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交叉口優化設計范文1

關鍵詞：MEDS 交叉口 豎向設計

中圖分類號：TU992 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0044-02

MEDS是Municipal Engineering Design System的簡稱，中文名稱為“市政道路與給排水工程綜合協同設計系統”。它是以AutoCAD為平臺開發，適應市政行業設計特點的一款專業軟件，界面友好，人機交互性好，在市政道路排水設計中得到廣泛的運用。

MEDS平面交叉口設計模塊采用特征斷面法確定各道口控制點，根據等分法繪制高程計算線網。MEDS提供了三種路拱形式：直線、二次拋物線和三次拋物線來加密設計高程。三種路拱形式的數學表達式如下：

直線：

二次拋物線：

三次拋物線：

式中：h―高程計算線兩端的高差；B―車行道寬度；ih―路拱橫坡；x―計算點到路脊交點的距離。

1 優化案例

某平面交叉口由AC路和BD路十字相交，AC路為城市次干路，BD路為城市主干路，道路等級相近，交角接近90°，道路中線可作為路脊線。各道口設計指標見表1。

交叉口中心點設計高程為21.981m豎向路拱擬采用三次拋物線形式。根據上述參數，MEDS生成道口豎向設計圖如圖1所示。

圖1中在交叉口的中部位置，等高線凸點明顯，不夠平順圓滑，意味著在交叉口中部局部范圍內不夠平坦，主要行車方向上高程起伏較大。BD路道口橫坡1.5%與AC的縱坡0.3%差距較大，BD路穿過AC路時橫坡發生較大扭轉，高程變化過急。考慮到交叉口內徑向橫坡不小于0.3%即可滿足排水要求，該交叉口有條件將邊界線整體抬高，即各弧頂處特征點高程有調升的余地。

由此，將道口橫坡參數調整為：A、C道口橫坡0.5%，B、D道口橫坡1.0%，并設置路段橫坡向道口橫坡漸變過渡段，取橫坡漸變率p為1/250，那么各道口漸變段長度為：

LAC=7.5×（1.5%-0.5%）/p=18.75 取5的整數倍20m

LBD=12×（1.5%-1.0%）/p=15

交叉口設置橫坡漸變過渡段后的設計結果如圖2所示。

比較圖1和圖2可以看出，圖2中交叉口中部等高線較優化前明顯平順圓滑，交叉口更加平緩，AC和BD兩個行車方向上高程變化均衡。

2 結語

使用MEDS在交叉口豎向設計中，通過整體抬高交叉口邊緣弧頂特征點高程，并在道口路段設置橫坡漸變過渡段，能明顯優化交叉口豎向，使其既保證行車平穩順暢又滿足排水要求。

參考文獻

[1] 楊少偉.道路勘測設計[M].第三版.北京：人民交通出版社，2009.

交叉口優化設計范文2

關鍵詞：城市道路；交叉口；交通設計；計算機輔助設計

中圖分類號：U491.114；TP391.72文獻標志碼：A

Computer aided design system for urban road intersections

WU Zhizhou, YANG Xiaoguang

(Key Lab. of Road & Traffic Eng. of Ministry of Edu., Tongji Univ., Shanghai 200092, China)

Abstract：To improve road capacity, the computer aided design system for urban road intersections is designed and developed with software engineering idea, which is based on traffic design theories and methods for Chinese urban roads. Its data structures are designed reasonably, which can provide interfaces for the generation of traffic control scheme and development of traffic simulation and evaluation software. An example shows that the core models are consistent with the characteristics of Chinese urban roads and the efficiency of plane road intersection design can be improved greatly.

Key words：urban road; intersection; traffic design; computer aided design

0引言

交通問題已成為制約城市發展的關鍵因素之一，如何針對我國混合交通流的實情給出合理的應對策略已成為迫切需要解決的問題.[1]交叉口是道路交通系統的重要組成部分，是道路網的節點和樞紐，在城市道路網中的重要地位不言而喻.雖然交叉口的存在增加了交通流組織的復雜度，但保證交叉口的通暢，僅從道路的“平縱橫”和“路基路面”等土木工程方面進行設計遠遠不夠，只有依據道路的實際交通需求特征，以通行能力最佳化、交通安全為目標，從道路的空間和交通管理與控制結合方面進行交通設計，才可確保其功能的充分發揮.[2]

交通設計的內容和程序相當復雜，需要量化的工作繁多.如何進行交叉口的優化設計？如何對交叉口設計進行科學評價？如何將設計和評價有機地結合？在國內還沒有完備的手段和工具，特別是沒有針對中國城市道路與交通特點開發的交通輔助設計工具.因此，如何結合道路平面交叉通設計工作的特點，開發一套較為完善的交通設計與配時優化設計輔助系統，并提高設計的效率和科學性有著廣泛的需求和實用價值.

1系統總體設計

1.1設計原則

該系統是“城市道路平面交叉通設計評價系統”的后續研究，結合實際交叉口設計的工作，系統從渠化方案的生成、信號控制方案的生成、方案的評價及方案的輸出幾個方面展開進一步研究.總體設計按照如下原則[3]展開：

(1)功能完備性原則.該系統應該包括一般軟件系統的數據管理、存儲功能和交叉通設計的各種優化調整功能.

(2)標準化原則.主要是指系統設計應符合計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)的基本要求和標準，同時系統所使用的專業術語、模型等也應符合國家規范或相關規程.當然，系統本身也具有推動交通設計工作標準化的功能.

(3)系統性原則.系統的各個功能模塊應有機結合，便于系統未來的升級與發展.這一點在系統數據結構的設計上顯得尤為重要.

(4)兼容性原則.數據應具有可交換性，即應該選擇標準的數據格式，實現數據與其他相關軟件的交換共享.

(5)實用性原則.系統設計中的數據組織應比較靈活，可以滿足不同應用分析的需求，真正做到能夠解決用戶所關心的問題，為生產實踐和科研教學服務.

(6)可擴充性原則.系統的總體設計應該采用模塊化結構設計，模塊的獨立性強，模塊的增加、減少或修改均對系統影響很小，便于對系統進行改進和擴充.

