道路交叉口的交通管理与控制课程设计报告书Word格式.docx
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交叉口的布局与交叉口渠化、信号灯周期、各相位配时现状；
交叉口高峰小时各断面交通量、交叉口延误调查、通行能力分析；
交叉口关联道路信息，包括车道数、车道宽度、车道流向、道路限速、标志标线、车道划分、隔离措施等；
2）调查方法：
在交叉口布局特征与信号控制参数调查与交叉口交通量调查上，采用实地观测记录调查法；
在交通延误上采用点样本法；
3）调查样表：
详见附录
二、道路交叉口概况
随着城市化建设进程的不断加快，城市道路网的规模也在不断扩大。
平面交叉口作为城市道路网中最为重要的一个节点，是行人、车辆的汇合、转向、分流的地方，是道路网灵活性的关键所在，但同时由于交叉口处交通量大、冲突点多，是交通事故多发地。
我国对国城市的交通事故抽样统计表明：
发生在交叉口的交通事故数约为30%。
由此可见，对交叉口进行优化设计，使其发挥最大
效能显得尤为重要。
城市道路系统多为网状结构，其主要特点是道路网密度高，路网节点——交叉路口数量多，交叉路口已成为城市道路系统的重要组成部分，城市道路系统整合设计是目前道路发展的最高层次，是可持续发展思想在道路设计行业的体现，它要求道路设计方法要进行观念的调整、目标的调整，以与系统结构的调整。
城市道路系统整合设计明确了道路建设的意义已不仅是解决好交通问题，同时要解决道路沿线的土地利用、生态环保、景观旅游等多重问题，道路设计和建设更人性化。
城市道路与其所在城市道路网络作为城市系统的有机构成部分，在可持续的现代城市发展理念下，要与开放的自然、生态、城市社会系统的协调和融合。
城市道路设计要从更大背景出发进行系统化的整体构思，从自然、生态、社会系统中区进行整合与综合协调，提升以道路建设为契机的周边地区全面发展的强度和持久度。
只有这样，城市道路设计跳出传统的在价值的小围，实现可持续发展的大作为，转变道路设计观念和方法。
设计通行能力高、交通组织有序、行人与非机动车辆安全过街的平面交叉口是城市道路设计的重中之重。
从交叉口的交通组织、安全、通行能力等方面进行分析，根据交叉口设计原则进行优化设计后，机动车、非机动车、行人的交通冲突点减少，社会车辆、公交车交通组织更为流畅，行人过街安全性得到更大的保证。
交叉口平面设计原则
（1）交叉口是交通冲突地点，为提高交通安全和通行率，在无信号控制
交叉口需要实行“路权”分配的标志和标线设置措施。
（2）为改善交通安全，交叉口需对机动车、行人、自行车交通采用规化
的交通安全和交通控制设计。
（3）新建平面交叉口，应以交叉口红线为依据，根据相交道路的类别以与设计车型、车速、交通流量流向，并考虑到未来发展的可能性进行设计。
（4）各类道路交叉口的进出口道应为行人安全过街或方便残疾人使用和通
行提供必要的条件。
（5）平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线、并须满足视距三角形要求。
视距三角形围，不得有任何高出道路平面标高1.2m的视线障碍物。
小组研究目标是金山大道与金洲北路的交叉口，周边多是居民区。
东西走向的金山大道与平行道路即浦上大道之间有多条南北走向的道路，因此，形成了很多交叉口，此次的目的是研究这个交叉口的通行能力、合理性与优化问题，结合课文所学知识加深对交叉口的认识。
针对城市道路交叉口交通阻塞现象严重的问题，对现状平面交叉口存在的问题进行分析，对城市道路平面交叉口现状存在的主要问题进行分析评价，提出安全、经济、合理的交叉口优化设计原则、布置与设计方法，通过交叉口的优化设计，解决城市道路交叉口交通组织的安全问题以与提高交叉口的通行能力。
三、道路交叉口现状
3.1路段周围现状
我们研究的是金山大道-金洲南路两天路相交的交叉口，所有途径金洲南路的公交有126路、138路、152路、165路、176路、18路、302路、316路、325路（原302路支线）、47路等10条线路，南路段还覆盖了大面积的餐饮设施、购物设施、娱乐设施、学校、小区、医院、以与宾馆、银行、写字楼，可以吸引大量的交通量；
