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1、微观道路交通组织优化设计,1、道路交通组织优化设计原则,交通冲突点的概念信号配时的概念路权原则与安全原则交通工程技术原则交通组织思想方法原则,1.1交通冲突的基本概念,交通冲突是产生交通延误和交通事故的根源。当两股不同流向的交通流同时通过空间某点时，就会产生交通冲突，而该点就称为冲突点。交通冲突的方式有四种：交叉冲突、合流冲突、分流冲突、纵向冲突按发生地点分又可分为固定冲突点和随机冲突点。固定冲突点的位置比较固定，如路口、人行横道处，随机冲突点的位置难以确定，如违章横过道路时容易发生随机交叉冲突；自行车挤占机动车道行驶时容易发生随机交织冲突；因此随机冲突点随处可见。,1.1交通冲突的基本概念,
2、无信号灯控路口机动车冲突点分布图,1.1交通冲突的基本概念,标准十字平交路口机动车、非机动车、行人无信号灯控冲突点分布,1.1交通冲突的基本概念,标准十字平交路口机动车、非机动车、行人两相位信号灯控冲突点分布,共38个交叉点26个合流点8个分流点4个,1.1交通冲突的基本概念,标准十字平交路口机动车、非机动车、行人多相位信号灯控冲突点分布,增设左转相位后，每一相中只有12交叉点和8个交织点实行多相位控制不能无原则地增加控制相位，因为每增加一个相位，就会在信号配时上带来相应的绿灯损失时间。同时也会造成信号周期的延长。,1.1交通冲突的基本概念,立交桥冲突点分布,增加了行人、骑车人通过路口的困难，
3、会促使一部分人违章桥区面积大，冲突点分布分散，加上行车阻力小，过桥视距差桥端的冲突点危险程度最高，因此立交桥控制警力应布置在桥端匝道口处。,1.1交通冲突的基本概念,冲突点的控制原则变随机冲突点为固定冲突点变交叉冲突点为交织冲突点减少冲突点个数减少冲突点上的冲突次数减少冲突点上的冲突能量,1.1交通冲突的基本概念,冲突点的控制策略冲突点的空间分离一般常采用交通渠化的方法，把随机冲突点固定下来，利用路口的导流带、导向线、导向车道以及停车线、人行横道等交通标线，缩小路口冲突范围，隔离不同车种、流向的交通流，把空间上冲突点的个数降至最低，为时间分离和让行分离打好基础。冲突范围越小，冲突点个数越少，管
4、理上越容易进行分离和控制。路段上常采用护栏、隔离带、车道线、人行横道线来控制冲突点。冲突点的时间分离冲突点的管理控制交通流已越过停车线，不再受交通信号控制，因此避免在冲突点上产生冲突，必须解决好优先通行的问题，这就要靠民警进行冲突点上车种、流向分离来实现,1.2信号配时的基本概念,信号相位一般用来表示时间路权，同时只限于表示通行权，不用来表示其他路权。流向：允许通行的交通流方向相位：信号周期内，设计的车流通行时间的色灯显示相序：相位设置的先后顺序（即不同相位绿灯点亮的先后顺序）。配时：各相位所需的绿灯时间。信号周期：各相位信号灯轮流显示一次所需时间的总和相位差：相邻两路口间放行同一相位绿灯时的
5、起始时间之差，这是形成路口间信号绿波的重要参数。,1.2信号配时的基本概念,1.3路权原则与安全原则,路权是指出行权、通行权，先行权，道路占用权的统称。按类型分可分为空间路权和时间路权；按程度分可分为完全路权和部分路权。路权一般由法规条款做出规定，用交通设施做有形表述，用法规规定做无形补充。道路交通组织的一项重要内容是明确路权，保证安全路权是手段，安全是目的,1.3路权原则与安全原则,1.4交通工程技术原则,交通分离原则不同流向、不同种类的交通流应在交通空间、时间上分离，避免发生交通冲突。交通连续原则交通连续原则即保证大多数人在交通活动过程中，在时间、空间、交通方式上不产生间断。连续搞得好，行
