大慧寺路與中關村南路交叉口調(diào)查報告

18/18運輸組織學交叉口通過能力觀測計算報告——以大慧寺路與中關村南大街丁字交叉口為例研究課題：交叉口通過能力觀測計算報告課程名稱：運輸組織學指導教師：張琦、韓寶明組長：馬孟祺11252071組員：任雨喬11252073賈飛凡5王家玉5趙飛11252080馬德賽0完成時間：2013年11月18日1.中關村南大街與大慧寺路交叉口的基本情況1.1中關村大街中關村大街是北京市海淀區(qū)的一條城市主干道路，位于城市西北部，呈南北走向。如包含延長線在內(nèi)，中關村大街南起與阜成路交匯的白堆子路口，以首都體育館南路之名向北到與紫竹院路交匯的白石新橋，更名為中關村南大街至與北三環(huán)西路交匯的四通橋，再更名為中關村大街至與北四環(huán)西路交匯的中關村一橋，又更名為中關村北大街至下穿五環(huán)路的箭亭橋，最終以信息路之名，止于上地信息產(chǎn)業(yè)基地中與上地十街交匯的路口。其中，白石新橋以北至中關村一橋一段原為從白石橋到頤和園的白頤路，其余路段為后來新建。路面以下有北京地鐵4號線和9號線。途經(jīng)公交車：運通106運通205683302運通105601365731307320特6特4699717697608355332681614466718等等。1.2大慧寺路 大慧寺路用于連接中關村南大街與大柳樹路、高粱橋斜街的車流，是北下關和魏公村連接的主要道路，屬于小區(qū)級別道路，與學院南路共同構成了東西向的路網(wǎng)結構，有效緩解了該區(qū)域車流擁堵的程度。途徑公交：86、92、319路公交1.3交叉口1.3.1路口位置位于民族大學東門處，北下關和魏公村之間，學院南路的南方向，和中國氣象研究院的北端。中關村南大街屬于南北方向，大慧寺路屬于東西方向，構成丁字型路口。是該區(qū)域的主要道路之一。圖1.交叉口位置1.3.2作用用于連接中關村南大街與大柳樹路、高粱橋斜街的車流，車輛、行人匯集、轉向和疏散的必經(jīng)之地，為交通的咽喉。因此，正確設計道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。1.3.3車流基本情況此路口與北京大多數(shù)道路一樣，具有上下班高峰期現(xiàn)象，其中，車流中以私家小汽車居多，公交車次之，城市貨運更少；南北方向為道路主要通行方向，車流量較東西方向的多，所以路口紅綠交通燈在時間的安排上也是以南北方向為主要通行方向，時間較東西方向的長。該路口人行道的標志與路口交通燈的指示清晰明了，對車輛和行人有很強的指示和警示作用。1.3.4車輛實際等待情況該路口沒有較大的車輛擁擠情況，車輛在路口等待的時間一般為2分鐘，即交通指示燈信號變換間隔，其中，南北方向的綠燈時間較長，東西方向的綠燈時間較短。1.3.5信號及車道排列該路口南北方向（中關村南大街）為10車道，東西方向（大慧寺路）為4車道，南北方向兩邊分別有輔路和自行車道，信號燈分別位于道路及人行道的對面處，為一顯示信號燈。北進口有4個直行車道、1個左轉回轉車道。南進口1個回轉車道、3個直行車道、1個右轉車道。東進口1個左轉車道、1各右轉車道，如圖2所示：圖2.信號燈及車道2.大慧寺路與中關村南大街丁字交叉口的觀測調(diào)查2.1觀測時間及方法1）觀測調(diào)查時間 2013年11月14日星期四下午17：00到18：00。2）觀測方法 目測計時、計數(shù)法，分道口分方向觀測計數(shù)。eq\o\ac(○,1)信號配時的觀測從大慧寺路所對的信號燈綠燈開始計時，到第二次顯示綠燈結束。分別記錄三個信號機的各個燈顯示的顏色、方向及對應時間。并從獲取各個方向的信號周期T及綠燈時間tgeq\o\ac(○,2)第一輛車啟動、通過停車線的時間的觀測 分別統(tǒng)計不同道口，由綠燈亮到第二輛車的車頭到達停車線的時間，求平均取得第一輛車啟動、通過停車線的時間t0eq\o\ac(○,3)各方向車流量的觀測 各車道不同方向分不同的人對大小型車的數(shù)量進行計數(shù)，每15min合計一次，最后進行匯總求和，就可得到這一高峰小時的車流量。3）統(tǒng)計結果表1.大慧寺路與中關村南大街丁字交叉口統(tǒng)觀測初步結果2.2信號相位和信號配時2.2.1信號相位圖和信號配時圖。第一相位：東進口道大慧寺路通行第二相位：南北進口道中關村南大街直行第三相位：南北進口道中關村南大街左轉圖3.信號相位圖圖4.信號配時圖2.2.2各方向車流分布規(guī)律、車流結構、交叉干擾情況1）車流分布規(guī)律從信號配時圖中可以看出該丁字交叉口主要以南北向的車流為主，南北向中關村南大街的通行時間占整個周期時間的3/4，其中直行的通過時間約占整個周期時間的1/2。