青少年科技創(chuàng)新范例

X密路鳳凰樓十字路口的交通優(yōu)化方案一、摘要對X密路鳳凰樓十字路口的交通進(jìn)行優(yōu)化，通過問卷調(diào)查，實(shí)地檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)、分析的方法，確定X密路鳳凰樓十字路口是否安裝紅綠燈，以及如果安裝紅綠燈應(yīng)如何控制提出分析和參考性的建議，結(jié)合實(shí)際的狀況對X密路鳳凰樓十字路口的交通進(jìn)行優(yōu)化。二、關(guān)鍵詞X密路，鳳凰樓，十字路口，交通優(yōu)化 、八、?三、前言X密路是省道316XX市至新密市路段，簡稱X密路，鳳凰樓十字路口位于X密路XX市南距三環(huán)7.95km（地圖測量）處，與X密路相交叉的為鄉(xiāng)級(jí)公路，此段X密路為東西走向，鄉(xiāng)級(jí)公路為南北走向,鄉(xiāng)級(jí)公路南部連通侯寨小學(xué)，鄉(xiāng)政府，侯寨一中以及侯寨鄉(xiāng)9個(gè)行政村,北部連通XX市農(nóng)博園、尖崗水庫以及尖崗村，X莊村，八卦廟村三個(gè)行政村，由于男婚女嫁，鄰里關(guān)系，以及政府單位和學(xué)校的位置，確定了這個(gè)十字路口為侯寨鄉(xiāng)的重要的交通路段。行人的東行西走、南來北往以及一些車輛不遵循交通規(guī)則造成了此十字路口時(shí)有交通事故發(fā)生，所以有必要對這個(gè)十字路口的交通進(jìn)行優(yōu)化，通過問卷調(diào)查，實(shí)地檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄的方法，確定信號(hào)燈安裝的必要性以及通過分析交通和人流狀況來確定信號(hào)燈安裝后的信號(hào)實(shí)施方案來優(yōu)化交通，同時(shí)通過本次的研究也希望給關(guān)注郊區(qū)交通優(yōu)化的人們帶來一種新的解決郊區(qū)交通優(yōu)化的思路。四、研究方法1、 研究對象：行人、車輛以及目測車輛時(shí)速（家長協(xié)助下）2、 問卷調(diào)查：通過問卷調(diào)查的方式，調(diào)查周邊的人們對X密路鳳凰樓十字路口的交通關(guān)注程度以及應(yīng)該如何優(yōu)化的問題?！?00份問卷：十字路口附近30份問卷，X密路南行政村40份問卷，X密路北行政村20份問卷，問卷過程中路遇行人10份問卷】設(shè)計(jì)問卷：1、是否知道X密路鳳凰樓十字路口？□知道 □不知道2、 對于這個(gè)十字路口的交通安全狀況有什么看法？□好，不需要優(yōu)化□不好，需要優(yōu)化3、 假如需要優(yōu)化的話，你認(rèn)為什么方式比較合適？□紅綠燈□過街天橋□立交橋□地下人行道4、 對于十字路口的優(yōu)化還有什么建議？3、實(shí)地檢驗(yàn)：在X密路鳳凰樓十字路口對于行人以及車輛和車速，進(jìn)行時(shí)間段的監(jiān)控，記錄數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、研究五、研究結(jié)果問卷結(jié)果：知道路口狀況看法優(yōu)化方案建議知道：100好：2人紅綠燈：6883人無優(yōu)化建議人不好：98人過街天橋：1617人有優(yōu)化建議不知道：0立交橋：2人地下人行道：14表1-1實(shí)地檢驗(yàn)結(jié)果時(shí)段7-88-910-1111-1212-1314-1515-1616-17南北人189156881451348996126東西人253221122134927X密車1045899112314521324842143113211-時(shí)速8070808080808080鄉(xiāng)車2484333253128202-時(shí)速6060606060606060摩電34524351445339313-時(shí)速3020203030202020表1-2注：南北人、東西人分別為：鄉(xiāng)級(jí)公路行人和X密路行人X密車、鄉(xiāng)一車分別為：X密路車輛和鄉(xiāng)級(jí)公路車輛摩—電為：摩托車，電動(dòng)自行車時(shí)速：X密路車輛時(shí)速時(shí)速：鄉(xiāng)級(jí)公路車輛時(shí)速時(shí)速：摩—電時(shí)速時(shí)速為：*km/h六、討論1、X密路鳳凰樓十字路口有沒有進(jìn)行交通優(yōu)化的必要呢？從表1-1中可以看出，100%的人都對X密路鳳凰樓十字路口有所了解，98%的人們對于十字路口的交通安全狀況持不看好的態(tài)度，只有2%的人們看好十字路口的交通狀況，所以，X密路鳳凰樓十字路口有必要進(jìn)行交通優(yōu)化2、考慮到本地的實(shí)際狀況，實(shí)行優(yōu)化有4種選擇，信號(hào)燈（交通紅綠燈）、過街天橋、立交橋和地下人行通道，表1-2中顯示選擇信號(hào)燈、過街天橋、立交橋和地下人行通道的人的比例分別是68%、2%、16%和14%。