1.2系統總體構架

系統采用項目管理的方式，每一個交叉口采用一個數據庫進行管理，主要內容包括：項目的基本參數、交叉口的交通需求參數(如流量、流向等)、交叉口的空間位置參數(如紅線寬度、路段長度等)、時間設計參數(信號控制方案的參數)、方案評價參數(通行能力、排隊長度、總體延誤、服務水平等).系統后臺集成成熟的交通設計理論和模型，通過函數庫、規則庫和優化算法庫支持系統功能的實現，總體結構見圖1.

結合交叉口設計的實際流程，系統逐步生成交叉口的設計方案，在實際應用過程中，用戶可以根據具體需要調整相應的參數.系統也將結合評價的參數和規則庫，輔助用戶生成決策方案.其實現流程見圖2.[4]

2系統功能模塊設計

在總體設計原則指導下，在功能設計上系統遵循以下原則展開：

(1)功能結構的合理性.即系統功能模塊的劃分要以系統論的設計思想為指導，合理進行集成和區分，功能清楚、邏輯清晰、設計合理.

(2)功能結構的完備性.根據系統的應用目的要求，功能齊備，適合各應用目的.

(3)系統各功能的獨立性.各功能模塊應相互獨立，各自具備一套完整的處理功能，且功能相互獨立，冗余度最小.

(4)功能模塊的可靠性.各模塊的穩定性好，操作可靠，數據處理方法科學、實用.

(5)功能模塊操作的簡便性.各子功能模塊應操作方便，簡單明了，易于掌握.

遵照設計原則和總體框架，系統研發共包含6大模塊：基礎信息輸入模塊、渠化方案生成模塊、配時方案生成模塊、方案優化分析模塊、方案評價分析及輔助決策模塊和方案輸出模塊.

2.1基礎信息輸入模塊

該模塊輸入的主要信息包括工程基本信息和交叉口的描述信息，流量信息(機動車、非機動車、行人等)，交叉口空間參數及準靜態參數設置；基本配時參數(相位、相序、基本參數)，優化配時參數和優化目標參數，方案評價參數(車道寬度校正、坡度及重車校正、左轉校正、右轉彎半徑校正、行人影響校正、自行車影響校正參數等).實現的基本功能主要包括數據編輯(刪除、修改)，部分數據的可視化顯示與交互式操作，數據的容錯性分析及提示等.

2.2渠化方案生成模塊

該模塊在紅線寬度的范圍內，根據各進口道的流量與流向分布，生成初始的渠化方案，包括車道數、車道功能(組合)、車道漸變段的長度等.應用于該模塊的基本理論及方法主要包括交叉口進出口道車道匹配理論、流量比均衡理論、飽和流量及通行能力計算方法等.該模塊主要生成交叉口渠化設計初步方案，并作為配時優化設計的輸入參數.

2.3配時方案生成模塊

該模塊設計中打破傳統配時方案設計過程中的對稱性設計原則，其主要存在以下3個問題：(1)信號階段間不均衡性，即沒有按照交通需求配置通行時間；(2)信號階段內不均衡，即信號階段內某些車流提前放完造成時空資源浪費；(3)信號階段連接處時間損失，即相位相序單一，缺乏對交通對象特征的分析.基于不對稱原則、信號階段內均衡原則和靈活合理的相位相序原則進行組合相位的設計，系統開發時則采用相位相序模板實現上述技術原理.

2.4方案優化分析模塊

該模塊結合評價參數和用戶優化目標，從系統自帶的模型庫中給出相應的優化建議，用戶可通過半自動或手工方式完成對控制方案各參數的優化，其應用的主要核心技術有信號周期優化模型與算法、綠信比優化模型與算法、多目標優化函數建模等.

2.5方案評價分析及輔助決策模塊

該模塊主要實現以下基本功能：節點交通需求基本分析、進口道飽和流量分析、節點通行能力基本分析、節點服務水平基本分析、節點綜合評價分析等.選用的評價指標有通行能力及飽和度、延誤及服務水平、停車率、排隊長度等.在對上述指標的評價過程中，根據實踐經驗的積累，提出合理的輔助決策建議供用戶參考，通過調整相應的參數用戶可以得到更加合理的設計方案.評價分析模塊設計流程見圖3.

2.6方案輸出模塊

該模塊主要實現下述輸出功能：節點交通需求基本分析、節點通行能力基本分析、節點服務水平基本分析、節點綜合評價分析、節點優化方案相位相序圖、優化方案各類參數表等.同時，為了滿足用戶統計報表的需要，系統還提供將基本參數及評價結果直接導入到Excel表格中的功能.

3系統數據結構設計

數據結構是整個系統設計的重點和難點，好的數據結構將使得后期的系統開發事半功倍，且易于系統維護和升級.

一個完整的城市道路平面交叉口的交通設計方案主要包括交叉口的道路條件(包括渠化及附屬設施等)、交通條件(各車流和行人的組成結構、流量流向、到達規律等)、信號控制方案(相位相序、各信號相位的控制車流、控制參數等)等3個方面的對象數據及其相互間的關系.結合系統的數據流和操作流，總結國內外一些交通控制系統的先進經驗，可以設計出系統的數據結構.

需要指出的是，由于采用面向對象的程序設計方法，因此基本采用面向對象方法的類/對象/實例(包括類的屬性和方法)進行數據結構的表達，而不是一般數據庫常用的ER圖.

圖4給出系統數據結構的最高層數據抽象，共包括3大部分，即路段類LinkList，交叉口類IntersectionList和交叉口群類GroupList.其中TJSIG為城市道路交叉口的基礎父類， GroupList用于存儲優化設計的交叉口群的基礎索引數據(目前系統的開發只是針對單個交叉口，該數據項為將來的系統擴展留有數據接口)；IntersectionList主要用于存儲交叉口總體層面的數據(如綜合評價數據等)，為銜接交叉口群與進出口道道路的名稱提供索引，并存儲交叉口信號控制方案的數據，提供信號控制方案與所控制的對象車流(或客流)之間的對應索引；LinkList主要用于存儲交叉口的進出口道名(索引ID)、各向車道數、車道功能、車道基本參數(含幾何參數和交通條件修正參數等)、流量流向條件等數據，并提供各進口車道、各車道分擔流量、各流量組的信號控制相位3者之間的相互關系索引.

