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西宁市主要路段交叉口现状分析及优化措施研究(硕士论文范文)

发布时间:2018-05-31 09:08
第一章 绪论 1
1.1 课题的研究目的及意义 1
1.2 自适应滤波技术的国内外发展现状 3
1.3 课题完成的工作 5
1.4 论文组织结构 5
第二章 基于FPGA的车辆振动信号处理系统的设计方案 7
2.1 车辆振动信号处理系统的设计方案 7
2.1.1 基于FPGA的自适应滤波器设计方案 8
2.1.2 基于FPGA的UART设计方案 9
2.2 设备及硬件选型 10
2.3 本章小结 14
第三章 LMS自适应滤波算法分析研究 15
3.1 自适应滤波算法 15
3.1.1 自适应滤波原理 15
3.1.2 自适应的最小均方算法 18
………………
结论 ……………………………………………………………………………………………120
参考文献………………………………………………………………………………………125
附录……………………………………………………………………………………………135
攻读学位期间取得的研究成果………………………………………………………………136
致谢……………………………………………………………………………………………137
建议:“目录”字样用小二号黑体加粗,章标题用小四号黑体、单倍行距、段前空0.5行(或者四号黑体、单倍行距)。节标题用小四号宋体、1.5倍行距。条标题用小四号宋体、单倍行距。可根据具体需要,对格式做适当调整。
附件11:研究生学位论文详细摘要撰写规范
研究生学位论文详细摘要撰写规范
为了方便学术交流,用英文撰写的学位论文要求提交学位论文中文详细摘要。详细摘要撰写规范要求如下。
一、研究生学位论文详细摘要应包括以下内容:
1.论文课题的来源,研究工作的目的及其理论的意义和实用价值。
2.概括叙述研究工作的理论基础和主要的研究方法。
3.该研究工作的主要成果和结论,特别是新见解 、新方法和新成果。
二、详细摘要的格式要求;
1.统一采用A4幅面白色纸张,左侧装订,不加封面。
2.硕士学位论文详细摘要一般以3000字为宜;博士学位论文摘要一般以5000字为宜。
3.论文题目为三号宋体,居中排列,然后空一行。在下面分两行用五号楷体输入:第一行:学科名称 、研究生姓名和学号;第二行:指导教师姓名和职称。其后再空一行,下一行用五号宋体输入摘要正文。在正文的左下方排列关键词 3~5 个。
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西宁市主要路段交叉口交通拥堵及优化措施研究
第一章 研究背景
1.1 研究背景及意义
城市交通是城市经济生活的命脉,是衡量一个城市文明进步的标志。随着我国国民经济的高速发展,城市化进程不断加快,机动车保有量迅猛增长,进而使交通需求尤其是道路交通需求急剧增加。为满足日益增长的交通需求,近年来,城市交通基础设施建设投资加大、速度加快,取得了长足的发展。然而,交通拥挤、秩序混乱、事故频发、污染加剧等城市交通问题依然尖锐。整个城市的经济发展因此受到了制约,缓解交通拥堵问题已迫在眉睫。对于城市道路而言,交叉口是城市交通的关键,交叉口的交通特性比较复杂,是交通持续混乱和事故的多发点,降低了道路网通行能力,成为整个城市道路的“瓶颈”地带。可以说交叉口的交通运行状态与整个城市的交通运行状态密切相关,解决了交叉口的问题就基本上解决了城市交通的拥堵问题。
随着越来越多市政道路的修建及城市的发展,城市道路必然会形成一个纵横交错的蜘蛛网状路网,城市道路交叉口就是城市路网的节点。城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分,因此如何使车辆、行人迅速便捷地通过交叉口,是提高城市交通运行效率的关键。
1.2 国内外现状分析级研究成果
我国对交叉口管理问题的起步较晚,在相当长的时间内没有得到足够的重视。改革开放以来,伴随着我国许多大中城市车辆数量剧增,交叉口控制的矛盾日益突出,对交叉口管理问题研究的广度和深度也开始逐渐加大。道路交通管理设施在实际运用中还存在一些问题。交通标志不齐,安装不合理,标志有误,标线施划不齐,信号灯安装配时不合理等现象还存在。我国在平面交叉口方面的研究,最早有北京工业大学、同济大学、北京市政设计研究院等单位对信号交叉口进行了研究。1985 年,北京工业大学针对灯控平交路口混合交通的通行能力进行了研究。2006 年,北京交通大学赵伟等人在参考国内外设计经验的基础上,从左转车道设置的原则、设置左转车道的常用方式、左转车道的长度和宽度等角度对左转车道的设计问题进行了探讨,提出对左转车道进行合理偏移可有助于提高驾驶员的视距。2007 年,窦瑞军从理论上分析了交叉口处产生交通阻塞的原因,并结合具体工程提出在交叉口范围内采取渠化交通管理措施,讨论了渠化交通的适用原则、技术要求和应用方法。
国外的研究起步较早,发展较为成熟,对左转弯车道的设置、进口道宽度、进口车道数等做了大量研究,另外关于交叉口渠化、交叉口交角、交叉口缘石半径也有相关的研究。目前,渠化设计在国外一般都形成了规范或手册。如美国的MUTCD(Manual on Uniform Traffic Control Devices)手册,介绍了各种渠化措施以及设施的尺寸、颜色以及使用时需要注意的问题,该规范已经修改更新过多次。日本在《平面交叉路口的规划与设计》中对交叉口的渠化作了很多论述,认为渠化对解决交通拥堵非常有效。
交叉口是城市交通的关键,它是整个城市道路的“瓶颈”地带。道路由许多交叉路口连接而构成道路网。道路交通在平面交叉口处反复地分流、合流及交叉,使得该处的交通状况尤其复杂,所以城市交通拥挤问题往往突出表现在交叉口处。大量事实也证明城市道路交叉口的拥挤现象最严重,80%以上的延误集中在城市道路交叉口,平面交叉口的通行能力不足道路的 50%,日常交通拥堵大部分都是由于平面交叉口的通行能力不足造成的。可以说城市道路交叉口的交通运行状态与整个城市的交通运行状态密切相关,只有解决了城市道路交叉口的问题,才是解决城市交通拥堵问题的关键。
1.3西宁市交通概况及研究区域
西宁市是青海省的省会,为全省政治、经济、文化、教育、科教、交通和通讯中心;地处青藏高原河湟谷地南北两山对峙之间,属祁连山系,黄河支流湟水河自西向东贯穿市区。
图1.1市区路网
2014年底,西宁市机动车保有量达39.9万辆,增长率为49.3%,远高于17%的全国机动车平均增长速度。伴随机动车保有量的快速增长,道路交通拥堵、交通事故、市民出行不便等交通问题成为社会焦点问题。
西宁核心区的交通问题的产生包括多方面的原因,阐述如下:
1)城市布局结构带来的问题
职能的高度聚集致使中心区过度拥挤。中心区以全市1/8的建设用地容纳了47.2%的人口和48.6%的就业岗位以及52%的交通流量,区内多条主干道高峰时期拥堵。中心区的发展形成“人口集中—加大公共投入—吸引力增强—人口进一步集中”的循环,并导致中心区建设强度过高。
2)城市交通体系带来的问题
西宁道路网,骨架基本形成,但布局结构存在明显缺陷,许多不足是先天造成的。西宁城市布局为十字形,交叉区域,即本次规划区域交通流量较大,且存在东西铁路、河流、南北河流的地形地物影响,使该区域成为西宁城市交通的集结地带。
图1.1市区路网 图1.2 西宁市路网等级体系 对外交通设施切割城市空间,两侧城市功能区之间交通联系不畅。中心区和北川之间联系通道较少(仅有海湖路和新宁路),南北向交通拥堵较重。 路网结构存在问题。各川道机动车交通均在中心区交汇;在中心区外围道路和川道间交通转换系统尚未有效建立;道路系统等级级配失衡,整体密度偏低;中心区路网呈典型的错位格局;铁路、公路等区域设施能力扩充严重受限。 3)路口路段不匹配带来的问题 该问题较为突出,不少路口成为西宁核心区交通压力主要影响因素,如昆仑同仁路口、胜利同仁路口、西门口、大十字、黄河西关等路口。 路口与路段的不匹配表现为路口能力整体不足与路口某方向不足两个层面,不少路口在某方向的压力较大,从而导致路网运输效率受损,如昆仑同仁路口、胜利同仁路口。 路口能力拓展收到路口空间的影响。如果路口能力的提高必须由量主要路口之间道路路段车道的增加来满足,我们认为该路口及路段的只要制约因素为路段,而非路口。事实上西宁核心区的通行能力多数取决于路口,而且往往取决于路口某一个方向的空间制约。即通过路口空间的局部扩增,有些路口甚至仅通过路口渠化就可以较大幅度的提高通行能力。 西宁市南川河以东片区,即西门、大十字片区路网见图3.1-4。西宁核心区路网级配、路网间距不尽合理,主要表现路干路密度偏低,支路通达性不足。该区域干路间距多为700-800米,部分道路达到900-1000米,干路网密度2.8-3.0km/km2。远低于国家规范关于中西区的路网密度建议指标(4-6km/km2)。对于该区域,东西向的便利联系的道路仅有西关大街一条,但该路宽度有限,容量较小。鉴于上述原因,致使该区域公交线路密集,进出站困难,对城市交通造成了较大的影响。 本文针对西宁市的交通拥堵的核心区图 所示地带进行现状分析和优化措施研究。 图1.2 西宁市路网等级体系 图1.4 第二章 西宁市主要路段交叉口现状分析 2.1 昆仑路与南大街交叉口 2.1.1 路口概况 南大-昆仑路口位于西宁市中心区,是城市中心与其它各区的重要联系通道(路口位置见图2.1.1、2)。南大街为次干路,南侧路段路幅宽14.4米,断面为一块板双向4车道;北侧路段路幅宽12.9米,断面为一块板双向4车道。昆仑中路为快速路,路段路幅宽41.5米,断面为两块板双向10车道(见图2.1. 3)。 图1.4 图2.1.1南大昆仑路口位置 图2.1.2 南大昆仑路口卫星图片 2.1.2车道现状 车道设置见图2.1.3。南大街南进口为2车道,其中1条直左车道,1条直右车道;出口道为2车道;机动车道宽12.8米。南大街北进口为2车道,其中1条直左车道, 1条直右车道;出口道为2车道;机动车道宽12.8米。昆仑路东进口为5车道,其中1条直右车道,3条直行车道,1条直左车道,并设1条慢车道;出口道为5车道,并设有1条慢车道;机动车道宽37.5米。昆仑路西进口为5车道,其中1条直右车道,3条直行车道,1条直左车道,并设1条慢车道;出口道为5车道,并设有1条慢车道;出口道为5车道,并设有1条慢车道;机动车道宽35米。 图2.1.3:昆仑路-南大街路口车道现状 2.1.3现状交通量数据及分析: 2.1.3.1昆仑路-南大街交叉口早晚机动车高峰小时交通量 由表2.1.1、图2.1.4所示。 表2.1.1交叉口高峰小时交通量
交叉口
编号
进口
方向
机动车(PCU)
摩托车
早高峰 晚高峰
时间 总量 时间 总量
南大街与
昆仑路
交叉口
7:50-8:50 3367.7 17:35-18:35 3209.7
7:30-8:30 1010 17:35-18:35 821.9
西 7:45-8:45 3528.2 17:55-18:55 3803.6
7:35-8:35 1327.8 17:55-18:55 1399.3

