草场门交叉口渠化工程评估.doc
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1、毕 业 设 计论 文 草场门交叉口渠化工程评估 专业年级 交通工程 草场门交叉口渠化工程评估河海大学交通学院,江苏 南京 210098摘要:随着交通量的增长,道路通行能力降低,交叉口交通问题日益突出。渠化工程可以对交通流进行科学的引导,以到达别离和规制交通流的目的,这通常取得较好的效果,也使得渠化工程在解决道路拥堵问题上显得尤为重要。草场门交叉口以前是一个立交和环交相结合的城市交叉口,为主城区与河西地区主要交通通道的连接点,交通拥堵比拟严重。在进行渠化工程后,由环形交叉口变为十字交叉口,并改变了交叉口的车道数。本文研究交叉口改造前后对道路交通的影响,并在均采用现状交通量的前提下,运用微观仿真软
2、件VISSIM3.70对改造前后的道路情况分别进行仿真,运行仿真,得出仅受道路渠化工程影响下的各项指标,并对这些指标进行比照,分析渠化工程对通行能力、交通量、通行时间等多方面的影响,从效劳水平方面简要评价一下渠化工程。关键词:渠化工程 仿真 评估 VISSIM3.70 Assessment of the channeling of Caochangmeng intersectionYanghuan (School of Traffic, Hohai University, Nanjing, Jiangsu, 210098, China)Abstract:With the growth of t
3、raffic, the capacity of road is falling, and intersection traffic problems are becoming acute. After the channeling, traffic flow can be guided by science in order to be separated. This is usually achieved good results. As a result, channeling of the project in addressing the issue of road congestio
4、n is especially important.Caochangmen with viaduct and round cross, located at the western main road of Nanjing, is the interjection of the downtown area and the West of the Qinghuai River where heavy traffic congestion always occurs. The project changes roundabout into cross and the number of the d
5、riveway. This paper studies the impact of channeling of Caochangmeng, and uses micro-simulation software VISSIM3.70 to simulate road conditions before and after, in the situation of the current traffic. Then run the software, it can work out various indicators only under the influence of channeling.
6、 By analyzing these indicators comparatively, we can assess the project on the traffic capacity, traffic volume, and traffic time and so on. Finally, estimate the project briefly on service level.Key words: Channeling simulation Assessment VISSIM3.70第一章 绪论41.1研究背景41.2交叉口根本情况41.3毕业设计的内容及任务6毕业设计论文的内容6
7、毕业设计论文的任务6第二章 VISSIM的交通仿真72.1交通仿真概述157交通仿真系统的开展情况及趋势7道路交通系统仿真模型的种类8道路交通仿真系统的应用92.2 VISSIM仿真系统92.2.1 VISSIM仿真系统根本原理199仿真系统根本功能10仿真流程10操作界面介绍11软件的应用范围122.2.6 仿真输出12第三章 交通调查143.1 交通调查14道路几何条件调查14交叉口信号配时调查15交通量的调查153.2数据处理结果17几何条件数据处理结果17配时数据处理结果18交通量调查处理结果及分析19第四章 草场门交叉口渠化前后VISSIM仿真224.1背景图绘制与翻开224.2道路
