城市區(qū)域交通組織優(yōu)化畢業(yè)論文

1、<p>　　二 〇 一 二 年 六 月</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　城市區(qū)域交通是城市經濟和生活的重要組成部分，它覆蓋到城市的各個地方，連接著城市生活的各個領域，是衡量一個城市發(fā)展和進步的重要標志。最近這些年，隨著城市人口的增長、城區(qū)空間的擴展以及機動車數(shù)量的增加，城區(qū)交通面臨著越來越大的壓力，部分路段、交叉路口以及高峰時段

2、車流混亂及擁堵現(xiàn)象日益明顯，造成了人們的生活和出行的不便。</p><p>　　本文研究的內容是以呼和浩特市新城區(qū)的交通現(xiàn)狀為實例，通過實地數(shù)據(jù)調查和查閱相關文獻進行的。通過交通調查、問題分析和路段改造等方法的基礎上，結合呼和浩特市新城區(qū)的交通現(xiàn)狀，運用交通工程學和交通管理與控制的相關理論知識，對呼和浩特市新城區(qū)進行區(qū)域交通組織優(yōu)化。對于一些重點路段和交叉口，根據(jù)實地調查的情況從道路改造、信號配時、單行線等方面進

3、行優(yōu)化，從而改善新城區(qū)的一些交通問題。</p><p>　　關鍵詞：交通組織；區(qū)域交通；優(yōu)化；城市交通</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Urban area traffic is the city economy and an important part of life, it covers to a

4、ll parts of the city, link to the city life in all areas, is the measure of a city development and progress of the important symbol. Recent years, urban population growth, the expansion of the urban space and increase in

5、 vehicles, urban traffic is facing more and more pressure, some sections, the intersection and peak time congestion and traffic chaos is more and more obvious, caused the people's life and travel </p><p>

6、;　　In this paper the research content is the new traffic situation of hohhot city as an example, through field investigation data and access relevant literature. Through the traffic investigation, problem analysis and ro

7、ad reconstruction based on the method, combining with the new traffic situation of Hohhot, using the traffic engineering and traffic management and control the related theory of knowledge, to hohhot regional traffic orga

8、nization new optimization. For some key sections and intersecti</p><p>　　Keywords: traffic organization; Area traffic; Optimization; Urban traffic</p><p><b>　　目 錄</b></p><

9、;p>　　引言 ……………………………………………………………………………………… 1</p><p>　　第一章 交通組織優(yōu)化的相關理論和公式 …………………………………………… 2</p><p>　　1.1 交通的分類和作用 ……………………………………………………………… 2</p><p>　　1.1.1 交通的分類 ………………………………………

10、……………………… 2</p><p>　　1.1.2 交通的作用 ……………………………………………………………… 3</p><p>　　1.2 交通規(guī)劃的定義和前提 ………………………………………………………… 3</p><p>　　1.2.1 交通規(guī)劃的定義 ………………………………………………………… 3</p><p>　　1.

11、2.2 交通規(guī)劃的前提 ………………………………………………………… 3</p><p>　　1.3 交通組織優(yōu)化的概念、思路和原則 …………………………………………… 3</p><p>　　1.3.1 交通組織優(yōu)化的概念 …………………………………………………… 3</p><p>　　1.3.2 交通組織優(yōu)化的思路 …………………………………………………… 3

12、</p><p>　　1.3.3 交通組織優(yōu)化的原則 …………………………………………………… 4</p><p>　　1.4 交通流基本參數(shù)特性 …………………………………………………………… 4</p><p>　　1.4.1 交通流特性 ……………………………………………………………… 4</p><p>　　1.4.2 離散型分布 …

13、…………………………………………………………… 6</p><p>　　1.5 道路通行能力分析 ……………………………………………………………… 7</p><p>　　1.5.1 城市道路基本通行能力 ………………………………………………… 7</p><p>　　1.5.2 城市道路可能通行能力 ………………………………………………… 9</p>

14、<p>　　1.5.3 設計通行能力 …………………………………………………………… 9</p><p>　　1.6 機動車通行能力和延誤的計算方法 ………………………………………… 10</p><p>　　1.6.1 機動車通行能力的計算方法 ………………………………………… 10</p><p>　　1.6.2 延誤的計算方法 ……………………

15、………………………………… 11</p><p>　　1.7 服務水平概述 ………………………………………………………………… 12</p><p>　　1.8 信號配時參數(shù)計算 …………………………………………………………… 14</p><p>　　第二章 宏觀交通組織優(yōu)化 ………………………………………………………… 16</p>&l

16、t;p>　　2.1 宏觀交通組織優(yōu)化的特性 …………………………………………………… 16</p><p>　　2.2 宏觀交通組織優(yōu)化的措施 …………………………………………………… 16</p><p>　　2.3 宏觀交通組織優(yōu)化方案設計思路 …………………………………………… 16</p><p>　　2.3.1 道路可接受服務水平的應用 ……

17、…………………………………… 16</p><p>　　2.3.2 交通組織措施優(yōu)選思路 ……………………………………………… 17</p><p>　　2.4 宏觀交通組織優(yōu)化設計流程 ………………………………………………… 17</p><p>　　第三章 微觀交通組織優(yōu)化 ………………………………………………………… 19</p><

18、;p>　　3.1 微觀交通組織的理念 ………………………………………………………… 19</p><p>　　3.2 微觀交通組織優(yōu)化的措施 …………………………………………………… 19</p><p>　　3.3 路口放行方法的優(yōu)化 ………………………………………………………… 19</p><p>　　3.4 平面交叉口的渠化 ………………………

19、…………………………………… 20</p><p>　　第四章 區(qū)域交通組織優(yōu)化 ………………………………………………………… 21</p><p>　　4.1 區(qū)域交通與微觀交通的區(qū)別 ………………………………………………… 21</p><p>　　4.2 區(qū)域交通組織的規(guī)律 ………………………………………………………… 21</p>&l

20、t;p>　　4.3 區(qū)域交通組織優(yōu)化的措施 …………………………………………………… 21</p><p>　　4.4 區(qū)域交通組織優(yōu)化思路 ……………………………………………………… 21</p><p>　　第五章 呼市新城區(qū)交通組織優(yōu)化 ………………………………………………… 23</p><p>　　5.1 呼和浩特市交通的發(fā)展現(xiàn)狀 …………

