交通组织与优化设计说明书

大连理工大学本科毕业设计（论文）

大连理工大学南校门周边道路交通组织与优化设计

Measures to Optimize Traffic Operations outside the South Gate of Dalian University of Technology

学院（系）：建设工程学部交通运输学院

专     业：        交通工程        

学生姓名：          ***            

学    号：          ***            

指导教师：          ***            

评阅教师：                         

完成日期：         2012-05-30       

大连理工大学

Dalian University of Technology

摘 要

为缓解大连理工大学南校门周边道路交通拥堵现状、降低行车延误、提高车辆与行人的安全性，本文对其交通组织进行优化设计。利用一系列现场调查，确定设计范围内土地利用现状、道路路网结构、交通流线组织、交通流量，并分析交通运行特征、现存交通问题及其成因；在遵循交通组织设计原则的基础上，针对问题和改善目标，提出近期和中远期改善措施，并以相关规范为依据，细化近期和中远期设计方案；根据改善目标明确评价指标：路网性能（包括总停车延误、车均停车延误、总延误、车均延误、总停车次数、车均停车次数、总行程时间、平均车速8个指标），各交通流向车均行程时间、车均延误、车均停车次数和各条道路平均车速；利用交通调查所得交通流量，分别对现状路网、近期方案和中远期方案进行VISSIM微观仿真；对比仿真评价数据，分析近期和中远期方案改善效果及优缺点；结果表明近期方案和中远期方案改善效果显著，路网性能得到提高、车均延误大大降低、车辆和行人安全得以保证，同时中远期方案在适应流量变化、美观方面优于近期方案。

关键词：交通组织；交通设计；微观交通仿真

Measures to Optimize Traffic Operations outside the South Gate of Dalian University of Technology

Abstract

In order to relieve traffic congestion of roads surrounding the south gate of the Dalian University of Technology, reduce vehicle delay, improve the safety of drivers and pedestrians, it optimizes the design of the traffic organization. Determine the land use, the road network, traffic line, and traffic flow within the range, and analyze characteristics of existing traffic operation, traffic problems and their causes, using a series of traffic investigations; Propose improvements in short-term and long-term, based the design principles of traffic organization, existing issues and design goals; clear evaluation indicators according to the targets for improvement: network performance (8 indicators including stopped delay, average stopped delay, delay time, average delay time, number of stops, average number of stops, travel time, average speed), average travel time, average delay, average number of stops of different traffic flow, and average speed on different roads; make micro-simulation of the short-term programs and the mid-long-term program using VISSIM, based on the traffic flow; compare evaluation data and analyze the improvements and advantages and disadvantages of short-term and mid-long-term program: the short-term programs and long-term program both can improve the network performance significantly, reduce the average delay greatly and ensure the safety of drivers and pedestrians, what’s more, the mid-long-term program more aesthetical, can adapt to traffic changes and is superior to the recent program.

Key Words: Traffic Organization; Traffic Design; Microscopic Traffic Simulation

引 言

随着城市的发展，机动车保有量急剧上升，道路交通拥堵状况日益严重。而城市道路路网、交叉口等普遍存在设计不合理、缺少科学有效的管理与控制措施，这进一步加剧了交通拥堵。大连理工大学南校门周边道路交通流向复杂、交叉口形状不规则、渠化不合理、缺少有效的管理与控制措施。本文以凌水路、五一路与文静街交叉区域为研究对象，对其交通组织进行优化设计。

路网及交叉口几何尺寸的确定和渠化设计的主要依据有《城市道路交叉口规划规范》（GB507-2011）、《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）、《城市道路交通规划设计规范》（GB50220-95）。交通信号控制方案的设计采用了徐洪峰等人的机动车固定最小绿灯时间计算方法[1]和信号配时理论。改善方案的评价则利用交通微观仿真软件VISSIM，VISSIM是德国公司开发的微观交通流仿真软件系统，用于交通系统的各种运行分析。该软件系统已被应用于分析城市道路交叉口改善与优化、高架出口匝道工程措施改善程度、快速公交系统实施方案评价、综合客运枢纽交通仿真等领域。

本文设计重点在于交通组织方案设计设和微观交通仿真实验方案设计。设计思路为：利用一系列现场调查，确定设计范围内土地利用现状、道路路网结构、交通流线组织、交通流量，并分析交通运行特征、现存交通问题及其成因；在遵循交通组织设计原则的基础上，针对问题和改善目标，提出近期和中远期改善措施，并以相关规范为依据，细化近期和中远期设计方案；根据改善目标明确评价指标：路网性能（包括总停车延误、车均停车延误、总延误、车均延误、总停车次数、车均停车次数、总行程时间、平均车速8个指标），各交通流向车均行程时间、车均延误、车均停车次数和各条道路平均车速；利用交通调查所得交通流量，分别对现状路网、近期方案和中远期方案进行VISSIM微观仿真；对比仿真评价数据，分析近期和中远期方案改善效果及优缺点。

1  设计概述

1.1  设计范围

交通组织与优化设计范围为：大连理工大学南校门周边道路，即凌水路、五一路、文静街交叉区域，如图1.1。

图1.1  设计范围

1.2  设计依据

中华人民共和国国家标准. 城市道路交叉口规划规范（GB507-2011）

中华人民共和国国家标准. 道路交通标志和标线（GB5768-2009）

中华人民共和国国家标准. 城市道路交通规划设计规范（GB50220-95）

1.3  设计目标

针对大连理工大学南门周边区域，结合其道路基础设施及交通特征，对该区域进行交通组织和优化设计，本设计要达到的目标有以下几点：

（1）最大限度地利用道路空间资源；

（2）规范交通流线，减少交通冲突点，使车辆和行人安全、有序地运行，降低交通事故发生的可能性；

（3）缩短车辆行程时间、减少车辆延误；

（4）确保行人至各个方向的可达性。

1.4  技术路线

本次设计的基本思路及技术路线，如图1.2所示

图1.2  设计技术路线

（1）通过系统、全面的调查，掌握南校门周边的土地利用、交通组织、交通渠化与交通需求的现实状况，分析并总结当前存在的主要问题及其成因；

（2）针对当前存在的主要问题，分近期和中远期两个阶段，进行交通改善方案设计；

（3）进行微观交通仿真，评价近期和中远期方案的改善效果。

1.5  设计成果

设计成果包括设计说明书和设计图册两部分。

（1）设计说明书

1设计概述

2道路交通系统现状分析

3交通组织方案设计

4交通渠化方案设计

5微观交通仿真实验

6结论

（2）设计图册

1现状机动车交通流向分布图（X1）

2现状交通冲突点分布图（X2）

3现状交通标志标线图（X3）

4现状道路横断面图（X4-1~ X4-2）

5现状方案设计图（X5）

6近期改善后机动车交通流向分布图（J1）

7近期改善后交通冲突点分布图（J2）

8近期改善后交通标线图（J3）

9近期改善后道路横断面图（J4-1~ J4-2）

10近期方案设计图（J5）

11中远期改善后机动车交通流向分布图（Z1）

12中远期改善后交通冲突点分布图（Z2）

13中远期改善后交通标志标线图（Z3）

14中远期改善后道路横断面图（Z4-1~ Z4-2）

15中远期方案设计图（Z5）

16高峰时段平均车速分布图（S1）

17交通流量调查数据表（D1）

18仿真数据表（F1~F4）

2  道路交通系统现状分析

2.1  土地利用情况

南校门周边的用地性质如图2.1所示，主要为住宅用地、商业用地、学校用地三种类型。住宅用地属于居住密集区，是交通的主要发生源和居民出行的主要起讫点，该用地的出行行为主要有：上班、上学、购物、娱乐和回家；商业用地是影响出行产生的与吸引的主要因素，该用地的出行行为主要有：上班、娱乐、业务和回家；学校用地也是影响此区域交通出行产生与吸引的主要因素，该用地的主要出行行为主要有：上学、上班和回家。

