临江大道中山路配时方案优化.docx

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临江大道中山路配时方案优化

江城大道四新南路路口信号灯控制方案及相关问题分析

一、区位分析

图1-1整体区位

1.1区位特点

依照武汉市国土资源和规划局、武汉市主城区控制性详细规划导则批前公示，所谓四新，主要可分为上面所示的四个片域，这四个片域的简介如下：

片域一地区包揽整块墨水湖，北至墨水湖北路，南至杨泗港高速路，西至龙阳大道，东至国博大道延长线。

片域二地区面积较小，北至墨水湖北路高速路直至鹦鹉洲大桥，南至杨泗港高速路直通杨泗港大桥。

片域三地区北至杨泗港高速路，南至三环线，东至江城大道，西至龙阳大道。

片域四地区北至杨泗港高速路段，南至三环线，西至江城大道，东至滨江大道。

1.2路网特点

如下图江城大道四新南路交叉口为片域三与片域四的分界线与交通形心连杆的交点，且主干道江城大道北至杨泗港高速路，南至三环线，其交通量是非常巨大的。

片域三与片域四目前新建起来的大量住宅区也将大大增加道路交通量，在入住居民不断增多的发展趋势下，随之发展起来的商业体、楼盘、教育区将使得这一块的交通设施不堪重负。

图1-2片域三和片域四周边土地利用

二、交通设施与流量分析

2.1交通工程图

图2-1江城大道四新南路路口渠化图

2.2现状道路设施

进口道方向

车道数（单向）

直行

直行道宽度（m）

左转

左转道宽度（m）

右转

右转道宽度（m）

直右

直右

道宽

度（m）

北进口道

4

2

3.75

1

4

1

3.5

0

-

南进口道

5

2

3.75

2

3.5

0

-

1

3.5

东进口道

4

2

3.5

1

3.5

1

4

0

-

西进口道

5

2

3.5

2

3.5

1

3.5

0

3.5

表2-1现状道路设施

2.3现运行方案

路口名称

时段

阶段一

阶段二

阶段三

周期

江城大道四新南路

6:

00-07:

00

46

21

20

87

07:

00-08:

30

56

21

26

103

08:

30-16:

30

56

21

21

98

16:

30-19:

30

56

21

26

103

19:

30-21:

00

56

21

21

98

21:

00-23:

00

46

21

20

87

23:

00-06:

00

36

21

21

78

表2-2江城大道四新南路路口当前运行方案

2.4路口流量统计

根据交叉口车辆折算系数表，将大型车统一转化为当量小汽车流量。

左转

直行

右转

北进口

早高峰

141

583

83

平峰

121

566

103

晚高峰

181

776

139

南进口

早高峰

145

498

117

平峰

37

314

70

晚高峰

108

395

218

西进口

早高峰

150

111

101

平峰

118

93

70

晚高峰

154

108

110

东进口

早高峰

76

150

298

平峰

64

132

218

晚高峰

138

93

161

表2-3江城大道四新南路当量小汽车路口流量统计表（pcu/h）

2.5微观分析

2.5.1道路状况与渠化

江城大道-四新南路交叉口现状是三相位信号控制的十字型交叉口，交叉口占地非常之大，江城大道北向为双向八车道，南向为双向十车道；四新南路西向双向十车道，东向为双向八车道。

