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交通安全的校园交叉口优化设计(附件)

2021-05-20 14:26编辑: www.jxszl.com景先生毕设
针对南北苑通道与枚乘路相交而形成的校园交叉口,在进行优化设计前,首先对该校园交叉口平面布置进行调查了解,接着对枚乘路校区南北苑之间学生流量、教职工机动车流量和交通流量的相关参数进行调研,对该校园交叉口进行为期五天的调查与数据收集,得到学生、教职工车辆、社会车辆通过该路口的基本数据,通过分析确定了设置教职工通道信号控制设施所需交通流量的相关参数,进而,在教职工通道设置信号控制,并进行仿真实验,判断是否有解决交通冲突事件的成效。本文以五天的行人流量与机动车流量为基本参数,基于VISSIM软件对该校园交叉口优化前后进行仿真实验,并得出评价文件,针对交通指标进行具体分析优化措施的成效,最终得出结论。通过在该交叉口信号灯的基础上新设置一组信号灯,理论分析是能够有效解决交通拥挤、冲突等问题。关键词 校园交叉口,优化设计,信号控制
目录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究意义 3
1.4研究内容 4
1.5技术路线 4
2 校园交叉口交通特性与现状分析 5
2.1校园交叉口概况 5
2.2校园交叉口特征分析 7
2.3校园交叉口调查 8
2.4本章小结 11
3 校园交叉口人车冲突及成因分析 11
3.1校园交叉口安全隐患调研 11
3.2校园交叉口安全隐患分类 13
3.3安全隐患的成因分析 14
4 校园交叉口交通方案优化设计 15
4.1校园交叉口优化方案 15
4.2校园交叉口建模仿真与优化 16
4.3校园交叉口设计评价指标分析 22
4.4本章小结 25
5 结论 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1研究背景
随着经济建设、交通建设的快速发展,机动车保有量连年持续增长,城市交叉口交通堵塞、交通秩序混乱的状况日益严重。交叉口是人流与车流集散和转向的载荷地,是城市道路交通的枢纽要道,是设计、组织及道路交通管理的控制点。校园交叉口与普通交叉口不同,人流量 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
、机动车流量、冲突及不可控因素皆多于普通交叉口,其中最明显的特征就是人流量大,人流量越大,交叉口的不可控性就越强,也就导致产生各种多于普通交叉口的交通事故。
枚乘路校区由枚乘路将校区一分为二,分为南苑与北苑,南苑与北苑分别设置了两个校门,一个为学生与外界车辆进入所用,一个为教职工车辆专用门,从而形成——枚乘路校园交叉口(以下简称校园交叉口)。该校园交叉口为学生与教职工的出行必经交叉口,由于课程需要,学生与教师需要往返于南北苑之间,特别是上下课的高峰时间段,往返于南北苑之间的学生流量远大于普通道路的过街行人数量,容易出现学生流与枚乘路上行车流的冲突,以及教职工车辆通道产生的交通流与枚乘路交通流产生的冲突。目前该校园交叉口在以学生为主的通道上设置了交通信号控制,解决了南北苑之间以学生为主的人流与枚乘路上机动车流之间的冲突,但教职工车辆专用门出行却不受该交叉口的交通信号控制,教职工车辆在进出枚乘路时易与枚乘路上车辆产生冲突和事故。枚乘路上的右转车辆亦不受交叉口的信号控制,易与同向非机动车及正在通过交叉口的学生产生冲突,尤其是在上下课时学生流交通量猛增,严重时甚至产生交通事故。
1.2国内外研究现状
(1)交叉口渠化设计