6、人流量可以减少，车流行驶可以有序，这是搞好秩序管理的基本保证。交通渠化方面，路段上的行车道要对应着路口直行导向车道，以保证直行车流不变换方向；路口进口导向车道要对应出口车道，以保证车流通过路口连续；信号灯实现绿波带，以保证车流通过整条道路时间上连续；公交站与地铁站建在一起，以保证换乘连续等等。,1.4交通工程技术原则,交通负荷均分原则对交通流进行科学的调节、疏导，达到路网各点交通压力逐步趋于大体一致，不至于由于某一点压力过于集中而造成交通拥堵，这也是交通优化所追求的目标。交通优化过程实质上也是交通压力转移的过程。把路网中拥堵路口的交通压力转移一部分给非拥堵路口，即为交通负荷均分，关键在于转移多
7、少交通压力（即程度）和转移到哪里去合适（即作用点），这是优化工作的重点。交通总量削减当一个路网总体交通负荷接近于饱和时，已没有交通压力转移的余地，可以采取总体禁限部分车种行驶，来削减该路网的总流量。也可以采取供需互动关系来调整路网总体负荷，如停车与行车以静制动的关系。或采用道路划分功能（即政治路、过境路、集散路等）、交通流划分性质（即勤务流、过境流、生成流、到达流等），分别分配道路流量。,1.4交通工程技术原则,置右原则按照车道分布，从左至右交通流速度依次降低来分配车道，即层流，按照交通流层流动态规律分配车道，层间行驶阻力最小，发生冲突的机会最少，并且层间速度差也最小。反之则易产生大量的并线变
8、道，频繁的合流分流冲突引起交通紊流，造成拥堵和事故。优先原则优先是指对某一种车给予特殊待遇，有车种及流向优先，如小轿车专用道、公交专用道（优先道），直行车流优先，主路（或环岛内）车流优先等等,1.5交通组织思想方法原则,换位思维原则交通组织调整，特别是单行、禁左、禁限措施的调整，在方案实施前，首先要站在禁限对象的角度查找是否有时空出路 以人为本，方便出行原则交通组织不应以方便管理为出发点，而应以方便大多数人出行为准则。通行能力资源配置原则对一条道路进行交通组织，要以该条道路上通行能力最小的路口为基准，上游路口最大通行能力应取决于下游路口所能提供的最大通行调控能力,1.5交通组织思想方法原则,路
9、权分配原则通行能力分配的实质是路权分配。路权分配不仅是要为管理者创造执法条件，更重要的是要让不同的交通行为人看懂各自的时间路权和空间路权。 动静态交通组织相结合原则越是拥堵的道路，越应该加强路网的动态调控能力。单纯静态的交通组织方式，已不适应社会经济动态发展的需要。渐变原则交通组织调整应按调整作用力度大小循序渐进，切不可“杀鸡用牛刀”。选取调整方式的顺序依次为调信号配时，调渠化车道、调禁限流向、调禁限车种。调整的标准应为“通而不畅”。,1.6微观交通组织优化设计的主要内容,交通组织的作用按事情发展顺序看，城市交通所处环节有城市规划，交通规划，市政设计，市政建设，交通组织，交通管理六个环节，交通
10、组织是个承上启下的环节，交通组织得好，前置环节中所遗留下的隐患和不足能够得到有效的弥补和修正，后续环节管理的压力就可以明显减轻。 交通组织的分类按事物存在的不同方面看，在交通组织这一环节中，存在动态交通组织、静态交通组织、宏观交通组织、微观交通组织等不同方面。其中微观交通组织是基础，由点构成“面”，点组织好了，按点的组织及其规律连接起来，就构成了网。,1.6微观交通组织优化设计的主要内容,微观交通组织的主要内容路口放行方法的确定路口渠化信号相位设置信号相序与配时方案路口管理方案路段行人过街组织与渠化路段公交站点及公交车道设计与渠化导向车道、行车道、掉头、过街、公交站点一体化匹配设计车道组织等。
11、重点是冲突分离，通行能力分配和路权分配。,2 路口放行方法的确定,时间分离放行法时间分离法实质上是在信号周期时间内拿出一个专有相位放行行人和自行车。适用于没有自行车或自行车流量较小的小路口，路口太大，对角线上行人过街时间超过30秒，会大大减少机动车通过的有效的绿灯时间，降低通行能力。,2 路口放行方法的确定,空间分离放行法实质上是让非机动车按机动车相位走，不设单独的非机动车信号灯，只设机动车信号灯和行人信号灯。空间分离法要求行人，非机动车严格做到看信号灯走，不在路口中间停留。由于路口内各信号相位放行的不同交通流流向相同，且又没有在路口中间等候放行的非机动车，故通行阻力小，路口内秩序好。又由于充
