交通管理与控制课程设计(共40页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上摘要随着城市化进成的加速，汽车保有量的不断增加，城市交叉口成为了影响道路通行能力的主要因素，通过调查西南路与黄河路的交叉口提出解决方案，优化路口的通行能力。西南路与黄河路相交，其中西南路直行已经通过高架桥与黄河路实现了空间上的分离，但是西南路南进口道的左转的交通量仍然很大，通过信号配时的方案很难解决西南路南进口道的左转车量的2次排队问题，在高峰时期每个周期只能通过78量车，其余车辆不得不2次排队。另外黄河路的左转交通量也十分大，他沟通沙河口区南北在一个周期内通过的车辆也十分有限，为了提供更加方便的公共交通因此十分有必要对该交叉口的信号配时进行一定的调整和优化，通过使用编写的配时软件可以方便的计算配时结果，通过VB.NET进行计算，得出配时优化结果。关键词：信号配时、2次排队、解决方案、韦伯斯特、相位 目录专心-专注-专业一交通数据调查1交叉口线性黄河路为大连市内东西走向主干路之一，交通量非常大。该道路路段为双向六车道，在与西南路相交的交叉口处有进口道路拓宽东西进口道均为四车道，其中进口拓宽的长度约为70米。黄河路东西进口道均设有左转专用车道并且设有左转待转区。公交车数量很大有一条公交专用车道，但非机动车数量极少；黄河路中央设有宽度为3米的绿化分隔带。西南路为南北走向的4车道道路，其中直行通过高架桥以于黄河路实现了空间上的分离，其中西南路南进口道有一条左转专用车道和一条右转车道。但考虑道左转车辆很多高峰小时约为300辆，并且左转车的车辆经常占用右转车的车道，影响了右转车辆的正常行驶。图1-1 交叉口立体形状2交通量调查 本人负责黄河路左转车量的统计工作，黄河路西进口道的左转交通量非常下，在一个相位27秒的绿灯时间内没有几量车通过。但是黄河路东进口道的左转交通量非常的大，但是在一个周期内的绿灯时间也只有28秒。本组13个人调查交叉口的交通量；考虑道数据需要十分精确所以原则上两人统计一条车道的交通量，黄河路上的交通量的潮汐流现象十分明显所以在早高峰时测量黄河路西进口道的交通量，在晚高峰时测量黄河路东进口道的交通量，以十分钟为单位统计交通量。西南路-黄河路交叉口交通量(pcu/h) 表1-1进口道早高峰7：30-8：30晚高峰17：00-18：00平峰9：30-10：30黄河路西左转车辆161189155直行车辆1098844752右转车辆129122133西南路南左转车辆226253202右转车辆487580398黄河路东左转车辆349525347直行车辆8041375750右转车辆190200128西南路北左转车辆166190150右转车辆236231161注：中型车的折算系数取1.5，大型车与公交车的折算系数取2.3交叉口几何外形图西南路道路宽约29米；黄河路道路路宽约24米。西南路在交叉口处的高架桥宽约10-11米。黄河路中间设有5-7米宽的花坛式分隔带图1-2 黄河路与西南路交叉口平面图二交通现状分析 1信号配时分析 黄河路与西南路的交叉口的周期时间为122S。其中黄河路直行的交通量十分的大因此该信号的配时的主要绿灯时间分给了黄河路的直行。另外西南路南进口道的右转交通不受信号灯的影响，可以保持连续的运行。另外西南路南进口道的左转车辆并不是很多，但是由于左转的交通量对直行的交通的影响十分的大。因此为少量的西南 路南进口道的左转交通分配了27S的绿灯时间，显得浪费了宝贵的绿灯时间。 黄河路与西南路交叉口信号配时现状 表1-2相位黄灯时间绿灯时间绿信比第一相位黄河路左右转3280.23第二相位黄河路直行3520.43第三相位西南路左右转3270.22周期时间1222交叉口左转交通现状分析在早高峰时西南路南进口道的交通量超过600量，其中左转为226量，每个周期可以通过78辆车，其余必须二次排队，一个小时有30个周期可以通过110140辆，其余120多量不得不二次排队，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十分的大，另外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，特别是在早高峰的时候，汽车的速度甚至比步行还慢，严重影响了市民的生产生活。 由于黄河路是大连市内的贯穿东西的一条主干道交通量十分大在信号配时是不易过分的压缩主干道的绿灯时间，因此为了解决西南路南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，有必要在空间上为其增加通行权，即修建一条下穿试的通道，另外考虑到此交叉口处的行人过街的交通量也十分的大，以及大连市的地铁一号线也将通过此路口，有必要做出整体的统一的长远的规划。黄河路东进口道的左转交通量也很大高峰时超过540量，并且此处是连接沙河口区南北的重要交叉点，公交车的数量也很大每小时超过40辆，特别是晚高峰时左转高峰小时交通量约为560量，也十分有必要修建下穿式立交，这样即可以保证车辆运行的连续性，又不回影响黄河路的直行车量。 因此有必要将黄河路东进口道的左转与西南路的左转统一的规划以大道整体的最优。