8、铺设224.3车辆定义及加载244.4车辆路线的选择254.5信号灯的设置264.6让行的设置284.7行车时间的设置29第五章 仿真结果及工程评价305.1 仿真的运行305.2 仿真结果的输出315.3渠化工程评价34仿真结果的分析34效劳水平方面分析38第七章 结论与展望407.1 结论407.2展望40谢 辞42附录43第一章 绪论1.1研究背景20 世纪七八十年代, 我国很多城市都建造了环形交叉口。但随着经济建设的快速开展, 特别是城市经济的开展,机动车的数量快速增长,城市交通堵塞、交通秩序混乱的状况日趋严重,原有许多环交的通行能力无法满足这种需求, 交通问题日益锋利。草场门交叉口连
9、接着城西干道和北京西路,是个重要交叉口。道路交通车辆的迅速增长, 导致草场门交叉口交通问题愈加突出,主要表现在以下几个方面:交通事故频繁发生;交叉口通行能力降低,严重的甚至会引起车辆在交叉口周期性的刹车、启动, 使轮胎磨耗增大, 零件受损; 同时路面也易发生变形、损坏。为了解决这一问题,通常采用交通渠化的方法来缓解交通压力,一般采取撤除其环岛, 将无控制环交改建成一般平交加信号控制的方法12。道路交通渠化就是在道路上用交通标志、标线或用高出路面的各种岛状构造物, 或者利用路面漆刷成不同颜色、护栏、分隔带、隔离墩及其他设施和方法, 对行人与各种不同车型、不同方向、不同速度及不同运动状态的交通流进
10、行引导、隔离和规制, 使交通实体像渠内水流一样顺着一定的方向和线路, 互不干扰平安而有序地运行, 以到达别离和规制交通流的目的。草场门交叉口采用的渠化方式是改变原有环形交叉口为十字交叉,并重新规划道路进入交叉口的车道数,以增大道路通行能力,减少车辆在交叉口的延误,到达提高道路效劳水平的目的10。道路渠化工程历时2个月,于2008年7月23日竣工。工程结束后,草场门交叉口由环形交叉口变为十字交叉,车辆在交叉口的运行方式也发生了一些改变,通过现场的调查及随机对道路使用者的访问,反映了渠化工程取得一定的成果。基于此,本文研究草场门交叉口在渠化前后通行能力的变化,通过前后的比照,评估渠化工程。1.2交
11、叉口根本情况草场门交叉口为南北向和东西向交叉的交叉口。南北方向是城西干道虎距路,上有高架桥;东西方向是北京西路。两方向都是城市干道,即该交叉口为快速干道与主干道的交叉,如下列图: 秦 虎 高 北河 龙江小区 东 架 省委、省政府 淮 距 北 京 西 路桥 西 河 省测绘局图1-1 草场门平面图Fig.1-1 picture of Caochangmen随着河西新城区的快速开展,其机动车保有量日益增加,其来往于老城之间的机动车、非机动车、行人数量非常多。东侧北京西路途经多家单位,来往车流量也非常大。在交叉口南北侧,各有城西干道的两对进出匝道,交通量也很大。由于巨大的交通量,该交叉口的交通状况不佳
12、,需要进行改造。其主要症结在于:1、东西向交通流存在明显的潮汐现象;2、南北向非机动车与行人过街条件不良。顶峰时段,大量的行人、自行车蜂拥过街,占用机动车道、摩擦等违章行为不断,平安问题尤为严重,行人交通需要屡次等待后才能过街;3、流量超出环交承载能力,交通负荷过大。节点现状运行评价说明交叉口的总体饱和度已到达1.52,远远超出其负荷能力,交通舒适性和可靠性较差;4、快速路出入口匝道的转向交通与节点的东西向交通相互影响,制约着快速路主线车流在该节点分流的便利性;5、环交岛内交织段缺乏,通行能力有限。草场门环形交叉口在顶峰时段多数进口道出现二次排队,环内交织运行处于紊流状态,很不稳定。渠化工程本
13、着“以人为本,高效经济的原那么,以实现现有道路交通资源有机合理整合为导向,以减小节点对道路交通影响,改善行人和非机动车交通条件为目标。改造方案采用成熟的无导流岛的平交口形式,具体内容有:撤除中间转盘,改造成路面;渠化工程增加了四个进口道的车道数量;增加南北向高架桥下的掉头车道;增加行人、非机动车的过街设施;调整改造交叉口的绿化设施;调整完善交通信号控制系统。改造工程方案的主要特点有:1、以人为本,缩短行人、非机动车过街的空间和时间。改造后的草场门交叉口范围大为缩减,行人通过交叉口的距离大幅度减少,路口都设置了过街平安岛,以保证行人快速、平安地通过交叉口。2、节点扩容,联网控制,提高交叉口和周边
14、道路交通效率。改造方案充分整合了现有道路的空间资源,增加进口道数量,统一入口道数量。同时,为了解决南北向车辆调头的问题,此次渠化工程充分利用桥下道路空间设置掉头车道。交叉口渠化后将实现交叉口通行能力提升53.3%、交叉口饱和度改善程度高达77%的目的,从而大幅度降低车辆通行交叉口时的行驶延误。同时,现状北京西路已使用绿波控制方式,而之前草场门环交并没有设置绿波,使得绿波流在该节点中断。改造方案可以更好地嵌入北京西路沿线的绿波信号控制系统中,使北京西路更为通畅,又能使其与城西干道快速路转向交通变化相适应。3、科技创新,新技术、新工艺保障优质。该工程尝试利用抗车辙沥青砼等新材料,在渠化岛设计、交通
15、信号设置、交叉口排水设计、整体景观设计等方面进行创新。4、设施综合回收利用,节省工程投资显著。改造方案充分利用了绿化苗木、路牙沿、信号灯、路灯、道路道板等设施材料,减少重新购置费用,节约改建本钱,同时保护了环境。5、平安第一,多管齐下提升交通平安。改造方案对行车轨迹进行了深入分析,不会受高架桥桥墩影响,保证车辆通行顺畅。同时,对桥墩设置保护措施。改造后预测的事故发生次数将降低80左右。改造方案对于节点的平安性保障将远大于环形交叉口。1.3毕业设计的内容及任务毕业设计论文的内容1、简单介绍渠化工程理论和草场门渠化工程情况。2、利用交通调查原理和相关仪器,对草场门交叉口渠化工程以后的道路条件和交通