图2.1.4:昆仑路-南大街路口早晚高峰小时交通量
2.1.3.2昆仑路-南大街交叉口早晚机动车车型比例
由图2.1.5、2.1.6所示。
图2.1.5早高峰驶入交叉口车型比例              图2.1.6晚高峰驶入交叉口车型比例
2.1.3.3昆仑路-南大街交叉口交通流量的高峰小时系数,
由表2.1.2 所示,该交叉口交通量不仅随一天内各小时的不同而变化,而且在一个高峰小时的不同时段内交通量也不均匀。以5min为一个区间,不同进口的车流量相差较大,高峰集中现象比较明显由表中实际所测数据一方面可以看到东西方向的昆仑中路是一条主要干道,而由于车道、路宽都南大街的南进口较窄,造成了东西方向车流量的严重不均衡,东向的直行与东西向的左转相遇,是引起此交叉路口出现交通问题的主要原因。
表2.1.2 道路交通流量高峰小时系数
交叉口
编号
方向
编号
早高峰 晚高峰
5min高峰
交通量
高峰小时
交通量
高峰小时
系数
5min最
高交通量
高峰小时
交通量
高峰小时
系数
南大街
与昆仑
路交叉口
310.2 3367.7 0.91 311.7 3209.7 0.86
西 335.4 3528.2 0.88 366.4 3803.6 0.87
138 1327.8 0.80 154.5 1399.3 0.75
105.5 1010 0.80 92 821.9 0.74