三解决方案1下穿式立体交叉的特点 1）占地小，构造物对视线和周围景观影响较小 2）排水困难，施工难度大，养护费用高 3）多用于用地紧张的市区 另外由于大连市的地铁一号线也将经过此交叉口，可以将地铁路线与两条左转线路统一设计，并且合理的考虑行人的过街问题，在预算资金允许的情况下充分考虑将来的1020年的发展规划及汽车的增长速度，修建地下行人过街通道。2下穿式交叉口设计1）下穿式立交的几何参数计算设汽车的行驶速度为30KM/H，西南路左转速度定为15KM/H，黄河路左转速度定为15KM/H，减速度取1M/(S*S)，加速度取1M/(S*S)，u-i的值取0.035设车道宽3.2米.。（1）渐变段长度计算Ld=B*va/(3.6J)(2)减速所需长度和加速所需长度的计算Lb或La=(Va*Va-Vb*Vb)/26a（3）计算渐变段长度：Ld=B*va/(3.6J)Ld=(3.2*30)(3.6*1)Ld=27M计算减速车道长：Lb= (Va*Va-Vb*Vb)/26aLb=(30*30-15*15)/(26*1)=25m计算加速车道长：La=(Va*Va-Vb*Vb)/26aLa=(30*30-15*15)/(26*1)La=25mLr= Ld +Lb =27+25 =52mLp= Ld + La=27+25=52m(4)转弯半径计算R=V*V/(127(u-i)R=V*V/（127（u-i）R=15*15/(127*0.035)R=50M2）参数校正考虑道同时为西南路与黄河路左转设计左转地下通道，设车高为3米，则两层车道高度为6米。最大下挖深度超过6米，由于黄河路左转的交通量大于西南路的左转交通量，所以让黄河路的左转车辆走地下通道的上层，则黄河路的左转坡度为i=3/52=0.058,西南路的左转坡度为i=6/52=0.115, 西南路左转的坡度过大可以适当的延长地下通道的开始点从交叉口起点向后量取120M作为西南路的左转的地下通道的起点此时坡度i=6/120=0.05。黄河路东进口道的地下通道起点从进口道的拓宽车道的起点开始也就是从交叉口起点80-90M左右作为黄河路左转的地下通道的起点。 左转后的加速车道可以适当的加长大于52M选择适当的地点与主路汇合。四计算调整后的信号配时经过调整后的交通量如下表所示，其中-代表没有交通量。当修建了两条下穿式的立交后黄河路东进口道的左转和西南路南进口道的左转车辆都已经通过下穿式的通道运行。由于黄河路西进口道的左转交通量很小，因此可以把此交叉口调整为两相位的交叉口，以提高黄河路的直行车俩的通行能力，减少排队及延误。 西南路-黄河路交叉口调整后交通量 表1-3进口道早高峰7：30-8：30晚高峰17：00-18：00平峰9：30-10：30黄河路西左转车辆161189155直行车辆1098844752右转车辆129122133西南路南左转车辆-右转车辆487580398黄河路东左转车辆-直行车辆8041375750右转车辆190200128西南路北左转车辆166190150右转车辆2362311611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，需按该时段内交叉口各进口道不同流向分别确定，其计算公式如下：q=4Q15q设计交通量，pcu/hQ15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=3600/ho S饱和流量（pcu/h）ho饱和车头时距（s）（3）计算流量比总和 （i=1,2,3,） Y0.9Y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）信号总损失时间 L=kLs启动损失时间，应实测，无实测数据时可取3sA黄灯时长，可定为3sI绿灯间隔时间，sk一个周期内的绿灯间隔数（5）信号配时最佳周期时长 总有效绿灯时长 各相位有效绿灯时间 各相位的实际显示绿灯时间 gi=geiAilili第i相位启动损失时间最短绿灯时间 gmin=7+lp行人过街道长度，mVp行人过街步速，取1.0m/sI绿灯间隔时间，s计算的显示绿灯时间小于相应的最短绿灯时间时，应延长计算周期时长（以满足最短绿灯时间为度），重新计算。各相位绿信比 2 信号配时软件简介使用该软件可以计算二相位及三相位的信号配时，需要输入每个相位进口道中大的交通量，通过韦伯斯特法计算个个参数。包括周期时间，个个相位的绿灯时间，绿信比。并且通过信号演示按钮可以显示个个车道的通行情况，循环显示。 图1-3 程序运行前的界面 输入交通量3使用程序计算运行配时 由于黄河路左转和西南路南进口道的左转已经通过地下通道通过，所以在输入界面没有那两个相位的交通量，计算结果如图所示。 图1-4 计算调整后的信号配时结果 当单击配时演示按钮后将进行配时演示 ，根据周期及绿灯时间的不同，分别演示个个车道的通行情况。 图1-5 第一相位黄河路直行的通行情况图1-6 第二相位黄河路左转相位 图1-7 西南路左右转相位 图1-8 相位配时图五调整前后的数据比较 延误对比分析用韦伯斯特延误模型对此次所做的信号配时结果和实际信号相位分别进行延误计算。