住宅用地：区块1、2、3为住宅用地，包括大有恬园社区、凌海社区、凌工社区和绘春社区，出行方式以小汽车为主、公交车为辅。早高峰时段，住宅用地主要为出行产生区；晚高峰时段，住宅用地主要为出行吸引区。

商业用地：区块7为商铺，早高峰时段，主要为出行吸引区；晚高峰时段，主要为出行产生区。

学校用地：区块4、5、6为学校用地，其中，区块4为大连理工大学，区块5为大连海事大学，区块6包括育明高中、大连轻工大学、软件园双语学校、东北财经大学等，早高峰时段，主要为出行吸引区；晚高峰时段，主要为出行产生区。

产业用地：区块8为产业区，早高峰时段，主要为出行吸引区；晚高峰时段，主要为出行产生区。

山区：区块9为山地，对南校门周边的出行产生与吸引无影响。

图2.1  南校门周边用地性质

2.2  道路基础设施

2.2.1  路网结构

南校门周边的路网结构，如图2.2所示。

（1）黄浦路、数码路和中山路的路幅宽度为18m，道路等级为城市主干道，用于连接区域内部与外部的交通；

（2）凌水路、文静街、凌奥路的路幅宽度为16m，道路等级为城市次干道，用于连接区域内部各区块之间的交通；

（3）五一路、知音街、栾金东街、凌水路部分路段的路幅宽度在8-14m之间，道路等级为城市支路，用于连接区域内部各区块之间的交通；

（4）各区块内部道路的路幅宽度在5-7.5m之间；

（5）凌水路、五一路、文静街交叉构成的区域是本次设计的工作范围。

图2.2  南校门周边的路网结构

2.2.2  道路横断面

设计范围内的现状道路横断面具体如表2.1：

表2.1  现状道路横断面

路名	道路板块	尺寸
凌水路	人行道—车行道—非机动车道—人行道	2m-7.75m-5.3m-1.2m
	人行道—车行道—人行道	2m-8m-4m
文静街	人行道—车行道—人行道	2m-14.3m-4m
五一路	车行道	7.5m
南门支路	车行道	8m

2.3  交通运行特征

2.3.1  交通流向分布

设计范围内的现状交通流向分布，如图2.3所示。

（1）凌水路北至其它方向的交通流线（见图2.3.1）：

1凌水路北—理工大学汇英路

2凌水路北—南门支路—五一路

3凌水路北—南门支路—文静街

4凌水路北—凌水路—凌水路南

（2）理工大学汇英路至其它方向的交通流线（见图2.3.2）：

1理工大学汇英路—凌水路北

2理工大学汇英路—南门支路—五一路

3理工大学汇英路—南门支路—文静街

4理工大学汇英路—南门支路—凌水路南

（3）五一路至其它方向的交通流线（见图2.3.3）：

1五一路—南门支路—凌水路北

2五一路—南门支路—理工大学汇英路

3五一路—凌水路南

（4）文静街至其它方向的交通流线（见图2.3.4）：

1文静街—南门支路—凌水路北

2文静街—南门支路—理工大学汇英路

3文静街—凌水路南

（5）凌水路南至其它方向的交通流线（见图2.3.5）：

1凌水路南—凌水路—凌水路北

2凌水路南—南门支路—理工大学汇英路

3凌水路南—五一路

4凌水路南—文静街

图2.3  现状交通组织	图2.3.1  凌水路北至其它方向
图2.3.2  汇英路至其它方向	图2.3.3  五一路至其它方向
图2.3.4  文静街至其它方向	图2.3.5  凌水路南至其它方向

2.3.2  道路交通标志和标线

（1）道路交通标线

目前，设计范围内的道路交通标线多数已模糊不清，而且有些路段并未施划道路交通标线；此区域的道路标线设置现状大致如下：

① 车行道边缘线：线宽0.15m，与道路缘石间距为0.25m，部分路段间距为0.625m；

② 车行道分界线：凌水路、五一路和理工大学汇英路采用黄色实线，线宽0.15m；文静街采用双黄实线，线宽0.15m，间距0.3m；科技园大厦出口道采用的白色实线，线宽0.15m；

③ 人行横道线：线宽0.4m，间距1.0m，与停止线间距为1.5m；

④ 停止线：线宽0.4m；

⑤ 导流线：凌水路和理工大学汇英路设置有导流线，线宽0.4m，间距1.45m，与交通流向呈45°夹角；

⑥ 导向箭头：路段、转弯和变道的位置设置了导向箭头。

（2）道路交通标志

目前，设计范围内未设置任何道路交通标志。

2.3.3  交通冲突点

现状路网结构下的交通冲突点分布，见图册X2。交叉口处交通冲突点分布具体如图2.4：

图2.4.1  交叉口标识	图2.4.2  交叉口1冲突点分布
图2.4.2  交叉口2冲突点分布	图2.4.3  交叉口3冲突点分布

（1）交叉口1处，存在9股互为冲突的交通流，形成交叉冲突点6个（2个机动车与行人交叉冲突点）、合流冲突点4个、分流冲突点4个；

（2）交叉口2处，存在9股互为冲突的交通流，形成交叉冲突点10个、合流冲突点4个、分流冲突点4个；

（3）交叉口3处，存在5股互为冲突的交通流，形成交叉冲突点5个（4个机动车与行人交叉冲突点）、合流冲突点1个、分流冲突点1个。

2.4  交通流量调查与分析

2.4.1  交通流量调查方案设计

（1）调查的前期预备

① 明确调查目的—采集各交通流向的通过车辆数和车辆构成。

② 由于交通流向比较复杂，为保证调查数据的准确性采用现场视频法进行调查。根据现场的地形条件，确定视频采集点2个，如图2.5所示。

图2.5  视频采集点及其覆盖范围

③ 调查时段：早高峰（07:20-08:20）、晚高峰（17:10-18:10），共选取5个典型调查日（3月1日上午、3月9日、3月12日、3月13日、3月14日、3月19日下午）。

（3）调查数据整理

① 进行车型分类，分为小型车（轿车、面包车、中货）和大型车（公交车、大客车、大货车）。

② 由于地形条件的，视频采集点的覆盖范围有限，对于部分交通流向的交通流量，必须根据两个视频画面呈现的数据才能得到。现场视频法采取视频资料的后期处理方法，如表2.2所示。

表2.2  视频资料的后期处理方法
	交通流向	交通流量
视频1	凌水路北—理工大学汇英路	T1
	凌水路北—凌水路—凌水路南	T4
	理工大学汇英路—凌水路北	T5
	凌水路南—凌水路—凌水路北	T15
视频2	五一路—凌水路南	T11
	文静街—凌水路南	T14
	凌水路南—南门支路—理工大学汇英路	T16
	凌水路南—五一路	T17
	凌水路南—文静街	T18
视频1和视频2	凌水路北—南门支路—五一路	T2
	凌水路北—南门支路—文静街	T3
	理工大学汇英路—南门支路—五一路	T6
	理工大学汇英路—南门支路—文静街	T7
	理工大学汇英路—南门支路—凌水路南	T8
	五一路—南门支路—凌水路北	T9
	五一路—南门支路—理工大学汇英路	T10
	文静街—南门支路—凌水路北	T12
	文静街—南门支路—理工大学汇英路	T13

③ 据观测，发现需要同时观测视频1和视频2才能确定流量的交通流向中，T6、T7、T8、T9和T10的值相对较小，同时观测视频1和视频2即可确定，且误差很小；其它交通流向流量T2、T3、T12和T13值相对较大，通过同时观测视频1和视频2确定具体值时，误差过大，可通过一些数值关系进行确定，具体数值关系如表2.3所示。