21、……………………………………… 23</p><p>　　5.2 呼和浩特市新城區(qū)概況 ……………………………………………………… 23</p><p>　　5.3 呼市新城區(qū)交通問題分析 …………………………………………………… 24</p><p>　　5.4 呼市新城區(qū)內交通調查 ……………………………………………………… 24</p>&

22、lt;p>　　5.4.1 路口交通現(xiàn)狀調查 …………………………………………………… 24</p><p>　　5.4.2 路口控制現(xiàn)狀調查 …………………………………………………… 26</p><p>　　5.4.3 現(xiàn)狀服務水平 ………………………………………………………… 27</p><p>　　5.5 交叉口擁堵的問題分析 ……………………

23、………………………………… 33</p><p>　　5.6 交叉口優(yōu)化設計及評價 ……………………………………………………… 34</p><p>　　5.6.1 交叉口的交通組織設計 ……………………………………………… 34</p><p>　　5.6.2 信號控制優(yōu)化設計 …………………………………………………… 34</p><p

24、>　　5.6.3 方案評價 ……………………………………………………………… 36</p><p>　　5.7 新城區(qū)交通系統(tǒng)優(yōu)化建議 …………………………………………………… 42</p><p>　　5.7.1 新城區(qū)火車站的優(yōu)化 ………………………………………………… 42</p><p>　　5.7.2 城市道路網(wǎng)絡優(yōu)化及措施 ……………………

25、……………………… 44</p><p>　　結論 …………………………………………………………………………………… 48</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………………………………… 49</p><p>　　謝辭 …………………………………………………………………………………… 50</p><p>&

26、lt;b>　　引 言</b></p><p>　　自從改革開放以來，尤其是最近十幾年，伴隨著我國經濟的飛速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高、道路和交通設施建設的不斷發(fā)展、汽車和駕駛人員數(shù)量的不斷增大，尤其是私家車越來越普及，使得城市的交通壓力越來越大。交通是城市社會經濟活動的重要連接部分，它對城市的發(fā)展、經濟的增長和社會的進步起著重要的作用。</p><p>　　作為內蒙古

27、地區(qū)首府的呼和浩特市，近幾年來，隨著經濟的迅猛發(fā)展，人口的較快增長，也普遍存在著連續(xù)紅燈，道路擁堵的問題。造成這種問題發(fā)生的因素很多，例如：城市規(guī)模的擴大，城市布局的變動，人口遷移，交通設施的大規(guī)模建設和馬路上越來越多的汽車等問題。這些問題都給城市交通系統(tǒng)的發(fā)展帶來了極大地阻礙，同時也對城市居民的出行和安全造成了一定的影響。因此，本論文研究的主要目的是根據(jù)實地調查的數(shù)據(jù)和相關資料的基礎上，結合交通組織管理和交通規(guī)劃原理等所學的知識對呼和

28、浩特市新城區(qū)的交通組織進行優(yōu)化[1]。</p><p>　　本次論文研究的目的是根據(jù)呼和浩特市新城區(qū)的交通的特點和狀況，利用交通工程學設計規(guī)劃出最優(yōu)的交通網(wǎng)絡、交通組織形式，為呼和浩特市新城區(qū)交通現(xiàn)狀存在的問題提供一個可行的參考方案，同時為區(qū)域內的行人和車輛提供方便、安全、快捷的交通環(huán)境[2]。</p><p>　　本論文是針對呼和浩特市新城區(qū)交通組織優(yōu)化的研究，通過對相關實例的分析和改善

29、來緩解該區(qū)域內交通擁堵的問題，從而提高該區(qū)域內的交通服務水平，為城市的發(fā)展和人們的出行提供了安全、快捷、便利的交通環(huán)境。</p><p>　　本文針對呼和浩特市新城區(qū)的交通現(xiàn)狀，為了進一步改善區(qū)域交通的合理布局，促進該區(qū)域內交通與經濟的協(xié)同發(fā)展，滿足人們的出行需求，對以下幾點進行研究：</p><p>　　一、提出研究的背景、目的、意義和內容。</p><p>　　

30、二、介紹了一些跟交通組織優(yōu)化有關的理論知識和公式。 </p><p>　　三、總結分析了宏觀交通組織的特性，設計思路和措施。</p><p>　　四、闡述了一些微觀交通組織的理念和措施。</p><p>　　五、總結了一些區(qū)域交通組織的規(guī)律，措施和優(yōu)化思路。</p><p>　　六、結合以上理論著重分析并改善呼市新城區(qū)土地利用和交通現(xiàn)狀，包括

31、道路現(xiàn)狀、車流量、道路擁堵情況和路段及其它主要問題。</p><p><b>　　七、結論。</b></p><p>　　第一章 交通組織優(yōu)化的相關理論和公式</p><p>　　1.1交通的分類和作用</p><p>　　1.1.1交通的分類</p><p>　　1.1.2交通的作用</p

32、><p>　　交通的作用主要有以下兩點：</p><p>　?。?）交通的經濟作用。這句話很好的詮釋了交通對于經濟發(fā)展的重要作用。因為良好的交通狀況帶來了機動化程度的增長，從而節(jié)約了運輸時間、降低了運費、降低了產品的成本、促進了物資的流通、帶動了地區(qū)間的交流等[3]。</p><p>　?。?）交通的社會作用。交通的發(fā)展可以拉近各個地方的聯(lián)系，打破距離的隔閡，促進社會的

33、進步與發(fā)展。</p><p>　　1.2交通規(guī)劃的定義和前提</p><p>　　1.2.1交通規(guī)劃的定義</p><p>　　交通規(guī)劃是有計劃的引導交通的一系列運動，即規(guī)劃者如何提示各種目標，又如何將提示的目標付諸實施的方法[3]。</p><p>　　1.2.2交通規(guī)劃的前提</p><p>　　（1）規(guī)劃主體的存

34、在；</p><p>　?。?）對規(guī)劃對象的期望狀態(tài)，方向、認識的一致性；</p><p>　　（3）規(guī)劃主體可以在某種程度上左右規(guī)劃對象的可能性；</p><p>　?。?）在特定時點，對規(guī)劃的必要性的認識；</p><p>　?。?）規(guī)劃作業(yè)投入的資源（時間、人力、資金、信息等）的存在，即作業(yè)本身的可能性[3]。</p>&