韦伯斯特延误公式： （41）式中：每辆车的延误 周期时间 绿信比 进口道实际到达的交通流量 饱和度将所做信号配时结果的数据和实际信号时间带入公式41，得：将所做信号配时结果的数据和实际信号时间带入以上公式，得：调整前每车延误 1=42s，调整后每车延误 2=28s。由上述数据可知调整后的方案明显优于调整以前的方案。六 小结 信号配时不是万能的，但是没有交通信号灯是不可想象的，只有通过各种交通组织与管理方式相结合，才可以使道路通行路通行能力最大、经济效益最高、交通事故最少、公害程度最低，当然通过信号灯的配时成本是最低的也是使用最为广泛的，但是在某些交通量接近设计饱和流量的地方可以通过修建下穿式的立交来实现各个流向的交通在空间上的分离，并且充分考虑过街行人，在资金允许的情况下修建行人过街通道，以保证行人的安全。与城市的中长期的发展与规划联系起来。参考文献1 吴兵.李晔.交通管理与控制.人民交通出版社.20092 徐吉谦.交通工程总论.人民交通出版社.20023 段里仁.城市交通概论M .北京出版社.19844 沈建武.吴瑞麟.城市交通分析与道路设计.武汉大学出版社.20085 任福田.刘小明.交通工程学.人民交通出版社.20046崔晓文.城市轨道交通特点.20067任福田.交通工程总论.2006附录程序主要源码Public Class Form1 Dim C, Ge, Gehz, Gehl, Gexn, Vhz, Vhl, Vxn, Ra, L, Y, Yellow As Double Dim i As Integer = 0 Dim cc As Boolean = True Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load End Sub Private Sub Button2_MouseClick(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles Button2.MouseClick TextBox1.Text = "" TextBox2.Text = "" TextBox3.Text = "" TextBox4.Text = "" TextBox5.Text = "" Label7.Text = " 信号配时结果为:" End Sub Private Sub Button1_MouseClick(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles Button1.MouseClick Label7.Text = " 信号配时结果为:" Dim a, b, u, d, f As Integer Dim w As Integer = 1 a = Val(TextBox1.Text) b = Val(TextBox2.Text) u = Val(TextBox3.Text) d = Val(TextBox4.Text) f = Val(TextBox5.Text) Y = (a + b) / 4300 + +(d + f) / 3000 L = (3 + 5 - 3) * 3 * 3 C = Int(L / (1 - Y) If C < 0 Then w = 0 MsgBox("你输入的交通量信息有误, 请重新输入", MsgBoxStyle.OkOnly) TextBox1.Text = "" TextBox2.Text = "" TextBox3.Text = "" TextBox4.Text = "" TextBox5.Text = "" Label7.Text = "配时方案显示:" ElseIf C > 300 Then w = 0 MsgBox("你输入的交通量信息有误, 请重新输入", MsgBoxStyle.OkOnly) TextBox1.Text = "" TextBox2.Text = "" TextBox3.Text = "" TextBox4.Text = "" TextBox5.Text = "" TextBox13.Text = "" Label7.Text = "配时方案显示:" End If If w = 1 Then Ge = C - L Gehz = Int(a + b) / 4850) * Ge) / Y) Gehl = Int(u / 1550) * Ge) / Y) Gexn = Int(d + f) / 3200) * Ge) / Y) Vhz = Gehz / C Vhl = Gehl / C Vxn = Gexn / C Vhz = Int(Vhz * 100 + 0.5) / 100 Vhl = Int(Vhl * 100 + 0.5) / 100 Vxn = Int(Vxn * 100 + 0.5) / 100 Ra = 2 Yellow = 3 Label7.Text = Label7.Text + Chr(10) + Chr(13) + "周期时长为：" + CStr(C) + Chr(10) + Chr(13) + "全红时间为：2s 