表2.3  交通流量数值关系
T2= T2+6 –T6	T3= T3+2 –T2	T12= T9+12 –T9	T13= T10+13+16–T10–T16

④ 其中即T2+6即南门支路—五一路交通流向流量，可通过观测视频2确定；T3+6即凌水路北—南门支路交通流向流量，T9+12即南门支路—凌水路北交通流向流量，T10+13+16即南门支路—理工大学汇英路交通流向流量，都可通过观测视频1确定。

⑤ 通过步骤①-③即可确定T1-T18，选取其中一个调查日（共五个调查日）的交通流量数据，填入交通流量统计表中，如表2.4所示。

表2.4  交通流量统计样表

路线

车型

上午

下午

0-15

15-30

30-45

45-60

总计

0-15

15-30

30-45

45-60

总计

AE

小

大

卡车

公交车

大客车

AB

小

大

卡车

公交车

大客车

AC

小

大

卡车

公交车

大客车

AD

小

大

卡车

公交车

大客车

BA

小

大

卡车

公交车

大客车

BC

小

大

卡车

公交车

大客车

…

小

大

卡车

公交车

大客车

CA + DA

小

大

卡车

公交车

大客车

AC + BC

小

大

卡车

公交车

大客车

AC + AD

小

大

卡车

公交车

大客车

2.4.2  数据处理

根据交通流量数据（图册D1），分别以1.0和3.6[2]的换算系数将其转化为标准小汽车当量数（pcu），并将5个调查日内凌水路北、理工大学汇英路、五一路、文静街和凌水路南各自交通发生量的最大值组合，形成上午最大交通量（am max）和下午最大交通量（pm max），因此，共有6次12组交通量数据，具体如图册D1。

2.4.3  数据分析

（1）潮汐现象

凌水路、文静街和南门支路的潮汐现象较为明显。

原因：住宅区、学校、产业区和商铺区的用地性质导致凌水路和文静街早晚高峰交通流集中；而南门支路连接凌水路和文静街，因此也具有潮汐现象。

（2）公交车

406公交线路的发车频率大约为每20分钟8车次。

（3）大客车

大客车的交通流较为集中。

原因：大客车多为通勤班车，由于时间的严格，因此大客车出行较为集中。

（4）交通流量的时间分布

① 早高峰进校交通流集中在07:20到07:50之间，晚高峰出校交通流高峰在17:10到17:25之间；

原因：理工大学教职工工作时间为08:00-11:40，13:30-17:10。

② 早高峰由其它方向至凌水路南的交通流集中在07:50到08:20之间，晚高峰由凌水路南至其他方向的交通流集中在17:50-18:05；

原因：区域东部产业区和商铺区的上班时间多在08:00-09:00之间，下班时间多在17:30-18:00之间。

（5）交通流量的空间分布

① 五一路的交通负担很小，约800veh/h；

② 五一路和文静街之间几乎没有车辆通行；

③ 凌水路和文静街的交通负担大，大于1500veh/h；

④ 早高峰各条道路的方向分布系数都大于或等于2；晚高峰凌水路和五一路的道路方向分布系数在1.5和2之间，文静街的方向分布系数约为1。

（6）交通组成

① 交通组成以私家车为主；只有两条公交线路——406路和533路；出租车的数量也远大于公交车数量。反映了周边用地以住宅区和学校为主这一特点。同时也暗示了可以通过增加公交线路、降低小汽车和出租车的使用，来缓解交通拥堵。

② 道路使用者大多数是周边居民，出行目的是去市中心上班或购物，因此可以通过丰富社区功能，增加就业机会、娱乐与购物场所，来减少此区域的出行。

2.5  现状交通问题诊断

2.5.1  渠化设计

（1）凌水路北与南门支路交叉口和文静街与五一路交叉口的面积过大，造成资源浪费，同时渠化不够合理，且大部分区域的道路标线缺失。区域内也没有设置任何交通标志，且没有任何交通控制措施和交通管制手段。

（2）五一路右转车辆的转弯半径过小，车辆转弯困难，且与其它交通流形成合流，使得五一路与文静街交叉口和南门支路进口道交通混乱。

（3）凌水路北—南门支路交通流受右侧道路缘石影响，行驶轨迹不流畅，增加了该交通流的延误，交通流量较大时，加剧了凌水路和南门支路的车辆排队。

2.5.2  机动车交通

该区域在早晚高峰时段拥堵情况十分严重。

（1）凌水路和南门支路交叉口在早晚高峰时段易发生排队现象。原因如下：

① 凌水路北—南门支路交通流和凌水路北—凌水路南交通流在南校门进行分流，与凌水路南—凌水路北交通流在南校门形成交叉冲突。这三股交通流在早晚高峰时段十分集中，排队现象非常严重。

② 南门支路承担的交通量较大，早高峰约1300veh/h，晚高峰约900veh/h；但是道路通行能力较低，且没有人行道和人行横道，导致车辆容易受行人影响；该路段位于两个交叉口之间，且路段长度较小，车辆易排队且不易消散。

③ 凌水路与南门支路交叉口处，由于理工大学汇英路—凌水路北交通流和南门支路—凌水路北交通流的合流，凌水路交通量翻倍，但是交叉口没有展宽，导致车辆排队，加剧了交叉口的拥堵。

④ 南门支路出现排队后，车辆占用对向车道，阻止了对向车辆的通行，加剧了凌水路的排队和五一路与文静街交叉口交通的混乱。

（2）交叉口交通流混乱，增加了延误和冲突。原因如下：

① 由于区域内各交叉口没有强制性交通管理措施，一些车辆会由于某些原因（比如抄近路、对该区域道路不熟悉）不按渠化行驶，导致冲突点增加，冲突交通流被迫让行，增加了交通流的延误，甚至发生事故，致使凌水路和南门支路交通陷入瘫痪。

② 五一路与文静街交叉口处交通流向复杂，早高峰时段部分交通流（文静街—凌水路南、南门支路—文静街）的交通流量大，迫使其冲突交通流改变行驶轨迹，加剧了交通的混乱，增加了延误和冲突点，事故率随之增加。

（3）交叉口内容易发生交通事故，且事故一旦发生，很容易导致交通瘫痪。原因如下：

① 交通流向复杂，但是渠化简单，交通混乱，冲突点多，极易发生交通事故。

② 交叉口交通量大，早晚高峰时大客车和公交车数量较多，经常出现大客车和小型车碰撞事故。

③ 道路多为双向两车道，一旦发生事故后，事故车辆很有可能直接阻断本条道路车辆的通行；而两个交叉口距离较近，交通流向复杂，一条道路的拥堵会直接造成整个区域交通的瘫痪。

2.5.3  行人交通

凌水路与南门支路交叉口处学生和老师出入较多，五一路与文静街交叉口处居民出入较多，但是两个交叉口都没有设置人行横道，导致行人过街距离增大；尤其是在早晚高峰时，交通量大，行人过街没有安全保证，同时会对机动车交通造成一定影响。

2.5.4  交通流量的时间分布

文静街—凌水路南交通流向的流量大，但是时间分布却很不均匀。当交通流量大时，严重影响其它方向交通流；当交通流量较小时，却几乎为0，造成空间资源浪费。

3  交通组织方案设计

3.1  设计原则

交通组织优化遵循以下原则[3]：

（1）优先考虑宏观交通组织优化的原则：从土地利用、道路网络规划、交通模式结构的选用等宏观方面优化城市交通系统，这是解决一切交通问题的根源；

（2）道路交通分离的原则：对混合道路交通实行各从其类、各行其道的时间上与空间上的调整控制；

（3）道路交通流量均分的原则：对分布具有明显时间性、方向性、区域性和形态差异较大的道路交通流量实行时间和空间上的调整和疏导；

（4）道路交通连续的原则：对交通系统中的交通方式、交通设施、交通线路彼此间实行合理和有机联系不中断；

（5）道路交通总量削减的原则：努力使道路上行驶的车辆、行走的行人数量减少、运行时间缩短，减少对道路通行时空资源的占用；

（6）公共交通优先通行的原则：在道路通行时空资源分配上，优先秩序按照公交、步行、自行车、出租车、私人小汽车这样的顺序来排列，优先从时间和空间保障公共交通的行驶环境；