    《城市道路设计规范》CJJ 37—90规定,信号灯管制交叉口进口道的一条自行车车道的设计通行能力为1000veh/(hm)。
该交叉口交通量随一天内各小时的不同而变化,在一天的交通量中有早晚高峰,而且不同方向不同车型对应的高峰小时时间不同,紧接着下来的时间小客的车流量会相对减少,其它车型如小货中客等都会相对增多。四个进口方向机动车早高峰小时分布差别较明显,主要是由于各个方向路段上不同的建筑环境、人们出行的目的不同导致的。车流量以及信号灯的配置都有很大程度上的影响。
2.1.3.4昆仑中路—南大街交叉口延误
采用点样本法进行交叉口延误调查,确定产生延误的地点,类型和大小,评价道路上交通流的运行效率,在交通堵塞路段找出延误原因,为制定交通设施的改善方案减少延误提供依据。昆仑中路—南大街交叉口延误主要数据由表2.3、2.4、2.5、2.6所示。
表2.1.3早高峰延误调查
  东进口 南进口
开始
时间
在下列时间内停在引道内的
车辆数
引道交通量 在下列时间内停在引道内的车辆数 引道交通量
+0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆 +0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆
8:00 30 6 0 0 30 134 17 24 24 21 24 0
8:01 16 20 24 32 32 21 1 0 0 0 1 17
8:02 32 32 5 0 32 66 11 18 19 19 19 0
8:03 0 0 12 18 18 104 20 20 0 0 20 4
8:04 36 36 36 35 36 12 0 5 11 16 16 8
8:05 35 0 0 0 35 108 23 24 24 26 26 0
8:06 9 22 30 30 30 27 2 0 0 0 2 18
8:07 30 30 0 0 30 40 12 16 17 19 19 1
8:08 0 0 22 31 31 27 19 25 2 0 25 6
8:09 23 30 27 35 35 3 0 0 14 15 15 9
8:10 18 0 0 19 19 128 15 16 16 16 16 0
8:11 21 30 35 30 35 15 0 0 0 0 0 8
8:12 20 0 0 0 20 79 2 3 8 16 16 0
8:13 0 40 34 34 40 38 16 18 0 0 18 7
8:14 5 0 0 0 5 133 0 1 2 5 5 2
8:15 24 30 30 30 30 26 9 16 22 22 20 0
小 计 299 286 255 294 458 961 147 186 159 175 242 80
合 计 1134 1419 667 322
 
西进口             北进口          
开始时间 在下列时间内停在引道内的
车辆数
引道交通量 在下列时间内停在引道内的车辆数 引道交通量
+0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆 +0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆
8:00 6 6 0 0 6 3 1 4 6 9 9 0
8:01 16 18 18 18 18 12 11 0 0 3 11 11
8:02 0 0 0 0 0 0 10 13 17 24 24 0
8:03 0 2 13 20 20 5 28 4 0 3 28 4
8:04 20 0 0 0 20 17 12 20 22 26 26 2
8:05 4 10 0 30 30 0 15 3 0 3 15 7
8:06 20 20 20 20 20 11 15 19 21 27 27 4
8:07 8 8 8 8 8 0 30 5 1 6 30 6
8:08 0 4 16 22 22 2 11 16 17 31 31 0
8:09 22 22 9 9 22 22 0 5 6 6 6 13
8:10 9 9 0 6 9 0 9 9 13 15 15 10
8:11 8 23 23 23 23 17 16 2 0 5 16 11
8:12 23 10 10 10 23 5 9 9 14 17 17 0
8:13 10 10 24 24 24 10 0 0 2 6 6 17
8:14 20 10 10 10 24 0 10 13 16 19 19 0
8:15 10 10 0 9 10 5 5 0 3 4 5 4
小 计 176 162 151 209 279 109 182 122 138 204 285 89
合 计 698 388 646 374

表2.1.4早高峰延误汇总
  东进口 西进口 南进口 北进口
总延误 17010 10470 10005 9690
每一停驶车辆的平均延误 37.1397379 37.5268817 41.34297521 34
交叉口入口引道上每辆车的平均延误 11.9873150 26.9845360 31.07142857 25.9090909
停驶车辆百分率 0.32276250 0.71907216 0.751552795 0.76203208

