《交通工程》科程设计.doc

设计课题：高速公路主线站收费车道方案设计 设计内容：高速公路主线站收费车道设计方案，并对相关技术指标进行分析，确定终选方案。 设计步骤： 对高速公路主线站进行12小时双向流量调查； 分车型分析12小时流量变化曲线，选取高峰小时； 对所收集的流量资料进行分布拟合，确定交通流分布函数； 分析各车型平均消耗收费时间，确定收费时间分布函数； 收集收费站车道建设、运营费用等资料； 在考虑经济投资的前提下，利用排队理论确定主线站收费车道数量； 建立评价指标体系进行多方案比选； 确定最终方案。 设计要求： 进行多方案设计； 考虑方案的工程技术可行性； 考虑方案的经济性。 提交成果： 设计相关计算过程、图纸、表格。 设计课题：高速公路主线站收费车道方案设计 设计内容：高速公路主线站收费车道设计方案，并对相关技术指标进行分析，确定终选方案。 设计步骤： 对高速公路主线站进行12小时双向流量调查； 12小时的双向交通流量数据，曲线分布图，及数据统计整理见打印数据。 分车型分析12小时流量变化曲线，选取高峰小时； 根据12小时的交通流量数据，绘制各个车型的流量变化曲线、车辆总数的变化曲线及各个车型高峰小时变化曲线，并由此找出各车型及总体的高峰小时。个车型高峰小时见下表: 天津到保定交通高峰小时表 车型 高峰时刻 车辆数 一 10:00—11:00 117.7 二 14:45—15:45 56 三 11:45—12:45 53 四 11:30—12:30 11:45—12：45 31 五 12:00—13:00 12:15—13:15 12:45—13:45 49 总体 15:00—16:00 259 保定到天津交通高峰小时表 车型 高峰时刻 车辆数 一 10:00—11:00 178 二 14:00—15:00 51 三 11:45—12:45 12:15—13:15 22 四 9:00—10:00 13:00—14:00 21 五 18:00—19:00 50 总体 10:00—11:00 248 对所收集的流量资料进行分布拟合，确定交通流分布函数； 根据对所收集资料的分布拟合，再根据χ2检验分布函数，确定交通流符合泊松分布。根据交通流量数据计算λ（平均到达率）。 λ的计算公式为： λ=ΣQ/Σt; 式中:λ—车流的平均到达率（辆/h）; Q—各车型车流量（辆）; t—时间(h)。 单位：辆/小时 保定到天津 车型一 车型二 车型三 车型四 车型五 车型总流量 总流量Q 1445 313 169 182 306 2415 λ 120 26 14 15 26 201 天津到保定 车型一 车型二 车型三 车型四 车型五 车型总流量 总流量Q 983 350 328 173 416 2250 λ 82 29 27 14 35 188 故经计算数据得知：保定到天津平均到达率λ1=201 天津到保定平均到达率λ2=188 分析各车型平均消耗收费时间，确定收费时间分布函数； 根据调查数据，分析计算各个车型平均消耗时间，确定服务时间符合负指数分布，并计算μ（服务率）。各个车型平均消耗时间及μ的计算如下： μ的计算公式为： μ=1/Ε（v） Ε（v）—平均服务时间； μ—服务率 单位：秒（s） 收费服务时间 　 车型一 车型二 车型三 车型四 车型五 平均 平均服务时间 23 32.5 36.3 36.6 47 　 μ 0.043421624 0.0307692 00.027292576 00.030068575 车型一 车型二 车型三 车型四 车型五 平均 平均服务时间 7 7 8 9 11 μ 0.149034 0.140577 0.124544 0.108078 0.094977 0.123452 根据计算数据，并经过单位换算得：单位：辆/小时 保定到天津服务率μ1=108 天津到保定服务率μ2=444 收集收费站车道建设、运营费用等资料； 通过查阅资料所得数据，根据收费站车道建设项目投资要求，每条车道平均建设费用设为20万元，项目总投资设为200万元。 在考虑经济投资的前提下，利用排队理论确定主线站收费车道数量； 排队论理论中用到的公式为： M/M/N模型 收费口空闲的概率：P0=［∑1／k!（λ/μ）k+1/N!*1/(1-ρ)*(λ/μ)c］-1 平均队列长：Lq=∑(n-N)Pn=［(Nρ)cρ］/［N!(1-ρ)2］P0