（7）排障导流的原则：排除道路和路面上的各种障碍，疏导交通流，使之畅通无阻。

3.2  交通流线设计

3.2.1  近期方案

根据现状路网中存在的问题和及其成因，对道路交通组织进行了改善（如图3.1）。

（1）目前，凌水路与南门支路交叉口处交通冲突点多、交通流量大，而且没有强制性交通管理措施。为了减少交通冲突点、保证车流按照渠化行驶，对交通流进行空间上的分离，即修建凌水支路1，让凌水路北—理工大学汇英路和凌水路北—南门支路交通流改为绕行凌水支路1，同时让凌水路南—凌水路北交通流改为绕行凌水支路1。

（2）为充分利用空间资源，凌水路部分路段改为单行两车道。

（3）五一路与文静街交叉口处交通流向复杂、冲突多，为减少冲突、降低车辆延误，近期方案中合理规范交通流线，并实施信号控制。

图3.1  近期方案道路交通组织

因此近期方案改善后，南校门周边道路交通流线具体如下（详见图册J1）：

（1）凌水路北至其它方向的交通流线：

① 凌水路北—凌水路－凌水支路1－南门支路－理工大学汇英路

② 凌水路北－凌水路－凌水支路1－五一路

③ 凌水路北－凌水路－凌水支路1－文静街

④ 凌水路北－凌水路－凌水路南

（2）理工大学汇英路至其它方向的交通流线：

① 理工大学汇英路－凌水路北

② 理工大学汇英路－南门支路－五一路

③ 理工大学汇英路－南门支路－文静街

④ 理工大学汇英路－南门支路－凌水路南

（3）五一路至其它方向的交通流线：

① 五一路—凌水支路1－凌水路—凌水路北

② 五一路—南门支路—理工大学汇英路

③ 五一路—凌水路南

（4）文静街至其它方向的交通流线：

① 文静街－凌水支路1－凌水路－凌水路北

② 文静街－南门支路－理工大学汇英路

③ 文静街－五一路

④ 文静街－凌水路南

（5）凌水路南至其它方向的交通流线：

① 凌水路南－凌水支路1－凌水路－凌水路北

② 凌水路南－南门支路－理工大学汇英路

③ 凌水路南－五一路

④ 凌水路南－文静街

3.2.2  中远期方案

从长远的角度对此区域进行交通改善设计，采用环岛的设计思想。环形交叉口同一般平面交叉口相比，具有行驶安全、便于管理、美化环境等优点[4]。中远期方案的交通流组织设计如图3.2所示，交通流向分布如下（详见图册Z1）。

图3.2  中远期交通流线分布图

（1）凌水路北至其它方向的交通流线：

① 凌水路北－凌水支路1－环道－南门支路－理工大学汇英路

② 凌水路北－凌水支路1－环道－五一路

③ 凌水路北－凌水支路1－环道－文静街

④ 凌水路北－凌水路南

（2）理工大学汇英路至其它方向的交通流线：

① 理工大学汇英路－凌水路北

② 理工大学汇英路－南门支路－环道－五一路

③ 理工大学汇英路－南门支路－环道－文静街

④ 理工大学汇英路－南门支路－环道－凌水路南

（3）五一路至其它方向的交通流线：

① 五一路—环道－凌水支路1－凌水路北

② 五一路－南门支路—理工大学汇英路

③ 五一路—环道－凌水路南

（4）文静街至其它方向的交通流线：

① 文静街－环道－凌水支路1－凌水路北

② 文静街－南门支路－理工大学汇英路

③ 文静街－环道－五一路

④ 文静街－环道－凌水路南

（5）凌水路南至其它方向的交通流线：

① 凌水路南－环道－凌水支路1－凌水路北

② 凌水路南－环道－南门支路－理工大学汇英路

③ 凌水路南－环道－五一路

④ 凌水路南－环道－文静街

3.3  交通冲突点分析

3.3.1  近期方案

近期方案中五一路与文静街交叉口采用信号控制，对交通流采取时间分离的控制方式，因此交叉口内冲突点可忽略不计。交叉口外有5个合流冲突点，11个分流冲突点，12个机动车与行人冲突点，0个交叉冲突点。详见图册J2。

3.3.2  中远期方案

环形交叉口比传统的交叉口更具有安全性，这主要体现在它将冲突点的数目大大降低，从而保证了行驶的安全性。

图3.3  中远期方案冲突点分布

经过环岛的交通流有11股，不经过环岛的交通流有3股。在环岛内产生5个交叉冲突点，7个合流冲突点，8个分流冲突点，环岛外产生2个交叉冲突点，6个合流冲突点，13个分流冲突点。详见图册Z2。

4  交通渠化方案设计

4.1  设计原则

交通渠化方案设计过程中，遵循以下原则：

4.1.1  明确路权

明确交叉口范围内所有交通冲突点的路权，为冲突交通流分配正确合理的优先通行次序，使得车辆能够安全地通过交叉口。

路权分配的原则如下：

（1）在交通冲突过程中，为了避免车辆抢行，只能有一个流向的交通流具有优先通行权，其余交通流的车辆必须在冲突点前减速乃至停止避让具有优先通行权的车辆；

（2）在进行路权分配时，为提高主路车辆通行速度和通行效率、保障主路的快捷畅通，应优先考虑为主路交通流分配通行权。对于合流冲突的交通流，应遵循转弯让直行的原则分配通行权；

（3）应该明确平面交叉口范围内所有冲突点的路权，这样可以减少事故发生的概率，而且一旦发生交通事故，可以准确地确定事故的责任方，权责清晰合理，抑制交通违规违法行为。

4.1.2  控制冲突点

（1）减少冲突点的数量：在平面交叉口中，交通冲突点越多，事故率也就越高，应尽量通过交叉口渠化或设置合理的交通控制方式，减少冲突点的数量；

（2）固定冲突点的位置，将交通冲突点限定在尽可能小的区域内：在交叉口范围内，应通过设置交通岛或导流线的方式限定车辆行驶的轨迹，减少车辆游移的幅度，将交通冲突点限定在尽可能小的区域内，以达到固定交通冲突点的目的；

（3）分离冲突点的位置：在平面交叉口中，如果两个或多个交通冲突点之间的距离过近，则驾驶员在较短时间内可能面对多个危险冲突，过重的信息处理和操作负担容易诱发交通事故。