16、量进行调查,并通过相关处理,得出道路几何条件和交通量的数据。3、简单介绍VISSIM仿真系统的根本原理及仿真系统。4、利用VISSIM3.70软件对渠化工程前后早顶峰小时交通情况进行仿真,并用VISSIM3.70软件分析得出比照数据。5、通过渠化工程前后比照研究,对渠化工程进行评估。毕业设计论文的任务1、学习渠化工程的知识,了解交通调查仪Hi-Pro MTC-20的使用说明及数据处理软件,熟悉仿真软件VISSIM3.70。论文可选内容2、完成现场勘察、现场调查方案及现场调查,手工画出交叉口详细平面布置,用数码相机拍摄交叉口车辆运行的情况,利用AUTOCAD画出交叉口平面图。论文内容3、完成调查
17、数据整理,以表格或图形形式表达。论文内容4、根据调查数据,完成渠化工程前后草场门交叉口的道路仿真并用软件分析该仿真,整理得出的数据。论文内容5、进行渠化工程前后的比照,对渠化工程进行评估。论文内容第二章 VISSIM的交通仿真2.1交通仿真概述15交通系统仿真是指用系统仿真技术来研究交通行为,它是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述的技术。从交通系统仿真所采用的技术手段及其所具有的本质特征来看,交通系统仿真也是一门在数字计算机上进行交通实验的技术。它可以是微观的,也可以是宏观的,并且涉及到描述交通运输系统在一定期间实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真研究,可以得到交通流状态变量随时
18、间与空间的变化、分布规律及其与交通控制变量间的关系。2.1.1交通仿真系统的开展情况及趋势1、 国外研究概况:国外道路交通系统仿真研究根本上经历了20世纪5060年代、7080年代以及90年代以来较为明显的开展阶段3。早在1949年,M.A.Simow和D.L.Gerlough便提出了对交通流进行模拟的建议,随后这种建议得到了很好地实施和扩展。20世纪50年代,软件“GOODE的问世,标志着道路交通仿真的真正开端。随着计算机的开展,到60年代人们已经开始开发了大量的计算机模拟程序。此时,交通仿真的可能性和实用性才被确认,其中美国的TRANSYT交通仿真软件是当时最具代表性的成果。TRANSYT
19、模型是一种宏观仿真模型,用以确定定时交通信号参数的最优值。这一时期的道路交通仿真系统主要以优化城市道路的信号设计为应用目的,模型多采用宏观模型,模型的灵活性和描述能力较为有限,仿真结果的表达也不够理想。20世纪7080年代,由于计算机的迅速开展,交通仿真模型的精度也大大提高,功能更加多样。这期间出现了以NETSIM、FRESIM、FLEXSYT、AIMSUM2早期版本等为代表的一批仿真软件。其中的典型代表当属美国联邦公路局开发费的NETSIM模型。该模型是一个描述单个车辆运动的、时间扫描的网络微观交通仿真模型,其对城市道路交通现象的描述精度到达了一个新的高度。进入20世纪80年代后,人们致力于
20、统一标准的软件开发。这一时期具有代表性的软件是1982年美国联邦公路局开发的TRAF交通仿真系统。该系统包括道路网宏观、微观仿真和高速公路宏观、微观仿真四局部,解决了软件标准化问题,可以表示任意现有道路设施上的交通情况,在交通仿真领域到达了空前水平。进入90年代后,随着计算机计算速度的提高和内存的增加,以及Windows操作系统的出现,计算机仿真程序开始朝着可视化方向开展,用户界面更友好,系统集成性能更高,交通仿真的实用性得到进一步的开展,仿真软件的应用也更为广泛。随着20世纪90年代和21世纪的到来,国外对智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System
21、s)的研究日益深入,世界各国竞相开展以ITS为应用背景的交通仿真软件的研究,并到达了道路交通仿真研究前所未有的高潮,出现了一大批评价和分析ITS系统效益的仿真软件系统。2、国内研究现状:与国外相比,国内在道路交通系统仿真方面的研究起步较晚。直至20世纪90年代以后,国内交通工程界才逐渐意识到导流交通系统仿真研究的重要性并予以重视。同济大学、东南大学、北京工业大学、哈尔滨工业大学、交通部公路科学研究所等一批研究院所开始进行探索性的研究并取得了一定的成果。如双车道公路通行能力仿真、高速公路根本路段仿真、高速道路入口匝道范围交通仿真、优先控制型交叉口交通仿真、动态交通仿真、交通诱导仿真等等。但总的来
22、说,目前国内道路交通系统仿真研究仍较为零散,往往只局限于解决单一问题,总体上尚处于应用进口软件系统阶段,迄今为止还未形成普遍为人们所接受的真正意义上的商品化软件产品。3、开展趋势:近年来,计算机软硬件技术的开展非常迅速,给各个开展中的学科以巨大的冲击。今后,道路交通系统仿真将朝着以下几个方向开展:1应用规模和范围的扩大;2新的仿真方法的涌现;3计算机能力的增强;4编程方法的改良;5表现手法的改良;6开放的系统仿真环境的建立;7模糊理论的应用;8控制系统仿真的需要9虚拟现实VR(Virtual Reality)技术的应用;10交通需求仿真的飞速开展;11面向ITS道路交通仿真系统的开发。2.1.
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