表2.1.5晚高峰延误调查
  东进口 南进口
开始
时间
在下列时间内停在引道内的
车辆数
引道交通量 在下列时间内停在引道内的车辆数 引道交通量
+0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶
车辆
+0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆
17:45 34 56 70 84 249 184 12 16 19 20 58 11
17:46 63 47 30 80 224 172 16 14 12 15 57 21
17:47 50 65 78 34 225 150 16 19 20 21 77 16
17:48 70 20 39 48 185 120 14 15 13 9 52 20
17:49 100 87 56 45 290 200 6 3 3 6 19 10
17:50 92 49 36 50 242 170 12 11 16 17 60 18
17:51 30 56 27 0 118 191 12 10 9 8 42 11
17:52 24 47 74 50 200 134 4 2 10 14 31 13
17:53 21 0 12 20 53 122 6 4 6 1 25 10
17:54 32 57 30 23 151 132 4 2 6 0 13 8
17:55 11 0 0 20 34 157 6 4 7 9 28 10
17:56 18 34 57 23 139 112 0 2 6 8 17 7
17:57 58 73 46 49 238 125 2 4 7 11 25 6
17:58 47 32 21 32 148 116 10 7 6 0 27 4
17:59 11 0 51 63 126 114 3 6 8 11 29 8
18:00 38 28 10 45 141 103 2 0 4 8 15 4
小 计 699 651 637 666 2763 2302 125 119 152 158 575 177
合 计 2653 5065 554 752
 
西进口             北进口          
开始时间 在下列时间内停在引道内的
车辆数
引道交通量 在下列时间内停在引道内的车辆数 引道交通量
+0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆 +0s +15s +30s +45s 停驶车辆 不停驶车辆
17:45 0 0 8 14 22 35 5 3 1 3 13 3
17:46 7 2 3 0 31 0 2 0 1 3 7 14
17:47 0 0 9 13 22 24 1 4 3 0 9 5
17:48 8 11 4 3 41 2 0 0 4 3 7 16
17:49 0 9 9 11 29 16 1 3 0 0 4 9
17:50 12 0 0 0 14 37 0 2 0 6 8 4
17:51 15 6 2 3 26 2 2 0 0 0 5 19
17:52 0 0 0 6 6 42 0 2 3 3 8 7
17:53 11 8 2 5 33 0 1 0 0 3 5 12
17:54 1 0 10 6 16 13 2 0 4 3 11 5
17:55 14 5 8 4 47 4 0 0 2 3 5 6
17:56 0 5 16 4 25 14 3 5 4 1 14 5
17:57 6 2 0 0 33 21 0 2 2 4 9 7
17:58 3 16 12 11 42 5 0 1 0 0 9 3
17:59 4 0 0 0 4 34 1 5 6 3 17 2
18:00 11 14 16 8 49 2 5 3 0 0 25 2
小 计 92 78 99 88 440 251 23 30 30 35 156 119
合 计 357 691 118 275

表2.1.6 晚高峰延误调查
  东进口 西进口 南进口 北进口
总延误 39795 5355 8310 1770
每一停驶车辆的平均延误 14.40282302 12.17045455 14.45217391 11.34615385
交叉口入口引道上每辆车的平均延误 7.856860809 7.749638205 11.05053191 6.436363636
停驶车辆百分率 0.545508391 0.636758321 0.76462766 0.567272727
2.1.3.4信号配时及现状通行能力
昆仑路-南大街交叉口现状信号配时为二相位,周期156秒,信号配时见图2.1.7,现状通行能力见表2.1.7。南进口直行、左转与北进口直行、左转为一相位,东进口直行、左转与西进口直行、左转为一相位。
图2.1.7:昆仑路-南大街交叉口现状信号灯控制
路口由北至西、东至西以及西至东方向流量较大,饱和度分别达到1.00、0.99、0.98。车道饱和度分析见表1.8-2。
表2.1.7:昆仑路-南大街交叉口现状通行能力及饱和度分析
进口 方向 有效灯时(s) 车道数
(当量条)
计算通行能力(pcu/h) 核定通行能力(pcu/h) 观测流量(pcu/h) 饱和度 路口饱和度 路口计算通行能力(pcu/h)


50 0.4 208 208 92 0.44 1.00 8816
50 4.5 2337 2337 2317 0.99
  0.4 320 320 236 0.74
西

90 2.0 1869 1869 878 0.47
90 2.5 2337 2337 2300 0.98
  0.7 630 630 488 0.77


54 0.9 505 505 454 0.90
54 1.3 729 729 536 0.74
  0.2 120 120 44 0.37


54 0.7 393 393 187 0.48
54 1.2 673 673 556 0.83
  0.5 750 750 752 1.00
综合情况 10869 8840 1.00 1.00 8816


2.1.3.5现状仿真及问题分析
路口交通调研,采用高空录像的方法,录制了各高峰时段的交通视频,通过对现状录像的分析,总结路口车行行为特征,运用交通模拟软件VISSIM建立路口微观仿真模型,仿真数据与调查数据比较见表2.1.8。仿真问题分析见图2.1.8、9。现状仿真模型见图12.1.10。由表可知仿真模型较好的反映了路口交通现状。通过南大昆仑路口的视频录像及仿真模型分析,现状问题总结如下:
1)昆仑中路东西向的直行与左转在同一相位放行,左转车辆需在交叉口内部等待,直行与左转的车辆相互干扰较大,降低了路口的通行能力。
2)昆仑中路东进口右转车转弯半径不足10米,转弯半径偏小,影响车辆通行。
3)交叉口内部缺少渠化设计,容易造成车流混乱。
图2.1.8仿真分析1
 