35、lt;p>　　1.3交通組織優(yōu)化的概念、思路和原則</p><p>　　1.3.1交通組織優(yōu)化的概念</p><p>　　交通組織優(yōu)化是指在有限的道路空間上，綜合運用交通工程規(guī)劃、交通限制和管理等措施，科學合理地分時、分路、分車種、分流向使用道路，使道路交通始終處于有序、高效運行狀態(tài)[4]。</p><p>　　根據(jù)組織優(yōu)化的層次不同，可以劃分為宏觀交通組織優(yōu)

36、化、區(qū)域交通組織優(yōu)化和微觀交通組織優(yōu)化三個層次；根據(jù)組織優(yōu)化的方式不同，可以區(qū)分為道路通行時空資源的分配優(yōu)化與交通流的管制與誘導優(yōu)化兩類[4]。</p><p>　　1.3.2交通組織優(yōu)化的思路</p><p>　　交通組織優(yōu)化的核心思路是分解矛盾、消除矛盾。對于宏觀交通組織，主要考慮在時間上削峰填谷，在空間上要控密補稀，體現(xiàn)出矛盾分散、時空均分的原則；對于微觀交通組組織優(yōu)化，考慮信號配時

37、的分秒必爭、車道渠化的寸土必奪，體現(xiàn)出在沖突分離基礎上充分利用空閑時間和空閑面積。對于道路通行時空資源的分配優(yōu)化，重點解決通行能力和路權分配問題，為動態(tài)流量調控和組織奠定基礎；而交通流的管制與誘導優(yōu)化，重點需要解決路網(wǎng)負荷均分問題，防止交通壓力過于集中造成擁堵[4]。</p><p>　　1.3.3交通組織優(yōu)化的原則</p><p>　?。?）優(yōu)化考慮宏觀交通組織優(yōu)化的原則</p&g

38、t;<p>　　從土地利用、道路網(wǎng)絡規(guī)劃、交通模式結構的選用等宏觀方面優(yōu)化城市交通系統(tǒng)。</p><p>　?。?）道路交通分離原則</p><p>　　對混合道路交通實行各從其類、各行其道的時間上與空間上的調整控制。</p><p>　?。?）道路交通流量均分的原則</p><p>　　對分布具有明顯時間性、方向性、區(qū)域性和形

39、態(tài)差異較大的道路交通流量實行時間和空間上的調整和疏導[4]。</p><p>　　（4）道路交通連續(xù)的原則</p><p>　　對交通系統(tǒng)中的交通方式、交通設施、交通路線彼此間實行合理和有機聯(lián)系不中斷。</p><p>　　（5）道路交通總量消減的原則</p><p>　　努力使道路上行駛的車輛、行走的行人數(shù)量減少，運行時間縮短，減少對道路通

40、行時空資源的占用。</p><p>　　（6）公共交通優(yōu)化通行的原則</p><p>　　在道路通行時空資源分配上，優(yōu)先秩序按照公交、步行、自行車、出租車、私人小汽車這樣的順序來排列，優(yōu)先從時間和空間上保障公共交通的行駛環(huán)境。</p><p>　　（7）排障導流的原則</p><p>　　排除道路和路面上的各種障礙，疏導交通流，使之暢通無阻。

41、</p><p>　　1.4交通流基本參數(shù)特性 </p><p>　　1.4.1交通流特性</p><p>　　交通量Q、行車速度Vs、車流密度K是表征交通流特性的三個基本參數(shù)。</p><p>　　此三個參數(shù)之間的基本關系為：</p><p>　　Q=VsK (1-1)</p><p>　　式

42、中：Q——平均流量（輛/h）；</p><p>　　Vs——空間平均車速（km/h）；</p><p>　　K——平均車流密度（輛/km）。</p><p>　　流量、密度、速度三者之間的關系式可以用三維空間中的圖像來表示，如圖（1-1）所示，為了便于分析，人們通常將這個三維空間曲線投影到二維空間中，如圖（1-2）所示。</p><p>　　

43、圖1-1 Q=V*K交通流模型曲線圖</p><p>　　圖1-2 Q-K、V-Q、V-K關系曲線</p><p>　　有上圖可知：道路通行能力最大的時候是在臨界車速（最佳車速）Vm時；車流密度越小，車輛行駛受到的影響也就越小，行車速度也就越快。當車流密度K小于最佳密度Km時，交通量Q隨著密度增加而增加。</p><p>　　1.4.2離散型分布</p>

44、<p>　　離散型分布主要有三種：泊松分布、二項分布、負二項分布。</p><p><b>　?。?）泊松分布</b></p><p><b>　　基本公式：</b></p><p>　　P（k）=（k=0,1,2，…）(1-2)</p><p>　　式中：P（k）——在計數(shù)間隔t內到

45、達k輛車的概率；</p><p>　　λ——單位時間的平均到達率或單位距離的平均到達率；</p><p>　　t——間隔時間或間隔距離；</p><p>　　e——自然對數(shù)的底，取值為2.71828。</p><p>　　令m=為在計數(shù)間隔t內平均到達的車輛數(shù)，則：</p><p>　　P（k）=(1-3)</p

46、><p><b>　　遞推公式：</b></p><p>　　P（0）=，P（k+1）=(1-4)</p><p>　　適用條件：車流密度不大，車輛間相互影響微弱，即車流是隨機的，這個時侯應用泊松分布能較好的效果。泊松分布的均值M和方差D均等于m。</p><p><b>　?。?）二項分布</b>&l

47、t;/p><p><b>　　基本公式：</b></p><p>　　P(k)= （k=0,1,2，…，n）(1-5)</p><p>　　式中：P(k)——在計數(shù)間隔t內到達k輛車的概率；</p><p><b>　　λ——平均到達率</b></p><p>　　t——每個計數(shù)

48、間隔持續(xù)的時間或距離；</p><p><b>　　n——正整數(shù)。</b></p><p>　　通常記p=，則可寫為：</p><p>　　P(k)=，（k=0,1,2，…，n）(1-6)</p><p>　　式中：0<p<1,n,p稱為分布參數(shù)，p、n可按下列關系式估算（n值計算結果取整）：P=，n==(1

