信号配时设计说明书.docx
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信号配时设计说明书
东二环路--六合路交叉口信号配时
设计说明书
1交叉口现状调查与分析
1.1交叉口现状车道分布
金鸡路口位于桂林市七星区，路口为东二环路与金鸡路、六合路的十字交叉，设计形状畸形。
其现状车道分布如下图：
南
西
北
东
1.2交叉口几何尺寸调查
由实地测量的交叉口现状的几何尺寸得：
进口道方向
车道数（单向）
直行车道数
直行车道宽度
（m）
右转车道数
右转车道宽度（m）
左转车道数
左转车道宽度（m）
东进口
5
2
3.00
1
3.00
2
3.00
西进口
3
1
3.25
1
3.60
1
3.35
南进口
5
2
3.70
2
3.7
1
3.70
北进口
5
3
3.40
1
3.40
1
3.40
1.3交叉口现状信号相位及配时
由实际测量的交叉口现状的信号相位及其配时方案得：
方向
转向
灯色时间（s）
红
黄
绿
东
左
138
3
28
直
118
3
48
右
-
-
-
西
左
138
3
28
直
118
3
48
右
-
-
-
南
左
170
3
34
直
117
3
48
右
-
-
-
北
左
135
3
32
直
120
3
48
右
-
-
-
1.4各进口道各流向的交通量
由调查的某日交叉口17:
00至18:
00高峰小时流量，通过车辆换算系数，将各类机动车型换算成标准小汽车，将各类非机动车车型换算成自行车，得到各进口道各流向的机动车高峰小时Qmn以及各进口道自行车交通量，车辆换算系数如下：
各类机动车型换算成标准小汽车的系数：
各类非机动车换算成自行车的系数：
车种
换算系数
车种
自行车
1
电动车
1.29
三轮车
3
人力板或畜力车
5
由此得到配时时段中各进口道各流向的高峰小时中最高15min的流率，由公式：
qdnm=4*Q15mn
得到各进口道各流向的机动车最高15min流率换算的小时交通量，以及各进口道自行车最高15min交通量的平均流率。
各进口道各流向的机动车高峰小时Qmn及其最高15min流率换算的小时交通量，以及各进口道自行车高峰小时Qbmn和最高15min交通量的平均流率，如下表：
各进口道各流向的机动车高峰小时Qmn及其最高15min流率换算的小时交通量：
进口道
Qmn（pcu/h）
大车率（%）
qdnm（pcu/h）
东进口
直行
451
5.43
508
左转
487
3.08
596
右转
303
7.59
388
总计
1241
1492
进口道
Qmn（pcu/h）
大车率（%）
qdnm（pcu/h）
西进口
直行
183
7
210
左转
207
1
256
右转
219
9
264
总计
609
732
进口道
Qmn（pcu/h）
大车率（%）
qdnm（pcu/h）
南进口
直行
1130
9.38
1373
左转
260
5.38
289
右转
313
2.24
376
总计
1703
2038
进口道
Qmn（pcu/h）
大车率（%）
qdnm（pcu/h）
北进口
直行
1458
14.9
1828
左转
196
8.2
222
右转
179
0.8
182
总计
1833
2232
自行车交通量和最高15min交通量的平均流率，如下表：
进口道
Qbmn（辆/h）
平均流率（辆/min）
进口道
Qbmn（辆/h）
平均流率（辆/min）
西进口
1425.43
28.95
北进口
1308.35
25.21
东进口
1734.05
35.30
南进口
2922.62
60.01
1.5交叉口现状的延误
由调查的交叉口17:
00至18:
00高峰小时中间隔15s的延误时间，得到各进口道的延误时间表格如下：
平峰小时
东进口
西进口
南进口
北进口
总停驶车辆数
1577
300
2237
933
总延误
23655
4500
33555
13995
每一停驶车辆的平均延误
81
29.4
38.7
43.6
交叉口引道每辆车的平均延误
57.8
21.4
29
30.2
34.6
高峰小时
东进口
西进口
南进口
北进口
总停驶车辆数
1277
323
1743
1484
总延误
19155
4845
26145
22260
每一停驶车辆的平均延误
82.9
29
39.3
58.7
交叉口引道每辆车的平均延误
53.8
22.6
32.8
52.4
40.4
根据相关资料，我们从上面的数据中可以看到在平峰小时我们的交叉口的行车延误是34.6，服务水平是E;在高峰小时我们的交叉口的延误是40.4,服务水平在D。
配时不能适应交通需求；由此我们可以看出在平峰时期我们交叉口的延误大，道路通行能力低于实际交通量，出行排队现象，所以我们需要对其进行优化方案设计。
1.6问题分析
1）路口畸形,交叉口非直角交叉，行车轨迹不明确
2）路口过大,行人过街时间久
3）马路占道经营,乱停车现象较多
4）路口处治安亭的设置影响南进口通行
5）路口处有非法的销售摊点占用道路
6）行人和非机动车，非机动车和非机动车混行严重
7）市场出口设置位置不合理，影响东进口右转车辆通行
优化方案：
通过对路口进行渠化来改变路口的问题。
1.7解决问题
1、设置各进口道的导流岛以及提前东进口和西进口的斑马线不仅可以改变路口畸形问题还可以规范车辆及行人的形式轨迹。
2、南北进口道设置交通岛。
交通岛可以用作行人过街安全岛，为在一个行人过街相位中未能及时通过交叉口的行人提供一个不受车流影响的停候安全区域，以实现二次过街。
