1、东二环路-六合路交叉口信号配时设计说明书1目 录1 交叉口现状调查与分析 .21.1 交叉口现状车道分布 21.2 交叉口几何尺寸调查 21.3 交叉口现状信号相位及配时 31.4 各进口道各流向的交通量 31.5 交叉口现状的延误 61.6 问题分析 .61.7 解决问题 72 渠化设计与信号配时 .82.1 第一次试算 82.2 第二次试算 132.3 第三次试算 203 方案确定,完成信号配时设计 .253.1 渠化后的交叉口 253.2 相位图 253.3 延误与服务水平 2621 交叉口现状调查与分析1.1 交叉口现状车道分布金鸡路口位于桂林市七星区,路口为东二环路与金鸡路、六合路的
2、十字交叉,设计形状畸形。其现状车道分布如下图:1.2 交叉口几何尺寸调查由实地测量的交叉口现状的几何尺寸得:进口道方向车道数(单向)直行车道数直行车道宽度(m)右转车道数右转车道宽度(m)左转车道数左转车道宽度(m)东进口 5 2 3.00 1 3.00 2 3.00西进口 3 1 3.25 1 3.60 1 3.35南进口 5 2 3.70 2 3.7 1 3.70北进口 5 3 3.40 1 3.40 1 3.40东南西北31.3 交叉口现状信号相位及配时由实际测量的交叉口现状的信号相位及其配时方案得:灯色时间(s)方向 转向红 黄 绿左 138 3 28直 118 3 48东右 - -
3、-左 138 3 28直 118 3 48西右 - - -左 170 3 34直 117 3 48南右 - - -左 135 3 32直 120 3 48北右 - - -1.4 各进口道各流向的交通量由调查的某日交叉口 17:00 至 18:00 高峰小时流量,通过车辆换算系数,将各类机动车型换算成标准小汽车,将各类非机动车车型换算成自行车,得到各进口道各流向的机动车高峰小时 Qmn 以及各4进口道自行车交通量,车辆换算系数如下:各类机动车型换算成标准小汽车的系数:各类非机动车换算成自行车的系数:车种 换算系数 车种自行车 1 电动车 1.29三轮车 3 人力板或畜力车 5由此得到配时时段中各
4、进口道各流向的高峰小时中最高 15min的流率,由公式:qdnm=4*Q15mn得到各进口道各流向的机动车最高 15min 流率换算的小时交通量,以及各进口道自行车最高 15min 交通量的平均流率。5各进口道各流向的机动车高峰小时 Qmn 及其最高 15min 流率换算的小时交通量,以及各进口道自行车高峰小时 Qbmn 和最高15min 交通量的平均流率,如下表:各进口道各流向的机动车高峰小时 Qmn 及其最高 15min 流率换算的小时交通量:进口道 Qmn(pcu/h) 大车率(%) qdnm(pcu/h)直行 451 5.43 508左转 487 3.08 596东进口右转 303 7
5、.59 388总计 1241 1492 进口道 Qmn(pcu/h) 大车率(%) qdnm(pcu/h)直行 183 7 210左转 207 1 256西进口右转 219 9 264总计 609 732进口道 Qmn(pcu/h) 大车率(%) qdnm(pcu/h)直行 1130 9.38 1373 左转 260 5.38 289 南进口右转 313 2.24 376 总计 1703 2038 进口道 Qmn(pcu/h) 大车率(%) qdnm(pcu/h)直行 1458 14.9 1828 左转 196 8.2 222 北进口右转 179 0.8 182 总计 1833 2232 自行
6、车交通量和最高 15min 交通量的平均流率,如下表:进口道Qbmn(辆/h)平均流率(辆/min)进口道Qbmn(辆/h)平均流率(辆/min)西进口 1425.43 28.95 北进口 1308.35 25.21 东进口 1734.05 35.30 南进口 2922.62 60.01 61.5 交叉口现状的延误由调查的交叉口 17:00 至 18:00 高峰小时中间隔 15s 的延误时间,得到各进口道的延误时间表格如下:平峰小时东进口 西进口 南进口 北进口 总停驶车辆数 1577 300 2237 933 总延误 23655 4500 33555 13995 每一停驶车辆的平均延误 81