4.1.3  设置左转弯车道

（1）使转弯车辆从直行交通流中平滑地分离出来，减小直行车辆的延误，增加直行车道的通行能力；

（2）拓宽交叉口进口道宽度，增加进口道车道数量，从而提高交叉口通行能力。

4.1.4  合理利用交通岛

（1）通过设置交通岛规范车辆的行驶轨迹，避免车辆在交叉口范围内大幅度地游移；

（2）可利用交通岛空间设置标志和信号控制设施，减少车辆碰撞这些控制设施的概率。

（3）可将导流岛用作安全岛，为行人和非机动车提供安全避让空间，交通岛的合理设计可减少非机动车和行人暴露于冲突区域的时间，提高通行安全。

4.1.5  合理设置标志标线

标志标线是明确路权、控制冲突点以及引导交通的外在表达形式，标志表现的设计应该遵循以下几个原则。

（1）为了避免驾驶员对交叉口控制措施产生误解或曲解，设置的标志标线应能够准确表达渠化设计的意图；

（2）在不影响正常交通运行的情况下，标志的设置应尽量靠近其生效的位置，如双侧通行标志应尽量靠近于渠化岛分流端的鼻端，停车让行标志应尽量靠近于停车让行线附近；

（3）为了引导车辆顺利分流、合流和转向，标线的设置应尽量符合驾驶员的信息需求。如在分流点、合流点、车道数量变化的点补设导向箭头等。

4.1.6  合理优化道路线形

（1）保证道路线形平滑流畅，使司机行驶更加舒适；

（2）尽量使上游进口道和对应的下游出口道线形连续，以保证行驶路径流畅，从而降低车辆延误。

4.2  设计标准

设计过程中，道路及交叉口几何要素要满足以下标准[5]：

4.2.1  转弯半径

平面交叉口转角处路缘石宜做成圆曲线或复曲线，转弯曲线半径应满足车辆右转行驶的要求。转角路缘石推荐转弯半径见表4.1。

表4.1  转角转弯半径

右转弯计算车速（km/h）	30	25	20	15
推荐转弯半径（m）	25	20	15	10

4.2.2  右转专用车道

右转专用车道须根据通过车辆的设计车型对车道进行加宽，加宽后的车道宽度列于表4.2。

表4.2  右转专用道车道宽

设计车型

转弯半径（m）	大型车	小型车
25~30	5.0	4.0
>30	4.5	3.75

4.2.3  进口道

（1）进口道宽度

进口道每条车道的宽度：新建及改建交叉口，一条进口车道的最小宽度可取3.0m；治理性交叉口，在用地受到的地方，一条进口车道的最小宽度可取2.70m；在宽度大于4.0m但难于展宽到5.4m的进口道上，中间不画分车道线。

（2）进口道车道的渠化

① 进口道各车道应根据高峰15分钟的交通量布设左转、直行和右转专用车道或直左、直右混行车道；特别是设有专用箭头灯时，必须布设相应的左、右转专用车道。

② 左转专用车道：改建及治理交叉口，当高峰15分钟内每信号周期左转车辆平均流量达2辆时，宜配以左转专用车道。每信号周期左转车辆平均到达流量达10辆、或需要的左转专用车道长度达90m时，宜配置两条左转专用车道。

③ 右转专用车道或直右混行车道：右转专用车道或直右混行车道宜向进口道右侧（靠人行道一侧）展宽；改建及治理交叉口时，可通过缩减进口道车道的宽度，或利用树穴带展宽成右转专用车道或直右混行车道。

（2）进口道长度

进口道长度由两部分组成：展宽段（最小长度不小于30m）和展宽渐变段（最小长度不小于20m）。

4.2.4  环岛

规划设计中心岛的大小，应在满足环道设计车速及各段环道交织段长度的前提下，尽量减小用地面积；否则不宜选用环形交叉口。

中心岛能满足环道设计车速的最小半径列于表4.3。

表4.3  环道设计车速与中心岛最小半径

环道设计车速（km/h）	20	25	30	35	40
中心到最小半径（m）	14~18	22~28	30~40	42~54	55~70

中心岛的大小，同时还须满足进环和出环车辆在环道上交织行驶的需要；在中等交通量情况下，需要的最短交织段长度列于表4.4。

表4.4  环道设计车速与最短交织段长度

环道设计车速（km/h）	20	25	30	35	40
最短交织段长度（m）	25	30	35	40	45

4.3  改善措施

4.3.1  近期方案

针对交叉口的不规则性，根据前述设计原则进行交通渠化设计，采取以下相应措施（设计图纸详见图册J5）：

（1）工程改造

根据各方向的交通流线与流量，新建凌水支路1和凌水支路2，凌水支路1设置为两车道，在与凌水路北段连接处为二车道变一车道，其连接处的圆曲线半径为80m，保证车辆无减速平顺行驶。凌水支路2的圆曲线半径为30m，既能使车辆流畅行驶，又能使进入交叉口的车辆减速行驶。凌水路中段的部分路段向东侧拓宽4m-5m的距离，增加一条车道，以满足凌水支路2的交通量需求。

五一路向东拓宽3m-4m和6m-7m，增加两条进口道。五一南路向西侧拓宽4m-5m和11m-12m，使五一南路的出口道通行能力增大，保证较大的车流量能顺利及时地驶离交叉口。新建五一路至南门支路的右转车道。向南拓宽南门支路3m-4m，即增加一条车道。

文静街进口道向北侧拓宽6m-7m，增加两条进口车道。

（2）重新进行车道划分

表4.5  车道划分

道路名称	出口道		进口道
	车道数	车道宽（m）	车道数	车道类型
凌水支路1	2	3.5	/	/
凌水支路2	/	/	3	左转-直行-直行
五一路	1	3.25	3	直行-直右-右转
五一南路	3	3.5	4	左转-左转-直行-直行-右转
南门支路	1	3.5	2	左转-直行
文静街	2	3.25	4	左转-左转-直左-直右

工程改造后，五一路与文静街交叉口成为5岔口。对各个进口道分隔带进行部分压缩，通过鱼肚线开辟出新的车道，并重新进行车道划分。

（3）设置导流岛和行人安全岛

在理工大学汇英路和南门支路设置导流岛，如图4.1.1所示，既规范了车辆行驶路径，也有效地禁止了南门支路至凌水路北的凌水路北至南门支路的车辆通行。五一路和文静街交叉口处，在其东北角、西北角和南进口设置导流岛，使其具有导流、导向作用，防止车辆在交叉口任意乱行或转错车道，使右转车辆的行走位置形成一定的稳定轨迹，并与其他车流分离、分割冲突点、分离交通流。导流岛还可以用作行人过街安全岛，供行人过街避让车辆时驻足，亦保护横穿道路的行人、保护交通弱势群体的安全。

当行人过街长度大于16m时，为了缩短行人过街时间，确保过街行人安全，体现以人为本的宗旨，在过街横道中间设置行人安全岛，尤其宽度应大于1.5m。因此在文静街和五一南路均设置了行人过街安全岛，如图4.1.2。

图4.1.1  导流岛	图4.1.2  行人过街安全岛

（4）设置交通信号控制

五一路与文静街交叉口设置信号控制，相位设置如图4.2.1，相位显示顺序为：K1→K2/K3→K4/K5→K6→K7（图4.2.2）。

图4.2.1  相位设置	图4.2.2  相位显示顺序

凌水路与五一南路交叉处设置信号控制，相位设置如图4.3.1，相位显示顺序为：K1→K2（图4.3.2）。

图4.3.1  相位设置	图4.3.2  相位显示顺序

各相位配时见章节5.1.3。

4.3.2  中远期方案

中远期改善方案，采用环形交叉。具体改善措施有（设计图纸详见图册Z5）：

（1）工程改造

在五一路与文静街交叉口修建半径为24m的环岛，沿环岛边缘向外拓展出9m-10m的道路空间。

根据各方向的交通流线与流量，新建凌水支路1和凌水支路2。其中凌水支路1设置为两车道，在与凌水路北段连接处为二车道变一车道，其连接处的圆曲线半径为50m，保证车辆无减速平顺行驶；凌水支路2的圆曲线半径为100m。由环岛至凌水支路1的道路边缘圆曲线半径为40m，凌水支路2至环岛处的道路边缘圆曲线半径为10m。

五一路进口道向西拓展3m-4m米，增加一条车道，同时修建五一路至南门支路的右转分流车道，其圆曲线半径为43m。五一路出口道路边缘圆曲线半径为15m，进口道路边缘圆曲线半径为10m。

环道至凌水路南的路段需重新优化，其中路段圆曲线半径为100m，环岛出口处圆曲线半径为20m。由凌水路南至环岛处的道路边缘圆曲线半径为40m。

文静街出口道路边缘圆曲线半径为20m，进口道路边缘圆曲线为10m。南门支路出口道路边缘圆曲线半径为52m，进口道路边缘圆曲线半径为20m。

（2）设置导流岛

在环道与五一路、文静街、南门支路、凌水路南的连接处设置导流岛，使其具有导流、导向作用，防止车辆任意乱行。凌水路与南门支路交叉口处设置导流岛，使右转车辆的行走位置形成一定的稳定轨迹。