4系統模型應用與評價分析

4.1規劃模型建立過程與實例化

為了驗證系統模型的科學性和有效性，結合廣中路―中山北一路交叉口的實際情況，運用上述模型進行信號方案設計.

具體思路如下：通過對交叉口現場調研發現，由于交通信號控制方案的不合理造成車輛排隊過長，導致高架道路下匝道車流無法及時疏散，是本次交通問題癥結之所在.因此，在這種情況下，燃油消耗與機動車尾氣排放量不是主要考慮因素.為了簡化問題，本次設計將這兩個因素在目標函數中的權重值取0(選取交叉口車均延誤最小為優化目標)，這樣處理更能反映問題的本質.其他約束條件如下：

(1)安全性約束條件.通過分析可知南北向行人過街最短綠燈為20 s，東西向行人過街最短綠燈為17 s.

(2)服務水平約束條件.改善后整個交叉口的服務水平應不低于D級.

(3)可靠性約束條件.控制各股車流的飽和度不超過0.9.

(4)不出現超長排隊.經實測，內環線高架道路下匝道長度為250 m，下匝道距離廣中路―中山北一路交叉口約200 m.因此，如果要控制車輛排隊不影響高架道路主線運行，排隊長度應不超過450 m.以高架道路出口匝道的直行車流量為準計算得C

4.2核心原則體現及對混合交通流的考慮

系統信號配時的兩個原則即信號階段間均衡原則和信號階段內均衡原則，主要體現在相位相序的安排和設計上，經過系統模型計算推薦得出的方案見表1.

圖 5系統操作主界面通過分析可知：經過該系統生成的設計方案取得的效果很好，達到預期目標.同時，也充分驗證本系統內核模型的實用性.

5結束語

在很多城市的道路網絡中，平面交叉口成為路網容量和通行能力的瓶頸.日常的交通擁擠，大部分是由于平面交叉口的通行能力不足造成的.如何提高平面交叉路口的通行能力是國內外普遍關心的話題.本系統開發的目的在于探索適應我國城市道路交通實際的單個交叉口優化設計理論與模型，以充分挖掘城市道路交叉口時空資源和提高服務水平為基本目標，以靈活、穩定、安全和節約資源為宗旨，以交通設計技術、交通流理論及交通控制與管理理論為基礎展開研究，提出交叉口優化設計與信號優化配時理論、模型及應用技術，并最終采用計算機輔助系統的形式加以集成應用，為城市建設和管理部門提供技術支持，達到提高我國城市交通運行效益的目標.

系統從現有平面交叉口和規劃平面交叉口兩方面進行分析，主要針對十字交叉口和T型交叉口，研究成果使交叉口的優化設計與分析進一步科學化、系統化、效率化，并對規劃和設計工作起指導和反饋作用，對于平面交叉口規劃與設計方案的優選及完善也有重要意義.系統界面友好，功能完備，提高了交通設計的效率和科學性.通過系統測試和具體應用，驗證其科學性和實用性.在后續開發中，系統將基于GIS平臺進一步展開研發.

參考文獻：

[1]楊曉光. 城市道路交通設計指南[K]. 北京: 人民交通出版社, 2003.

[2]同濟大學, 上海市交巡警總隊. 城市道路平面交叉口規劃與設計規程[S]. 1999.

[3]楊曉光, 王樂志, 劉h. 信號控制交叉通設計計算機輔助系統及其實現[J]. 交通與計算機, 2003, 21(5)：3-6.

交叉口優化設計范文3

關鍵詞：五岔路口；渠化；交通組織；人非一體；相位；信號配時

現代城市道路平面交叉口以“十”字交叉和“T”型交叉為常見形式，然而在漫長的城市發展歷程中，由于種種歷史原因，舊的城市路網雖然在形式上不盡合理，但在相當長的時間內仍要發揮其交通功能，不能被完全取代，五岔路口這種特殊的交叉口形式就是在這種背景下形成的，如何優化五岔路口的交通組織，最大程度的提高路口的通行能力，是值得設計者去思考的問題，本文結合合肥市北一環與亳州路、長豐路交叉口工程實例，列舉了該路口存在的主要交通問題，并有針對性的提出了合理的交通組織優化方案。

一、現狀路口概況

北一環與亳州路、長豐路交口位于合肥市中心城區西北端，屬于老城區范圍，北一環為城市主干道，呈東西方向，是合肥市環加射路網的重要組成部分，交通量較大，該路口北一環主線雙向4車道下穿亳州路，輔道雙向4車道；亳州路為城市次干道，呈南北方向，雙向4車道，與北一環斜交60度角；此處長豐路只有南向1個方向，雙向2車道，機非混行。本交口現狀交通組織為：北一環方向西側5進2出，進口道2左2直1右轉；北一環方向東側6進2出，進口道2左1直1右轉；亳州路南北向均為3進2出，進口道1左1直1右轉；亳州路方向為2進2出，進口道1直左1直右。

