信号交叉口设计及优化教案分析.doc

信号交叉口时空资源综合优化 聂建强 信号交叉口时空资源综合优化就是对信号交叉口的时空资源进行整合得到最优的设计方案。 信号交叉口时空资源综合优化的互动关系： 提出城市单点信号交叉口时空资源互动优化理念，构建信号交叉口时空资源综合优化设计的新框架和系统流程； 信号控制交叉口系统： 交叉口空间界定和进口 信号交叉口系统：信号交叉口空间系统和信号控制系统； 交叉口空间：交通运行状态发生变化的断面所围成的区域，即交叉口进口道展宽起始位置以内的整个区域。 交叉口通行区域：交叉口外围通行区域、交叉口内部通行区域。 交叉口的矩阵表示 交叉口信号控制系统 按控制方式分：定周期信号控制、感应式信号控制（半感应式信号控制、感应式信号控制）； 按控制范围分类：单个交叉口的交通信号控制（点控）、干道交通信号联动控制（线控）、区域交通信号控制（面控）。 交叉口信号控制的特点 通行能力、安全性、效率和舒适性 信号交叉口交通设计： 信号交叉口时空资源优化设计方法： 交叉口信号控制的设置依据： 交通量和延误是考查交叉口该用什么控制方式的主要可定量分析的工具。 设置交通控制信号虽有理论分析的依据，但尚未成为公认的有效的方法，加上世界各国的交通条件各有差异，所以各国制定的依据的具体数字不尽相同，但原则上根据上述理论分析的思路，考虑各自的交通实际情况制定出各自的依据。 《美国统一交通控制设施手册》制定的依据较为详细，下面主要介绍这个手册定的依据； 设置交通信号灯必须做得调查工作？ 车辆与行人的交通流量 进口道上的行驶速度 交叉口的平面布置图 交通事故及冲突记录图 可穿越临界空档 延误 为什么要设置信号灯？ 什么时候设置？ 信号交叉口空间优化设计： 空间设计阶段：初步方案产生阶段和时空综合优化调整阶段。 设计交通量 城市道路交叉口进行交通设计时，应采用日高峰小时流率作为设计交通量。 城市交叉口设计交通量的确定方法： 在每个调查时段，以适当的时间间隔，对上、下行两个方向分别进行分流向的交通流量记录； 对记录结果进行统计分析，分别获得不同时段高峰小时交通量、高峰小时系数及高峰小时流率，然后找出各高峰小时的重交通方向及对应的高峰小时流率，将这两个流率作为两个方向进口道渠化设计的依据。 左转车道的设置 为什么要设置左转车道？ 无信号交叉口左转车道的设置准则： 信号交叉口左转车道的设置准则： 左转车道的存储长度： （1）存储长度的置信度：根据实际经验，存储段长度一般是高峰小时内每周期到达的左转车辆的1.5-2.0倍。在理论计算时，用概率P来表征K的大小，P称作存储段的置信度，及存储段长度满足左转排队长度而不至于溢出的概率。 信号交叉口相位和相序优化设计： 相位方案： （1）相位设计的基本原则： 信号交叉口配时初始方案制定方法： 基本概念：饱和流量、通行能力、流量比、饱和度 信号配时的主要优化策略和目标：平衡各关键车道的饱和度v/c；所有通过交叉口车辆的总延误最小（比较适合优化策略）；平衡各关键车道的服务水平LOS 基于全日交通流变化的时段划分： 单点信号交叉口的控制方式和策略：当路口交通量低时，采用感应控制；当饱和度超过0.8时，采用定时控制； 时段划分： 信号配时主要参数的确定：行人相位时间； 信号交叉口时空资源的综合利用： 研究成果应用： 交通流量调查结果  车道宽度： 车道宽度是车辆宽度与行驶时的侧向余宽之和。合理的车道宽度对发挥交叉口的最大通行能力、保证安全、高效运行至关重要。如果车道宽度过宽，车道内将会平行行驶2台车，造成交通流不稳定；如果过窄，相邻车道间的车辆将相互影响而难以行走。因此，车道宽度的确定需要从车辆运行的要求和交叉口的实际状况两个方面来确定。 进口车道宽度： 在平面交叉口，车辆速度降低，容易按车道行驶，因此车道宽度可以较正常路段缩窄些，对于转弯附加车道可以更窄，直行车道可以较路段宽度缩窄25cm，附加转弯车道可以较路段缩窄25-50cm。这样就可以增加车道数量，提高疏导交通的能力，并可以避免过多加宽，节省投资。 根据设计车辆和道路等级可以决定一定的车道宽度。道路等级用行车速度来表征，在选用标准小汽车为设计车辆时，对直行车道宽度的一般建议值如下表： 转弯专用车道一般为3.00m，一般情况下可以降到2.75m，在大型车很少的情况下，最小可以缩小到2.5m。当大型车辆较多时，应根据车辆宽度适当加大车道宽度。 因此，结合各进口大型车混入率和运行车速初步确定各功能车道的宽度。其中大型车混入率时影响车道宽度的重要因素。在大型车混入率低，且宽度受到几何条件限制的情况下，转弯车道宽度可取2.5m，在大型车混入较多时，车道宽度最小取2.75m。 出口道车道宽度： 车辆进入出口道时一个加速、汇入的过程。影响下游出口的临界宽度的一个关键因素是设计车辆由圆形到切线运行转换的