49、-7)</p><p>　　其均值M=np，方差D=np（1-p）。</p><p><b>　　遞推公式：</b></p><p>　　P（0）=，P（k+1）=(1-8)</p><p>　　適用條件：車流比較擁擠、自由行駛機會不多的車流用二項分布比較好。由于二項分布的均值M大于方差D，當觀測數(shù)據(jù)表明小于1.0時二項

50、分布適用。</p><p><b>　?。?）負二項分布</b></p><p><b>　　基本公式：</b></p><p>　　P（k）= （k=0,1,2，…）(1-9)</p><p>　　式中p、為負二項分布參數(shù)。0<p<1，為正整數(shù)，其余符號意義同前。均值M=，方差D=，p

51、、可有下列關系式估算（值計算結果取整）：p=，=</p><p><b>　　遞推公式：</b></p><p><b>　　P（0）=，</b></p><p>　　P（k）= （k）(1-10)</p><p>　　適用條件：當?shù)竭_的車流波動性很大，所得數(shù)據(jù)就可能會具有較大的方差，此時應使用負二

52、項分布擬合觀測數(shù)據(jù)。當觀測數(shù)據(jù)大于1.0時，負二項分布適用。</p><p>　　1.5道路通行能力分析</p><p>　　1.5.1城市道路基本通行能力</p><p>　　一條車道的基本通行能力計算公式為：</p><p><b>　　或(1-11)</b></p><p>　　式中：——一

53、條車道的理論通行能力（）；</p><p>　　——飽和連續(xù)流的平均車頭時距（s）；</p><p>　　ν——行駛車速（）；</p><p>　　L——連續(xù)流的最小安全車頭間距（m）。</p><p>　　連續(xù)流條件下得最小安全車頭間距L，可采用下式計算：</p><p>　　L=+I(1-12)</p>

54、<p>　　式中：——停車時車輛的安全間距（m）；</p><p>　　——車輛的車身長度（m）；</p><p>　　——駕駛員在反應時間內車輛行駛的距離（m）；</p><p>　　v——行駛車速（）；</p><p>　　I——與車重、路面阻力系數(shù)、黏著系數(shù)及坡度有關的參數(shù)，根據(jù)有關研究，I可按表1-1取值。</p&

55、gt;<p>　　表 1-1 參數(shù)I與坡度的關系</p><p>　　在通常的城市道路設計范圍內（|坡度|），其I值近似為</p><p>　　0.054，取=2m，5m，則一條車道的理論通行能力如表1-2所示。</p><p>　　表1-2 按車頭間距計算的一條車道理論通行能力</p><p>　　我國對一條車道的理論通行能力

56、進行過專門研究?！冻鞘械缆吩O計規(guī)范》建議的一條車道理論通行能力（可能通行能力）如表1-3所示。</p><p>　　表1-3 一條車道理論通行能力</p><p>　　通過對城市道路飽和連續(xù)條件下的車頭時距進行觀測，觀測結果及計算的理論通行能力如表1-4所示（車速范圍15～60）。</p><p>　　表1-4 按車頭時距計算的理論通行能力</p>&

57、lt;p>　　由表1-2可知，通行能力起初隨著車速的增大而增大，但當車速增大到某一數(shù)值以后，通行能力反而減小。這是因為通行能力是與車速和縱向安全車頭間距有關，當車速超過某一數(shù)值后，縱向安全車頭間距的增長率要大，所以通行能力反而下降。</p><p>　　1.5.2城市道路可能通行能力</p><p>　　由于道路與交通條件一般不能完全處于理想狀態(tài)，各個路段的車速是隨著道路縱坡、彎道以

58、及車輛和行人的干擾程度不同而變化的，所以道路所能處理的實際交通流量將小于該值。可能通行能力實際上是指道路所能承擔的最大交通流量。</p><p><b>　　(1-13)</b></p><p>　　式中：——單向道路可能通行能力；</p><p>　　——自行車影響修正系數(shù)，機動車道與非機動車道有分隔帶，</p><p&g

59、t;　　=1.0；無分隔帶=0.8</p><p>　　——車道寬度影響修正系數(shù)。見表1-5；</p><p>　　——車道數(shù)修正系數(shù)，見表1-6；</p><p>　　——交叉口影響修正系數(shù)，視交叉口的控制方式、綠信比及交叉口間距而定。</p><p>　　表1-5 車道寬度b與影響系數(shù)η之間的關系</p><p>

60、　　表1-6 車道數(shù)修正系數(shù)采用值</p><p>　　1.5.3設計通行能力</p><p>　　若按可能通行能力設計，道路始終處于繁忙狀態(tài)，對道路的管理不利。因此用道路分類系數(shù)（表1-7）對可能通行能力加以修正，得到城市道路機動車道路段設計通行能力：</p><p><b>　?。ǎ?1-14)</b></p><p&g

61、t;　　表1-7機動車道的道路分類系數(shù)</p><p>　　1.6機動車通行能力和延誤的計算方法</p><p>　　1.6.1機動車通行能力的計算方法</p><p>　?。?）一條專用直行車道的設計通行能力計算公式</p><p>　　根據(jù)停車線法可以得到一條直行車道的設計通行能力。計算公式如下：</p><p>

62、<b>　　(1-15)</b></p><p>　　其中：—— 一條直行車道的設計通行能力（）；</p><p>　　—— 信號燈周期時間，一般取用60120s；</p><p>　　—— 每一個周期內的綠燈時間（s）；</p><p>　　—— 綠燈亮后，第一輛車起動、通過停車線的時間（s）,如無本地實例數(shù)據(jù)，可采用

63、2.3s； </p><p>　　—— 直行或右轉車輛通過停車線的平均時間（s）；如無調查數(shù)據(jù)，可參考表1-8.</p><p>　　——折減系數(shù),可用0.9。</p><p>　　表1-8 混合車隊的值</p><p>　　（2）進口設有專用左轉、右轉車道時的設計通行能力計算公式</p><p><b>　

64、　(1-16)</b></p><p>　　式中：——設有專用左轉與專用右轉車道時，本面進口道的設計通行能力（）；</p><p>　　——本面直行車道設計通行能力之和（）；</p><p>　　——分別為左、右轉車占進口道車輛的比例。</p><p>　　專用左轉車道的設計通行能力為：</p><p>&