图2.1.9:仿真分析2
图2.1.10:现状仿真模型
  表2.1.8南大昆仑路口现状仿真数据分析
进口 方向 调查数据(pcu/h) 仿真数据(pcu/h) 比较结果
东进口 40 36 -9.25%
2116 2023 -4.40%
140 155 10.79%
西进口 856 845 -1.31%
1740 1723 -1.00%
384 429 11.72%
南进口 304 284 -6.64%
424 432 1.96%
36 39 1.08%
北进口 136 129 -5.37%
402 409 1.79%
676 677 0.07%
根据调查数据及分析可知,昆仑路与南大街交叉口堵车现象比较严重,导致该现象的主要问题是路口内非机动车和行人流量较大,以及交叉口周边有医院、学校等单位,导致人流车流的增多,南北方向为进入大十字的主干道给机动车在交叉口内的通行秩序造成较大影响,同时高峰时段信号灯设置不合理,主道车流密集,次要道路上车辆和行人很难等到足够穿越的空档,等候时间较长;道路交叉都未采用加铺转角措施,车流量转弯半径太小,速度受限,转弯车辆通行受阻。行人等红灯时,抢占机动车车道,导致机动车拥挤。
2.2西关大街-同仁路交叉口
2.2.1 路口概况
西关大街-同仁路交叉口口位于西宁市城西区,是城西区与城中区的重要联系通道(路口位置见图2.2。1、2)。西关大街为次干路,断面为一块板双向4车道,路幅宽14米。同仁路为次干路,断面为两块板双向8车道,路幅宽32.4米,机动车道宽24米(见图3.2-3)。
图2.2.1西关大街-同仁路交叉口位置      图2.2.2西关大街-同仁路交叉口卫星图片
2.2.2车道现状
车道设置见图2.2.3。该路口东进口为2车道,其中1条直左车道,1条直右车道,并设有1条慢车道,出口道为2车道,并设有1条慢车道,机动车道宽13.2米。西进口由2车道拓展为3车道,其中1条直行车道,1条右转车道,1条左转车道,出口道为2车道,并设有1条慢车道,机动车道宽14.5米。北进口为4车道,其中1条右转车道,2条直行车道,1条左转车道,出口道为4车道,机动车道宽23.7米。南进口为4车道,其中1条右转车道,2条直行车道,1条左转车道,出口道为4车道,机动车道宽24.1米。

 
图2.2.3:西关同仁路口车道现状
2.2.3现状交通量数据及分析:
2.1.3.1西关大街-同仁路交叉口早晚机动车高峰小时交通量
由图2.2.4所示。
图2.2.4  西关大街-同仁路交叉口机动车交通量     
2.1.3.2西关大街-同仁路交叉口车辆组成及延误分析
北进口从交通量条形图来看,主要为直行车辆比较多,左右转相对较少,左转比例为0.205,小客车和载客出租车较多,公交车也比较多。从延误情况来看,相比其他几个进口,
图2.2.5西关大街-同仁路交叉口北进口数据   图2.2.6西关大街-同仁路交叉口北进口延误
    南进口主要也为直行车辆比较多,左右转相对较少,左转比例为0.163,小客车和载客出租车多,公交车,自行车,摩托车也比较多,空载率较高。从延误情况来看,相比其他几个进口,相对不好,为97%,延误量大。
图2.2.7西关大街-同仁路交叉口南进口数据   图2.2.8西关大街-同仁路交叉口南进口延误
     东进口从交通量条形图来看,主要为直行车辆,右转相对较少,左转比例为0.277,小客车和载客出租车多,中客,公交车,自行车,摩托车也比较多。从延误情况来看,相比其他几个进口,相对不好,为94%,延误量较大。人流量为一个周期内过节人数40人,进口酒店门前周边有较多停车。
图2.2.9西关大街-同仁路交叉口东进口数据  图2.2.10西关大街-同仁路交叉口东进口延误
    西进口从交通量条形图来看,三个方向车辆都比较多,左转比例为0.286,小客车和载客出租车多,中客,公交车,小货车也比较多,自行车,摩托车比较少,空载率较高。从延误情况来看,相比其他几个进口,相对好,为72%,延误量小。人流量为一个周期内过节人数22人。
图2.2.11西关大街-同仁路交叉口北进口数据  图2.2.12西关大街-同仁路交叉口北进口延误
图2.2.13西关大街-同仁路交叉口延误量     
问题分析:①该交叉路口地段比较繁华,人流量比较大,由于一个周期内红灯时间较长,不按红绿灯过街人数较多,影响了车辆的顺利和快速通过,②尤其是南北方向,因为方向处于一个天桥下面,路中间有大面积的水泥台,导致行车道宽度变窄,延误情况非常严重,③交叉口每个进口差不多在不远处都有一个公交站点,也影响了交叉口的通行能力,④交叉口的进口都是比出口较挤的,⑤店铺门口停车场设置得离交叉口太近,影响后面车辆通行, ⑥交叉口每车信控延误为11秒到14秒之间,服务水平为B级,相位可以不用大幅度改动,不过可以适当减少东南方向的红灯时间。
2.2.3.3信号配时及现状通行能力
图2.2.14西关同仁路口现状信号灯控制
表2.2.1:西关同仁路口现状通行能力及饱和度分析
2.2.3.5 现状仿真及问题分析
图2.2.16 仿真分析2
图2.2.17现状仿真模型
表2.2.2西关同仁路口现状仿真数据分析
2.3 西关大街-新宁路交叉口
2.3.1 路口概况
西关大街-新宁路交叉口位于西宁市西部城西区,是城西区与城中区的重要联系通道(路口位置见图2.3.1、2。西关大街为次干路,断面为一块板双向4车道,西侧路段有2条慢车道,路幅宽18.1米,其中机动车道宽13.2米;东侧路段路幅宽14.5米。新宁路为主干路,断面为一块板双向4车道,并设有2条慢车道,路幅宽20米,其中机动车道宽14米
图2.3.1:西关大街-新宁路交叉口位置      图2.3.2:西关大街-新宁路交叉口卫星图片2.3.2车道现状


 
图2.3.3西关大街-新宁路交叉口交通现状
     车道设置见图2.3.3。该路口东进口为2车道,其中1条左转车道,1条直右车道,出口道为2车道,并设有1条慢车道,机动车道宽14.3米。西进口为2车道,其中1条直右车道,1条左转车道,并设有1条慢车道,出口道为2车道,并设有1条慢车道,机动车道宽17.5米。北进口由2车道拓展为3车道,其中1条左转车道,1条右转车道,1条直行车道,出口道为2车道,并设有1条慢车道,机动车道宽19.5米。南进口为3车道,其中1条左转车道,1条直行车道,1条右转车道,出口道为2车道,并设有1条慢车道,机动车道宽19.9米。
2.3.3交叉口机动车总交通量。
                  表2.3.1西关大街-新宁路交叉口交叉口总交通量
交叉口
编号
进口
方向
机动车(PCU)
摩托车
早高峰 晚高峰
时间 总量 时间 总量
新宁路

