城镇路口交通组织及资源优化研究-毕业设计.docx
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1、安徽工业大学管理科学与工程学院安徽工业大学毕业设计管理科学与工程学院题目:城镇路口交通组织及资源优化姓名: 学号:119094025班级:工业工程111班指导老师: 安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称城镇路口交通组织及资源优化研究学 院 管理科学与工程学院专业班级工业工程111班姓 名吴端午学 号119094025毕业设计(论文)的主要内容及要求:主要内容:1、运用工业工程的相关理论和方法对该交叉路口交通组织方式及设施布置进行分析和改善。2、现场调研资料收集:马鞍山市某交叉路口交通组织方式、交通组织原则、交通设施布置图、路口交通流量及车辆等待情况、路口信号灯的布置及持续时间等。3、运用
2、相关理论优化交通组织方式、道路交叉口渠化设计、信号灯相位绿灯时间等。4、运用系统工程相关评价方法评价新方案。主要要求:1、 运用计算机检索相关文献(约20篇左右,另外需要三篇外文文献)。2、 论文说明书的篇幅一般为2.5万字左右。3、 基于CAD绘图软件,绘制不少于相当于1张A2工作量的课题相关的CAD图。(布局图、流程图、设计图等)。指导教师签字:_ 第3页 共页第V页 共IV页摘 要随着社会经济的飞速发展,城市交通同样发展迅速。城市每天都会发生大面积的拥堵问题,严重影响通行效率,造成大气污染严重,形成资源浪费。而城市拥堵的关键是因为城市道路交叉口通行能力的低下。所以本文以马鞍山江东大道与雨
3、山东路的交叉口为研究对象,想努力设计出一个更高效的城市道路交叉口交通组织方案。本文首先进行相关文献的检索,了解国内外研究现状。然后进行现场调研,收集数据。接下来在所获取的调研数据的基础上通过对道路交叉口的通行能力进行计算,对交通组织方式进行优化,对道路口的渠化进行再设计,对信号灯进行重新配时优化,从而得出一个更加高效率的道路交叉口通行方案。最后采用模糊评价的方法对现在的方案和优化后的方案进行比较分析,证实新方案的可行性。关键词:道路交叉口;交通组织;渠化;配时优化;通行能力Research on optimization of traffic organization and urban re
4、sourcesAbstractWith the rapid development of social economy,citytrafficis also booming. Large area congestion problems happened every day in city, serious impact on traffic efficiency,cause serious pollution to the atmosphere, the formation of a waste of resources. The key to the city congestion is
5、because the traffic capacity of city road intersection is low. So the research based on the intersection of MaanshanJiangdong road and yushan east road as the research object, try to design a more efficient city road intersection traffic organization plan. Firstly, the relevant literature retrieval
6、is carried out. Secondly ,field investigation and data collection. Thirdly, the road intersection traffic capacity calculation, optimization of traffic organization, on the road intersection channelization design, optimization of the reallocation of the signal lamp, so as to obtain a more efficient
7、road intersection scheme. Finally, the fuzzy evaluation method to carry on comparative analysis to the current program and optimized scheme, confirm the feasibility of the new scheme.Keywords:Intersection ;Traffic organization ;Channeling ;Timing optimization ;The traffic capacity目录摘 要IAbstractII1.绪