金山大道口公交站，途径金山大道口公交站的有163路、等1条公交线路。
金山大道口附近有12个公交站，分别是橘园洲（135米）、融信第一城（237米）、花溪南路（264米）、展览城（327米）、花溪路口（463米）、等。
金山大道口路段也覆盖了大面积的餐饮、服务、娱乐、商业等设施，也因此吸引大量的交通量。
这些设施前的道路有用来供客人停车用。
金洲南路与金山大道路段周围都种植了绿树，有吸尘环保和遮阳的作用。
图2-1金山大道东路口图2-2金山大道西进口
图2-3金洲南路口图2-4金洲北路口
3.2道路现状
城市道路等级分快速路、主干路、次干路、支路四级，各级红线宽度控制：
快速路不小于40米，主干道30—40米，次干道25—40米，支路12—25米。
⑴快速路城市道路中设有中央分隔带，具有四条以上机动车道，全部或部分采用立体交叉与控制出入，供汽车以较高速度行驶的道路。
又称汽车专用道。
快速路的设计行车速度为60-80km/h。
⑵主干路连接城市各分区的干路，以交通功能为主。
主干路的设计行车速度为40-60km/h。
⑶次干路承担主干路与各分区间的交通集散作用，兼有服务功能。
次干路的设计行车速度为40km/h。
⑷支路次干路与街坊路（小区路）的连接线，以服务功能为主。
支路的设计行车速度为30km/h。
我们所研究的金山大道口和金洲南路相交的交叉口，由表2-1两条道都为主干道根据城市道路等级设计车速为40-60km/h，两块板，机动车与机动车用栏杆分离，机非混行，红线宽度为40m，双向6车道，单向3车道，右转车道有拓宽，每个方向均设有渠化。
每条机动车道宽3.5m，每条非机动车道宽3.75m，人行道宽4m。
根据表2-2也可将两条路划分为二级水平。
表2-1交叉口几何条件调查表
项目
单位
进出口方向
金山大道（东）
金山大道（西）
南路
金洲北路
进口
出口
道路等级
主干道
断面形式
两块板
四块板
设计车速
40
路幅宽度
m
车道数
个
4
3
4
单车道宽
3.5
车道功能划分
左转、直行直右、右转
左转、直行右转
非机动车道宽
3.75
人行道宽
根据国家《城市规划定额指标暂行规定》的有关规定，道路还可划分为四级：
表2-2道路四级划分表
项目级别
设计车速（km/h）
单向机动车道数（条）
机动车道宽度（m）
道路总宽（m）
分隔带设置
一级
60-80
>
=4
40-70
必须设置
二级
40-60
30-60
应设
三级
30-40
=2
20-40
可设
四级
30
16-30
不设
图2-1交叉口平面图
3.3交叉口配时现状
该交叉口的相位为三相位，东西左转专用相位：
绿灯27s，红灯83s，黄灯3s；
东西相直行：
绿灯42s，红灯68s，黄灯3s；
南北向直行：
绿灯25s，红灯85s，黄灯3s，信号周期约为113s。
表2-3交叉口现状相位配时表
绿灯
黄灯
红灯
东西左转
27s
3s
83s
东西相直行
42s
68s
南北向直行
25s
85s
图2-6现状交叉口配时图
图2-3双向左转相的三相位系统交通相位设置图
四、道路交叉口信号配时现状分析
4.1韦伯斯特配时法
根据韦伯斯特计算调整后的信号配时
（1）确定设计交通量
已选定时段的设计交通量，需按该时段交叉口各进口道不同流向分别确定，其计算公式如下：
q——设计交通量，pcu/h
Q15——高峰小时中最高15min的流率，pcu/15min
（2）计算饱和流量
利用实际测得的各相位各进口道饱和车头时距，确定其饱和流量的计算公式如下：
S——饱和流量（pcu/h）
ho——饱和车头时距（s）
（3）计算流量比总和
Y——组成周期的全部信号相位的各个最大流量比ymax
之和
y——流量比
计算Y值大于0.9时，须改进进口道设计或信号相位方案，重新设计。
（4）信号配时
①最佳周期时长
②总有效绿灯时长
③各相位有效绿灯时间
④各相位的实际显示绿灯时间
li——第i相位启动损失时间
⑥各相位绿信比
4.2交叉口服务水平分析
4.2.1交叉口现状交通流特征参数调查
为了较为客观的反映该交叉口交通流特征，调查小组对该交叉口于晚高峰时段（17:
00～18:
00）进行了交通流量调查，调查采用实地数车法，统计方法采用分车种、分流向进行统计。
表3-1车辆折算系数表
车辆种类