二、存在問題及對策

（一）問題1：交叉口進出車道數及渠化長度與現狀交通流量不匹配，不能滿足現狀交通需求。根據現狀早晚高峰小時機動車交通流量調查結果，機動車北一環東進口、亳州路南進口車流量較大，但車道數僅有3或2車道，易發生過長排隊，造成較大的延誤；同時由于多股車流在一個相位匯集與出口道的2個車道上，造成交叉口內部車流擠壓，影響下一個相位的放行，嚴重時導致交叉口內部擁堵，如北一環東出口的2個車道常常發生擁堵。對策：利用部分機非隔離帶及路邊寬度，拓寬增加進出口車道數使之匹配。具體措施為：1、亳州路南進口西側拓3米綠化帶，進口道由3車道增到4車道，東側增設渠化島提高右轉通行能力；2、優化北一環東進口左轉和調頭交通組織，北一環往亳州路和長豐路方向左轉各設置2個車道，并設置獨立的調頭車道；北一環東出口由2車道增到4車道，緩解多股車流的合流造成的擁堵以及右轉與直行的沖突。（二）問題2：行人過街距離較遠，中間無駐足島，安全隱患較大，且機非混行，慢行無專有相位，沖突嚴重，影響交叉口的通行效率。根據現場調查結果，北一環為合肥市骨架路網的重要組成部分，其主線下穿亳州路，道路斷面較寬，行人橫穿北一環過街人流量較大，雖有人行燈但卻無專有相位，與亳州路方向左轉沖突嚴重，同時機動車無獨立車道，機非混行，非機動習慣跟隨機動車左轉。對策：非機動和行人一體化設計，并設置行人駐足安全島。具體措施：1、非機動與機動車采用欄桿隔離，如長豐路進口現狀機非混行，無專用非機動車道，利用右側綠化拓出3米的非機動車道。2、設置中間駐足島，減少一次性過街長度，保證行人過街安全，并在島上設置專門的行人信號燈，加強對慢行交通的引導。3、非機動和行人一體化設計，采用相同的通行規則，提高通行能力20-40%，降低沖突概率30-50%。（三）問題3：交通語言不正規，且缺乏多級指示。現狀交通標志信息量不足，信息不連續，重要的信息未重復提示，如分道行駛標志，道路三級預告標志等，地面交通標線也不完善。對策：完善交通語言系統，增設方向指示和路面文字輔助信息；增加交叉口范圍內渠化和導流線，增設左轉彎待行區。具體措施：1、分道行駛標志增設道路名稱輔助信息，指路標志應配置簡潔、清晰、明了的五岔路口圖形。2、地面車道標線應有道路名稱作為二次輔助提示信息；交叉口內應設置路口導向線，輔助車輛行駛和轉向，同時應設置左彎待轉區，提高路口通行能力。（四）問題4：交叉口信號控制和設置位置和信號燈型式有待優化。亳州路南向放行與長豐路南向放行交通沖突較大，主要原因是亳州路和長豐路南向左轉放行時均有兩個方向，因此產生3個沖突點；現狀信號燈為立柱式，燈型較矮且距離較遠，駕駛員很難看清甚至跟車者根本看不到。對策：設置近遠燈，信號燈桿改為懸臂式，優化信號相位相序和配時，提高交叉口通行能力，減少延誤。具體措施：1、通過近遠燈組合設計，將遠燈改為懸臂式，解決了機動車視距問題；2、將現狀4相位優化為5相位。相位1為亳州路南北向直行放行，右轉不受控，南北向過街人行放行，時長22秒；相位2為亳州路南北向左右轉放行，亳州路北進口右轉讓行，時長25秒；相位3為北一環東西向直行放行，左轉待轉，東西向人行過街放行，時長25秒，相位4為北一環東西向左右轉放行，北一環東西向右轉讓行，時長51秒，相位5位長豐路但路口放行，時長23秒；5相位信號周期146秒。（五）問題5：停車組織混亂，路邊停車和占用人行道停車嚴重。圖2北一環與亳州路、長豐路交叉口優化方案天慶大廈在亳州路進口道和長豐路進口設置了出入口，并在門前設置約50個停車位，影響進出口道通行能力；人行道被占用，甚至還有施畫線；交叉口60米范圍內出口道路邊停車影響其通行能力。對策：取締不合理停車位，加強交通管理，優化天慶大廈停車場交通組織。具體措施：1、取締慢車道上的停車位，加強對交叉口范圍內的停車管理，減少隨意停車現象；2、優化天慶大廈前停車場交通組織，亳州路南出口道上的開口位置南移，合理設置機非綠化開口，長豐路上只設置進口，亳州路上開口為右進右出。通過一系列優化措施，該路口的交通組織得到明顯改善，具體見下表1：

三、設計要點總結

結合上述案例分析的結果，我們可以歸納出五岔路口的交通組織優化有如下設計要點：（一）通過路口渠化，使路口進出口車道數與交通需求匹配；（二）實行慢行一體化設計，設置安全島，快慢車道應隔離；（三）設置完善的交通標志、標線系統，重要信息重復提示；（四）合理布設信號燈的位置，優化信號相位、相序和配時；（五）路口范圍內的道口應優化交通組織，減少對路口干擾；（六）提高交叉通管理力度，減少路口范圍亂停車現象。

四、結語

合肥市北一環與亳州路、長豐路交叉通組織優化方案充分利用現有條件，實現了在最少投資和最小改造范圍的條件下對路通組織的最大優化，遠期還可通過完善周邊路網，對五岔路口的交通量進行分流的方式提高路口通行效率；總體來講本次歸納的優化設計要點對今后類似五岔路口的優化處理有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]CJJ152-2010城市道路交叉口設計規程[S]

交叉口優化設計范文4

關鍵詞：城市道路交通；平交口設計；通行能力

中圖分類號：C913文獻標識碼： A

1.城市道路平交口的現狀分析

1.1通過對我國國內城市道路交通平交口的研究分析表明，我國目前一些城市的道路交叉口是十分擁擠的，這是由于我國人民的生活水平的不斷提高，其在出門代步工具上有了很大的變化，這就導致了車輛的增多，各式各樣的機動車在道路上行駛，再加上城市人口日益增多，交通總體規劃跟不上經濟發展形勢，人群、非機動車與機動車搶道，導致了我國國內城市道路平交叉口的嚴重擁擠，這就出現了道路交通不能滿足道路需求的情況，進而加劇了城市道路平交口易出現意外交通事故，這就需要不斷的對城市道路交通進行擴展。（如下圖1-1）

圖1-1

1.2城市道路平交口是交通道路設計的中心，對于交通路口的設計直接影響著整個城市的發展。城市道路平交口的組成形式是各種各樣的，其具體包括：平面交叉路口的反復分流、道路的分合交叉，這樣的道分布路結構非常的復雜化，使一些對交通規則不熟練地新司機出現錯誤的道路選擇，這樣就無疑的加大了交通事故發生的頻率，容易出現道路交通擁擠的現象。還有一些小的城市由于道路交通交叉路口的設施不夠完善，具體表現為道路交叉路口的控制措施較低，這就會發現人群與車輛的相互搶路，所以事實表明，城市道路交叉口的交通擁擠度大于常規道路。（如下圖2-1）