（3）设置交通信号控制[7]

在凌水路与五一南路交叉处设置信号控制，相位设置如图4.4.1。相位显示顺序为K1→K2（图4.4.2）。

图4.4.1  相位设置	图4.4.2  相位显示顺序

各相位配时详见章节5.1.3

4.4  道路横断面设计

4.4.1  近期方案

近期方案中，道路横断面设计如下：（具体见图册J4-1~J42）

表4.6  近期方案道路横断面设计

位置	道路板块	尺寸
凌水路	人行道—车行道—人行道	2m-12.8m-1.2m
		2m-8m-4m
		2m-14.5m-1.2m
文静街进出口道	人行道—车行道—人行道	2m-20.5m-2m
文静街路段	人行道—车行道—人行道	2m-14.3m-2m
五一路进出口道	人行道—车行道—人行道	2m-12.15m-2m
五一路路段	车行道	10.25m
		7.5m
南门支路	人行道—车行道—人行道	2m-11.25m-4m
凌水支路1	人行道—车行道	2m-7.5m
凌水支路2	车行道—人行道	11m-2m

4.4.2  中远期方案

中远期方案中，道路断面设计如下：（具体见图册Z4-1~Z42）

表4.7  中远期道路横断面设计

位置	道路板块	尺寸
凌水路	人行道—车行道—人行道	2m-13m-1.2m
		2m-8m-4m
文静街	人行道—车行道—人行道	2m-14m-2m
五一路路段	车行道	7.5m
南门支路	车行道—人行道	8m-2m
凌水支路1	车行道	7.5m
凌水支路2	车行道	4m

4.5  道路交通标志和标线设计

合理的设置道路交通标志和标线[8]，对于维护交通秩序、保障行车安全具有极其重要的作用。近期和中远期方案下道路交通标志和标线设计详见图册J3和Z3。

4.5.1  道路交通标线

本设计中所使用到的道路交通标线主要有：

① 可跨越同向车行道分界线采用线宽为15cm的白色虚线，分界线线段及间隔长度分别为200cm和400cm；

② 不可跨越对象车行道分界线采用线宽15cm的黄色实线；

③ 车行道边缘线为白色实线，线宽为15cm；

④ 路口导向线为虚线，实线段2m，间隔2m，线宽15cm，其中连接对向车行道分界线的路口导向线为黄色虚线；

⑤ 人行横道线宽取为40cm，线间隔为60cm。人行横道线一般与道路中心线垂直，特殊情况下，其与中心线夹角不宜小于60o，其条纹应与道路中心线平行；

⑥ 在无信号灯控制的路段中设置人行横道线时，应在到达人行横道线前的路面上设置停止线和人行横道线预告标识，并配合设置人行横道指示标志；

⑦ 停止线选用40cm宽的白色实线，与人行横道距离150cm。停止线对横向道路左转弯机动车正常通行有影响的，课适当后移，或者部分车道的停车线作适当后移；

⑧ 减速让行线表示车辆在此路口应减速让主干道车辆先行。减速让行线为两条平行的虚线和一个倒三角形，颜色为白色。虚线宽20cm，两条虚线间隔20cm。倒三角形底宽120cm，高300cm。

表4.8  道路交通标线图例

序号	图例（单位：cm）			说明
1				车行道边缘线 车行道分界线
2				车行道中心线
3				停车线 导流线 人行横道线
4				车行道分界线
5				减速让行线
6				导向箭头
7				人行横道预告标志
8				减速让行标志

4.5.2  道路交通标志

本设计中所使用到的道路交通标志主要有：

① 注意行人标志，用已经高车辆驾驶人减速慢性，注意行人，设在行人密集或不易被驾驶员发现的人行横道线以前适当位置；

② 慢行标志，用以提醒车辆驾驶人减速慢行，设在前方道路发生特殊情况，影响行车安全的路段以前适当位置；

表4.9  道路交通标志图例及其说明

序号	图例	说明
1		注意行人
2		慢行标志
3		减速让行标志
4		环岛行驶标志
5		交叉口指路标志
6		环形交叉路口标志
7		车道行驶方向标志

③ 减速让行标志，表示车辆应减速让行，警告车辆驾驶人应慢性或者停车，观察干道行车情况，在确保感到车辆优先，确保安全的前提下，方可进入路口，设于交叉口次要道路路口；

④ 环岛行驶标志，表示一切车辆只准靠右环行驶，设在环岛面向路口来车方向的适当位置。环内驶出车辆和环形车辆具有优先权，车辆进入换导师应让环内车辆优先通行；

⑤ 环形交叉路口标志，面积较大或形势复杂的环岛，可在环岛的各个进口设置指示出口方向信息的标志；

⑥ 车道行驶方向标志。设在导向车道以前适当位置。

5  微观交通仿真实验

以现状交通调查数据为基础，根据近期和中远期路网结构和道路几何条件，利用交通微观仿真软件VISSIM建立仿真模型，对近期和中远期改善方案进行仿真实验分析。

5.1  实验方案设计

5.1.1  仿真参数

（1）交通流参数

凌水路有公交线路，大型车比例较大，其他道路大型车比例很小，因此将车辆构成分为三类，如表5.1所示，凌水路车辆输入采用1类和2类车辆构成，其它道路采用2类车辆构成，人行横道采用3类，车辆输入时间都为0s~11400s。

表5.1  交通流参数

	车辆类型	小汽车	公交车	行人
1类	相对流量	0.098	0.02	0
	期望车速	50km/h(48.0~58.0)	40km/h(40.0~45.0)	/
2类	相对流量	0.099	0.01	0
	期望车速	50km/h(48.0~58.0)	40km/h(40.0~45.0)	/
3类	相对流量	0	0	1
	期望车速	/	/	5km/h(4.0~6.0)

（2）驾驶行为参数

驾驶行为参数采用默认值，除以下几类，如表5.2。

表5.2  驾驶行为参数

参数	取值
平均停车间距	2.0m
安全距离的附加部分	2.5m
安全距离的倍数部分	3.00m
消失前的等待时间	120s

（3）仿真参数

仿真参数采用默认值，仿真时间为11400s。

5.1.2  道路几何条件

道路几何条件以近期和中远期改善后交通标志标线图（图册J3、Z3）为依据。

5.1.3  仿真控制条件

（1）主相位固定最小绿灯时间

利用公式5.1计算主相位K(K=K1,K2,K3,K4,K5,K6,K7)的固定最小绿灯时间（GminK）。其中，控制时段内，保证行车安全的最小绿灯时间(GminK, S)一般在2~15 s内取值，且通常保持不变；保证一定数量排队车辆消散的最小绿灯时间（GminK, QS）应使得车辆能够顺利消散。保证行人安全过街的最小绿灯时间（GminK, P）取决于行人相位的最小绿灯显示时间（tminF）（表5.3）以及相关的绿灯间隔时间（表5.4）。仿真实验中各相位GminK, S=GminK, QS=10s[9]，由于五一路与文静街交叉口没有行人相位跟随K2,K3,K6获得通行权，故K2,K3,K6的GminK, P =0（表5.5）；由于凌水路与五一南路行人不受信号控制，故K1,K2的GminK, P =0（表5.5）。机动车相位的黄灯时间取3s。

GminK=	max[GminK, S, GminK, P, GminK, QS]，若K= K1, K3, K5,or K7	（5.1）
	max[GminK, S, GminK, QS]，若K =K2, K4, K6

表5.3  行人相位最小绿灯时间

行人相位	行人步速	最小绿灯时间	主相位
F1	1.2m/s	10s	K3
F2	1.2m/s	11s	K5
F3	1.2m/s	9s	K7
F4	1.2m/s	12s	K1