西关大街
7:30-9:00 1189.7 17:30-19:00 1483.9
7:30-9:00 2337 17:30-19:00 2005.9
西 7:30-9:00 1832.5 17:30-19:00 1285.5
7:30-9:00 2022.7 17:30-19:00 2192.4
 
表2.3.4西关大街-新宁路交叉口交通量
该交叉口交通量随一天内各小时的不同而变化,在一天的交通量中有早晚高峰,而且不同方向不同车型对应的高峰小时时间不同,例如小客的高峰小时就为早晚高峰的7:30—8:30、17:30—18:30,紧接着下来的时间小客的车流量会相对减少,其它车型如小货中客等都会相对增多。四个进口方向机动车早高峰小时分布差别较明显,主要是由于各个方向路段上不同的建筑环境、人们出行的目的不同导致的。如新宁路与西关大街的西进口方向有虎台中学、东进口方向有新宁广场、对车流量以及信号灯的配置都有很大程度上的影响。
2.3.4道路路段交通流量的高峰小时系数
观测交叉口机动车的早、晚高峰小时系数表2.3.2所示。由表可以看出,该交叉口交通量不仅随一天内各小时的不同而变化,而且在一个高峰小时的不同时段内交通量也不均匀。以5min为一个区间,不同进口的车流量相差较大,高峰集中现象比较明显。
表2.3.2道路交通流量高峰小时系数
交叉口
编号
方向
编号
早高峰 晚高峰
5min高峰交通量 高峰小时交通量 高峰小时系数 5min最高交通量 高峰小时交通量 高峰小时系数
新宁路

西关大街
161.6 1343.8 0.69 156.1 1490.4 0.80
173.5 1684 0.81 139 1404.4 0.84
84 757.5 0.75 110.2 1014.8 0.77
西 159.7 1407.6 0.73 115.7 887.2 0.64

对调查结果进行分析:由表中实际所测数据一方面可以看到南北方向的新宁路是一条主要干道,而西关大街的东进口由于车道、路宽都较窄,造成了东西方向车流量的严重不均衡,西向的直行与南北向的东行相遇,是引起此交叉路口出现交通问题的主要原因。
2.3.5交叉口机动车交通组成
由上表可推导得出两路口交叉口机动车交通组成,见下图  :
 
图2.3.5 新宁路与西关大街交叉口市区交通组成机动车车型比例分配示意图
数据显示,在机动车中小客车的比例非常大,是人们生活水平有所提高的表现,客车也占有一定的比例,可以减轻行人出行量的交通压力,货车和摩托车的比例较少,在每条干线上小客车量均占到0.8以上这一比例,而一般载行人的大客车在新宁路上分配比例较大,因为这条路上集中了人们生活需要的各个消费小区。
根据交通量调查资料,此交叉口高峰小时流量流向数据如表。
表2.3.3西关大街-新宁路交叉口高峰小时交通流量流向表
新宁路

西关大街
方向编号 早高峰(7:30-9:00) 晚高峰(17:30~19:00)
总量 总量
605.8 1120.5 296.4 2022.7 723 1207 262.4 2192.4
876.5 1284.5 176 2337 771.2 1104.2 130.5 2005.9
164.2 553.9 471.6 1189.7 241.5 683.2 559.2 1483.9
西 487.4 828.4 516.7 1832.5 269.5 578.2 437.8 1285.5


对调查结果进行分析:新宁路与西关大街的左转比例均为0.2-0.4之间,对相邻方向直行车辆的影响不大。由上述分析可以得出,东西方向即西关大街是本市区的主干道,全天交通量均较大,;南北向交通量较小;且机动车辆以小客车为主。机动车的早高峰时段较分散;非机动车的早高峰时段很集中。
2.3.6信号配时及现状通行能力
现状信号配时为二相位,周期116秒,信号配时见图3.3-7,现状通行能力见表2.3.4。南进口直行、左转与北进口直行、左转为一相位,东进口直行、左转与西进口直行、左转为一相位。
路口由北至南、北至东方向以及南至北方向流量较大,饱和度分别达到0.96、0.95以及0.95。车道饱和度分析见表3.3-2。
2.3.7 现状仿真及问题分析
路口交通调研采用高空录像的方法,录制了各高峰时段的交通视频,通过对现状录像的分析,总结路口车行行为特征,运用交通模拟软件VISSIM建立路口微观仿真模型,仿真数据与调查数据比较见表2.3.5。仿真问题分析见图2.3.7、8、9、10。现状仿真模型见图3.3-13。由表可知仿真模型较好的反应了路口交通现状。通过西关新宁路口的视频录像
 
2.4长江路—西关大街交叉口
2.4.1路口概况
长江路—西关大街交叉口位于西宁市城中区,是城中区与城东区的重要联系通道(路口位置见图2.4.1、2)。西关大街为次干路,西侧路段断面为一块板双向三车道,道路两侧各设一条慢车道,路幅宽14.3米,其中机动车道宽10米;东侧路段断面为一块板双向五车道,路幅宽15.7米,其中机动车道宽15米。长江路为主干路,北侧路段断面为一块板双向七车道,路幅宽26.9米,其中机动车道宽24.1米;南侧路段断面为一块板双向六车道,路幅宽23.6米,其中机动车道宽20.9米(2.4.3)。
 
图2.4.1长江路—西关大街交叉口位        图2.4.2长江路—西关大街交叉口卫星图片
2.4.2车道现状
车道设置见图2.4.3。该路口东进口由2车道拓展为4车道,机动车道宽23.4米;西进口由2车道拓展为3车道,机动车道宽14.3米。长江路南进口由3车道展宽为4车道,机动车道宽17米;北进口由4车道拓展为5车道,机动车道宽24.1米。西门口建有地下商场,兼有地下过街的功能,地面无人行过街设施。