8、论11.1研究背景11.2研究的目的及意义11.2.1研究的目的11.2.2研究的意义21.3 选题内容及技术路线21.3.1 选题的内容21.3.2 技术路线21.4 国内外研究现状31.4.1 国外研究现状41.4.2 国内研究现状51.5 研究方案的基本理论和方法61.5.1 工作抽样61.5.2 道路口渠化设计71.5.3 红绿灯配时优化。81.5.4 道路通行能力计算81.5.5 模糊评价法92.现场调研和资料收集102.1 研究对象介绍102.2 调研数据和资料102.2.1 江东大道与雨山东路道路交叉口设施布置图102.2.2 道路交叉口各方向车流量抽样数据102.2.3 道路交
9、叉口车头时距182.2.4 信号灯时序图193.交通组织及资源优化213.1 道路交叉口存在的问题分析213.2 道路交叉口交通组织213.2.1 道路交叉口的交通组织方法213.2.2 道路交叉口交通组织原则223.3 道路交叉口通行能力计算233.3.1 通行能力计算的理想条件233.3.2 道路交叉口通行能力计算233.4道路交叉口车辆排队模型的建立253.4.1 排队论概述253.4.2 排队模型的建立253.5 道路交叉口的渠化设计273.5.1 交通渠化概述273.5.2 交通渠化设计措施283.5.3 机动车道渠化设计293.5.4 非机动车道渠化设计303.5.5 道路交叉口优
10、化后的布局图303.6 红绿灯配时优化313.6.1 道路交叉口时序图323.6.2 最佳信号配时的计算333.7 道路交叉口优化后的新方案的确定374.优化后方案的评价384.1 模糊评价法对方案进行评价384.1.1 确定评价对象的因素集384.1.2 确定评价对象的评语集384.1.3 确定隶属度向量384.1.4 计算综合评定向量404.2 对模糊评价结果的分析405.总结与展望425.1 总结425.2 展望42致 谢44参考文献45附录147附录249安徽工业大学管理科学与工程学院1.绪论1.1 研究背景近年来,随着社会经济的迅速发展,机动车数量也以较快的增长速度增加。城市交通现实
11、已经与日益增加的机动车数量不成正比,城市每天都会发生大面积的拥堵问题,严重影响通行效率,造成大气污染严重,形成资源浪费。相对于道路路段而言,城市路口交通由于不同流向车流的转向而引起的各种车流之间的交叉、交织、分流以及合流等行为,使得路口的交通特性比较复杂。也正是由于其复杂的交通特性,城市道路交通系统中,路口平面成为了道路通行能力的主要瓶颈。大量事实也证明城市的道路交叉口的拥挤现象最严重,80%以上的延误都集中在城市道路交叉口,平面交叉口的通行能力不足道路的50%,日常交通拥堵都是由于平面交叉口的通行能力不足造成的。然而受限于土地和资源我们却不能无限制的拓宽道路,所以我们需要对城镇路口的交通组织
12、和资源进行优化,在尽可能减少投入的情况下增大路口的通行能力,缓解路口交通的困局。马鞍山是安徽省连接长三角的桥头堡,毗邻南京,水路、陆路交通便捷。近年来马鞍山市经济迅速发展,各种机动车电瓶车数量呈爆发式增长。城市交通道路建设跟不上交通发展的需要,马鞍山市路网经常面临大面积拥堵、交通混乱等各种严重交通问题。特别是各个路口一直是城市交通不畅的症结所在。所以,我们对城镇路口的交通组织和资源进行优化研究,在不需要无休止的拓宽道路、增加道路设施的前提下,增加道路的通行能力。这无疑能缓解城市交通的困局。本课题选择马鞍山市江东大道与雨山路的道路交叉口作为一个典型的案例进行分析,对该路口的交通组织方式和资源进行
13、优化。雨山路、江东大道路口位于欧尚购物中心旁,两条主干道的交汇处,各种单位、学校、厂矿上班必经之路。虽然两条主干道都是双向六车道,但是由于交通流量巨大,特别是早晚高峰期间,交通堵塞依然存在。因此,我选择对此楼口的交通组织方式、交通流量等等进行优化研究,以期提高该路口的通行能力。1.2 研究的目的及意义1.2.1 研究的目的本课题将从工业工程优化的思想角度,运用排队论、渠化设计、红绿灯配时等基本理论对马鞍山江东大道与雨山东路的十字型道路交叉口进行优化研究,以提高道路交叉口的道路通行能力。本课题研究的主要目的是在不需要对道路交通设施进行大规模拓宽改造的前提下,在道路交叉口现有情况的基础上采取进行交
14、通组织的优化、红绿灯配时研究、渠化设计等的一系列优化措施,以较低的成本代价提高道路口的道路通行能力。本课题的研究直指现代城市交通的关键所在,通过对这一个典型的十字交叉口的研究,想极力探索出一个提高城市道路交叉口道路通行能力的交通组织方案,将有助于解决现代城市交通的困局。1.2.2 研究的意义由于社会经济的飞速发展,城市机动车数量呈指数式的增长,然而城市的道路交通设施建设却跟不上城市交通的发展。城市受限于土地面积和良好的城市规划,不能无限制的拓宽道路,这便给缓解城市交通的困局出了一个大难题。而城市交通拥堵主要发生在道路交叉口,城市道路交叉口由于不同车辆的转向、交叉、分流,造成了非常复杂的交通状况