12、分利用了每个信号相位中的路口空闲面积，故通行能力高。同时，可节省警力。,2 路口放行方法的确定,时空分离放行法实质是为了减少左转弯非机动车对直行机动车流通过路口的影响，在路口中间划定一块面积为非机动车禁驶区，左转非机动车在区外二次停车待驶，让直行机动车先行通过。换言之，是通过加长左转非机动车的行驶距离来迟滞左转非机动车到达冲突点的时间，以利于直行机动车优先通过路口。,北京市路口非机动车禁驶区,2 路口放行方法的确定,成都市路口非机动车禁驶区,南京市路口非机动车禁驶区,2 路口放行方法的确定,路口机动车左转弯放行方法常规两相位信号放行的路口，由于绿灯时直行和左转的机动车都有通行权，但左转车没有先
13、行权，需要对向直行车先行。可是我国大多数路口内缺少渠化，左转机动车应该停在哪块路口面积内等候放行，才不会影响直行车辆正常行驶。因此有必要进行路口内左转弯待转区渠化，来明确左转弯机动车在通过路口停止线后的路口内占用权和直行机动车先行权，使左转弯机动车在路口内完成二次停车，减少左转车对直行车通过路口时的影响。,两相位信号放行时的机动车左转弯待转区渠化、相位图,2 路口放行方法的确定,路口机动车左转弯放行方法放行的相序一定得是先放直行后放左转，先放左转时左转弯待转区没意义；在左转弯待转区正对的路口出口方向，一定要设置左转弯信号灯，避免左转车辆提前进入路口后看不见自己流向的信号灯。,高架立交桥下的附加
14、左转弯待转区,3平面交叉路口的渠化,路口渠化的基本要求尽量拓宽路口增加进口导向车道与出口车道，使之与路段行车道的通行能力相匹配；尽量在车道渠化上做到寸土必争，在信号配时上做到分秒必争，不让路口出现空闲时间和空闲面积；尽量简化标线和信号，使之能明确地突出空间路权和时间路权；尽量地完善标志信息，使驾驶员有充分的反应时间。标线渠化的作用是明确不同交通流的空间路权，重点是控制冲突点的位置；而信号相位的作用是明确不同流向，不同种类交通流的时间路权，重点是控制冲突点上冲突现象的发生。,3平面交叉路口的渠化,常用标志指路标志，导向车道指示标志，对于有中心护栏划分进出口车道的应在中心护栏端头加右侧行驶标志，对
15、有禁限措施的路口还应加禁令标志（含辅标）、准掉头标志等。常用标线中心隔离线，机非隔离线、停止线、人行横道线、导向车道线（含导向箭头）、非机动车禁驶区及左转弯停止线，左转弯待转区，导流线，中心圈、导流岛等。,3平面交叉路口的渠化,道路宽度与路口导向车道设置7米（不含）路宽以下道路，不划分道线，但在路口处应设让行标志和标线。宽7米12米（不含）路口，只施划停止线和中心分道线。宽12米18米（不含）路口，渠化应不少于1条机动车导向车道，当只渠化1条导向车道时，可能不设导向箭头。宽18米24米（不含）路口，渠化应不少于2条机动车导向车道，根据该方向的流量数据设置相应导向箭头。宽24米30米（不含）路口
16、，渠化应不少于3条机动车导向车道，根据该方向的流量数据设置相应导向箭头。宽30米（含）以上路口，渠化应不少于4条机动车导向车道，根据该方向的流量数据设置相应导向箭头。,3平面交叉路口的渠化,平交路口标线设置应注意的问题（1）根据路口线形条件，正确渠化人行横道、停止线、导向车道线、机非分道线。渠化的原则是充分合理利用路口面积，使各流向的交通流互不干扰，按不同流向、车种规定的行驶轨迹运行。路口人行横道一般为白色平行粗实线（斑马线）。在信号灯控制的路口，也可以采用两条平行粗实线，划出人行横道线范围，可不划斑马线。停止线为白色实线，双向行驶的路口，停止线应与中心线连接。单向行驶的路口应横跨整个路面。在
17、路口设有人行横道时，停止线应距人行横道1.5-3米。畸形路口还采用阶梯式错位停车线。机动车对向分道线为黄色实线；出口车辆分道线为白色虚线，机非分道线为白色实线；路口导向车道线为白色实线。非机动车禁驶区标线为黄色虚线。路口导向车道的数量应大于或等于路段车道数量。原则上进口直行导向车道数不多于出口车道数。,3平面交叉路口的渠化,平交路口标线设置应注意的问题（2）根据各流向流量数据设置相应导向车道。当左转弯流量大于该方向进行总流量15%时，应设置专左导向车道。合理调整中心（线）护栏位置，施划左转弯导向车道。避免直行车道对着对向中心护栏的现象发生。在设置专左导向车道的路口，可使用多相位信号灯控制；在设