65、lt;b>　　(1-17)</b></p><p>　　專用右轉車道的設計通行能力為：</p><p><b>　　(1-18)</b></p><p>　?。?）直右車道的通行能力</p><p><b>　　(1-19)</b></p><p>　　式中

66、：——一條直右車道的設計通行能力（）。</p><p>　?。?）進口設有專用左轉而無專用右轉車道的設計通行能力</p><p><b>　　(1-20)</b></p><p>　　式中：——本面進口道設計通行能力（）；</p><p>　　——本面直行車道設計通行能力之和（）；</p><p>

67、;　　——本面直右車道設計通行能力。</p><p>　　專用左轉車道的設計通行能力：</p><p><b>　　(1-21)</b></p><p>　　1.6.2延誤的計算方法</p><p>　　延誤須對交叉口各進口道分別估算各車道的每車平均信控延誤；進口道每車平均延誤是進口道中各車道延誤之加權平均值；整個交叉口

68、的每車平均延誤是各進口道延誤之加權平均值。</p><p>　　(1)各車道延誤可用下式估算：</p><p><b>　　(1-22)</b></p><p>　　式中：d——各車道每車平均信控延誤，；</p><p>　　——均勻延誤，即車輛均勻到達所產生的延誤，；</p><p>　　——隨

69、機附加延誤，即車輛隨機到達并引起超飽和周期所產生的附加延誤，；</p><p>　　——初始排隊附加延誤，即在延誤分析期初停有上一時段留下積余車輛的初始排隊使后續(xù)車輛經受的附加延誤，。</p><p>　　（2）設計交叉口時各車道延誤用下式估算：</p><p><b>　　(2-23)</b></p><p><

70、b>　　(2-24)</b></p><p><b>　　(2-25)</b></p><p>　　式中：——周期時長，s；</p><p>　　λ——所計算車道的綠信比； </p><p>　　x——所計算車道的飽和度；</p><p>　　CAP——所計算車道的通行能力（）；

71、</p><p>　　T——分析時段的持續(xù)時長，h，取0.25h；</p><p>　　e——單個交叉口信號控制類型校正系數(shù)，定時信號取e=0.5；感應信號e隨飽和度與綠燈延長時間而變，當綠燈延長時間為2~5s時，建議的平均e值如表1-9：</p><p>　　表1-9 平均e值表</p><p>　　由于右轉車不受信號燈控制，延誤主要是行人

72、過街引起，本文只研究信號控制引起的延誤，右轉車延誤暫不考慮。</p><p>　　1.7 服務水平概述</p><p>　　交通服務水平是指道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務程度或服務質量。目前服務水平大體按下列指標劃分：</p><p>　　1、飽和度λ為交叉口實際小時交通量v 與通行能力c 的比值, 即λ= v/c。它反映了交通的繁忙程

73、度,可定義為交叉口各機動車進口道的負荷系數(shù)加權值, 即</p><p><b>　　(1-26)</b></p><p>　　式中：λ——整個交叉口的飽和度；</p><p>　　n——交叉口機動車進口系數(shù)；</p><p>　　——第i機動車進口道的負荷系數(shù), 也即該進口道的飽和度；</p><p&

74、gt;　　——第i機動車進口道的交通量。此式取相應進口道的交通量為權。</p><p>　　2、速度比(E ) 以通過交叉口的機動車行駛速度S 與相應路段上(主要指上游路段) 的區(qū)間平均速度S 0 的比值表示, 即</p><p><b>　　(1-27)</b></p><p>　　速度比E 反映了交叉口交通暢通的程度。</p>

75、<p>　　3、紅燈平均阻車長度(L ) 即紅燈時間被阻排隊車輛平均數(shù)。其確定可按下述過程進行:</p><p>　　對于信號交叉口某進口道上紅燈時間L 輛被阻排隊車輛中的第j 輛車( j = 1, 2, ?L ) 來說, 從上一個綠燈相位結束到下一個綠燈相位開始, 并起動超過停車線所花費的時間B j 稱作“候駛時間”, 它的計算公式如下：</p><p><b>　

76、　(1-28)</b></p><p>　　式中：R ——紅燈時間；</p><p>　　f ——上一綠燈相位結束黃燈開始后, 第一輛被阻在黃燈時間內的被阻時間, 根據(jù)實測f 一般為2 秒左右；</p><p>　　——這一列被阻車隊中第j 輛車由起動到超過停車線所需的時間。</p><p>　　4、延誤（D），延誤包括司機的不舒

77、適感,受挫感,燃料消耗以及駕駛損失時間,它不僅反映了交叉口交通暢通與否,也反映了交叉口的服務經濟性。</p><p>　　5、交叉口條件考慮交叉口幾何組成、視距條件、進口道類型及寬度等來衡量交叉口條件的好壞。</p><p>　　6、管理水平考慮有無導流設施、交通警指揮、標志標線是否齊全清晰、公交車輛的站點離交叉口的遠近以及信號配時方案優(yōu)劣等。</p><p>　　

78、另外, 還應考慮乘客及駕駛員在交叉口處的感受、停車次數(shù)、交通噪聲、大氣污染等指標。</p><p>　　美國的信號交叉口服務水平標準如表1-10所示，而中國的信號交叉口服務水平標準如表1-11所示，《交通工程學》中的與服務水平的標準如表1-12《交通管理與控制》中的每車平均信控延誤與服務水平的標準如表1-13所示。</p><p>　　表1-10 美國信號交叉口服務水平</p>

79、<p>　　表1-11 中國信號交叉口服務水平</p><p>　　表1-12 路段、交叉口服務水平劃分</p><p>　　表1-13延誤—服務水平</p><p>　　1.8信號配時參數(shù)計算</p><p>　　最佳周期時長，一般在40s～ 180s。我國一般采用韋伯斯特信號配時優(yōu)化公式，得到信號最佳周期為： </p&

80、gt;<p><b>　　(1-29)</b></p><p>　　式中：——信號最佳周期（s）；</p><p>　　——每個周期的各相位總損失時間（s）其計算如下式：</p><p><b>　　(1-30)</b></p><p>　　式中：——起動損失時間，應實測，無實測數(shù)據(jù)可

81、取3s；</p><p>　　——綠燈間隔時間（s）；</p><p>　　——黃燈時長，可定為3s；</p><p><b>　　n——所設相位數(shù)；</b></p><p>　　——組成周期的全部信號相位的各個最大流量比之和；</p><p><b>　　(1-31)</b>