從表1我們也可以分析得來：eq\o\ac(○,1)交叉口的總車流量4492pcu/h。eq\o\ac(○,2)南北進口道中關村南大街車流量4028pcu/h，約為總的90%。eq\o\ac(○,3)中關村南大街直行車流量3230pcu/h，約為總體的72%。所以，車流的分布與信號配時也是相互對應的，車流量多的方向車道對應的一個周期內(nèi)綠燈時間長。從這個角度看此交叉口的信號配時是較為合理的。2）車流結構 結合表1和我們實測數(shù)據(jù)我們可以得到車輛平均通過停車線的時間，基本在2.5到2.6秒之間，把這些數(shù)據(jù)放在理論曲線上，可以得到圖5，從中可以明顯地看出車流中大車所占比例是相當小的，基本大車：小車為0.07到0.08。事實上來講車了公交車，大巴，郵車，基本沒什么其他的大車了。這也是由于北京交通擁堵而制定的交通政策所決定的（四環(huán)路（含）以內(nèi)道路，6時至23時禁止載貨汽車通行；五環(huán)路主路，6時至22時，禁止8噸（含）以上載貨汽車通行）。所以，車流中大小車比例才顯現(xiàn)出這樣的一種結構。圖5.車輛平均通過停車線的時間3）交叉干擾情況從信號相位圖（圖3）和配時圖（圖4）也可以看出南北進口道中關村南大街直行、左轉和東進口道大慧寺路通行也是在信號周期的不同時段，這里采用信號燈管制交通，將不同道路的放行從時間上分開，以減少在沖突點碰撞的機會而保障安全。所以它們彼此間基本不產(chǎn)生交叉干擾。而實際觀測調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，行人通過交叉口與車輛右行會產(chǎn)生一定的交叉，但由于右行車道一直通行，所以雖然有影響，但通行能力并不緊張。3.各車道和整個交叉口的通過能力3.1信號交叉口通行能力的計算方法（1）一條直行或右轉或左轉專用車道的設計通行能力計算公式Cr式中：CrCl——一條右轉或左轉專用或直行車道的設計通行能力，——信號燈周期，s；——信號每周期內(nèi)的綠燈時間，s；——綠燈亮后，第一輛車啟動、通過停車線的時間（s），如無本地實例數(shù)據(jù)，可采用2.3s；——直行或右行車輛通過停車線的平均時間，s；——折減系數(shù)，可用0.8。對于右轉專用車道，如果車輛行駛不受信號燈控制，則可認為上式中的t0=0，tq車輛平均通過停車線的時間t，與車輛組成、車輛性能、駕駛員條件有關，設計時可以采用本地區(qū)調(diào)查數(shù)據(jù)。若無調(diào)查數(shù)據(jù)，直行車隊可參考下列數(shù)值取用:小型車組成的車隊，=2.5s；大型車組成的車隊，=3.5s；拖掛車組成的車隊，=7.5s；混合車組成的車隊，按表3.2選用。為計算方便，將拖掛車劃歸為大型車。表2.混合車隊值（2）直右車道通行能力計算公式式中：——一條直右車道的設計通行能力，pcu/h。（3）直左車道設計通行能力計算公式式中：——一條直左車道的設計通行能力，pcu/h；——直左車道中左轉車所占比例。（4）直左右車道設計通行能力計算公式式中：——一條直左右車道的設計通行能力，pcu/h。3.2大慧寺路與中關村南大街丁字交叉口通行能力分析（1）東進口和南進口右轉車道的通行能力：C（2）北進口和南進口直行車道的通過能力：C（3）北進口左行專用車道的通行能力：需要說明的是北進口左行車和回轉車都通過左行專用車道最交叉口左轉或回轉，所以這里將左行車與回轉車都考慮到北進口左行專用車道的通過能力內(nèi)。南進口的回轉車有專用的回轉車道，在離交叉口較遠處就完成了回轉，故這里不將其計入交叉口通行能力中。C（4）東進口左行專用車道的通行能力：C（5）有干擾右轉車車道通行能力計算由于右轉車不受紅綠燈的限制，但非機動車和行人穿越人行道時，會直接影響到右轉車的通行。若假設在非機動車和行人通行時，即非機動車的信號燈為綠時，右轉車被禁止，而通常情況下，非機動車的信號燈與相對應的機動車的信號燈是同步的，故右轉車在機動車信號燈為紅燈時獲得通行權，則其設計通行能力和直行車道的計算原理一樣，只不過綠燈時間改成紅燈的時間，因此專右方向的右轉車設計通行能力為：事實中的右轉車通行能力在于1132pcu/h與576pcu/h之間，數(shù)值取決于行人對于右轉車流的干擾程度。由于此交叉口行人較少，這里忽略行人對右轉車道的影響。