7、 29.4 38.7 43.6 交叉口引道每辆车的平均延误 57.8 21.4 29 30.2 34.6高峰小时东进口 西进口 南进口 北进口 总停驶车辆数 1277 323 1743 1484 总延误 19155 4845 26145 22260 每一停驶车辆的平均延误 82.9 29 39.3 58.7 交叉口引道每辆车的平均延误 53.8 22.6 32.8 52.4 40.4根据相关资料,我们从上面的数据中可以看到在平峰小时我们的交叉口的行车延误是 34.6,服务水平是 E;在高峰小时我们的交叉口的延误是 40.4,服务水平在 D。配时不能适应交通需求;由此我们可以看出在平峰时期我们交
8、叉口的延误大,道路通行能力低于实际交通量,出行排队现象,所以我们需要对其进行优化方案设计。1.6 问题分析1)路口畸形,交叉口非直角交叉,行车轨迹不明确2)路口过大,行人过街时间久3)马路占道经营,乱停车现象较多74 )路口处治安亭的设置影响南进口通行5) 路口处有非法的销售摊点占用道路6)行人和非机动车,非机动车和非机动车混行严重7)市场出口设置位置不合理,影响东进口右转车辆通行优化方案:通过对路口进行渠化来改变路口的问题。1.7 解决问题1、设置各进口道的导流岛以及提前东进口和西进口的斑马线不仅可以改变路口畸形问题还可以规范车辆及行人的形式轨迹。2、南北进口道设置交通岛。交通岛可以用作行人
9、过街安全岛,为在一个行人过街相位中未能及时通过交叉口的行人提供一个不受车流影响的停候安全区域,以实现二次过街。3、让交警出面解决占道经营的问题,禁止在非机动车道上占道经营,违者必究。4、通过交通岛的合理渠化设置,可以减少车流交叉角度,降低冲突车流的角度。这样既能提高交叉与合流的顺适性,又能提高交叉口的安全性,不但可以缩短交叉时间和交叉距离,而且变与交叉穿行速度的判断,减少交通事故发生概率。2 渠化设计与信号配时2.1 第一次试算82.1.1 车道方案第一次试算保持交叉口原有的车道方案,各进口车道功能如图:2.1.2 相位方案第一次试算保持交叉口原有的相位方案,即四相位:(1)东西向双向直行;(
10、2)东西向双向左转专用相位;(3)南北向双向直行;(4)南北向双向左转专用相位。如下图:第一相位 东西直行第二相位 东西左转 第三相位 南北直行第四相位: 南北左转2.1.3 饱和流量校正系数表按照有关公式计算饱和流量校正系数,如附表 1 饱和流量校正系数表。2.1.4 饱和流量与通行能力计算表按照有关公式计算饱和流量与通行能力,如附表 2 饱和流量与通行能力计算表。92.1.5 交通信号配时设计计算表按照有关公式计算通信号配时设计,如附表 3 交通信号配时设计计算表。由表可知,东西向直行相位的最大流量比为y1=0.215,东西向左转相位的最大流量比为 y2=0.198,南北向直行相位的最大流
11、量比为 y3=0.429,南北向左转相位的最大流量比为y4=0.194,所以各相位关键设计车流量比总和为 Y=1.036,出现大于0.9 的情况,说明进口车道还太少,通行能力无法满足实际流量的需求,需要重新设计。10附表 1 饱和流量校正系数表11附表 2 饱和流量与通行能力计算表12附表 3 交通信号配时设计计算表132.2 第二次试算2.2.1 车道方案因第一次试算中总流量比大于 0.9,故第二次试算增加进口车道并重新划分车道功能以减小总流量比:东进口保持不变,西进口直右车道改为右转,但无专门的右转相位,南进口增加一条左转车道,北进口增加一条直行车道,见下图:2.2.2 相位方案第二次试算
