機動車前方待行，綠燈亮時，非機動車先駛?cè)虢徊婵冢杀苊庾孕熊囍髁魍瑱C動車同時過街，相互擁擠與干擾。 (2)非機動車二次過街 左轉(zhuǎn)非機動車與行人以相同的方式過街，在橫向道路非機動車進口道的前面設(shè)置左轉(zhuǎn)非機動車候車區(qū)。綠燈啟亮后左轉(zhuǎn)非機動車隨直行非機動車運行至前方左轉(zhuǎn)候車區(qū)內(nèi)，待另一方 向的綠燈亮時再前進，即變左轉(zhuǎn)為兩次直行。 這種方法優(yōu)點很多，首先設(shè)計方法簡單，適用性較廣，一般交叉口都具備設(shè)計條件 。消除了左轉(zhuǎn)非機動車與機動車之間的干擾 。減少左轉(zhuǎn)非機動車與直行機動車流的沖突點，沖突點位置固定，沖突方向基本垂直，有利于交通安全。 (3)非機動車右轉(zhuǎn)彎專用車道 利用現(xiàn)有的路面開辟專門用于右轉(zhuǎn)彎的非機動車道。優(yōu)點是可以緩和交叉口的交通擁擠，有利于交通安全。右轉(zhuǎn)彎專用車道要求交叉口較寬，要求騎車人嚴格遵守各行其道的原則，在非機動車流量較大的交叉口可以采用這種方法。 河北工程大學本科畢業(yè)論文