 
图2.4.3长江路—西关大街交叉口交通现状                                                      
2.4.3现状交通量数据及分析
2.4.3 .1交叉口交通流量的高峰时间分布
西门十字机动车与非机动车高峰小时及其交通量,表2.4.1所示。
                  表2.4.1    长江路—西关大街交叉口高峰小时交通量
交叉口
编号
进口
方向
机动车(PCU) 非机动车
高峰一 高峰一
时间 总量 时间 总量
长江路—西关大街 7:45-8:45 1588.5 7:45-8:45 56
7:45:-8:45 1410.5 7:45-8:45 56
西 7:45:-8:45 1839 7:45-8:45 16
7:45:-8:45 1248 7:45-8:45 28


交叉口
编号
进口
方向
机动车(PCU) 非机动车
高峰二 高峰二
时间 总量 时间 总量
长江路—西关大街 17:45-18:45 1474.5 17:45-18:45 46
17:45-18:45 1314 17:45-18:45 30
西 17:45-18:45 1178.5 17:45-18:45 13
17:45-18:45 1185 17:45-18:45 11


图2.4.3长江路—西关大街交叉口早晚高峰交通量 
该交叉口交通量随一天内各小时的不同而变化,在一天的交通量中有早、晚高峰,而且不同方向不同车型对应的高峰小时时间不同。四个进口方向机动车早高峰小时分布差别不是很明显。
2.4.3 .2道路路段交通流量的高峰小时系数
长江路—西关大街交叉口机动车与非机动车的早、晚高峰小时系数表2.4.2所示。
表2.4.2道路交通流量高峰小时系数
交叉口
编号
方向
编号
机动车(PCU) 非机动车(BIC) 机动车(PCU) 非机动车(BIC)
早高峰 晚高峰
长江路—西关大街 0.734 0.653 0.736 0.753
0.676 0.758 0.782 0.698
西 0.71 0.579 0.588 0.752
0.698 0.678 0.766 0.489


由上表可以看出,该交叉口交通量不仅随一天内各小时的不同而变化,而且在一个高峰小时的不同时段内交通量也不均匀。以五分钟时为一个区间,机动车平均每个高峰小时两个区间内交通量比较均匀,而非机动车相对来说两个区间交通量不平衡,高峰集中现象比较明显。
2.4.3 .3长江路与西关大街交叉口机动车交通组成

     
图2.4.5长江路—西关大街交叉口早晚高峰交通量
数据显示,在机动车中小客车的比例非常大,是人们生活水平有所提高的表现,客车也占有一定的比例,可以减轻行人出行量的交通压力,货车和摩托车的比例较少,尤其是在西关大街这一主干道上小客车量均占到0.8以上这一比例,而一般载行人的大客车在长江路上分配比例较大,因为这条路上集中了人们生活需要的各个消费小区。无论是东西方向,还是南北方向,小客车和公交车的比例都相当大,是引起非机动车交通问题的主要原因。摩托车和客车的比例相对较少,可以不做考虑。同时,此数据也反映出在西宁市城市的主要交通工具是小客车和公交车。
2.4.3 .4信号配时及现状通行能力
现状信号配时为四相位,周期160秒,信号配时见图2.4.5现状通行能力见表2.4.3。东进口左转与直行一起放行,西进口左转与直行一起放行,南进口左转与直行一起放行,北进口左转与直行一起放行。
路口由南至北方向、北至南方向流量较大,饱和度分别达到0.97、0.95。车道饱和度分析见表2.4.3。
2.4.3.5 现状仿真及问题分析
图2.4.6长江路—西关大街叉口现状照片1   图2.4.7长江路—西关大街交叉口现状照片2
图2.4.8长江路—西关大街交叉口现状仿真模型
2)北出口受公交站点影响,车辆驶出交叉口后速度难以提高,影响后续车辆驶入交叉口,降低了交叉口的通行能力(见图2.4.7)。同时五四长江交叉口中的长江路进口道通行能力不足,致使排队长度过长,接近西门口。
3)西关大街西进口单条车道宽度为2.8米,宽度较窄,影响道路通行能力。
4)西门口南进口排队较长,波及至南关长江路口,午高峰期间可排至长江环岛。
2.5昆仑路-黄河路交叉口
2.5.1路口概况
昆仑路-黄河路交叉口位于西宁市中心区,是城市中心与其它各区的重要联系通道(路口位置见图2.5.1、2)。昆仑路是西宁市的主干道,是外界进入西宁市和路过西宁市的主要交通大道,它东西贯通,车流量相当大。黄河路是南北走向,因其临近儿童公园,在西宁市的中心区,往北有五岔路口,其要起到分车流作用。黄河路为次干路,黄河路与昆仑路的交叉口,流量大,交通复杂。北侧路段路幅宽18米,断面为一块板双向4车道,并设有2条慢车道,其中机动车道宽14.2米;南侧路段路幅宽18米,断面为一块板双向6车道,其中机动车道宽17.8米。昆仑路为快速路,东侧路段路幅宽12.4米,断面为一块板双向4车道;西侧路段路幅宽44.2米,断面为两块板双向6车道,并设有2条慢车道,其中机动车道宽度19.8米,桥下空间20.5米。(见图2.5.3)。
2.5.2车道现状
车道设置见图2.5.3。昆仑路东进口为2车道,机动车道宽12米;昆仑路西进口由3车道拓展为6车道,且设有2车道的左转特行区,机动车道宽33.2米。黄河路南进口由3车道拓展为4车道,机动车道宽26.5米;北进口由2车道拓展为4车道,且设有1车道的左转待行区,机动车道宽24.5米。