82、;</p><p>　　式中：——第i個相位的最大流量比，即</p><p><b>　　(1-32)</b></p><p>　　式中：——第i個實際到達流量；</p><p>　　——第i相位流向的飽和流量。</p><p>　　計算值大于0.9時，須重新確定渠化方案及信號相位方案，重新設計。

83、確定完最佳周期后，再計算總有效綠燈時間：</p><p><b>　　(1-33)</b></p><p>　　各相位有效綠燈時間由下式確定：</p><p><b>　　(1-34)</b></p><p>　　各相位實際顯示綠燈時間：</p><p><b>　

84、　(1-35)</b></p><p>　　第二章 宏觀交通組織優(yōu)化</p><p>　　2.1宏觀交通組織優(yōu)化的特性</p><p>　　宏觀交通組織是為了更加充分的發(fā)揮城市路網(wǎng)的綜合效益和能力，而利用交通工程技術和交通組織方法，系統(tǒng)和綜合分析對象區(qū)域內的道路交通、科學組織、控制交通流、平衡道路交通流等[5]。</p><p>

85、　　宏觀交通組織優(yōu)化跟區(qū)域交通組織優(yōu)化和微觀交通組織優(yōu)化有一定的區(qū)別，它主要有以下兩大特點：</p><p>　?。?）系統(tǒng)性特征。從道路交通體系的角度來看，并不是追求特定的交通方式的效率最大化，而是尋求由更多交通方式構成的整個交通體系的最高效率。</p><p>　?。?）區(qū)域性特征。為了從全局上把握整個的交通體系，專注一片區(qū)域即“面”的交通系統(tǒng)的運行效果而不是某個“點”的運行效果。&l

86、t;/p><p>　　2.2宏觀交通組織優(yōu)化的措施</p><p>　　宏觀交通組織優(yōu)化有以下三個常用措施：</p><p>　　（1）控制交通發(fā)生源</p><p>　　主要包括區(qū)域系統(tǒng)合理布局、人流系統(tǒng)結構調整以及物流系統(tǒng)結構調整。區(qū)域交通合理布局即對城市和地區(qū)的生產系統(tǒng)、生活系統(tǒng)及其總體系統(tǒng)實行合理布局；人流系統(tǒng)結構調整通過對城市中住宅區(qū)、

87、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、文化區(qū)等功能區(qū)合理調整，使得人流出行更方便，同時又能縮減交通量；物流系統(tǒng)結構調整即指理順物資供需關系，協(xié)調流通環(huán)節(jié)。</p><p>　?。?）改善交通服務方式</p><p>　　主要包括在客運交通系統(tǒng)中優(yōu)先發(fā)展公共交通，在大城市建立可提供高效服務的軌道交通服務系統(tǒng)；物流系統(tǒng)中發(fā)展專業(yè)性貨物運輸事業(yè)。</p><p>　?。?）將道路交通轉向廣義交

88、通</p><p>　　依靠更廣義上的交通，來轉移、降低道路上交通量的需求，主要發(fā)展方向有發(fā)展管道交通運輸，解決液體和氣體物資的運輸；廣泛應用信息技術，利用信息的溝通來降低交通出行的需求。</p><p>　　2.3宏觀交通組織優(yōu)化方案設計思路</p><p>　　2.3.1道路可接受服務水平的應用</p><p>　　從宏觀上，飽和度可以作

89、為道路服務水平的標準。因為各個地區(qū)的交通狀況不同，存在差異性和特殊性，所以本文總結了以下兩個方法：</p><p><b>　　（1）分區(qū)確定法</b></p><p>　　不同地區(qū)的城市發(fā)展對道路建設有不同的服務水平要求。如城市邊緣地區(qū)或城郊結合部可以將道路服務水平標準設置的低一些，而關系到城市發(fā)展和形象的重要區(qū)域，可以將道路服務水平標準設置的高一些。</p&

90、gt;<p>　　（2）結合交通需求政策確定法</p><p>　　當交通方式是促進城市發(fā)展時，提高它的服務水平。當?shù)陀诜账綐藴蕰r，采取各種交通組織措施和方法使之提高，保證出行便捷、快速、流暢的交通方式；對于不鼓勵和抑制的發(fā)展的交通方式，降低它的道路和交叉口的道路服務水平。</p><p>　　2.3.2交通組織措施優(yōu)選思路 </p><p>　　

91、交通組織措施的實施，通常都會使交通流的運行方式發(fā)生改變。宏觀交通組織會遇到工程性措施的問題，例如：土地、資金、技術等的影響。制定交通組織措施實施優(yōu)先次序的方案，并按此方案實施，能使交通組織措施實施的更加容易。</p><p>　　根據(jù)查閱的資料，總結出了下面幾個方面：</p><p>　?。?）優(yōu)化信號配時，提高交叉口的交通性能。</p><p>　?。?）調整車道

92、, 提高路段和交叉口的通行能力。</p><p>　　（3）禁止或限制車輛流向, 可以增加別的流向的通行能力。</p><p>　?。?）禁止或限制機動車種類, 通過犧牲部分被禁止或限制車種的通行權來滿足其他車種的通行需求。</p><p>　　2.4宏觀交通組織優(yōu)化設計流程</p><p>　　第三章 微觀交通組織優(yōu)化</p>

93、<p>　　3.1微觀交通組織的理念</p><p>　　微觀交通組織是研究一個“點”的交通組織。微觀交通組織包括路口交通組織、路段交通組織和路口路段一體化交通組織。在整個交通組織優(yōu)化的研究中，微觀交通組織起占到了很大的比重。</p><p>　　微觀交通組織優(yōu)化的內容有：路口放行方法的優(yōu)化、平面交叉路口的渠化、路口信號控制等。</p><p>　　3.