2.城市道路平交口的設計原則和優化方法

2.1交叉口設計的基礎要求和內容

對交通道路平交口的定義是，不同的道路在同一平面內進行相交被稱為道路平交口。在道路交通的格局中會形成不同的交叉路口，在這些交叉口的基礎上來確保人們對行駛的流通度。其基本要求是：首先，要保證在道路平交口的車輛和人群能順利、快速、安全的通過，要讓交叉口能滿足任何道路行駛的效果；其次，對道路平交口的設計要進行嚴格的規劃，根據不同地區的不同情況對其進行針對性的設計，從而提高道路交叉口的通過能力。對于平交口設計的內容分為了四種，第一，通過對道路情況的實地探查，對其尺寸和結構進行合理布局，對交叉口的設計進行準確規劃；第二，對道路交叉口道路的設施進行仔細規劃，組織正確的方式對交通信號燈進行安裝；第三，對交通信號燈安裝距離進行實地計算，確保行駛人員能對交通信號燈準確識別；第四，交通道路交叉要設計成立面的，對其所處位置的排水管道要及時進行處理，以確保流水的通暢，避免道路交叉口出現積水的現象。

2.2道路交通平交口的設計原則

2.2.1在城市道路交叉口的設計上，對于其設計進行了有效地控制，根據道路交通交叉口的蜘蛛網的規劃，道路與道路之間的交叉方式按照正交，這樣是對交叉路口最安全的方法，若是由于地形的原因需要傾斜時，其最大的交叉傾斜角在四十五度或四十五度以上，還要注意在交叉時減少道路的錯交、多條道路的交叉、多形狀的交叉；

2.2.2在設計交叉路口的時，要根據其不同地區進行不同形式的設計，按其分類具體對道路交通的通行能力進行設計，掌握交通道路設計的組成、級別、車輛形式的速度等；

2.2.3在道路交通的順暢度是道路行駛的關鍵，為確保城市道路的通行能力，可以在道路設計上實施車道的優質策劃，實施分隔帶等；

2.2.4對設計的平交路口進行實地車速計算分析，能讓在平交路口范圍內的車輛注意車速，下表是車輛在城市交通道路平交口形式的速度之列表（表2-2）：

2.3城市道路交通平交路口的優化方法

由于現在城市交通道路平交口十分的擁擠，容易出現擁堵和交通事故。而根據相關人員的調查發現，交通道路的擴展速度以及道路的容量遠遠跟不上對道路的需要，而道路的建設是受一定限制的，這就需要加強在道路交通平交口的合理優化設計，以下是對平交口優化設計的具體方法：

2.3.1提高道路平交路口基層設施的建筑質量，詳細設計高模式的道路平交口，在平交路口安裝智能化設備，著重建設交通渠化，努力發掘平交口的空間能力，把道路交叉口的次干道的車通流通最大限度的發揮出來，加強對道路平交口的管理力度，做到道路交叉口指揮工作的有效性。

2.3.2根據交叉路口的位置進行具體的設計，對道路交叉口的設計積極引進高新科技，對交叉口的管理增加其法制制約；

2.3.3在交叉口使用專用車道，使在交叉口通行的車輛能清楚的分清自己的行駛路線，由于車輛道路寬窄和各個分道上對車輛的容量不同，可制定不同樣式的車道組合。（如下圖所示）

2.3.4建設渠化交通，在交叉路口的路面上用不同顏色和樣式畫一些標致來分隔車流，這樣有利于車輛根據標致來行駛，做到車輛、車道的互不干擾。（如下圖所示）

2.3.5對道路平交口的交通進行調整，對舊的交叉路口進行交叉口網綜布局，使用不同的交通路線來對車輛進行限制、對車輛行駛方向進行有效的控制，對一些道路的主干進行合理的限制通行車輛的類別，從而使交叉口更簡便，這樣就加強了交叉口車輛的流通度。

3.如何提高平交口的通行能力

3.1影響平交口通行能力的因素

城市道路交通平交口是連接城市活動的便捷通道，以此來選擇自己通行的目的地，在交叉口設置交通信號燈來減少車輛通行的危險度，確保車輛的安全通行，給人們的生活帶來方便，對于平交路口的影響因素有很多種，而這些因素之間都是相互有關系的，這些因素的交互使得平交口道路的通行能力受到了很大的約束，造成了交叉通事故發生的頻率高，這些因素包括行人素質差，在路口通行時不看紅路燈，對交通法規認識淺淡；平交路口的交通信號燈安裝的位置不恰當，對距離、車速的計算不合理；平交通信號燈與交通信號燈之間沒有合理的規劃，使其之間的轉換不靈活，造成交通信號的混亂；在交通道路平交口發生的意外事故也會影響交通的正常通行，易造成道路的堵塞。這些問題的出現都影響了道路交叉口的同行能力，盡管城市道路交通管理者已經對其進行了很多的改善，但這些改善遠遠改變不了這樣的現狀，所以，對提高平交口的通行能力還需要不斷地深入探究。

3.2對平交口的研究分析

對平交路口通行能力的計算

對機動車輛的車頭間距與車頭時距進行計算，這樣可以確定每個交通車道的通行能力。

對車頭間距進行計算

根據上式進行計算其一條道路的通行能力為：

根據車頭時距進行計算

其通行能力為：

通行能力與行車速度的關系圖

根據對上圖的分析可知，在剛開始車輛車速的變化會帶動道路通行能力的變化，當車速變大道路通行能力也會變大，若是車輛的車速在一定限度時，道路的通行能力就會不斷地減小，這就辨明了車輛的通行能力與車輛的行駛速度以及車輛的車頭間距有密切的聯系，所以，若要確保車輛的通行能力就要確保車輛的通行速度。

3.3 提高平交口道路通行能力的方法

第一，根據車輛的行駛速度與道路通行能力的關系，若要提高平交口道路的通行能力，就要確保行駛車輛速度的適當性，這樣才能提高平交口道路的通行能力；第二，平交口之間的距離不能太小，適當的間距能提高平交口道路的通行能力；第三，在城市道路交通平交口建設天橋或地下通道，將信號燈停車線向前移動；第四，使用小號交通信號燈，這樣可以減少排隊等候紅燈的車輛和人群，從而避免交叉口的擁擠，從而提高平交路口的通行能力。第五，未來交通規劃中，要設計機動車、非機動車、人群的絕對分離，互不擾道，以更好的提高行車快速性、行人安全性。