 
图2.5.3昆仑路-黄河路交叉口车道现状
2.5.3现状交通量数据及分析
2.5.3 .1交叉口交通流量
  交叉口交通量观测汇总表如图2.5.4所示。
图2.5.4昆仑路-黄河路交叉口早晚高峰交通量
通过观察,该交叉路口车辆有点拥挤,各路侧流量的大小和路幅宽度、地理方位有直接关系。东西方向的车流量一直维持在较高水平,主干道的车流量也较高,次干道车流量虽然较少,但因为没有设置非机动车道,所以车辆行驶有些混乱。
2.5.3 .2交叉口延误分析
如图2.5.5所示,城市道路交通的通行能力制约关键在交叉口,信号交叉口延误是评价交叉口的运行效率和服务水平的重要指标。它不仅反映了信号交叉口交通控制、交通设计的合理性,同时也反映了道路使用者的受阻程度和感受的服务质量,以及能源消耗和环境影响等。
2.5.5昆仑路-黄河路交叉口早晚高峰交通量
2.5.3.3信号配时及现状通行能力
现状信号配时为四相位,周期132秒,信号配时见图2.5.6,现状通行能力见表2.5.1。西进口左直为一相位、东进口左直为一相位、南进口左直为一相位,北进口左直为一相位。
2.5.3.4 现状仿真及问题分析
路口交通调研采用高空录像的方法,录制了各高峰时段的交通视频,通过对现状录像的分析,总结路口车行行为特征,运用交通模拟软件VISSIM建立路口微观仿真模型,仿真数据与调查数据比较见表2.5.2。仿真问题分析见图2.5.8、9、10、11。现状仿真模型见图2.5.12。由表可知仿真模型较好的反应了路口交通现状。通过黄河昆仑的视频录像及仿真模型分析,现状问题总结如下:







 
第三章西宁市主要路段交叉口优化方案及措施
3.1昆仑路-南大街交叉口
3.1.1路口渠化与交通组织改进

 
图3.1.1南大昆仑路口规划图
3.1.2 规划信号配时及改善效果分析
 
3.2西关大街-同仁路交叉口
3.2.1路口渠化与交通组织改进
通过对路口周边用地、现状流量及断面形式分析,针对现存问题,规划改进策略确定如下:
 
图3.2.1西关同仁路口规划
 
 图3.2.2西关同仁路口车道分布
3.2.2 规划信号配时及改善效果分析
信号配时为四相位,周期120秒。东进口直行与西进口直行为一相位,东进口左转与西进口左转为一相位,南进口直行与北进口直行为一相位,南进口左转与北进口左转为一相位。
根据现状调查流量,结合交叉口改造措施,建立微观规划仿真模型。为满足城市交通未来发展的需要,规划模型按照现状路口各时段各方向合计流量最大值的1.2倍进行规划,表3.2.2为规划仿真流量统计和规划饱和度分析,各进口方向均达到规划要求,结果显示该路口改造措施合理,可以满足现状及未来几年的交通需求。
图3.2.3西关同仁路口规划模型
3.3西关大街-新宁路交叉口
3.3.1路口渠化与交通组织改进
图3.3.1西关大街-新宁路交叉口规划


 
 图3.3.2西关大街-新宁路交叉口车道分布
3.3.2规划信号配时及改善效果分析
4   西关长江(西门口)路口
3.4.1路口渠化与交通组织改进




 
 图3.4.2:西门口车道分布
3.4.2规划信号配时及改善效果分析
规划信号配时见表1.1-4,规划仿真模型见图1.1-13。
表1.1-4:西门口规划信号配时
 
3.5 黄河昆仑路口
3.5.1路口渠化与交通组织改进
通过对路口周边用地、现状流量及断面形式分析,针对现存问题,规划改进策略确定如下:
 图3.4-13:黄河昆仑路口规划
1)
表3.4-4:黄河昆仑路口规划信号配时

进口 方向 编号 绿起 绿终 黄灯 有效灯时
东进口 直左 101 30 70 3 40
102 29 70 3 41
西进口 201 116 34 3 38
直左 202 116 29 3 33
203 4 40 3 36
直右 204 4 40 3 36
南进口 直左 301 69 80 3 11
302 70 87 3 17
北进口 401 87 114 3 27
直左 402 87 114 3 27
403 88 18 3 50
中西进口 501 116 25 3 29
502 116 25 3 29
503 116 24 3 28
504 118 49 3 51
505 118 49 3 51
中西北进口 直左 601 45 111 3 66
602 45 111 3 66
 

东进口 北-中 101 75 90 1 15
中-南 102 76 91 1 15
南-中 103 75 90 1 15
中-北 104 76 91 1 15
西进口 北-中 201 114 24 1 30
中-南 202 42 62 1 20
南-中 203 42 62 1 20
中-北 204 114 24 1 30
南进口 东-中 301 1 30 1 29
中-西 302 28 48 1 20
西-中 303 28 48 1 20
中-东 304 1 30 1 29
北进口 东-中 401 27 35 1 8
中-东 402 37 43 1  6
北-中1 501 10 25 1 15
中1-中2 502 50 90 1 40
中2-中3 503 54 90 1 36
中3-南 504 28 48 1 20
南-中3 505 28 48 1 20
中3-中2 506 54 90 1 36
中2-中1 507 50 90 1 40
中1-北 508 10 25 1 15



 
 图3.4-14:黄河昆仑路口车道分布
3.5.2规划信号配时及改善效果分析
规划信号配时见表3.4-4,规划仿真模型见图3.4-14。
信号配时为四相位,周期120秒。西进口左直为一相位、东进口左直为一相位、南进口左直为一相位,北进口左直为一相位。并利用桥下空间设置左转及直行待行区,通过小相位信号控制来避免直行车辆与左转车辆的冲突。
根据现状调查流量,结合路口改造措施,建立微观规划仿真模型。为满足城市交通未来发展的需要,规划模型按照现状路口各时段各方向合计流量最大值的1.15倍进行规划。表3.4-5为规划仿真流量统计和规划饱和度分析,各进口方向均达到规划要求,结果显示该路口改造措施合理,可以满足现状及未来几年的交通需求。
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