交通仿真课程设计.docx
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交通仿真课程设计
交通系统仿真课程设计
一、课程设计的目的和背景
目的：
通过对既有现场观测资料的分析，对信号交叉口的交通进行数据分析和现在评价，并用所学的知识进行交叉口交通设计，设计出交叉口的信号灯配时，同时计算出信号交叉口通行能力、饱和度、交叉口信控延误等指标，并进行服务水平的评价。
最终，对交叉口仍然存在的问题进行分析。
背景：
以一已知的十字交叉口为背景，已知该交叉口在8点到10点各车道的流量资料，根据这些数据进行交叉口信号灯配时设计。
二、交叉口现状概述和初始流量数据
（1）交叉口概述：
交叉口为十字交叉路口
进口道
左转车道
直行车道
右转车道
北进口
1
2
1
东进口
1
3
1
南进口
1
2
1
西进口
1
3
1
表1交叉口现状
交叉口路况如下图：
图1交叉口
（2）8点到10点交通流量如下表所示：
进口道
转向
合计
北进口
左转
149
直行
195
右转
208
东进口
左转
167
直行
547
右转
126
南进口
左转
546
直行
288
右转
112
西进口
左转
132
直行
399
右转
223
表28点—9点流量表
进口道
转向
合计
北进口
左转
244
直行
225
右转
131
东进口
左转
154
直行
525
右转
146
南进口
左转
478
直行
263
右转
114
西进口
左转
126
直行
447
右转
207
表39点—10点流量表
三、交叉口信号配时
3.1交叉口渠化设计与相位初定
图2交叉口渠化
图3相位方案
初设信号周期为120s，相应的相位方案为：
共4个相位.
第一相位：
东西方向的直行和右转；
第二相位：
东西方向的左转；
第三相位：
南北方向的直行和右转；
第四相位：
南北方向的左转。
进口道
人行横道宽度（m）
车道转向
宽度（m）
北进口
22
S
3.10
L
3.52
R
3.52
东进口
18
S
3.25
L
3.75
14.5
R
3.75
南进口
21
S
3.10
L
3.52
R
3.52
西进口
14.5
S
3.25
L
3.75
17.5
R
3.75
表4车道、人行横道宽度
3.2饱和流量校正系数和校正饱和流量的计算
3.2.1按照周期120s，相位数j=4，总损失时间L=12s，总有效绿灯时间Ge=108s，计算饱和流量校正系数
见附表1
附表1饱和流量校正系数计算表
周期120s，相位数j=4，总损失时间L=12s，总有效绿灯时间Ge=108s
进口道
车道
渠化
通用校正
直行车道自行车校正
左转校正
右转校正
车道校正
坡度大车校正
转弯校正
行人或自行车干扰校正
fw
G+HV
fg
B
beta
ge
bl
fb
epsilo
qT
lmdorGe/jC
fL
r
fr
lmd
tT
fb'orfp
gj
北
L
1
1.001
1.00
S
2
1.00
1.00
1.00
R
1
1.001
1.00
>15
1.00
0.86
东
L
1
1.0125
1.00
S
3
1.00
1.00
1.00
R
1
1.0125
1.00
>15
1.00
0.86
南
L
1
1.001
1.00
S
2
1.00
1.00
1.00
R
1
1.001
1.00
>15
1.00
0.86
西
L
1
1.0125
1.00
S
3
1.00
1.00
1.00
R
1
1.0125
1.00
>15
1.00
0.86
3.2.2根据附表1各项计算结果，计算各项校正饱和流量
见附表2
附表2交通信号配时设计计算表
初始周期长120s
进口道
车道
设计交通量
车道渠化方案
设计饱和流量Sd
流量比y
相位最大流量比
流量比总和Y
Q
PHF
qdmn
每周期转弯车辆数
北
L
236
1.00
1801.800
0.1310
相位1
S
208
2.00
4000.000
0.0520
0.2663
R
164
1.00
1334.333
0.1229
东
L
188
1.00
1822.500
0.1032
相位2
S
596
3.00
6000.000
0.0993
0.1032
R
184
1.00
1349.663
0.1363
0.8787
南
L
588
1.00
1801.800
0.3263
相位3
S
336
2.00
4000.000
0.0840
0.1829
R
132
1.00
1334.333
0.0989
西
L
148
1.00
1822.500
0.0812
相位4
S
424
3.00
6000.000
0.0707
0.3263
R
264
1.00
1349.663
0.1956
得到的流量比总和为0.8787，虽然小于0.9，但仍然显偏高。
3.2.3调整进口道设置