15、,一直是城市交通堵塞的症结所在。尤其是对于一些大型的平面信号交叉口来说,由于其自身的交通特性更为复杂,它的交通运行状态与整个城市道路的交通运行状态密切相关,能否提高道路信号交叉口的通行能力,将成为解决城市交通问题的重要举措。1.3 选题内容及技术路线1.3.1 选题的内容通过对马鞍山市江东大道与雨山东路道路交叉口的交通组织方式及设施布置进行分析研究,实现对该道路交叉口的交通组织方式和设施布置进行优化改善,从而为实现提高道路交叉路口的综合效能寻求有效途径。选题当完成以下内容:(1)道路交叉口的交通组织优化。(2)道路交叉口的设施布置和渠化设计。(3)道路交叉口的通行能力计算。(4)道路交叉口红绿
16、灯配时优化。(5)道路交叉口新的交通方案的制定(6)模糊评价法对新方案进行评价。1.3.2 技术路线本文的主要问题是对城镇交叉口交通组织和资源进行优化,针对这个核心问题本文采用如下技术路线。第一步:文献检索。通过对课题相关的文献的检索、查询了解国内外研究现状。明确本课题发展到何种程度,了解已经取得的成果,和目前研究的瓶颈所在,以及对于本课题国内外一般采用哪些研究方法。第二步:现场调研。通过对马鞍山市江东大道与雨山东路道路交叉口的现场调研,收集车流量数据、到路口平面设施布局图、信号灯相位时间等相关数据。基于这些数据本文讲从交通组织方式、渠化设计、信号灯优化三个方面对到路口交通组织方案进行优化研究
17、。第三步:优化设计。基于现场的调研数据,接下来本文将以第三章重点论述对道路交叉口的优化设计,主要从交通组织方式、渠化设计、信号灯优化这三个方面。第四步:方案评价。对道路交叉口交通组织及资源进行相关优化后,本文将采用模糊评价法对优化前后的方案进行分析评价。技术路线图如图1-1:研究背景(提出问题)文献检索(国内外研究现状)现场调研车流量设施布局图相位绿灯时间现场调研交通组织方式渠化设计相位绿灯时间模糊评价法图1-1 技术路线图1.4 国内外研究现状围绕城市交叉口交通组织及资源优化这个研究课题,国内外许多学者和研究人员做了大量的深入的研究,并取得了许多研究成果。下面我将从道路交叉口交通组织优化、道
18、路通行能力、渠化设计、信号灯控制等方面介绍国内外的研究成果。1.4.1 国外研究现状国外城市化发展较快,起步更早,他们对城市交通方面的研究也更早。早在19世纪,人们就开始研究交通信号,用信号灯来指挥道路上的车辆交通,控制车辆进入交叉口的次序。1868年,在英国伦敦Westminster街口出现了最早的交通信号灯,诞生了世界上第一个信号控制交叉口。从此,围绕着交叉口的研究不断地深入开展。英国、美国等发达国家率先对此进行了研究,他们以连续的交通流为前提,提出了左、右转专用车道、渠化交通设施等方法,在交通管理方面采用信号控制与交通规则相结合的方法,如采用多相位控制、禁左或禁右等,来提高交通安全与通行
19、能力。(1)道路交叉口交通组织优化方面。1974年,AI-Salman,Salte.R.J对信号交叉口右转机动车组织方法进行了研究。提出了红灯期间右转方式下,右转车流的通行能力及其延误计算模型以及不同的右转车道结构形式对交叉口安全效率的影响。1995年,Shebeeb ,Ousama 研究了道路左转专用车道的设置依据及其安全和效率的评价,指明设置左转专用车道可以有效地对进入交叉口的左转车流进行组织。1997年,Suvrajeet Sen和 K.Larry Head提出一种用于交叉口实时信号控制的通用算法,这种方法基于动态规划,能够对交叉口的各种性能指标进行优化,如延迟、停止和排队长度。(2)道
20、路通行能力方面。目前,诸如美国、加拿大、瑞典、澳大利亚、德国、印尼等许多国家均已根据本国的实际交通状况,出版了具有实践指导意义的道路通行能力手册或指南。而交叉口通行能力计算是其中最重要的研究内容之一。这些研究为分析交叉口通行能力提供了科学的依据,也为进一步深入研究该问题奠定了基础。其中,最具有代表性的是美国道路通行能力手册(Highway Capacity Manual,HCM2000)所提出的方法。该方法的基本思路是:以信号交叉口的车道或车道组的饱和流率为基础,通过各种折减系数,考虑影响因素对车道或车道组的通行能力的折减效用。(3)渠化设计方面,国外的渠化设计研究较为成熟,对左转弯车道的设置
21、右转弯车道设计、进口道宽度、进口道车道数等做了大量研究,另外关于交叉口渠化、交叉口交角、交叉口缘石半径也有相关的研究。目前,渠化设计在国外一般都形成了规范或手册。如美国的MUTCD手册,介绍了各种渠化措施以及设施的尺寸、颜色以及使用时需要注意的问题。日本的平面交叉路口的规划与设计中对交叉口的渠化作了很多论述,认为渠化对解决交通拥堵非常有效。其中,渠化的定义是:“为了减轻、改善平面交叉路口处交通流的交错数量及性质,在正常交通流不利用的位置设置适当的岛,规定车辆的行驶位置,诱导车辆按正常方向行驶,为行人提供避车场所,以整顿交通流为目的,这就叫平面交叉路口的渠化。(4)交通信号灯控制研究方面。20世
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- 城镇 路口 交通 组织 资源 优化 研究 毕业设计
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