4.結語

根據以上的分析與探究，對城市道路交通的優化設計和如何提高道路通行能力進行了一些合理化規劃，以此來加快市道路交通平交口的發展。

參考文獻：

交叉口優化設計范文5

關鍵詞：平面；渠化；設計

平面交叉口渠化設計的根本目的，是為了減少沖突或者明確分開沖突。近年來，交通擁堵的問題已經涉及到了國家的發展，并且對人們的日常出行和商務工作產生了非常惡劣的影響。以北京為例，今年在高考的時候，有些考生為了避免遲到，甚至在半夜的時候就到達考場。這種情況在我國的其他城市也有出現。相對來說，平面交叉口渠化設計并不是一天就能夠達到目的的，需要長期的優化設計，才能逐步解決交通上的各種問題。在此，本文就平面交叉口渠化設計進行一定的分析。

一、平面交叉口渠化設計問題

在現階段的發展中，平面交叉口渠化設計出現了很多的問題，有些地區的平面交叉口渠化設計主要是從理論上出發，與實際不符，導致原來的道路擁堵情況更加嚴重。有些地區的平面交叉口渠化設計雖然逐漸趨于合理，但是發展太慢，并沒有對現有交通上的壓力產生太大的積極影響。在此，本文對現有的平面交叉口渠化設計問題進行一定的闡述。

（一）渠化車道與路段車道功能不匹配

隨著經濟的不斷發展，很多地區都開始大力治理交通擁堵問題，但是這方面的問題并不是一天兩天就形成的，單單依靠某一個部分的工作，并沒有辦法得到一個理想的效果，必須對現有的問題進行綜合性的分析，才能知道問題的根源，之后進行相應的處理工作。從客觀的角度來說，渠化車道與路段車道功能不匹配是一個非常嚴重的問題。主要表現在：平面交叉口空間不足，車道數縮減或車道寬度不滿足要求。車道數在交叉口處縮減，或是車道寬度小于道路設計規范中的最小值。車道數量不滿足車流需求，交叉口進出口間車道數不匹配。車流量大的交叉口，車道數量的設置時常不能滿足車輛的空間需求。在日后的工作當中，必須將這個問題徹底解決，否則很有可能影響日后的交通建設以及平面交叉口渠化設計。

（二）專左車渠化不合理

平面交叉口渠化設計在實際的工作當中，要以當地的情況為基準。部分地區并沒有考慮到當地的一些特殊情況，導致平面交叉口渠化設計出現了很多隱患。目前，專左車渠化不合理已經發展成了一個亟待解決的問題，并且嚴重影響了日常的交通出行和管理。經過一定的統計和分析，專左車渠化不合理主要體現在以下幾個方面：第一，左轉半徑不足或視距內存在障礙物；第二，專左車道過短，車道漸變過于急促；第三，設有專左車道的交叉口，缺少左轉待轉區。這三個方面是專左車渠化當中的重點方面。對于平面交叉口渠化設計來說，目前的設計標準遠遠低于需求標準。在經濟迅速發展的今天，私家車的數量會越來越多，如果不能夠及時的解決專左車渠化不合理問題，一定會對平面交叉口渠化設計造成客觀上的壓力，最終導致問題無法解決。

（三）右轉車流組織不合理

交通對于一個城市來說，其地位毫不亞于政治和經濟，在目前的生活和工作當中，暢通的道路能夠幫助市民解決很多問題，并且在未來的發展中，獲得一個較大的發展空間。但是，平面交叉口渠化設計問題已經困擾城市很多年了，北上廣深四個一線城市在交通方面，一直都在努力的解決問題，尤其是北京，右轉車流組織不合理導致經濟發展受損，市民在日常的出行中，也受到了一定的負面影響。北京市大多數信號交叉口右轉機動車不受信號燈控制，為爭奪路權，經常出現人車互不相讓的情況，兩者沖突嚴重。第一，受地形條件限制，交叉口設置的專右車道過短，寬度不足。第二，由于路面障礙物影響，專右車道轉彎半徑小，右轉車輛行駛困難且易與非機動車產生干擾。從以上的闡述來看，目前的平面交叉口渠化設計非常不合理，在處理問題的時候沒有觸及實質，導致部分問題開始惡化，如果在日后的工作當中，仍然沒有一個較好的處理方式，那么我國很多地區的交通都會成為嚴重阻礙國家發展的問題。

二、平面交叉口渠化設計

（一）路口空間與車道功能匹配措施

無論是北京還是我國的其他地區，都要在平面交叉口渠化設計上進行一定的優化，將固有的問題徹底解決，否則會造成很大的經濟損失。本文認為，在設計平面交叉口渠化的時候，首先要拓寬路口，需通過拓寬路口增加進出口車道數量與連接路段相匹配，滿足進、出口道車流通行需求。其次是要將車道有效的渠化，在無法增加交叉口寬度的情況下，通常利用壓縮車道、側寬等渠化車道寬度的方式來增加車道數。第三，車道功能調整方面，在車道數量不變的前提下將原有車道功能靜態或動態改變。從以上的三點措施來看，不僅能夠結合當地的實際情況來設計，同時可以逐步的解決交通擁堵和一些不遵守交通規則的問題，在長期的堅持下，勢必形成一定的良性循環，最后讓交通擁堵程度減弱，達到暢通的目的。

（二）平交路口專左車渠化措施

專左車渠化在目前的設計工作中，一直都處于表面化工作的狀態，很多的地區即便是一時的交通暢通，但是沒有辦法讓交通永久解決問題，用不了多長時間，交通更加擁擠。本文認為，在處理專左車渠化問題方面，要從以下幾個方面著手：第一，在左轉交通量較大且設置專用左轉車道與專用信號顯示時，需在交叉口內設置左轉待轉區，該區域起始端與進口道左轉彎停車線對應，終止端與對向直行車通行區域對應以明確左轉車在路口內的占用權與先行權。第二，在未設置左轉專用相位的條件下且左轉車流量較小時，可通過設置直左車道來完成左轉車道渠化。

