交通管理与控制课程设计报告书.doc

摘 要城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分,是城市道路上各类交通汇合、转换、通过的地点,是管理、组织道路各类交通的控制点在整个道路网中,交叉口成为通行能力与交通安全上的瓶颈据统计,在交叉口上发生的交通事故占总交通事故的20%左右,有些国家甚至高达40%,其原因是多方面的,比如交叉口的进口道设置不合理,缺乏恰当的交通渠化设施,信号配置不合理城市主干道沿线的大型交叉口,合理配置信号配时尤为重要该设计调查的交叉口为路与联合路交叉口,路是各大主干道之一,为双向六车道,联合路为双向六车道,是一个重要的交叉口本次设计实地调查了车道宽度、交通流量、车头时距、初期积余车辆、行人数,信号灯周期等数据,通过交叉口的道路、交通和控制现状,主要是对其机动车通行能力,行车延误,信号周期,高峰小时流量和交叉口服务水平等进行了定量的分析,以得到该交叉口的信号配时方案到目前为止,定时信号的配时方法在国际上主要有英国的WEBSTER法,澳大利亚ARRB法及美国HCM法等我国有停车线法和冲突点法等方法随着研究不断深入,定时信号的配时方法也在进一步的改进本设计采用的方法以英国的WEBSTER法为主针对本次调查特性,选用了JSP语言来编写交叉口信号配时系统。

关键词：交叉口流量 饱和车头时距 饱和流量 初期积余车辆 延误信号周期 / 目 录一、交叉口交通数据调查11、交叉口地理区位和使用现状12、交叉口几何线形13、交叉口的调查流量统计24、交叉口的各进口道车道车头时距35、交叉口的饱和流量46、交叉口各车道的初期积余车辆47、交叉口各车道的绿灯期到达量之比48、实测交叉口信号配时5二、信号配时61、信号相位设置依据62、信号相位的确定原则63、信号配时的方法64、信号配时的计算步骤75、信号配时原理8三、路与联合路交叉口的信号配时101、相位示意图102、交叉口信号配时11四、信号程序及运行结果12五、配时方案效益分析与评价151、设计交叉口延误估算152、现有交叉口延误估算153、该交叉口设计延误和实测延误174、服务水平分析18六、交叉口存在问题及分析201、车道设置不合理20参考文献21附录22程序代码22实测数据37一、交叉口交通数据调查1、交叉口地理区位和使用现状根据实地观察测量和分析讨论,本组对路和联合路的交叉口形状、车道划分与交通流运行轨迹进行了绘制,如下图所示图1 路和联合路交叉口平面图路是市区的交通动脉,路与联合路交叉口是交通流量较大的平面交叉口。

东西方向为主干道,机动车道为双向6车道,东进口道为两条直行车道、一条直行加右转车道,没有左转车道,西进口道也为两条直行车道、一条直行加右转车道,没有左转车道公交车主要都是直行,东西方向没有公交车右转南北向为联合路,是次要交通方向,路段机动车道为双向6车道,南北进口道均为两条直行车道、一条直行加右转车道、没有左转车道2、交叉口几何线形进口道方向车道数〔单向〕直行车道数直行道宽度右转车道数直右车道宽度道路总宽〔m〕路东进口323.414.223路西进口323.414.224联合路南进口323.213.223联合路北进口323.213.225表1 交叉口几何尺寸调查表3、交叉口的调查流量统计本组通过实际观测的方法测得了道路交叉口的交通流量等信息调查方法为：对各进口各车道分配人员进行定时调查车种及车辆流向数量以获得交通流量,按五分钟一个周期,从晚上17:00-18:30分90分钟的时间,分为18个周期,统计每个周期所调查的车辆计算每五分钟通过的流量,最后按每12个周期流量相加得到7组高峰小时流量,取最大值作为没车道的高峰小时流量再按各进口道的车道高峰小时流量相加得到各进口道的高峰小时流量。

整理后的高峰小时流量见下表表2 交叉口各流向高峰小时流量进口道流向车道及交通量路东进口直行1071870.5811.5右转————13总计2766路西进口直行51316307.5右转————38总计712.5联合路南进口直行362364.5347.5右转————55总计1129联合路北进口直行31929122右转————319.5总计951.5从调查的数据可以看出,路主干道上流量主要分布在东进口道,西进口道相对通过的车辆较少联合路上流量分布南北较为平均,北进口道的右转车辆较多4、交叉口的各进口道车道车头时距通过调查各个进口道各车道的饱和车头时距数据如下表：表3 交叉口各车道饱和车头时距h〔s〕进口车道一车道二车道三车道东进口1.772.01.76西进口2.32.32.3南进口1.931.932.07北进口1.902.002.075、交叉口的饱和流量利用公式： Qi=3600 / hi Qi----各车道饱和流量 hi----各车道饱和车头时距可得出各车道的饱和流量如下表〔单位 pcu/h〕：表4 交叉口各车道饱和流量Q〔pcu/h〕进口 车道一车道二车道三车道东进口203418002045西进口156515651565南进口186518651739北进口1895180017396、交叉口各车道的初期积余车辆表5 交叉口各车道初期积余车辆进口 车道一车道二车道三车道东进口123西进口001南进口1010北进口5447、交叉口各车道的绿灯期到达量之比表6 交叉口各车道绿灯期到达量之比进口 车道一车道二车道三车道东进口0.8680.8680.909西进口0.4930.8270.967南进口0.5140.5640.483北进口0.4810.5480.6378、实测交叉口信号配时交叉口名称<编号>： 路-联合路信号灯显示方向周期时间〔s〕绿灯显示时间〔s〕黄灯显示时间〔s〕红灯显示时间〔s〕绿灯间隔时间〔s〕北进口121353835南进口35383东进口121763425西进口76342二、信号配时1、信号相位设置依据到目前为止,定时信号控制的配时方法在国际上主要有英国的TRRL法〔也称为Webster 法〕、澳大利亚的ARRB法和美国的HCM法等。