94、2微觀交通組織優(yōu)化的措施</p><p>　　微觀交通組織優(yōu)化有以下兩個常用措施：</p><p>　?。?） 平面交叉口交通組織優(yōu)化</p><p>　　對于平面交叉口可以考慮設置路口導向車道、組織左轉車輛行駛、渠化平交路口車行道、信號控制等。</p><p>　?。?）路段交通組織優(yōu)化</p><p>　　路段交通

95、組織即對同一條道路分布的不同方式、不同形態(tài)、不同流向的交通流，通行資源與交通流相結合、道路交通與交通環(huán)境相結合、局部交通與整體路網(wǎng)相結合的優(yōu)化組織。主要通過路段交通流系統(tǒng)組織使得各交通流各行其道，通行順暢。 </p><p>　　3.3路口放行方法的優(yōu)化</p><p>　　路口放行方法的優(yōu)化，就是交叉口機動車與非機動車放行方法的組合。</p><p>　　路口放行

96、主要有以下幾點原則:</p><p><b>　?。?）減少沖突點；</b></p><p>　?。?）控制相對速度；</p><p>　?。?）重交通車流和公共交通優(yōu)先；</p><p>　?。?）分離沖突點和減小沖突點；</p><p>　?。?）選取最佳周期，提高綠燈利用率。</p&g

97、t;<p>　　路口放行方法主要有以下幾點方法:</p><p>　　（1）時間分離放行法</p><p>　　時間分離放行法是在信號周期時間內用一個專有相位放行行人和非機動車。在這個相位中，非機動車和行人信號燈全為綠燈，機動車信號燈全為紅燈[6]。</p><p>　　（2）空間分離放行法</p><p>　　當非機動車與機動

98、車共用一個相位，并且只設機動車信號燈和行人信號燈時，是空間分離放行法。這種放行方法使不同交通流在一起放行，減小了沖突點，改善了路口內的秩序，提高了通行能力[6]。</p><p>　　（3）時空分離放行法</p><p>　　時空分離放行法是在路口中間設置了一塊非機動車禁駛區(qū)，減少了左轉彎非機動車對直行機動車的影響。</p><p>　　3.4平面交叉路口的渠化&l

99、t;/p><p>　　平面交叉口的渠化可以減小沖突范圍，提高通行能力。平面交叉路口的渠化需要注意以下幾方面問題：</p><p>　?。?）相同信號相位時，車道的出口數(shù)不能小于進口道數(shù)；</p><p>　　（2）充分利用交叉口的空間，減小沖突點；</p><p>　?。?）機動車和非機動車隔離開，減小相互間的阻力；</p><

100、;p>　?。?）盡最大可能增加機動車道，提高路段通行能力。</p><p>　　第四章 區(qū)域交通組織優(yōu)化</p><p>　　4.1區(qū)域交通與微觀交通的區(qū)別</p><p>　　區(qū)域交通組織與微觀交通組織不同的地方在于，區(qū)域交通組織是解決一定范圍內的交通問題，重在用空間上的微觀調整和時間流量上的少補多減的方法，來改善區(qū)域內部的交通問題，運用空間流量上的控密補稀

101、來緩解區(qū)域外部的交通負荷問題。</p><p>　　4.2區(qū)域交通組織的規(guī)律</p><p>　　區(qū)域交通擁堵產生的原因有很多，例如以下幾點：</p><p>　?。?）因為區(qū)域內超限度開發(fā)而引發(fā)的交通擁堵；</p><p>　?。?）因為區(qū)域內某些擁堵點造成的大面積區(qū)域性擁堵；</p><p>　?。?）因為區(qū)域內路

102、網(wǎng)分布不均或不合理造成的擁堵；</p><p>　?。?）因為區(qū)域內交通管理不完善造成的擁堵。</p><p>　　以上這些問題都需要通過區(qū)域交通組織優(yōu)化來解決。造成區(qū)域內交通壓力分布不均勻的原因有很多，但主要是因為通行能力和路網(wǎng)結構設計的不合理。而區(qū)域內交通壓力分布的不合理，是區(qū)域內交通擁堵的主要原因。調整交通組織，調整交通流量和控制交通需求，這三個方面都可以緩解擁堵問題。很多城市都在使

103、用單行路、路口流量禁限、車輛單雙號等方式進行區(qū)域交通組織優(yōu)化[6]。</p><p>　　4.3區(qū)域交通組織優(yōu)化的措施</p><p>　　區(qū)域交通組織優(yōu)化有以下兩個常用措施：</p><p><b>　?。?）分離交通流</b></p><p>　　包括按照交通流類別分離、利用隔離設施對不同交通方式進行分離、按專用通行

104、帶進行交通分離。</p><p>　?。?）合理分配交通流</p><p>　　在時間上對交通流錯時削峰，即在城市區(qū)域范圍內實行錯時上下班制、彈性工作制、輪流休息制；在空間上對交通流量進行調節(jié)，實行單行線、可變車道、禁止左轉等。</p><p>　　4.4 區(qū)域交通組織優(yōu)化思路</p><p>　　區(qū)域交通組織優(yōu)化就是為了改善道路的擁堵問題，

105、所以按照這個思路總結了以下幾點：</p><p>　?。?）采取合理的交通組織優(yōu)化評價指標及評價方法；</p><p>　?。?）進行實地數(shù)據(jù)調查；</p><p>　?。?）根據(jù)調查的數(shù)據(jù)，確定區(qū)域交通組織優(yōu)化方案。</p><p>　　（4）進行區(qū)域交通組織方案評價</p><p>　　第五章 呼市新城區(qū)交通組織優(yōu)

106、化</p><p>　　5.1呼和浩特市交通的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　呼和浩特市也可以被稱為“青城”或“呼市”，同時它還是內蒙古自治區(qū)的省會。據(jù)相關部門數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果，目前市區(qū)建成面積為 150平方公里，市區(qū)人口 150多萬。截至 2008年 5月底，全市共有機動車 270237輛，機動車駕駛人 309175人，近幾年該市機動車和駕駛人的年增長率都在 15%以上。市區(qū)目前有自行車 90

107、多萬輛，有在其他盟市上戶但常年在該市行駛的機動車約 2萬輛，公安、部隊車輛約 2萬輛[7]。</p><p>　　近年來，由于該地區(qū)社會經濟的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化的不斷加快和人民生活水平的日益提高，城市人口、機動車（包括外來人員和車輛）迅速增長。呼市市區(qū)道路的大體走向為東西和南北方向，雖然道路建設改造規(guī)?？涨埃€是趕不上人口和車輛增長速度，交通擁堵問題也相繼出現(xiàn)了。雖然現(xiàn)在只發(fā)生在核心區(qū)的一些路段和區(qū)域，并帶有時段