（三）渠化設施與人行交通的關系

隨著交通的不斷進步，很多地區的渠化設施都發生了一些變化，從過去到現在，不難看出，發生變化的地方都與人行交通具有很大的關系。首先，渠化設施的配備，能夠進一步舒緩人行交通，無論是紅綠燈還是環形街道，都能夠將擁堵的交通變得通暢一些；其次，人行交通能夠從側面反映出渠化設施是否合理，通過一段時間的觀察，同時對一些特殊時段情況進行統計，就可以知道某項渠化設施是否符合目前的需求；第三，在設置渠化設施的時候，首先應搜集一些人行交通的資料，并且深度優化，而不是一味的采用一些表面化的措施。根據渠化設施與人行交通的關系來工作，勢必得到一個理想的結果。

三、案例解析

為了進一步明確平面交叉口渠化設計分析，本文主要以北京朝陽路――西大望路交叉口的設計為例。由于北京是我國的首都，而朝陽路又是北京的市政交通要道，如果平面交叉渠化設計能夠在這個方面獲得一定的成功，那么就證明上述的措施是可行的。經過不斷的研究，此條道路的渠化設計為：重新渠化其輔路車道功能，將原來由于線桿占路而阻塞的車道渠化為直右車道。同時，向北挪移東出口距路肩6 m處線桿1根，至人行步道距路肩0.5m處，優化西進口的直行車輛和南進口的右轉車輛的行駛路線。從以上的闡述來看，平面交叉渠化設計還是比較合理的，并且在一段時間以后，總體的交通狀況有所改善。值得注意的是，北京是一線城市，因此在很多的方面都要比其他的城市更加發達，交通擁堵情況也更加嚴重。在設計其他城市的平面交叉渠化時，要根據當地的實際需求來進行，否則很有可能導致最后的結果不理想。

四、總結

本文對平面交叉渠化設計進行了一定的分析，從目前的工作來看，仍然具有很大的提升空間。相對來說，我國的很多城市在設計平面交叉渠化的時候，產生了一定的共同點，這種情況有好處也有壞處，高度統一既有利于管理，又不利于各個地區的自由發展。所以，在以后的平面交叉渠化設計工作當中，必須以當地的實際情況和實際訴求為準，通過一系列有效的措施，將問題徹底解決，盡量減少改動，避免工作量越來越大。

參考文獻：

[1]李小帥，賈順平，孫海瑞.機動車待行區設置方法的實證研究[J].交通運輸系統工程與信息，2011（S1）.

交叉口優化設計范文6

關鍵詞：非平衡轉向；信號控制設計；信號控制方法；仿真評價

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0017-04

近年來，我國各大城市機動車保有量的增長，對現有的道路資源合理分配利用提出了極大的挑戰，曾經大城市面臨的交通擁堵快速的向中小城市蔓延。一些關鍵節點交通流分配不合理，會引起相鄰區域的連鎖反應，給城市交通管理造成了不同程度的壓力。作為交通系統網絡的重要組成部分，城市道路平面交叉口是道路通行能力的瓶頸和交通阻塞及事故的多發地。城市的交通擁堵，大部分是由于交叉口的通行能力不足或沒有充分利用造成的，這導致車流中斷、事故增多、延誤嚴重。在日本大城市中的機動車在市中心的行車時間約三分之一用于平面交叉口而美國交通事故約有一半以上發生在交叉口[1]。由此可見，對交叉口實行科學的管理與控制是交通控制工程的重要研究課題，是保障交叉口的交通安全和充分發揮交叉口的通行能力的重要措施，是解決城市交通問題的有效途徑之一。現階段，國內外各科研機構研究的交通信號控制理論已基本成熟，也通過一些產學研合作形成了一定的成果，為本文的研究提供了很好的基礎。

1 非平衡轉向平面交叉通特點

非平衡轉向平面交叉口，顧名思義，主要體現在兩個方面，一是交叉口形式為平面交叉，即平面相交的幾條道路組成的交叉口；二是非平衡轉向，交通流的組成為非對稱式的，受傳統相位控制模式的影響，一般通行模式為相位對稱式放行，非常影響交叉口整體通行效率。非平衡轉向平面交叉口的交通主要有幾方面的特點：一是交叉口的整體通行受轉向交通的影響較大，如左轉交通流不合理調配導致對其他方向交通流通行影響較大；二是交叉通流整體為非對稱式的，對向交通差異化大，將這樣的對向交通并入同一相位不利于整體效率的發揮；三是交叉口的車流通行受非機動車和行人影響較大，同時右轉車輛又不會受到控制，信號設置的不協調極大的降低了交叉口車輛的通行效率。

2 平面交叉口信號控制方式

平面交叉口信號控制方式主要包含兩種情況，一是對單股或多股交通流限制的信號控制，另外一種是不做限制的情況。對單股或多股交通流限制的模式，主要是指在一些特殊場景下，禁止或分時段禁止某股車流的通行，保障路口通行效率的最大化。傳統的信號控制方式主要包含定時控制、感應控制以及自適應控制幾種，嚴格來說，感應控制方式屬于自適應控制的一種特殊應用，主要是根據交叉口的實際情況對放行通道的順序和時間重新設置和組合。

2.1 定時控制

定r控制可以分為兩種：單時段定時控制和多時段控制。單時段控制是指每天只用一個事先根據交通歷史數據設定好的配時方案；推之，一天按多個時段來采用多種不同的配時方案的控制方法是多時段控制[2]。

2.2 感應控制

為了獲取實時的交通流信息，在路面上設置一種檢測器，這樣能高大大提高信號配時的實時性，這種控制方法叫做感應控制，它一般可以分為半感應控制和全感應控制。

半感應控制主要用于次干道與主干道相交的交叉口上，且主干道交通量大，次干道交通量小、波動大的情況。一般情況下，除非次干道上有車輛和行人要通過而提出要求，否則主干道會一直維持著持續不變的綠燈，在給予次干道綠燈之前，主干道會維持一段最小綠燈時間。