小轿车
大客车
公交车
货车
非机动车
折算系数
1
2
1.5
0.2
表3-2金山大道-金洲路交叉口各进口道高峰小时交通量表
进口方向
车流方向
合计
东
左转
244
12
256
直行
944
408
1404
右转
120
108
西
168
8
180
64
20
400
484
140
28
110
282
南
104
24
136
280
112
236
200
436
北
124
36
312
412
424
116
228
2.4
246
160
81.6
1124
21.6
142
16
1.6
178
60
22
1182
224
96
164
22.4
316
276
32
7.2
147
82.4
414
20.8
151
表3-3金山大道-金洲路交叉口进口道高峰小时交通量折算表
图3-1各进口道车流量分布图
4.2.2交叉口通行能力、服务水平分析
（1）交叉口通行能力分析
根据前面章节调查的交叉口现状，利用《城市道路设计规》中道路平面信号交叉口通行能力的推算方法，对金山大道-金洲北路交叉口现状通行能力给予分析。
东进口道通行能力：
（本面进口道设有专用左转车道和专用右转车道）
直行车道（1条）：
Cs=3600/T（（tg-t0）/ti+1）ψ
=3600/113（（42-2.3）/2.5+1）×
0.9=484pcu/h
直右车道（1条）：
Csr=Cs=484pcu/h
左转车道（1条）：
Csl=Cs（1-β’/2）=484×
（1-0.08）=445pcu/h
Celr=∑Cs/（1-βl-βr）=（484+484+445）/（1-0.14-0.095）=1847pcu/h
左转专用道通行能力：
Cl=Celr×
βl=1847×
0.14=259pcu/h
右转专用道通行能力：
Cr=Celr×
βr=1847×
0.095=176pcu/h
Cle’=4×
3600/113=127pcu/hCle=Ce×
因为Cle>
Cle’所以应当折减本面进口道各直行车道（包括直行、直左、直右、直左右车道）的设计通行能力，因此本面进口道折减后的设计通行能力为Ce’=Ce-ns（Cle-Cle’）=1847-2（259-127）=1584pcu/h
右转专用道（1条，进口拓宽的一条车道）：
因东进口拓宽了一条右转专用道：
所以交叉口东进口设计通行能力为
1584+176=1760pcu/h
西进口设计通行能力同东进口
南进口设计通行能力：
（本面进口道设有专用右转车道而未设有专用左转车道）
直行车道（2条）：
=3600/113（（25-2.3）/2.5+1）×
0.9=289pcu/h
直左右车道（1条）：
Cslr=Csl=Cs（1-β’/2）=289×
（1-0.165）=241pcu/h
Cer=（∑Cs+Csl）/（1-βr）=（289+289+241）/（1-0.383）=1327pcu/h
Cr=Cer×
βr=1327×
0.37=484pcu/h
Cle=Ce×
βl=1327×
0.22=292pcu/h
Cle’所以应当折减本面进口道各直行车道（包括直行、直左、直右、直左右车道）的设计通行能力，因此本面进口道折减后的设计通行能力为Ce’=Ce-ns（Cle-Cle’）=1327-2（292-127）=997pcu/h
因南进口拓宽了一条右转专用道：
997+484=1481pcu/h
北进口设计通行能力同南进口
交叉口设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。
东进口折减后的设计通行能力为1759pcu/h
西进口同东进口为1760pcu/h
南进口和北进口都为1481pcu/h
故该交叉口的设计通行能力为:
C=1760×
2+1481×
2=6482（pcu/h）
（2）交叉口服务水平分析
城市道路和交叉口交通供需状态是用服务水平来衡量的，所谓服务水平是指道路使用者根据交通状态，从速度、舒适度、方便、经济、和安全等方面所得到的服务程度。
影响服务水平的因素很多，最主要的是负荷度——V/C（实际标准车流量/通行能力），所以通常我们采用负荷度指标作为服务水平的划分依据，服务水平具体划分标准见表3-4.