108、性特點，但呈現(xiàn)加劇和蔓延的趨勢，這個問題如果不能再現(xiàn)行的城市總體規(guī)劃和交通規(guī)劃中得到重視，那么今后的發(fā)展結果將會是極其惡化。 </p><p>　　5.2呼和浩特市新城區(qū)概況</p><p>　　新城區(qū)位于內蒙古自治區(qū)首府呼和浩特市東北部，北面和東面以大青山為界與武川縣和烏蘭察布市的卓資縣隔山相望，南與賽罕區(qū)接壤，西與回民區(qū)毗鄰。呼和浩特火車站、長途汽車站、區(qū)政府、武警總隊以及內蒙古軍區(qū)等

109、重要單位和機構都在新城區(qū)[8]。圖5-1為呼和浩特市新城區(qū)道路和標志性地點的簡圖。</p><p>　　圖5-1 呼和浩特市新城區(qū)簡圖</p><p>　　5.3呼市新城區(qū)交通問題分析</p><p>　　對于目前呼和浩特市新城區(qū)的經濟迅速發(fā)展所帶來的交通問題，可以總結為以下幾大癥狀：</p><p>　　（1）缺乏科學規(guī)劃。從新城區(qū)目前的道

110、路交通情況來看，呼和浩特市新城區(qū)部分道路交通缺少一定的科學性、統(tǒng)籌性和前瞻性。比如在規(guī)劃城區(qū)布局和設計一些道路交叉口時，對現(xiàn)在和以后的交通需求考慮不全面，使得建成后容易發(fā)生交通擁堵的問題。 </p><p>　?。?）路網(wǎng)結構方面存在不足。最近這幾年，呼和浩特市新城區(qū)政府對于道路改造和建設的力度加大，使得道路和交通狀況得到了極大的改善，但是由于部分歷史遺留問題和設計上的問題，使得路網(wǎng)結構方面仍然存在一些問題。&l

111、t;/p><p>　　（3）立體交通的欠缺。呼和浩特市新城區(qū)的路口基本上都是平面交叉，這樣大大增加了造成交通擁堵和出行困難，因為大量的行人、非機動車和機動車在一個平面上交叉混行。隨著時間的推移和人們出行方式的改變，一些原來設計的道路和交叉口已經不能滿足實際需求。另外，因為自行車和行人不遵守交通法規(guī)胡亂穿行，影響了車輛的正常行駛，造成了通行不暢。例如：新華大街等市區(qū)主干道大部分路口通行困難，就是因為上面的原因。<

112、/p><p>　?。?）機動車數(shù)量的增長。隨著人們生活水平的提高，人們對出行方式的態(tài)度也放生了改變，為了出行方便人們通常都添置了私家車，使得私家車的數(shù)量飛速增長。所以現(xiàn)在浩特市交通擁堵的一個主要原因是私家車的增長。</p><p>　　5.4呼市新城區(qū)內交通調查</p><p>　　通過實地調查和分析總結出了新城區(qū)部分交通問題的路段和交叉口，主要有以下幾個路段和交叉口：

113、呼和浩特火車站附近的路段（即車站東、西街與錫林郭勒北路的交叉口），新華大街跟呼倫貝爾北路交叉口，萬達廣場附近路段。</p><p>　　5.4.1路口交通現(xiàn)狀調查</p><p>　　選擇了新城區(qū)新華大街跟呼倫貝爾北路交叉口為調查研究對象。以下為調查的數(shù)據(jù)和資料：</p><p>　　所調查交叉口的平面圖和現(xiàn)場照片，如圖5-2，如圖5-3所示。</p>

114、<p>　　圖5-2 新華大街跟呼倫貝爾北路交叉口平面圖</p><p>　　圖5-3 新華大街跟呼倫貝爾北路交叉口現(xiàn)場照片</p><p>　　所調查交叉口信號控制方式：四相位信號控制</p><p>　　所調查道路車道數(shù)：雙向十車道（新華大街）；雙向八車道（呼倫貝爾北路）</p><p>　　新華大街跟呼倫貝爾北路交叉口的

115、早高峰小時流量流向數(shù)據(jù)，如表5-1所示。</p><p>　　表5-1 新華大街跟呼倫貝爾北路交叉口的早高峰小時流量流向數(shù)據(jù)</p><p>　　上面調查的數(shù)據(jù)是5月7日早上8點到9點調查的，從調查的數(shù)據(jù)中可以看出，新華大街與呼倫貝爾北路交叉口的主要流量分布在東西兩個進口道，流量均超過了1500pcu/h，其中直行分別占其流量的70%左右，而南北進口道的交通流量也都超過了1000pcu/h

116、，主要為左轉流量，說明車輛從次干道轉向主干道。下面對交叉口的交通狀況進行詳細的說明：</p><p>　　新華大街與呼倫貝爾北路交叉口的交通流以公共汽車和小轎車為主，公共汽車的行駛方向主要集中在東西方向。小轎車主要有私人轎車和出租車構成，約占總交通流量的80%。據(jù)調查通過該交叉口的車輛組成如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 新華大街與呼倫貝爾北路交叉口的車輛組成</p&g

117、t;<p>　　新華大街與呼倫貝爾北路交叉口的機動車交通流量很大，而且其非機動車和行人的交通量也非常大。原因可能是路口附近的地方有商場、學校和酒店有關。</p><p>　　5.4.2路口控制現(xiàn)狀調查</p><p>　　新華大街與呼倫貝爾北路交叉口采用了四相位的信號控制，信號周期因時段不同而有所差異，早高峰時期信號周期為200秒，具體相位方案如圖5-5所示。 </p&

118、gt;<p><b>　　相位一</b></p><p><b>　　相位二 </b></p><p><b>　　相位三 </b></p><p><b>　　相位四 </b></p><p>　　圖5-5新華大街與呼倫

119、貝爾北路交叉口信號相位控制方案（早高峰）</p><p>　　從圖5-5中可以看出，北進口道的直行和左轉交通在同一相位內，北進口直行車流量為883pcu/h ，而左轉車流量只有476pcu/h，當該相位的綠燈時間滿足直行車流量時，將會浪費大量左轉的綠燈時間，南進口道與北進口道相似。</p><p>　　5.4.3現(xiàn)狀服務水平</p><p>　　（1）交叉口交通能力