全感應控制：綠燈時間和周期這兩大指標會與根據交叉口的檢測器檢測出來的交通流大小有很大關系，隨著它們的變化而變化。一般情況下，相位的順序都是事先定好的，各個相位的最小與最大綠燈時間也是事先已經定好了的。但是相位可以設置可選，如果在此相位中沒有檢測到有車輛到達，那么就可以跳過該相位，來運行其他的相位[3]。

2.3 自適應控制

主要包含兩種，一種是根據檢測器檢測參數實時生成信號配時，通過評估系統評估后下發信號控制器執行，另外一種是根據交通參數的變化，生成多種配時方案，根據實時的時段或參數觸發機制，完成多種信號控制方案的智能切換。

（1）實時交通信號模擬系統：交通模型貯存在中央計算機內，以綜合目標函數（延誤時間、停車次數、擁擠程度及尾氣排放量等）的預測值為依據，對采集到的實時交通狀況信息（流量、速度、占有率等）進行分析，同時對控制區域交通信號配時參數作優化調整，并且為了把交通量圖式預測準確性進一步提高，避免控制方的不正常波動，對各項交通信號配時參數的優化調整均小步距且頻繁地進行[4]。

（2）方案智能選擇切換系統：系統投入運行之后，對交通量等級與配時參數的對照關系進行執行。即針對不同等級的交通量，選擇響應最佳配時參數組合，然后將這套事先制定好的交通量與配時參數的對應組合關系儲存在中央控制器中。中央控制器再根據輸在各個路口的車輛檢測器反饋的車流參數，來自動選擇合適的配時參數，從而依據所選定配時參數組合對路網交通信號進行實時控制[5]。

3 交叉口信號控制方式選擇

交叉口信號控制方式的選擇，取決于幾個關鍵條件：一是交叉口類型及渠化特征，二是交通流的組成特征，三是行人和非機動車的干擾特征，四是路口感知設備的應用情況，五是關聯路段及交叉口的交通流分布情況。一般而言，主要按照以下幾個步驟進行處理：

（1）實地調研，調研對象包含上述的幾個條件，交叉口基本特征、交叉口渠化信息、交通流組成、行人和非機動車流量分布、交叉通流感知設備信息以及相鄰交叉口及路段的交通流分布情況等；

（2）數據分析，通過對調研數據的整理分析，了解行人、非機動車及機動車的流量分布變化情況，以及交通渠化對現狀交通的影響；

（3）模型建立，以交叉口通行能力最大化為目標，在考慮關聯區域整體通行提升的基礎上，充分考慮交叉口渠化、行人和非機動車流量、關聯交叉口通行能力變化等影響因子，建立交叉口信號控制模型，并尋求信號控制策略的最優解；

（4）模型校核，通過模型輸出參數的數據與現狀調查的數據相互比較，校核結果是否符合實際情況；

（5）仿真優化，在校核后的模型基礎上，對交叉口渠化、車道功能等進行優化設計，模型中表現為相應的參數信息變化，并進行信號配時優化，利用Vissim仿真工具最后對各優化方案進行評估，確定最優方案。

4 案例分析

以合肥市高新區黃山路與科學大道交叉口為例，闡述平面交叉口信號控制方案設計的具體思路。

黃山路與科學大道交叉口是高新區建成區一個關鍵交叉口，黃山路為東西走向的一條主干道，科學大道為南北走向的一條主干道，特別在高峰期間流量比較大，是一個特別有代表性的交叉口。如圖1所示。

4.1 基礎調查

黃山路與科學大道交叉口為十字交叉口，黃山路東西向均為五進四出，進口道均為直行和左轉各一條車道，直行三車道；科學大道南北向均為四進四出，進口道均為執行和左轉各一條車道，直行兩車道，如圖2所示。

4.2 數據分析

通過對交叉口各個進口進行實地的調查得到各個進口道的實測交通流量，經過整理原始數據得到各進口的機動車流量。詳見圖3、4所示。

各進口道平均排隊長度如圖5所示。

交叉口排隊長度比較長的是北進口和南進口早晚高峰直行車道，特別是北進口早高峰和南進口早晚高峰時段擁堵比較嚴重，東西方向相對來說交通狀況良好，只有東進口的直左出道早高峰排隊較長。

4.3 模型建立

根據交叉口調研的渠化、交通流量（包括機動車、行人等）、飽和流量和信號配時等基本信息，通過Transyt及Vissim仿真軟件建立路網各時段（包括早高峰、晚高峰、平峰及夜間）現狀仿真模型，從而尋找路網最優配時方案，如圖6所示。

4.4 模型校核及仿真優化

根據不同時間段的流量分析及模型計算結果，形成了三種控制方案：一是將東西向靠近左轉車道的一條直行車道設置為可變車道，能夠應對高峰期左轉流量大，信號周期長，嚴重影響通行效率的局面；二是高峰期采用兩種周期的定時控制方式，可結合實際時段進行調整；三是平峰期和低峰期采用感應控制的方式，可有效減少車輛在路口的等待時間，提高平峰時期的通行效率。早晚高峰信號配時如表1、表2所示。

以延誤作為主要評價參數，早晚高峰路網配時優化前后主要參數對比表如表3所示。

由表3可知，早高峰信號配時優化后每輛車平均延誤降低了25%，總延誤降低了25%，總運行時間降低了12%，平均速度提高了14%。晚高峰信號配時優化后每輛車平均延誤降低了6%，總延誤降低了6%，總運行時間降低了3%，平均速度提高了3%。綜上分析，經過信號優化后車輛延誤明顯降低，提高了運行效率，從而緩解了交通擁堵，減輕了空氣污染。

5 結語

本文提出的非平衡轉向平面交叉通信號控制方法主要是針對現階段城市交叉通流分布不均等問題，從交叉口通行方式分配、參數分析、模型優化及仿真調整等幾個角度，達到交叉口通行效率最優的效果，提高交叉口通行能力，有效減少延誤，對緩解節點交叉口磯縷鸕焦丶作用。

參考文獻

[1]管再保.平面交叉通控制研究[D].成都：西南交通大學，2004.

[2]諸云.基于交通流模式的交叉口動態信號控制研究[D].南京：南京理工大學，2009.

[3]孫晴.城市平面交叉口信號控制的研究[D].長沙：長沙理工大學，2009.