各方向皆设有较宽的中央分隔带，且皆设有与机动车道完全隔离的非机动车道。

整体来看，道路基础设施良好，路侧可拓宽潜力大，符合当前新兴开发区弹性较强的交通规划。

2.5.2交通组织管理现状

1）机动车交通

每个进口道皆设有左转专用道，有的方向甚至达到了两条。

车流量稍大的方向也都配有专用的右转车道。

在三相位状态下，各方向机动车冲突点较少。

2）非机动车交通

该路口四周虽为居民小区，但由于属于新建片域，非机动车量不大，路口衔接的两条道路皆未采取非机动车道管理措施，路口非机动车与机动车混合行驶。

3）行人交通

路口面积过大，且未设置合理的行人过街安全岛，在一次绿灯时间内，特殊人群过街尤为困难。

该区域非商业区，行人流量不大。

2.5.3现状问题

1）江城大道方向直行车流量过大

一方面，该路口附近拥有大量的住宅楼盘，早晚高峰期间从该区域进出的车流必然非常之大。

曾有人推算，四新片域共有700多万方的总规划体量，且多数以住宅为主。

以600万方住宅为准，全部售罄就是6万户，若每户按3.5人计算则居住人口在未来饱和年后可达21万，可见该片域的由居民产生的交通量是非常巨大的。

另一方面，该路口往南毗邻江城大道与三环线的相交点，即梅子立交桥。

上下环线的交通量也在此汇集，大大增加了江城大道方向直行车辆，将直接影响到该交叉口的交通运行状态。

2）交叉口面积过大而完全没有导流措施

该交叉口四个方向进口宽度皆可达40-50m，交叉口面积非常之大，而内转向导流线不完善，也没有设置合理的导流岛进行车流线限制。

这将直接导致车辆转弯轨迹多变，增大了可能冲突区域，致使车流混乱，且不安全。

3）行人过街没有中央安全岛，设置不够人性化。

行人在一次绿灯放行时间内往往不能完成过街，常常会在中央分隔带延长线上等候，而该区域并未设置任何交通组织设施，车辆可无阻碍穿行，严重影响行人安全。

三、设计优化

3.1加强构建区域交通网络

江城大道作为整个四新片域的南北向主干道，其对内的交通压力是非常大的。

对外其往南连接着三环线以及担任着汉洪高速的入口，往北穿过整个四新区与硚口、江汉区相连。

沿途各种商业CBD、大型居民区如雨后春笋纷纷建立，国博、沌口体育馆、武汉动物园也在附近落足。

而且轨道线也正在修建（3号线预计2015年底通车、6号预计2016年完成），公共交通只有公交系统有较为完善的发展，这给公众出行带来了更大的不方便。

分析其区位特征可见，由于是新区，道路网密度较低，路网规模尚未形成，大量交通需求压迫着江城大道，导致其虽然做了大量的拓宽与增加车道数，交通状况仍不理想。

如果能加强周围路网的建立（如设置平行独立单向车道），合理规划交叉口周围接入管理，将大量出入境交通提前分散到各支路上去，将会对通往此交叉口的车流量大大减少，这样交叉口的延误自然也就降低了。

3.2左转待转区的设置

江城大道方向南北方向，左转车辆在高峰期较多，且设有左转专用相位和左转专用道，而且交叉口面积较大，完全满足设置左转待转区的要求。

设置待转区的目的，是为了增加左转车道的蓄车量，减少驾驶员左转通过路口的等待时间，在左转通行时间内，让更多的左转车顺利通行，提高路口的通行能力。

3.3交叉口内导流措施

由之前的问题分析可知，设置合理的导流线或导流岛将有利于分离和减小冲突域，增加形成效率，降低交通事故。

路口导流线的形式主要为一个或几个根据路口地形设置的白色V形线或斜纹线区域，表示车辆必须按规定的路线绕过导流线行驶，不得压线或越线行驶，也不得随意在导流线区域掉头或停放。

3.4行人过街安全岛设置

之前的现状问题已经分析过了，在此不再赘言。

3.5改变车道设置或增加车道数目（江城大道直行方向）

在进行相位配时的过程中，江城大道的直行交通量非常大，导致了直行方向的饱和流率也非常大，从而使得该方向的放行时间增加，其他方向的等候时间也随之增加，整个交叉口的周期很长，延误较大，这也是该路口存在的最主要问题。

要解决此问题，一方面可以改变车道的设置，如将南进口方向的两条左转中的一条变成直左，将北进口方向的右转专用车道变为直右（实际上由于右转车道为完全隔离，此方法不好操作）。

