道路交叉口设计问题研究(1)

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1、交叉路口的交通设计问题研究摘要本文对对城市的交叉路口交通设计问题做了模型研究。首先，在单一车道的情况下，用微分方程建立了交通能力与红绿灯周期的关系以及车流量之间的关系，并结合交通路口设计的要求设计了双车道两种交通模型，并做了详细的比较，发现每次单出口放行的更具有优势。再对双向四车道进行分析，计算其交通能力关键字微分方程停车线法交织理论排队论161.问题重述在城市道路中，由于道路的纵横交错二形成很多的交叉口，交叉口是道路的咽喉，相交的各种车辆和行人都要在交叉口处集中通过，由于车辆对车辆行人对车辆，特别是机动车与非机动车之间的干

2、扰，易给交叉口的交通带来影响。同时车辆在经过交叉口是，易受到交通灯的影响，而耽误时间。由此必须正确的设计交叉口并合理的组织交通，在保证通行能力的情况下，使得耽误时间减少。而通常的路口还可以设计为转盘的形式，这里的路况主要的决定因数有车道宽度，车流量等等。如何根据这些因数的不同来决定选择修建哪种方式的交叉路口，是本文探讨的问题。问题一：考虑现实生活中比较常见的四叉路口为例，根据路况设计恰当的运行方式，即是选择转盘还是设计交通灯，分析比较以上两种模式各适用于哪种路况（路况包含的因素有：路宽（车道的多少）、车流量等等）。指出在何种

3、路况下用用模式1，何种路况下用模式2较好。补充说明：（1）实例：下沙的一号路与六号路的交叉口是个4叉口，设计为转盘。而三号路与六号路的交叉口这个4叉口设计为红绿灯。学源街与23号路的交界口为五叉口，设计为红绿灯。（2）比较模式1、2时要注意的是，在每种模式下，如何最快的通过还有个合理的安排问题，如模式1，红绿灯的情况下，杭州与国内的一些城市都安排左转的待驶线，至少交警认为这样可以让车辆通过更快。模式2，转盘的情况下，通过一些特殊的驶入与驶出规定可以加大通过流量。问题二：考虑一般的情况，即交叉路口不一定是四叉路口，可以是三叉、

4、五叉、…..,现实中有12叉的路口（凯旋门就是一例），分析问题1比较哪种模式更好。16161.问题假设（及其和理性分析）2.1假设不存在交通违章造成的拥堵而形成滞留的情况以及天气等的影响，在这里是正常情况下的通行能力的计算与比较。2.2假设环形的四叉路口的车道数目均相等。为了比较的方便，我们可以不考虑四叉路口车道数不相等的情况，因为环形情况下，它的整个圆环的通车能力是每个路口的通车能力的总值，我们假设每条车道上的通车量是相同的。2.3假设每条公路的车载能力是相同的，即或者全部是柏油路或者全部是沙石路。这样可以消除路构成情况给

5、比较结果。2.4假设道路宽度均相同，不会因为车型大小而设计的不同。2.5平面交叉口的通行能力为通过该交叉路口的所有相交车流的最大交通量。161.符号说明——信号周期内绿灯时间（s）——绿灯亮后，第一辆车启动并通过停车线时间（s），可采用2.3s——直行或直右行车辆连续通过停车线的平均间隔时间（s）——修正系数，根据车辆通行的不均匀性及非机动车、行人以及农用拖拉机对汽车的干扰晨读，公路取1.0-0.7，城市取0.9-0.86——信号周期（s）,=(绿灯时间+黄灯时间)2；——直右车道中右转车所占比重——分别为左、右转车占本断面

6、进口道车辆的比例——分别为一条直行、右行、左行车道的通车能力——分别为一条直左车道的通行能力——为一条直左右车道的通车能力——本断面直行车道的总通行能力——本面各种直行车道数——本面进口车道通行能力——对面进口车道左转车辆数——不影响本断面各种直行车道通行能力的对面车道左转车数——交织车道的理论通行能力——车辆交织一次所需要的交织时间161.问题分析1.1交叉口设计背景理解交叉口型式的选择和改建，涉及的因素较多，如交叉口现状、交通量及交通组成、四周建筑物、退路用地等，应根据具体情况作具体分析，作出不同设计方案加以比较，择优取

7、用。选探和改建交又口的型式，应有利于减少或消除冲突点以及提高交叉口的通行能力。在一般倍况下，交叉口型式的选择和改建，应遵循下列原则：1．设计应该以安全和效率为目标,坚持“安全第一，兼顾效率”的原则，这是交通规划时应该遵循的目标。2．交叉口形式尽量简单，尽量使相邻交叉口之间的道路直通。3．对于斜交的应该改为正交或者接近90度。4．对于主流交通，其道路路线其道路路线尽量顺直，任一侧不宜有两条以上路段交汇。5．对于畸形多条道路（）的交叉应尽量避免，或者简化。1.2设计红绿灯的四叉路口分析　　对设计红绿灯的四叉路口，为了便于分类，我

8、们从车道数目来分析，通过分析不同车道数在相同车流量下如何安排红绿灯时间才能让车辆尽快通过，这样使得单位时间内通过叉路口的车辆总数达到最大；而各向车流量由于难以统计，但是可以从红绿灯时间的安排上得到反映。具体来说，就是单个方向的红绿灯的时间长度反映了朝这个方向的车辆数的多少。比如，若进口处左