国外的优化设计比国内更加成熟,对进口道的宽度、左、右转弯车道的位置布局与车道数做了大量研究,并且针对交叉口渠化、交叉口交角、交叉口缘石半径也有相关的研究[1]。在美国出版的MUTCD手册中,罗列了各种渠化措施以及设施的尺寸、颜色和使用时需要注意的问题[2]。渠化对缓解交通堵塞非常有效,在日本编制的《平面交叉路口的规划与设计》中对渠化的解释是:“为了减轻、改善平面交叉路口处交通流的交错数量及性质,在正常交通流不利用的位置设置适当的“岛”,规定车辆的行驶位置,诱导车辆按正常方向行驶,为行人提供避车场所,以整顿交通流为目的,这就叫平面交叉路口的渠化”[3]。
(2)交叉口交通流理论
交通流理论是分析研究道路上行人和机动车辆(主要是汽车)在个别或排队行为中的规律,探讨交通量、速度和密度之间的关系,进而减少交通时间的延误、事故的发生率和提高交通设施使用效率的理论。交通流理论起源于20世纪30年代,采用概率论分析交通量和速度的关系。从40年代起,交通流理论在运筹学和计算机技术等学科发展的基础上取得新的进展,结合概率论方法、流体力学方法和动力学方法进行交通流的研究。美国底特律市在1959年12月在举行了首届国际交通流理论学术研讨会,标志着现代交通流理论的诞生。80年代至今,交通流理论的研究进入停滞期,本质上仍为沿用50年代的跟驰模型、流体动力学模拟方法,虽然改进了具体细节,但仍然没有本质上的突破。
近年来,交通仿真中的理论依据主要参照交通流理论,HCM2000给出了一套系统的分析交叉口通行能力和服务水平的方法,目前交通流理论主要分为概率论的应用、排队论的应用、车流波动理论和跟车理论这四个内容[4]。
(3)放行方法
交叉口的放行方法,就是机动车与非机动车在通过交叉口时不同的放行方式组合,根据信号控制与渠化设计对以机动车与非机动车为主要对象的交叉口流量实行空间或时间上的分离。
国外的交通混乱现象较少,在交叉口放行时对交通流没有过多的限制和要求,放行方式较为简洁,国外对放行方式的深入研究并不多。
国内的翟忠民编写的《道路交通组织优化》[5]一书中概括了时间分离、空间分离、时空分离以及综合放行这几种交叉口放行方法,并上升一定的理论深度[6]。
交通冲突理论研究
从国内外的社会学者与交通学教授的研究领域看,交通冲突技术是未来交通安全领域最具前景的研究方向之一,国外的研究相对较早,主要以交通冲突的基础理论与技术体系为基础进行构建模型,国内主要在交通安全领域内对交通冲突技术进行深入研究[7]。
(5)信号配时参数选取
信号配时参数分为周期设计流量、饱和流量和损失时间[8]。信号交叉口周期设计流量是指选取到达流量作为信号配时的需求流量,因为如果采用高峰小时平均到达流量作为信号配时周期设计流量会随着高峰小时内到达流量的波动而引起较大的溢流延误,研究表明,应选取不足1小时的计数间隔作为周期设计流量的计数间隔,进而控制信号设计间隔的失效率,提高信号设计的可靠性,达到控制延误的目的。R.W.Stokes的一项研究表明:在过去的数十年里(1947~1985),数十项研究成果所提出的基本饱和流量变化极小,各类模型对影响因素的考虑大同小异,关键是转弯车道饱和流量估算模型。
(6)实践成果
英国、美国等发达国家率先对交叉口进行了具体研究,以连续的交通流为前提,提出了左、右转专用车道、渠化交通设施等方法。在交通管理方面,采用交通规则与信号控制相结合的方法,例如采用多相位控制、禁左或禁右控制等,来提高交通安全与通行能力。1995年,Shebeeb Ousama研究道路左转专用道的设置并评价了左转专用道的安全与效率,表明设置左转专用道可以高效率组织进入交叉口的左转车流[9]。目前世界各个国家道路交叉口通行能力的研究,大部分是以美国HCM为基础,结合本国具体情况,进行有针对性的开发与补充,并在一定区域内进行深度研究,取得相应成果。

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