12、仍定相位为四相位(同第一次试算) 。东西北南142.2.3 饱和流量校正系数表按照有关公式计算饱和流量校正系数,如附表 4 饱和流量校正系数表。2.2.4 饱和流量与通行能力计算表公式如下:S f=Sbi*f(F i)其中 f 为各类进口道各类校正系数,按照有关公式计算,计算饱和流量与通行能力结果详见附表 5 饱和流量与通行能力计算表。2.2.5 交通信号配时设计计算表按照有关公式计算通信号配时设计,如附表 6 交通信号配时设计计算表。由表可知,东西向直行相位的最大流量比为 y1=0.163,东西向左转相位的最大流量比为 y2=0.198,南北向直行相位的最大流量比为 y3=0.322,南北向
13、左转相位的最大流量比为 y4=0.154,所以各相位关键设计车流量比总和为 Y=0.837,没有出现大于 0.9 的情况,说明通行能力可以满足实际流量的需求,可以进行下一步设计。2.2.6 总损失时间计算黄灯信号合理时长,计算公式如下:A = t + v85 /(2a+19.6)由于缺少 85%车速的实测数据,故取采用车速限制值 50km/h 计算,车辆制动减速度取 3m/s,则各个相位15的黄灯信号时长为:A1,2,3,4=1+50/36*(2*3+19.6) =1.05s为计时方便,对黄灯时长取整,A 1,2,3,4=2s。在本次设计中不设置全红时间,故总损失时长如下。计算总损失时长,计算
14、公式如下:L=(Ls+I-A)则 L=4*2=8s2.2.7 最佳周期时长最佳周期时长按下式计算:Co=(1.5L+5 )/(1Y)则最佳周期时长为:Co=(1.5*8+5)/(1-0.837)=105s2.2.8 总有效绿灯时间总有效绿灯时间为:Ge = CoL = 1058=97s2.2.9 有效绿灯时间各相位有效绿灯时间按下式计算:gej=Ge*maxya,y b, / Y计算结果参见附表 6 交通信号配时设计计算表。2.2.10 最短绿灯时间最短绿灯时间按照下式计算:16gmin=7+Lp / vpI计算结果参见附表 6 交通信号配时设计计算表。但从计算结果看,计算周期时长偏小,各向的
15、绿灯时间无法满足行人过街所需的最短时间,需扩大周期时长。17附表 4 饱和流量校正系数表18附表 5 饱和流量与通行能力计算表19附表 6 交通信号配时设计计算表202.3 第三次试算按最短绿灯时间要求,将周期时长定为 155s,保持第二次试算中的设计方案,并按前述有关公式计算。2.3.1 饱和流量与通行能力计算计算的有关公式: j=gej/CoCAPi=Si* ix=qi/CAP计算结果详见附附表 7 饱和流量与通行能力计算表。2.3.2 交通信号配时设计计算按最短绿灯时间要求,将周期时长定为 155s,计算结果见附表8 交通信号配时设计计算表从计算结果看,重新设计的周期时长使得各向的绿灯时
16、间能够满足行人过街所需的最短时间,可进行下一步计算。2.3.3 延误及服务水平估算延误须对交叉口各进口道分别估算各车道的每车平均信控延误;进口道每车平均延误三进口道中各车道延误之加权平均值;整个交叉口的每车平均延误是各进口道延误之加权平均值。即:d = d1+d2+d3 。21对于设计交叉口,因要满足设计服务水平的要求,不应出现在分析期初留有初始排队的情况,即不应出现有初始排队附加延误,则设计交叉口时各车道延误用式 d = d1+d2 估算。计算结果详见附表9 延误及服务水平估算表。从计算结果可知,第三次试算的交叉口延误为 55.3s/pcu,服务水平为 D 级,部分车需要二次排队,对于治理交叉口可以接受。 22附表 7 饱和流量与通行能力计算表计算表23附表 8 交通信号配时设计计算表24附表 9 延误及服务水平估算表253 方案确定,完成信号配时设计方案确定:将第三次试算的结果作为该交叉口进口道的渠化与配时设计方案。3.1 渠化后的交叉口如图:263.2 相位图总周期为 155s,四个相位分别如下:3.3 延误与服务水平交叉口总延误为 55.3s,属于 D 级服务水平。