18、置直左导向车道的路口，可使用多相位信号灯控制；在设置直左导向车道的路口，应使用两相位信号灯控制。两相位信号灯路口，左转和直左导向车道应划左转弯待驶区；多相位信号灯路口，左转弯导向车道应划导流线。,3平面交叉路口的渠化,平交路口标线设置应注意的问题（3）在路口线形宽度允许条件下，一般应施划专右导向车道。根据右转弯车辆行驶轨迹，施划右转弯导流线。划分主辅路的路口，应尽可能利用辅路（不小于7米）开辟右转弯导向车道。根据路口非机动车流量及行驶秩序，渠化非机动车禁驶区和非机动车左转弯停止线；在路口非机动车流量较大经常占用右转弯机动车道，严重干扰右转弯机动车行驶时，为规范行驶秩序，可在进口方向设置机非隔离
19、设施。根据路口渠化方案，配置相应的交通标志。,3平面交叉路口的渠化,路口渠化与指路标志、导向车道指示标志的关系,3平面交叉路口的渠化,T形平交路口渠化图相位图标准路口渠化图和信号相位相序图,3平面交叉路口的渠化,禁左路口导向车道与路段行车道合理顺接,4平面交叉路口的信号控制,信号相位的确定按照路口放行方法确定信号相位按时间分离法放行的路口，至少要有三个信号相位，其中一相为行人相位。行人相位时间间隔宜控制在100秒以内空间分离法放行的路口，可以按照常规四相位设置，行人相可按直行相位配置，不单设非机动车相位非机动车相与直行机动车相组到一个相位中，机动车转左相位时，非机动车不宜通行,4平面交叉路口的
20、信号控制,信号相序的确定对于两相位信号控制，不存在相序问题。而对于多相位信号控制，则要按路口内秩序不乱，路口内空闲时间最少来确定相序。一般为先放直行后放左转为宜。如果机非隔离带过宽时难以设置非机动车禁驶区或二次停车线，宜先放左转为宜，避免路口内秩序混乱。如果路口机动车放行方式为专左相位加左转弯待转区的，则一定要先放直行后放左转。,4平面交叉路口的信号控制,信号配时的计算方法一个两相位信号控制路口，各进口交通量和饱和流量，绿灯间隔时间为7秒，黄灯时间为3秒，启动损失时间为3秒1、各进口流量比yi和各相位最大流量比maxy，y/ 列入表的最下面3排。2、计算每周期总损失时间：启动损失l = 3秒；
21、绿灯间隔时间I = 7秒，黄灯时间A=3秒，相位数n=2，（l1+I1-A1）+（l2+I2-A2）=（3+7-3）+（3+7-3）=14秒,4平面交叉路口的信号控制,信号配时的计算方法3、计算最佳周期时间： 其中：L已由上步求出，Y值由下式求出： =0.3+0.44=0.74代入公式： = =100秒,4平面交叉路口的信号控制,信号配时的计算方法4、求有效绿灯时间：代入公式： 秒第一相位（南北）有效绿灯时间 =86 =34秒第二相位（东西）有效绿灯时间 =86 =52秒,4平面交叉路口的信号控制,信号配时的计算方法5、各相位显示绿灯时间第一相位： =34-3+3=34秒第二相位： =52-3
22、+3=52秒6、各相位清路口四面全红时间 =7-3 = 4秒 =7-3 = 4秒,4平面交叉路口的信号控制,信号配时的计算方法在目前每天不同时段的交通量不同，对应路口交通量调查，因此每个路口至少有七个配时方案，即：上班早高峰（7：008：00）上午（8：3012：00）中午（12：0014：00）下午（14：0017：00）下班晚高峰（17：0018：30）晚上（18：3023：00）夜间（23：007：00）,5环岛的交通组织,环形交叉口的适用条件环岛的通行能力很低，在小时流量小于2000辆时，一般不会堵车。一旦超过这个数值，很快就会引起交通拥堵，甚至交通瘫痪。所以说环岛仅是非饱和交通的产物