由表5可知，虽然Y<9.0，但仍然偏大，通过观察可知，南进口左转相位的交通量较大，现对南进口车道重新进行渠化，将一条直行车道改为左转车道（图4）。
相位保持不变，重新计算饱和流量校正系数与各项校正饱和流量。
图4修改渠化方案
见附表3、附表4
附表3饱和流量校正系数计算表
周期120s，相位数j=4，总损失时间L=12s，总有效绿灯时间Ge=108s
进口道
车道
渠化
通用校正
直行车道自行车校正
左转校正
右转校正
车道校正
坡度大车校正
转弯校正
行人或自行车干扰校正
fw
G+HV
fg
B
beta
ge
bl
fb
epsilo
qT
lmdorGe/jC
fL
r
fr
lmd
tT
fb'orfp
gj
北
L
1
1.001
1.00
S
2
1.00
1.00
1.00
R
1
1.001
1.00
>15
1.00
0.86
东
L
1
1.0125
1.00
S
3
1.00
1.00
1.00
R
1
1.0125
1.00
>15
1.00
0.86
南
L
2
1.001
1.00
S
1
1.00
1.00
1.00
R
1
1.001
1.00
>15
1.00
0.86
西
L
1
1.0125
1.00
S
3
1.00
1.00
1.00
R
1
1.0125
1.00
>15
1.00
0.86
附表4交通信号配时设计计算表
初始周期长120s
进口道
车道
设计交通量
车道渠化方案
设计饱和流量Sd
流量比y
相位最大流量比
流量比总和Y
Q
PHF
qdmn
每周期转弯车辆数
北
L
236
1.00
1801.800
0.1310
相位1
S
208
2.00
4000.000
0.0520
0.2663
R
164
1.00
1334.333
0.1229
东
L
188
1.00
1822.500
0.1032
相位2
S
596
3.00
6000.000
0.0993
0.1032
R
184
1.00
1349.663
0.1363
0.7997
南
L
588
2.00
3601.800
0.1633
相位3
S
336
1.00
2000.000
0.1680
0.2669
R
132
1.00
1334.333
0.0989
西
L
148
1.00
1822.500
0.0812
相位4
S
424
3.00
6000.000
0.0707
0.1633
R
264
1.00
1349.663
0.1956
得到的流量比总和为0.7991，小于0.9，可以进行下一步信号配时计算
3.3信号配时计算
3.3.1总损失时间为L=12s，Co=99s。
计算出各相位的实际显示绿灯时间。
见附表5
附表5交通信号配时设计计算表
进口道
车道
设计交通量
车道渠化方案
设计饱和流量Sd
流量比y
相位最大流量比
流量比总和Y
总损失时间L
周期时长C0
总有效绿灯时间Ge
有效绿灯时间ge
绿信比lmd
显示绿灯时间g
最短绿灯时间min
Q
PHF
qdmn
每周期转弯车辆数
北
L
236
1.00
1801.800
0.1310
相位1
S
208
2.00
4000.000
0.0520
0.2663
16.0
0.2667
16.0
26
R
164
1.00
1334.333
0.1229
东
L
188
1.00
1822.500
0.1032
相位2
S
596
3.00
6000.000
0.0993
0.1032
6.2
0.1033
6.2
R
184
1.00
1349.663
0.1363
0.7997
12
60
48
南
L
588
2.00
3601.800
0.1633
相位3
S
336
1.00
2000.000
0.1680
0.2669
16.0
0.2667
16.0
22
R
132
1.00
1334.333
0.0989
西
L
148
1.00
1822.500
0.0812
相位4
S
424
3.00
6000.000
0.0707
0.1633
9.8
0.1633
9.8
R
264
1.00
1349.663
0.1956
最小绿灯时间的计算。
按照原有交叉口图中的几何尺寸，在第一、三相位中设置行人过街的红绿灯。
南北两进口道出的人行横道一次过街，东西方向可以利用中央分隔带，设置二次过街。
计算得到最小绿灯时间，通过比较可知，不能满足行人过街要求。
3.3.2按照最短绿灯时间的要求，将周期时长扩大为120s。
得到信号配时参数（见附表6）。
根据最后得到是信号配时参数表（附表6）重新计算饱和流量校正系数，见附表7，计算各项校正饱和流量，见附表8
附表6交通信号配时设计计算表
进口道
车道
设计交通量
车道渠化方案
设计饱和流量Sd
流量比y
相位最大流量比
流量比总和Y
总损失时间L
周期时长C0
总有效绿灯时间Ge