（6）交叉口通行能力此交叉口有兩條專用右轉車道，七條直行車道，兩條專用左轉車道（其中一條有大量回轉車），將各車道匯總得：C=23.3交叉口通行能力評價交叉口進口方向的飽和度是進口方向的車輛到達流量與進口方向通行能力的比值。飽和度指標用公式S=Q／C，式中S為飽和度，Q為交通流量，C為通行能力。根據(jù)上面算的的設計通行能力以及實測的交通量（總交通量=大車*2+小車*1），可得出高峰時期的道路飽和度：進口名東進口右行東進口左行東進口合計南進口直行南進口右行南進口合計北進口直行北進口左行北進口合計交叉口合計設計通行能力(pcu/h)11322741406576*3=172811322860576*4=230427325776843實際交通量(pcu/h)170294464152843319611702258（回轉車計入）19604385道路飽和度0.151.070.330.880.380.690.740.960.760.64表3.交叉口飽和度進口方向的飽和度是判斷其能否處理到達交通量的重要指標。當某進口方向的飽和度超過1.0時就不能及時處理到達交通量,而需要采取調(diào)整信號配時方案,改善交叉口的幾何構造,變更交通控制等措施。此外,因為信號變化時刻會產(chǎn)生不能有效地處理交通流的時間(損失時間),而且車輛到達具有隨機性,所以如果某進口道的平均飽和度達到0.9以上,事實上就很難順利地處理到達交通量。在這種情況下,該進口方向就會出現(xiàn)長的等待車隊,交通延誤時間將會大大增加。根據(jù)信號控制交叉口服務水平評價指標評分標準分值123456飽和度（v/c）≤0.60.6～0.80.8～0.900.90～1.01.0～1.1≥1.1駕駛員和乘客通過交叉口是的滿意程度交通比較通暢，較為滿意略需一些等待，基本滿意雖有一定阻斷，但可接受感覺明顯交通擁擠，表現(xiàn)出一定煩躁情緒交通已阻塞,厭煩的情緒加劇,勉強能忍等待通過的時間過長,已經(jīng)超出了忍受極限。表4.信號控制交叉口服務水平評價指標評分標準該交叉路口東進口專用左轉車道已經(jīng)達到飽和狀態(tài)而專用右轉車道利用程度卻還較低，可以通過將專用右行車道改為左右車道以求平衡。北進口的專用左轉車道已經(jīng)出現(xiàn)擁擠，在現(xiàn)階段可以通過保持良好的交通組織形式、控制交叉路口違規(guī)情況等來保證交叉路口車輛的順利通行，但總體上南進口、北進口交通狀況良好。4.交叉口組織的優(yōu)化措施eq\o\ac(○,1)調(diào)整信號配時時間。盡可能的考慮到各個方向的平衡性，通過路口信號協(xié)調(diào)充分利用所有車道的通行能力。從前邊研究已經(jīng)可以看出來中關村南大街南北方向的車流量占了很大的比例，相對于整個信號周期還要大很多。所以，可以繼續(xù)適當?shù)丶哟竽媳狈较虻木G燈時間。但不能過大，因為要考慮到另外一個方向車輛的等待時間合理。eq\o\ac(○,2)調(diào)整車道屬性。東進口專用左轉車道已經(jīng)達到飽和狀態(tài)而專用右轉車道利用程度卻還較低，可以通過將專用右行車道改為左右車道以求平衡。eq\o\ac(○,3)經(jīng)過停車線的車輛并不是都及時通過交叉口，而是在各交叉口的沖突點停滯等待通過，造成車輛延誤，降低交叉口的車輛通過率?？梢栽诮徊婵诮ㄌ鞓蚧虻叵峦ǖ拦┬腥送ㄟ^來減少沖突點。eq\o\ac(○,4)根據(jù)上、下班的道路通行高峰期規(guī)律，設定交通信號燈的時間間隔隨著道路高峰期的變化而變化，最大化的發(fā)揮利用現(xiàn)有的道路通行能力。eq\o\ac(○,5)自行車交通改善。交叉口自行車的左轉問題是解決交叉口自行車交通過街最為頭痛的問題，借鑒國內(nèi)比較成功的經(jīng)驗，主要有兩種組織形式：一是左轉自行車同左轉機動車同相位，兩次過街，在交叉口設置左轉自行車等待區(qū)，在直行綠燈時自行車駛入等待區(qū)，等到左轉綠燈時通過交叉口。二是與行人交通同相位兩次過街，非物理分隔措施，在交叉口內(nèi)沿直行機動車行駛的軌跡外緣劃出非機動車的禁行區(qū)，左轉自行車交通在綠燈周期內(nèi)先直行到交叉口內(nèi)的等待區(qū)域，在垂直方向的綠燈周期內(nèi)再通過路口。另外，在較大的交叉口可以采用停車線提前的方法，左轉自行車與直行自行車停在人行橫道的前面，先于機動車通過交叉口。交叉口自行車右轉可以通過緩坡設計提前上人行道的改善思路，能為交叉口自行車進口道節(jié)約空間，又能減小右轉自行車在交叉口與行人之間的干擾。eq\o\ac(○,6)交叉口的公交專用道設置。主要有信號優(yōu)先和停車提前優(yōu)先，前者是給公交專用道設置優(yōu)先通