黄灯时间为：3s" + Chr(10) + Chr(13) + "黄河路直行绿灯时间为：" + CStr(Gehz) + "绿信比为：" + CStr(Vhz) + Chr(10) + Chr(13) + "黄河路左转绿灯时间为：" + Str(Gehl) + "绿信比为：" + CStr(Vhl) + Chr(10) + Chr(13) + "西南路左右转绿灯时间：" + CStr(Gexn) + "绿信比为：" + CStr(Vxn) End If End Sub Private Sub Button3_MouseClick(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles Button3.MouseClick Timer1.Start() End Sub Private Sub Timer1_Tick(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer1.Tick Dim Ab As Integer = 1 i = i + 1 TextBox6.Text = i If i < Gehz + 3 Then Ab = 1 ElseIf i < Gehz + Gehl + 6 Then Ab = 2 ElseIf i < Gehz + Gehl + Gexn + 9 Then Ab = 3 End If If Ab = 1 Then TextBox12.BackColor = Color.Green TextBox13.BackColor = Color.Green TextBox14.BackColor = Color.Green TextBox16.BackColor = Color.Green TextBox17.BackColor = Color.Green TextBox20.BackColor = Color.Green TextBox21.BackColor = Color.Green TextBox22.BackColor = Color.Green TextBox24.BackColor = Color.Green TextBox30.BackColor = Color.Green TextBox25.BackColor = Color.Green TextBox15.BackColor = Color.Green TextBox7.BackColor = Color.Green TextBox9.BackColor = Color.Green TextBox10.BackColor = Color.Green TextBox13.BackColor = Color.Red TextBox26.BackColor = Color.Red TextBox28.BackColor = Color.Red TextBox29.BackColor = Color.Red TextBox31.BackColor = Color.Red TextBox33.BackColor = Color.Red TextBox34.BackColor = Color.Red TextBox19.BackColor = Color.Red ElseIf Ab = 2 Then TextBox19.BackColor = Color.Green TextBox13.BackColor = Color.Green TextBox30.BackColor = Color.Green TextBox25.BackColor = Color.Green TextBox33.BackColor = Color.Green TextBox34.BackColor = Color.Green TextBox29.BackColor = Color.Green TextBox28.BackColor = Color.Green TextBox12.BackColor = Color.Red TextBox14.BackColor = Color.Red TextBox15.BackColor = Color.Red TextBox24.BackColor = Color.Red TextBox22.BackColor = Color.Red TextBox21.BackColor = Color.Red TextBox31.BackColor = Color.Red TextBox26.BackColor = Color.Red ElseIf Ab = 3 Then TextBox25.BackColor = Color.Green TextBox26.BackColor = Color.Green TextBox30.BackColor = Color.Green TextBox31.BackColor = Color.Green TextBox12.BackColor = Color.Red TextBox13.BackColor = Color.Red TextBox14.BackColor = Color.Red TextBox15.BackColor = Color.Red TextBox19.BackColor = Color.Red TextBox21.BackColor = Color.Red TextBox22.BackColor = Color.Red TextBox24.BackColor = Color.Red End If End Sub Private Sub 文件ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 文件ToolStripMenuItem.Click End Sub Private Sub 组员信息ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 组员信息ToolStripMenuItem.Click Dim Frm As New Form2() Frm.Show() End Sub Private Sub 成绩ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 成绩ToolStripMenuItem.Click Dim Frm As New Form3() Frm.Show() End Sub Private Sub 作者信息ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 作者信息ToolStripMenuItem.Click Dim Frm As New Form4() Frm.Show() End Sub Private Sub 老师简介ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 老师简介ToolStripMenuItem.Click Dim Frm As New Form5() Frm.Show() End SubEnd Class附表流量基本数据表黄河路东进口直行与右转交通量统计表 表1出租车小汽车中型车大型车公交车时间段直行右转直行右转直行右转直行右转直行右转7:30-7:401229700001137:40-7:501151270210947:50-8:001009913211347:30-7:4012171902001277:30-7:409411701001237:30-7:40718110000102总计6113565718316730合计直行190 （按信号交叉口折算系数换成标准车）合计右转128 （按信号交叉口折算系数换成标准车）黄河路东进口直行与右转交通量统计表 表2出租车小汽车中型车大型车 公交车时间段直行右转直行右转直行右转直行右转直行右转9：30-9：4071570020539：40-9：5092990000729:50-10:00815312219310:00-10:10916504007410:10-10:20625323005210:20-10:309176021062总计488373119213916合计直行200（按信号交叉口折算系数换成标准车）合计右转118 （按信号交叉口折算系数换成标准车）黄河路东进口直行与右转交通量统计表 表3出租车小汽车中型车大型车公交车时间段直行右转直行右转直行右转直行右转直行右转17:00-17:10186102033005417:10-17:2011712190000131017:20-17:3017121514632114517:30-17:401271110850011417:40-17:50125127441012317:50-18:00163852100103总计764068752316316529合计直行315 （按信号交叉口折算系数换成标准车）合计右转200 （按信号交叉口折算系数换成标准车） 黄河路东进口直行测量交通量统计表 表4出租车小汽车中型车大型车公交车时间段直行直行直行直行直行7:30-7:4020442157:40-7:5082323137:50-8:007332648:00-8:10203417168:10-8:2013361158:20-9:0020471203总计88217143226合计676 （按信号交叉口折算系数换成标准车） 黄河路东进口直行测量交通量统计表 表5出租车小汽车中型车大型车公交车时间段直行直行直行直行直行9:30-9:40283618039:40-9:50282916259:50-10:003227160310:00-10:103526172510:10-10:203139160510:20-10:3028541544总计182204981023合计550（按信号交叉口折算系数换成标准车）黄河路东进口直行测量交通量统计表 表6出租车小汽车中型车大型车公交车时间段直行直行直行直行直行17:00-17:10655232317:10-17:20696523617:20-17:30657621517:30-17:407873281517:40-17:50717727817:50-18:008879254总计31合计1060 （按信号交叉口折算系数换成标准车）黄河路东进口左转车辆统计表 表7出租车小汽车中型车大型车公交车时间段