那么到底選擇那種優(yōu)化方案呢？首先排除立交橋，資金投入過大，一座立交橋投資最少過億，屬于不可能完成的優(yōu)化方案，那么只剩下信號(hào)燈、過街天橋和地下人行橫道屬于可實(shí)行優(yōu)化方案（最起碼投入資金不惜象立交橋那么大），再把天橋和過道進(jìn)行對比，地下通道造價(jià)高，天橋只需要澆注鋼筋混凝土，而地下通道還需要設(shè)置水電工程，以及切斷了公路下邊的排水管道，電線、通信等管道。并且地下通道的承重要高于天橋，挖的土方也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于天橋，所以繼續(xù)排除地下人行通道，那么只剩下過街天橋和信號(hào)燈2種優(yōu)化方案，實(shí)地測量，X密路路寬11m,兩邊的人行道各寬2m,而一個(gè)跨越15m公路的人行天橋造價(jià)最少300W以上，而信號(hào)燈造價(jià)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于這個(gè)水平，更何況郊區(qū)的走親訪友不能只是步行，有時(shí)候還需要代步工具（自行車、摩托車、電動(dòng)自行車），大部分的代步工具由于重量原因不能走過街天橋，需要代步工具走過街天橋就需要增加造價(jià)。所以，最經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)化方案為：信號(hào)燈。3、 既然確定優(yōu)化的方法為信號(hào)燈指示優(yōu)化法，那么，信號(hào)燈指示應(yīng)該如何控制呢？首先需要考慮的是X密路總寬15m，鄉(xiāng)級(jí)公路總寬6m，人步行大約lm/s,步距大概60—75cm，頻率一半1步半/s，60—100m/min，4-5km/h，南北方向每人次通過時(shí)間為15s，東西方向每人次通過時(shí)間為6s所以南北方向的紅綠燈延遲時(shí)間最少要在15s以上，而東西方向的紅綠燈延遲時(shí)間最少要在6s以上，考慮到人行車行頻率的不平均數(shù)，所以早上取7-8、8-9兩個(gè)時(shí)間段，中午取11-12、12-13兩個(gè)時(shí)間段，下午取14-15、15-16、16-17三個(gè)時(shí)間段，七個(gè)時(shí)間段取平均值定義單位時(shí)間段數(shù)量數(shù)1，統(tǒng)計(jì)圖表1-2從統(tǒng)計(jì)圖表1-2中人流量可以看出單位時(shí)間內(nèi)南北方向與東西方向的行人比例基本為6：1，但是行人基數(shù)比較小，最多為128，通過計(jì)算可以得知南北方向行人每個(gè)人單獨(dú)通過紅綠燈時(shí)間總和為32min，東西方向行人每個(gè)人單獨(dú)通過紅綠燈時(shí)間總和為2.3min，時(shí)間比值為14：1【(128*15/60)：(23*6/60)】從統(tǒng)計(jì)圖表1-3中車流量可以看出單位時(shí)間內(nèi)南北方向與東西方向的車流量比例基本為1：17，從表1-2中可以看出南北方向均為小型機(jī)動(dòng)車，而東西走向的車基本為大型機(jī)動(dòng)車，但是無論是小型機(jī)動(dòng)車還是大型機(jī)動(dòng)車過紅綠燈的速度均為40km/H,ll.lm/s。考慮東西路寬為6M,南北路寬為15M，南北方向與東西方向通過的機(jī)動(dòng)車時(shí)間比為6：15，綜合車連速度、數(shù)量、路寬，得到南北方向與東西方向車流量時(shí)間比為2：85【6：（17*15）】。結(jié)合人流量、車流量、路寬、人行速度、車行駛速度可以得到單位時(shí)間內(nèi)東西方向與南北方向的時(shí)間比為85：28【（85*1）：（14*2）】，約為3：1,考慮最低速度（人行速度lm/s）通過X密路的時(shí)間最長為15s，所以南北方向的綠燈閃亮?xí)r間可以再此基礎(chǔ)之上加1/3變?yōu)?0s，那么東西方向的綠燈就需要閃亮60s，所以南北鄉(xiāng)級(jí)公路的紅燈和綠燈閃亮?xí)r間頻率為60s和20s，東西X密公路的紅燈和綠燈閃亮?xí)r間頻率為20s和60s為最佳優(yōu)化方案?！玖恚和砩?點(diǎn)天黑以后到早上7點(diǎn)十字路口南北方向行人比較稀少，所以四個(gè)方向的紅綠燈可以轉(zhuǎn)換為黃色閃爍狀態(tài)信號(hào)警示燈。】）七、結(jié)論X密路鳳凰樓十字路口的交通需要優(yōu)化，優(yōu)化方案為：建立信