表5.4.1  五一路与文静街交叉口绿灯间隔时间（s）

相位	K1	K2	K3	K4	K5	K6	K7	F1	F2	F3	F4
K1	-	4	9	11	8	8	6	0	12	-	3
K2	7	-	-	3	-	3	-	4	0	-	7
K3	3	-	-	7	7	6	3	-	0	7	-
K4	4	6	4	-	-	4	3	7	-	7	-
K5	10	-	5	-	-	6	6	-	-	5	11
K6	9	8	5	6	6	-	6	10	6	0	10
K7	5	-	5	7	7	7	-	-	7	-	0
F1	11	5	8	3	-	4	-	-	-	-	-
F2	9	5	14	-	-	9	7	-	-	-	-
F3	7	-	6	-	6	8	-	-	-	-	-
F4	10	8	-	-	8	8	13	-	-	-	-

表5.4.2  凌水路与五一南路交叉口绿灯间隔时间（s）

相位	K1	K2
K1		4
K2	4

表5.5  主相位固定最小绿灯时间

	GminK, P	GminK, S	GminK, QS	GminK
K1	10	10	10	10
K2	0	10	10	10
K3	0	10	10	10
K4	13	10	10	13
K5	7	10	10	10
K6	0	10	10	10
K7	5	10	10	10
K1	0	10	10	10
K2	0	10	10	10

（2）交叉口交通条件

从5个交通调查日中，选取各方向最大流量，并以此为信号控制依据。

表5.6.1  五一路与文静街交叉口交通条件（早高峰最大）

相位编号	设计流率（pcu/h）		饱和流率 （pcu/h）	v/s	X	v/(s*X)
	车道	相位
K1	266	300	1800	0.1667	0.9	0.1852
	300
	300
	300
K2	26	26	1900	0.0137	0.9	0.0152
K3	141	153	1700	0.0900	0.9	0.1000
	153
	153
K4	256	256	1900	0.1347	0.9	0.1497
	256
K5	279	279	1700	0.11	0.9	0.1824
K6	123	123	1800	0.0683	0.9	0.0759
	85
K7	199	199	1900	0.1047	0.9	0.11
	199
	199

表5.6.2  五一路与文静街交叉口交通条件（晚高峰最大）

相位编号	设计流率（pcu/h）		饱和流率 （pcu/h）	v/s	X	v/(s*X)
	车道	相位
K1	200	230	1800	0.1278	0.9	0.1420
	230
	230
	230
K2	151	151	1900	0.0795	0.9	0.0883
K3	114	305	1900	0.0918	0.9	0.1020
	305
	305
K4	175	175	1900	0.0918	0.9	0.1020
	175
K5	126	126	1700	0.0741	0.9	0.0824
K6	72	172	1800	0.0956	0.9	0.1062
	172
K7	96	96	1900	0.0504	0.9	0.0559
	96
	96

（3）信号配时

由五一路与文静街交叉口处交通条件可知在此相位显示顺序下，早高峰的关键相位链为K1→K3→K5→K6→K7，总绿灯间隔时间为33s；晚高峰的关键相位链为K1→K3→K4→K6→K7，总绿灯间隔时间为31s。

以固定最小绿灯时间和交通条件为依据，利用绿灯时间分配方法对关键相位进行绿灯时间分配[10]；利用非关键相位和关键相位的关系，得到非关键相位绿灯配时时间，如表5.7。

根据VISSIM仿真运行情况，在配时的基础上对绿灯时间进行调整：上午信号配时方案将K1、K3、K7相位分别减少1s、2s、1s，将K5增加4s；下午配时方案将K1相位减少4s，将K3相位增加4s。

近期方案中凌水路与五一南路交叉口要与五一路与文静街交叉口实现协制：

① 凌水路与五一南路交叉口处K1绿灯时间的设置要保证五一路与文静街交叉口处K1、K6、K7车辆行驶至停车线时，可以完全通过，没有二次停车；

② 凌水路与五一南路交叉口处K2绿灯时间的设置要保证不影响凌水路支路2交通流的正常运行‘

③ 中远期方案中凌水路与五一南路交叉口则根据实际流量进行信号配时[11]。

综上所述，上下午的信号配时方案，如表5.8。

表5.7  相位绿灯时间配时（单位：s）

	相位编号	配时周期	绿灯时间和	配时		固定最小绿	绿灯时间
早高峰	K1	120.5	87.5	24.557	25	10	25
	K2	120.5	/	/	22	10	22
	K3	120.5	87.5	13.261	13	10	13
	K4	120.5	/	/	26	13	26
	K5	120.5	87.5	24.182	24	10	24
	K6	120.5	87.5	10.068	10	10	10
	K7	120.5	87.5	15.432	15	10	15
晚高峰	K1	120	87	20.411	20	10	16
	K2	120	/	/	42	10	42
	K3	120	87	28.612	29	10	33
	K4	120	87	14.671	15	13	15
	K5	120	/	/	13	10	13
	K6	120	87	15.2	15	10	15
	K7	120	87	8.043	8	10	10

表5.8.1  早高峰信号配时方案（单位：s）

方案	相位	周期	绿灯时长		黄灯	红灯
近 期 方 案	K1	120	24	0~24	3	93
	K2	120	20	28~48	3	97
	K3	120	11	33~44	3	106
	K4	120	30	51~81	3	87
	K5	120	28	51~79	3
	K6	120	10	85~95	3	107
	K7	120	14	101~115	3	103
	F1	120	29	28~48	0	91
	F2	120	25	51~76	0	95
	F3	120	12	101~113	0	108
	F4	120	18	0~18	0	102
	K1	120	69	96~45	3	51
	K2	120	43	49~92	3	77
中远期方案	K1	68	40	0~40	3	28
	K2	68	20	44~	3	48

表5.8.2  晚高峰信号配时方案（单位：s）

方案	相位	周期	绿灯时长		黄灯	红灯
近 期 方 案	K1	120	16	0~16	3	101
	K2	120	42	20~62	3	75
	K3	120	33	25~58	3	84
	K4	120	15	65~80	3	102
	K5	120	13	65~78	3	104
	K6	120	15	84~99	3	102
	K7	120	10	105~115	3	107
	F1	120	26	25~58	0	94
	F2	120	10	65~75	0	110
	F3	120	10	105~115	0	110
	F4	120	16	0~14	0	104
	K1	120	61	94~35	3	59
	K2	120	51	39~90	3	69
中远期方案	K1	68	40	0~40	3	28
	K2	68	20	44~	3	48

5.1.4  评价指标

分别对现状、近期方案和中远期方案的路网性能、车均行程时间、车均延误、车均停车次数和车速分布进行评价[12]。所有指标的评价起点时刻为600s，终点时刻为11400s，时间间隔为3600s。

（1）路网性能

保证近期方案和中远期方案中未改动部分与现状路网道路长度相同，从而保证路网性能具有可比性。路网性能中选择总停车延误、停车次数、总行程时间、车均停车延误、车均停车次数、车均延误、平均车速和总延误时间8个指标。

（2）平均行程时间

平均行程时间（包括停车或等待时间）是指车辆通过检测区段的起点至离开终点的时间间隔。

仿真实验评价中，根据现状、近期和中远期道路交通流向分布（章节2.3.1.1和3.2），相应设置18个时间检测区段，检测不同交通流向车辆的行程时间。

（3）平均行车延误

延误是指车辆穿越行程时间检测区段的时间（即实际行程时间）与理论行程时间的差值。对所有车辆的总延误求平均值即可得到平均行车延误。

（4）平均停车次数

车辆穿越行程时间检测区段过程中的平均停车次数。

（5）车速分布

分别在现状路网、近期方案路网和中远期方案路网的每条道路上设置多个数据检测点，检测车辆通过检测断面时的平均速度，再对多个检测断面的测得的车速求平均，即可得到不同路网下，每条道路上车辆的平均车速。