表3-4信号交叉口服务水平
服务水平等级
饱和度围
运行状况
A
S≤0.25
十分畅通
B
0.25-0.5
比较畅通
C
0.5-0.7
不甚畅通，但可接受
D
0.7-0.85
拥挤
E
0.85-0.95
十分拥挤
F
S<
0.95
阻塞
晚高峰交叉口各个车道流量：
表3-5晚高峰交叉口各个车道流量
方向
流向
左
直
右
流量（pcu/h）
合计（pcu/h）
1512
1584
756
712
表3-6晚高峰交叉口服务水平计算表
实际流量（pcu/h）
计算通行能力（pcu/h）
1760
1759
1481
饱和度
0.86
0.9
0.51
0.48
服务水平
不甚畅通，仍可接受
交叉口名称
晚高峰交通量（pcu/h）
负荷度
金山大道-金洲路交叉口
4564
6482
0.7
C级
表3-7交叉口整体服务水平
从以上三个表格可以看出金山大道-金洲路交叉口的整体服务水平不高，东进口和西进口的饱和度达到了0.85以上，这说明东西进口的拥堵情况严重，与实际情况是比较吻合的，东西进口排队现象严重，车辆延误较大。
4.3交叉口周边公共交通现状分析
金山大道-金洲路交叉口周边有金山住宅区，金山、金山明星三个公交站。
经过金山明星的公交车有41路、43路、79路、96路、122路、123路、158路、163路、167支路、173路，（一共10路公交车），经过金山的有41路、96路、123路、158路、167支路、173路323路（一共七路）经过金山住宅区的公交车有15路、43路、45路、79路、118路、122路、163路。
其中经过金山明星、金山的有41路、96路、123路、158路、167支路、173路（一共6路），经过金山住宅区和金山明星的有43路、79路、122路、163路（一共4路）。
可知通过金山大道和金洲路交叉口的公交车数量很多，对交叉口与其周边道路的交通状况影响很大。
4.4交叉口信号配时现状分析
交叉口信号现状相位配时图如下图3-2，相位图3--3
图3-2相位配时图
图3-3相位示意图
金山大道-金洲北路（金洲南路）交叉口是东西都有左转专用相位的三相信号控制交叉口，周期时间为113S，由于该交叉口面积比较大，行人比较多，为保证行人安全，设置10秒全红时间，相位没有导前也没有滞后。
从以上服务水平分析中可以得知：
金山大道直行的交通量很大，因此该信号的配时的主要绿灯时间分给了金山大道的直行。
另外交叉口的南进口道即金洲南路的右转交通不受信号灯的影响，可以保持连续的运行。
南路的左转车辆与直行车辆同时运行，虽然左转车辆不是很多，但是在高峰期左转的交通量仍旧会对直行的交通产生影响。
并且在绿灯时间还存在排队现象，因此，金洲路进口道的直行和左转交通分配的绿灯时间不够，并且直行和左转的绿灯时间应采取分别分配，避免影响直行车辆的通行。
在晚高峰时交叉口东进口道的交通量超过2128辆，其中左转为256辆，每个周期可以通过7-8辆车，其余必须二次排队，特别在高峰时有每周期只有一半的车辆可以一次通过，延误很大。
而且时常发生左转车辆占用右转车道的事件，严重影响了右转车辆的通行，特别是在晚高峰时期，汽车的速度甚至比步行还慢，给市民的生产生活带来了极大的不便。
由于金洲路是贯穿南北且连接万达商业区的一条城市主干道，交通量很大，在信号配时不应过分的压缩这条主干道的绿灯时间，因此为解决金山大道-金洲北路（金洲南路）交叉口东西进口道的车辆的二次排队问题，从时间上不能为其分配过多的通行权，可以在空间上为其增加通行权。
金山大道西进口道的左转交通量为180pcu/h，但是左转绿灯时间却为27秒，在一定程度上浪费了绿灯时间，另外，该交叉口处由非机动车和行人组成的交通量很大，降低了该交叉口的通行能力。
4.5交叉口行人过街与机动车现状分析
1、机动车的停放占用了人行道，给行人的通行带来不便。
右图3-2机动车占用人行道停放
2、直行的非机动车占用右转的机动车道，导致右转机动车与非机动车发生冲突，容易引发交通事故。
左图3-3非机动车占用右转机动车道
3、非机动车逆向行驶，交通秩序紊乱；
增加了危险性。
右图3-4非机动车在机动车道上逆行
4、非机动车占用机动车道，影响机动车的通行能力，并且容易引至事故的多发。
右图3-5非机动车占用机动车道直行
五、信号配时分析与优化设计
5.1信号配时现状
根据表4-1，计算表4-2的各进口的交通量：
表4-1车辆折算系数表
0.4
表4-2各进口道交通流量表
648
1644
848
1876
416
588
736
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