23、，不适合用于饱和交通条件，特别是我国这种混合交通构成的条件。环岛的作用就是把交叉冲突的形式通过延长交织段的距离转化成一次合流与一次分流的交织冲突,5环岛的交通组织,环形交叉口的主要问题,5环岛的交通组织,环岛进口信号控制方式环岛进口信号控制方式要求环岛在原渠化基础上，在环岛入口处施划停止线，设置信号灯，一般采用两相位放行方式或四面轮放方式。信号配时周期不宜过长，避免环岛内车辆积累造成拥堵。,5环岛的交通组织,环岛进出口信号控制方式相当于路口冲突点信号配时法的效果。同时在环岛出口处无交叉冲突，可大大提高环岛内的车行速度。仅此两条，就可以使环岛的通行能力由不足每小时3000辆提高到每小时4000辆
24、以上,6立交桥的交通组织,立交桥衔接的路桥结合部交通组织,6立交桥的交通组织,主路进出口交通组织与桥体交通组织,6立交桥的交通组织,主路进出口交通组织与桥体交通组织,6立交桥的交通组织,主路进出口交通组织与桥体交通组织,6立交桥的交通组织,主路进出口交通组织与桥体交通组织,按非饱和条件设计的菱形高架桥流向图,6立交桥的交通组织,主路进出口交通组织与桥体交通组织,按饱和条件设计的菱形高架桥流向图,6立交桥的交通组织,充分利用立交桥下空闲面积的交通组织,6立交桥的交通组织,按远引交叉方式组织的国贸桥下路口,6立交桥的交通组织,按多相位冲突点配时法放行的国贸桥桥下路口,6立交桥的交通组织,北京西长安
25、街西单路口的立交平做利用路口周边的四条匝道来完成各方向上的左右转向，其中每个方向上的左转弯车辆均需两次经过该路口才能完成转向。在路口处的车道全部为直行车道，因此信号相位设置简单，仅需两相位即可满足要求。立交平做的好处是：可以明显地改善路口秩序。一辆左转车的占有率，相当于通过1.8辆直行车的占有率。而立交平做后把左转车分解两次直行车通过路口，其左转当量相当于2辆直行车。,6立交桥的交通组织,建议新型菱形高架立交桥设计形式,按饱和交通条件设计的苜蓿叶式互通立交桥,6立交桥的交通组织,主路上跨式高架桥，桥下各方向机动车、非机动车均可以转向或直行,上跨主路式高架桥，桥下各方向机动车、非机动车无法左转弯
26、,7路段交通组织,路段与路口的车道衔接路口路段车道衔接的原则为“明确路权，直行优先”,7路段交通组织,路段的车道组织,路段车道非对称式安排的混行道路,路段车道非对称式安排的机非隔离道路,7路段交通组织,“三块板”式道路的交通组织,路段车道非对称式安排的主辅路进出口,7路段交通组织,“两块板”道路的交通组织,窄中心隔离带二幅式道路的交通组织,7路段交通组织,“两块板”道路的交通组织,退中心隔离端头增加导向车道的两幅道路交通组织,7路段交通组织,“两块板”道路的交通组织,两幅式宽隔离带道路的交通组织,7路段交通组织,路段行人过街的组织,行人过街的视距三角形,7路段交通组织,路段行人过街的组织,路段
27、车道非对称式安排的人行横道、行人安全岛和公交车站相对位置,7路段交通组织,路段行人过街的组织,路段对称式车道的人行横道、行人安全岛,7路段交通组织,掉头交通组织,单向设置的直通式人行横道上游掉头控制方式,双向设置的直通式人行横道上游掉头控制方式,7路段交通组织,掉头交通组织,分段式过街的错位式人行横道、行人安全岛和掉头车道的设置,7路段交通组织,掉头交通组织,人行横道下游掉头交通组织方案,8公交组织,公交站点组织,路口进出口公交站冲突点分布图,8公交组织,公交站点组织,较为合理的公交站点站位分布,8公交组织,公交站点组织,公交站点处的首车停止线和专用停止线,8公交组织,公交车道的组织,常规式公交专用道渠化图,9路侧停车组织,常规式公交专用道渠化图,机非隔离道路非机动车道的停车泊位,混行路段停车泊位设置,10重点路段自行车组织,路段便道逆向自行车道设置,10重点路段自行车组织,机非隔离道路逆向非机动车道设置,10重点路段自行车组织,11摩托车交通组织,由于摩托车启动加速比汽车快，故在路口摩托车放行顺序上，应排在汽车前面集中通过路口，以避免和汽车在路口内产生冲突引发事故。所以在导向车道的安排上，应分出摩托车导向车道和汽车导向车道；在停止线安排上，一次停止线为摩托车停止线，二次停止线为汽车停止线。这样才便于在路口红灯时把摩托车导入汽车前面，绿灯时做到分离放行。,