3、让交警出面解决占道经营的问题，禁止在非机动车道上占道经营，违者必究。
4、通过交通岛的合理渠化设置，可以减少车流交叉角度，降低冲突车流的角度。
这样既能提高交叉与合流的顺适性，又能提高交叉口的安全性，不但可以缩短交叉时间和交叉距离，而且变与交叉穿行速度的判断，减少交通事故发生概率。
2渠化设计与信号配时
2.1第一次试算
2.1.1车道方案
第一次试算保持交叉口原有的车道方案，各进口车道功能如图：
2.1.2相位方案
第一次试算保持交叉口原有的相位方案，即四相位：
（1）东西向双向直行；
（2）东西向双向左转专用相位；（3）南北向双向直行；（4）南北向双向左转专用相位。
如下图：
第一相位
东西直行
第二相位
东西左转
第三相位
南北直行
第四相位：
南北左转
2.1.3饱和流量校正系数表
按照有关公式计算饱和流量校正系数，如附表1饱和流量校正系数表。
2.1.4饱和流量与通行能力计算表
按照有关公式计算饱和流量与通行能力，如附表2饱和流量与通行能力计算表。
2.1.5交通信号配时设计计算表
按照有关公式计算通信号配时设计，如附表3交通信号配时设计计算表。
由表可知，东西向直行相位的最大流量比为y1=0.215，东西向左转相位的最大流量比为y2=0.198，南北向直行相位的最大流量比为y3=0.429，南北向左转相位的最大流量比为y4=0.194，所以各相位关键设计车流量比总和为Y=1.036，出现大于0.9的情况，说明进口车道还太少，通行能力无法满足实际流量的需求，需要重新设计。
附表2饱和流量与通行能力计算表
附表3交通信号配时设计计算表
2.2第二次试算
2.2.1车道方案
北
因第一次试算中总流量比大于0.9，故第二次试算增加进口车道并重新划分车道功能以减小总流量比：
东进口保持不变，西进口直右车道改为右转，但无专门的右转相位，南进口增加一条左转车道，北进口增加一条直行车道，见下图：
南
东
西
2.2.2相位方案
第二次试算仍定相位为四相位（同第一次试算）。
2.2.3饱和流量校正系数表
按照有关公式计算饱和流量校正系数，如附表4饱和流量校正系数表。
2.2.4饱和流量与通行能力计算表
公式如下：
Sf=Sbi*f（Fi）
其中f为各类进口道各类校正系数，按照有关公式计算，计算饱和流量与通行能力结果详见附表5饱和流量与通行能力计算表。
2.2.5交通信号配时设计计算表
按照有关公式计算通信号配时设计，如附表6交通信号配时设计计算表。
由表可知，东西向直行相位的最大流量比为y1=0.163，东西向左转相位的最大流量比为y2=0.198，南北向直行相位的最大流量比为y3=0.322，南北向左转相位的最大流量比为y4=0.154，所以各相位关键设计车流量比总和为Y=0.837，没有出现大于0.9的情况，说明通行能力可以满足实际流量的需求，可以进行下一步设计。
2.2.6总损失时间
计算黄灯信号合理时长，计算公式如下：
A=t+v85/（2a+19.6）由于缺少85%车速的实测数据，故取采用车速限制值50km/h计算，车辆制动减速度取3m/s，则各个相位的黄灯信号时长为：
A1,2,3,4=1+50/[36*（2*3+19.6）]=1.05s
为计时方便，对黄灯时长取整，A1,2,3,4=2s。
在本次设计中不设置全红时间，故总损失时长如下。
计算总损失时长，计算公式如下：
L=∑（Ls+I-A）
则L=4*2=8s
2.2.7最佳周期时长
最佳周期时长按下式计算：
Co=（1.5L+5）/（1—Y）
则最佳周期时长为：
Co=（1.5*8+5）/（1-0.837）=105s
附表4饱和流量校正系数表
附表5饱和流量与通行能力计算表
附表6交通信号配时设计计算表
2.3第三次试算
按最短绿灯时间要求，将周期时长定为155s，保持第二次试算中的设计方案，并按前述有关公式计算。
2.3.1饱和流量与通行能力计算
计算的有关公式：
λj=gej/Co
CAPi=Si*λi
x=qi/CAP
计算结果详见附附表7饱和流量与通行能力计算表。
2.3.2交通信号配时设计计算
按最短绿灯时间要求，将周期时长定为155s，计算结果见附表8交通信号配时设计计算表
从计算结果看，重新设计的周期时长使得各向的绿灯时间能够满足行人过街所需的最短时间，可进行下一步计算。
2.3.3延误及服务水平估算
延误须对交叉口各进口道分别估算各车道的每车平均信控延误；进口道每车平均延误三进口道中各车道延误之加权平均值；整个交叉口的每车平均延误是各进口道延误之加权平均值。
即：
d=d1+d2+d3。
对于设计交叉口，因要满足设计服务水平的要求，不应出现在分析期初留有初始排队的情况，即不应出现有初始排队附加延误，则设计交叉口时各车道延误用式d=d1+d2估算。
计算结果详见附表9延误及服务水平估算表。
从计算结果可知，第三次试算的交叉口延误为55.3s/pcu，服务水平为D级，部分车需要二次排队，对于治理交叉口可以接受。
附表7饱和流量与通行能力计算表计算表
附表8交通信号配时设计计算表
附表9延误及服务水平估算表
3方案确定，完成信号配时设计
方案确定：
将第三次试算的结果作为该交叉口进口道的渠化与配时设计方案。
3.1渠化后的交叉口
如图：
3.2相位图
总周期为155s,四个相位分别如下：
3.3延误与服务水平
交叉口总延误为55.3s，属于D级服务水平。
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