有效绿灯时间ge
绿信比lmd
显示绿灯时间g
最短绿灯时间min
Q
PHF
qdmn
每周期转弯车辆数
北
L
236
1.00
1801.800
0.1310
相位1
S
208
2.00
4000.000
0.0520
0.2663
36.0
0.3000
36.0
26
R
164
1.00
1334.333
0.1229
东
L
188
1.00
1822.500
0.1032
相位2
S
596
3.00
6000.000
0.0993
0.1032
13.9
0.1158
13.9
R
184
1.00
1349.663
0.1363
0.7997
12
120
108
南
L
588
2.00
3601.800
0.1633
相位3
S
336
1.00
2000.000
0.1680
0.2669
36.0
0.3000
36.0
22
R
132
1.00
1334.333
0.0989
西
L
148
1.00
1822.500
0.0812
相位4
S
424
3.00
6000.000
0.0707
0.1633
22.1
0.1842
2.8
R
264
1.00
1349.663
0.1956
附表7饱和流量校正系数计算表
进口道
车道
渠化
通用校正
直行车道自行车校正
左转校正
右转校正
车道校正
坡度大车校正
转弯校正
行人或自行车干扰校正
fw
G+HV
fg
B
beta
ge
bl
fb
epsilo
qT
lmdorGe/jC
fL
r
fr
lmd
tT
fb'orfp
gj
北
L
1
1.001
1.00
S
2
1.00
1.00
1.00
R
1
1.001
1.00
>15
1.00
0.87
东
L
1
1.0125
1.00
S
3
1.00
1.00
1.00
R
1
1.0125
1.00
>15
1.00
0.87
南
L
2
1.001
1.00
S
1
1.00
1.00
1.00
R
1
1.001
1.00
>15
1.00
0.87
西
L
1
1.0125
1.00
S
3
1.00
1.00
1.00
R
1
1.0125
1.00
>15
1.00
0.87
附表8交通信号配时设计计算表
进口道
车道
设计交通量
车道渠化方案
设计饱和流量Sd
流量比y
相位最大流量比
流量比总和Y
总损失时间L
周期时长C0
总有效绿灯时间Ge
有效绿灯时间ge
绿信比lmd
显示绿灯时间g
最短绿灯时间min
Q
PHF
qdmn
每周期转弯车辆数
北
L
236
1.00
1801.800
0.1310
相位1
S
208
2.00
4000.000
0.0520
0.2641
35.8
0.2983
35.8
26
R
164
1.00
1349.849
0.1215
东
L
188
1.00
1822.500
0.1032
相位2
S
596
3.00
6000.000
0.0993
0.1032
14.0
0.1167
14.0
R
184
1.00
1365.356
0.1348
0.7964
12
120
108
南
L
588
2.00
3601.800
0.1633
相位3
S
336
1.00
2000.000
0.1680
0.2658
36.1
0.3008
36.1
22
R
132
1.00
1349.849
0.0978
西
L
148
1.00
1822.500
0.0812
相位4
S
424
3.00
6000.000
0.0707
0.1633
22.1
0.1842
22.1
R
264
1.00
1365.356
0.1934
3.4延误及服务水平估算
3.4.1按新建交叉口计算有关延误（见附表9）
最终得到该交叉口的服务水平为D。
附表9
进口道
车道
设计交通量
车道渠化方案
设计饱和流量Sd
流量比y
相位最大流量比
流量比总和Y
总损失时间L
周期时长C0
总有效绿灯时间Ge
有效绿灯时间ge
绿信比lmd
显示绿灯时间g
最短绿灯时间min
通行能力
饱和度
均匀延误
随机延误
车道信控延误
进口道信控延误
交叉口信控延误
交叉口服务水平
Q
PHF
qdmn
每周期转弯车辆数
北
L
236
1.00
1801.800
0.1310
相位1
332
0.71
45.90
5.60
51.5
39.6
42.68
D
S
208
2.00
4000.000
0.0520
0.2641
35.8
0.2983
35.8
26
1203
0.17
30.90
0.02
30.9
R
164
1.00
1349.849
0.1215
406
0.40
33.30
0.20
33.5
东
L
188
1.00
1822.500
0.10
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