另一方面则是对直行车道数进行增加。

尤其是江城大道北进口方向，亟需把原来的两条直行车道变为三条，这样可以大大减少整个交叉口的信号周期，减少行车延误。

四、相位优化

4.1交叉口渠化设计与相位方案

该路口在改建之后，路口车道增多，通行能力增强，现在保持现有渠化措施的基础上对配时进行优化。

现有渠化与原设计图纸有所差别，具体如下：

北进口：

两条直行+一条左转+一条右转

南进口：

两条直行+两条左转+一条直右

西进口：

两条直行+一条右转+两条左转

东进口：

两条直行+一条左转+一条右转

现有的相位设置如下：

相位一

相位二

相位三

4.2各车道组直行当量计算

查表可得各进口道各转向车流的直行当量系数，计算如下表：

进口方向

转向

早高峰

流量

直行当量系数

直行当量

车道组直行当量

平均单车道直行当量

北进口

左转

80

1.05

84

84

84

直行

2422

1

2422

2422

1211

右转

174

1.21

210

210

210

南进口

左转

365

1.05

383

383

191

直行

1728

1

1728

1805

601

右转

64

1.21

77

西进口

左转

315

1.3

409

409

204

直行

80

1

80

80

40

右转

547

1.21

661

661

661

东进口

左转

65

1.4

91

91

91

直行

60

1

60

60

30

右转

72

1.21

87

87

87

表4-1

进口方向

转向

平峰

流量

直行当量系数

直行当量

车道组直行当量

平均单车道直行当量

北进口

左转

140

1.05

147

147

147

直行

1802

1

1802

1802

901

右转

158

1.21

191

191

191

南进口

左转

482

1.05

506

506

253

直行

1452

1

1452

1546

515

右转

78

1.21

94

西进口

左转

223

1.3

289

289

144

直行

113

1

113

113

56

右转

435

1.21

526

526

526

东进口

左转

81

1.55

125

125

125

直行

46

1

46

46

23

右转

63

1.21

76

76

76

表4-2

进口方向

转向

晚高峰

流量

直行当量系数

直行当量

车道组直行当量

平均单车道直行当量

北进口

左转

92

1.05

96

96

96

直行

1512

1

1512

1512

756

右转

274

1.21

331

331

331

南进口

左转

480

1.05

504

504

252

直行

2415

1

2415

2519

839

右转

86

1.21

104

西进口

左转

247

1.3

321

321

160

直行

75

1

75

75

37

右转

368

1.21

445

445

445

东进口

左转

117

1.4

163

163

163

直行

69

1

69

69

34

右转

96

1.21

116

116

116

表4-3

4.3流率比分析及关键车流确定

绘出设计方案的控制图，并进行相应分析（数据以早高峰为例）：

RING1

RING2

关键流量

相位一

Max（191,84）=191

相位二

Max（601,1211）=1211

相位三

Max（40,204,30,91）=204

4.3.1饱和流率确定

由于车道宽度皆大于3m，且坡度可近似为0，故无需做车道宽度校正和车道纵坡校正。

考虑到各方向大车数目较多，故对于饱和流率，需做大车校正。

由大车校正系数

可求得各进口方向的大车校正系数，并由饱和流率计算公式：

联立求得饱和流率，列出表如下：

北进口

南进口

早高峰

平峰

晚高峰

早高峰

平峰

晚高峰

大车率

0.0497

0.0229

0.0409

0.0336

0.0467

0.0494

大车校正系数

0.9526

0.9776

0.9607

0.9674

0.9553

0.9529

饱和流率

1571

1613

1585

1596

1576

1572

西进口

东进口

早高峰

平峰

晚高峰

早高峰

平峰

晚高峰

大车率

0.1165

0.1545

0.1205

0.0970

0.2540

0.0875

大车校正系数

0.8957

0.8662

0.8925

0.9116

0.7975

0.9195

饱和流率

1477

1429

1472

1504

1315

1517

表4-4

4.3.2关键流率比确定

以早高峰为例，计算如下：

由于关键流率比之和大于1，所以应当重新对交叉口车道进行渠化，由车流量可看出，使得关键流率比增大的主要原因是南北向直行车流量过大且车道数不足，在尽量不对车道进行增加的情况下，可对车道的渠化重新进行设置，分析可把北进口的右转车道变为直右车道。

并重新进行计算得出各时段的关键流率比如下：

关键流量

车道组饱和流率

关键流率比

各相位流率比之和

早高峰

平峰

晚高峰

早高峰

平峰

晚高峰

早高峰

平峰

晚高峰

早高峰

平峰

晚高峰

191

253

252

1584

1594

1587

0.1206

0.1587

0.15879

0.811

0.68

0.80

877

664

839

1584

1594

1587

0.5537

0.4166

0.52867

204

144

163

1490

1372

1494

0.1369

0.105

0.1091

表4-5

可见各相位流率比之和都小于0.9，符合要求。

4.4黄灯时间及全红时间确定

取各进口道设计车速为40km/h，由公式可知黄灯时间应取为3s。

全红时间的计算与交叉口宽度、车速、行人流量有关，应注意，此路口面积较大，行人步行时间按照设有中央安全岛来计算。

计算可得：

相位

黄灯时间

全红时间

相位一

3

2

相位二

3

2

相位三

3

3

表4-7

4.5确定信号损失时间

一个周期的信号损失时间由所有相位的启动损失及全红时间组成。

取启动损失为3s，于是各相位的信号损失为：

相位一：

相位二：

相位二：

一个周期总延误为16s。

4.6确定信号周期时长

由Webster最佳周期计算公式

可计算得信号周期为：

早高峰

平峰

晚高峰

Y

0.811155

0.680239

0.796564

L

16

16

16

C

153.5652

90.69262

142.5508

C（取5的倍数）

155

90

145

表4-8

4.7绿时分配

各相位有效绿时长为：

代入数据解得：

早高峰

平峰

晚高峰

相位一

21

17

25

相位二

95

45

85

相位三

23

12

17

表4-9

各相位绿灯现实时间为：

由于前损失时间与黄灯时间相等，故绿灯显示时间与有效绿灯时长相等。

4.8行人过街时间检验

由于交叉口较大，且中间设有行人中央安全岛，对相位二、相位三进行检验有：

可见平峰期的相位配时不符合要求，故对平峰期相位配时进行重新调整，得到新的绿灯显示时间如下：

早高峰

平峰

晚高峰

相位一

21

17

25

相位二

95

45

85

相位三

23

15

19

需注意的是，此时平峰期的周期也发生了改变，为93s

五、结论（待完善）

综上，各时段配时如下：

绿（s）

黄（s）

红（s）

全红（s）

周期（s）

早高峰

相位一

21

3

131

2

155

相位二

95

3

57

2

相位三

23

3

129

3

平峰

相位一

17

3

73

2

93

相位二

45

3

45

2

相位三

15

3

75

3

晚高峰

相位一

25

3

117

2

145

相位二

85

3

57

2

相位三

19

3

123

3

表5-1