我国有停车线法和冲突点法交通信号配时中,需要确定一些控制参数,其中最基本的两个控制参数是周期时长和绿信比 2、信号相位的确定原则a.信号相位必须同交叉口进口道车道渠化〔车道功能划分〕方案同时设定,有专用转弯相位必须相应地设置专用车道；b.信号相位对应于左右转弯交通量及其专用车道的布置,常用基本方案见课本图11-6c.有左转专用车道时,根据左转流向设计交通量计算的左转周期平均到达3辆时用左转专用相位 d.同一相位各相关进口道左转车每周期平均到达量相近时,宜用双向左转专用相位,否则宜用单向左转专用相位3、信号配时的方法 本组实验我选用的是配时方法是TRRL法TRRL法也叫韦伯斯特〔Webster〕法,是以车辆延误时间最小为目标来计算信号配时的一种方法,因此其核心容是车辆延误和最佳周期时长的计算F·韦伯斯特〔Webster〕根据稳态理论所建立的延误时间计算公式为：通过对周期长度求偏导,结合等价代换和近似计算,最终得出如下最佳周期计算公式：在该式中k1、k2系数分别取值1.5和5交叉口总交通流量比Y′为各关键相位的最大流量比y’i之和,即：各相位的最大流量比y′i等于该相位的实际到达的最大交通量和饱和流量之比。

设qi表示第i个相位实际到达的最大流量；Si是指第i个相位的饱和流率4、信号配时的计算步骤1、 估算交叉口每个进口道的<设计>车流量和<设计>饱和流量〔假设交通流相对稳定,接近平均值〕；2、 求每个进口道的流量比,并为每个相位选择最大值；3、 将各相位的流量比值相加得到整个交叉口的总交通流量比值；4、 确定绿灯间隔时间和总损失时间；5、 利用周期计算公式计算周期时间；6、 用周期时间减去总损失时间得到可利用的有效绿灯时间,并将这一时间按各流量值的比例分配给各个相位；7、 利用有效绿灯时间得到实际绿灯时间5、信号配时原理①首先计算每车道的饱和流量Si,使用下式进行计算：Si＝3600/hi式中：hi—— 各车道饱和车头时距②总流量比计算,求出Y：式中：——第i个车道实际到达流量〔调查得到〕；——第i车道流向的饱和流量〔调查得到〕yi=max式中：——第i个相位的最大流量比 y1,y2,y3…——第i个相位的各车道流量比式中：——第i个相位的最大流量比Y――交叉口总流量比③我国一般采用韦伯斯特信号配时优化公式,得到信号最佳周期为： 式中：－信号最佳周期L－表示各相位总损失时间,其计算如下式：式中：－车辆启动损失时间,应实测I－绿灯间隔时间,即黄灯时间加全红灯清路口时间A－黄灯时间n－所设相位④确定完最佳周期后,再计算总有效绿灯时间：⑤各相位有效绿灯时间由下式确定：⑥各相位的绿信比,按下式计算：λ= gei/各相位实际显示绿灯时间：三、路与联合路交叉口的信号配时1、相位示意图第第一相位是路东西直行 第二项位是联合路南北直行2、交叉口信号配时42s3s76s东西直行〔实测〕35s83s3s南北直行〔实测〕实测该交叉口高峰时段的周期时长为121秒第一相位的显示绿灯时间为76秒；第二相位的显示绿灯时间为35秒两相位的黄灯时间均为3秒；启动损失时间为2秒；全红时间为2秒根据对交叉口各进口道的高峰小时流量,利用韦伯斯特算法可算出该交叉口的设计周期时长和各相位的显示绿灯时间：25s42s东西直行17s50s3s〔设计〕南北直行〔设计〕该交叉口高峰时段的设计周期时长为70秒第一相位的设计显示绿灯时间为42秒；第二相位的设计显示绿灯时间为17秒四、信号程序及运行结果针对本次调查特性,选用了JSP语言来编写此次试验的数据分析程序。

原因是JSP的方法实现便捷,生成的页面简洁明了程序实现的功能有：。