5.2  仿真数据分析

5个调查日得到10组实际数据和2组最大数据，分别为am1、am2、am3、am4、am5、am max、pm1、pm2、pm3、pm4、pm5和pm max。现状路网、近期方案和中远期方案分别采用12种流量，对以上指标进行仿真评价，相关数据见图册F1~F5。下文以am max和pm max为例，对三种路网下的各个指标进行对比。

5.2.1  路网性能

现状路网、近期方案和中远期方案路网性能中各个指标的评价结果如下，并由此绘制路网性能柱状图（图5.1）。为增强对比效果，图5.1中横坐标中停车次数为实际值/100，车均停车次数和平均车速为实际值*100。

由仿真数据表和柱状图可以看出近期和中远期方案下，路网性能得到显著提高，且中远期方案优于近期方案。

表5.9  路网性能

参数	单位	车辆类型	am max			pm max
			现状	近期	中远	现状	近期	中远
总停车延误	[h]	全部	662.6	185.5	31.9	324.3	90.8	10.0
停车次数	/	全部	585.8	138.9	145.0	343.5	81.5	46.2
总行程时间	[h]	全部	1102.0	425.9	388.5	663.6	256.5	201.0
车均停车延误	[s]	全部	197.1	53.2	10.1	119.4	32.2	3.2
车均停车次数	/	全部	483.9	110.6	127.3	351.3	80.3	41.1
车均延误	[s]	全部	346.3	73.9	75.4	196.6	42.0	16.0
平均车速	[km/h]	全部	74.4	205.9	194.8	101.7	281.3	376.4
总延误时间	[h]	全部	11.2	257.9	238.7	533.9	118.3	49.7

图5.1.1  早高峰路网性能柱状图

图5.1.2  晚高峰路网性能柱状图

5.2.2  车均行程时间

行程时间检测区段[13]设置如下。

表5.10  时间检测区段设置

交通流向	时间检测区段
凌水路北—凌水路南	1
凌水路北—理工大学汇英路	2
凌水路北—五一路	3
凌水路北—文静街	4
理工大学汇英路—凌水路北	5
理工大学汇英路—五一路	6
理工大学汇英路—文静街	7
理工大学汇英路—凌水路南	8
五一路—凌水路北	9
五一路—理工大学汇英路	10
五一路—凌水路南	11
文静街—凌水路北	12
文静街—理工大学汇英路	13
文静街—凌水路南	14
凌水路南—凌水路北	15
凌水路南—理工大学汇英路	16
凌水路南—五一路	17
凌水路南—文静街	18

由仿真数据所绘制的柱状图，如下。

图5.2.1  早高峰行程时间柱状图

图5.2.2  晚高峰行程时间柱状图

除交通流向16、17、18即凌水路南至理工大学汇英路、五一路和文静街方向由于现状路网下拥堵状况并不严重，所以车辆行程时间变化不大，其它交通流向车辆行程时间都大大降低。

5.2.3  延误

由行程时间检测区段可得到各个交通流向车辆的车均延误和车均停车次数，绘制柱状图，如图5.3。

图5.3.1  早高峰车均延误

图5.3.2  晚高峰车均延误

图5.3.3  早高峰车均停车次数

图5.3.4  晚高峰车均停车次数

根据柱状图可知，在近期方案和中远期方案下，不同交通流向车辆的车均延误和车均停车次数得到不同程度的改善：

（1）交通流向6~15的改善效果显著，说明设计方案极大程度上改善了理工大学汇英路、五一路和文静街高峰时段的交通状况；

（2）近期方案的上午改善效果略优越于中远期，而中远期方案下午改善效果优越于近期。

5.2.4  车速分布

由数据检测器得到仿真时段内车辆通过各个检测断面的平均速度，分类汇总后，得到现状路网、近期方案和中远期方案下各条道路的平均车速（详见图册S1），如表5.11

表5.11  平均车速分布

单位(km/h)		凌水路	汇英路	五一路	文静街	南门 支路	凌水路 支路1	凌水路 支路2	环道
早高峰	现状	22.3	18.9	30.0	17.7	25.9		/	/
	近期	42.6	51.5	43.7	44.6	48.2	45.5	31.6	/
	中远期	40.9	51.0	43.6	48.5	47.8	40.3	30.8	39.3
晚高峰	现状	37.7	24.9	42.0	24.2	41.1		/	/
	近期	46.4	51.5	51.6	51.1	47.7	39.7	36.9	/
	中远期	45.0	50.9	50.4	50.7	48.9	36.5	32.3	41.7

结 论

近期方案和中远期方案改善效果显著：

（1）路网整体性能得到显著提高，延误大大降低，高峰时段通过的车辆数增加；

（2）各个交通流向上交通流的运行状况得到极大改善，车均延误和车均停车次数明显降低；

（3）近期方案通过信号控制和合理渠化减少了车辆之间的冲突，中远期方案通过采用环形交叉减少、分离了冲突点，提高了交叉口乃至整个路网的安全性能；

（4）科学、合理地考虑了行人过街问题，保证了行人安全过街。

两种方案改善效果都较为显著，但是各有千秋：

（1）近期方案主要采取拓宽进口道、对五一路与文静街交叉口实施信号控制，由于设计范围内交叉口形状不规则、交通流向复杂、高峰时段交通量大，计算和仿真模拟结果要求对各条道路进口道进行拓宽，导致美观性差；同时，需采用三种不同的定时信号配时方案以分别适应早高峰、晚高峰和平峰时段交通流。

（2）中远期方案在五一路与文静街交叉口处（即南门支路、五一路、文静街、五一南路、凌水路支路1和凌水支路2交叉区域）修建环形交叉，五一路、文静街、南门支路和五一南路基本无需改建；同时由于环形交叉内采用优先规则而非信号控制，可适用于交通流的变化，使得时间资源和道路空间资源得到最大化利用；但是工程造价相对较高。

参 考 文 献

[1]徐洪峰,郑明明,李克平.机动车相位固定最小绿灯时间计算方法[J]. 公路交通科技,2008,25(5): 105-110.

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[3]吴兵,李晔.交通管理与控制[M].第四版.北京:人民交通出版社,2002.

[4]Florida Roundabout Guide [M]. Florida: Florida Department of Transportation, 1996.

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[6]杨波,刘海洲.城市交叉口渠化设计方法与评价——以成都市为例[J].道路交通与安全,2008（3）,39-43.

[7]杨锦东,杨晓光,彭国雄. 环形交叉口交通控制模式研究[J].公路交通科技,2000（3）: 47-51.

[8]中华人民共和国国家标准. 道路交通标志和标线（GB5768-2009）.

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[10]Federal Highway Administration. Traffic Signal Timing Manual[M], 2008.

[11]高云峰,杨晓光,伍速峰,汪涛,胡华.五叉环形交叉口信号协制模型研究[J]. 系统工程, 2006（8）, 27-31.

[12]冯焕焕.朱从坤.邓建华.VISSIM在道路改造方案交通运行质量评价中应用[J].交通科技与经济,2012（1）,13-16.

[13]VISSIM5.30 USER MANUAL [M].德国PTV公司.

致 谢

毕业设计完成的一刹那，我无比激动，同时感慨万千，四年的知识积累和3个月的辛苦奋斗沉淀成一页页设计说明、一张张图纸，这里面有自己的努力与付出，更有各位老师和学长学姐对我的悉心指导。

在这里，我需要感谢的人有很多，首先我要感谢我的指导老师徐洪峰副教授，是他的精心辅导、耐心讲解，使我能及时正确地完成毕业设计；感谢马春飞学长、谭伟丽学姐和耿现彩学姐等，他们给我的毕业设计带来了莫大的帮助；另外还要感谢我的爸爸、妈妈和好友，是他们在我一筹莫展、出现错误重新开始时给予我精神上的支持，鼓励我坚持不懈。

我相信在你们的帮助下，我一定会将毕业设计完成的十分出色，并且真正收获知识、取得进步，为自己接下来的研究生学习，甚至将来走出校门、走向工作岗位奠定坚实的基础！