南京市江寧區天元中路與莊排路平面交叉口交通設計方案班級：211131組長：吳帆21113104組員：董書洋21113101李怡21113103袁帥王冉指導老師：項喬君東南大學交通學院2015年11月一、項目背景1、道路概況天元中路與莊排路交叉口位于南京市江寧區，雙龍大道東段、天元路中部。交叉口附近，天元路是連接機場高速與東山樞紐的主干道，交通量大，同時天元中路也是連接著從江寧通往市區的主要道路，雙龍大道。莊排路東側（天元中路北側）有21世紀現代城與瑞鴻名邸，存在著大量居民，因而有大量私家車從小區北門駛入天元中路和莊排路，在交叉口的東南角，存在一家21世紀國際商業中心,商業中心地下停車場及路面停車的進出口直對交叉口，節假日機動車與非機動車進出流量較大，對路口的通行造成一定的影響。位于交叉口的西北角，有一大片正在施工建設的工地，常有大型貨車出入，對交通安全造成一定的隱患。交叉口設有四相位信號燈實行交通控制，且分時段設有不同周期相位。天元中路為國道G104，機動車道與人行道實施了隔離，雙向13股車道，由東向西入口分別是兩股直右車道，三股直行車道，一股左轉車道。由西向東入口設置了四股直行車道，一股直右轉車道，兩股左轉專用車道。北向南方向設置了一股直右車道，一股左轉專用車道。南向北為單行線。天元中路交通流量較大，全線限速70公里/小時。莊排路屬于城市支路,為次干路與居民區，工業區，市政公用設施，交通設施用地等內部道路連接，同時南向北走向為單行線，全線限速30公里/小時。由于現在江寧區由城郊發展為新城區，導致交通量大幅增加，天元中路連接著雙龍大道，是江寧區通往市區的主要道路，上下班高峰期時車流量明顯增大，且機非混行現象嚴重，原有道路設施不夠完善不能滿足當前需要，存在較大交通安全隱患。2、改善依據改善的主要依據有：《道路交通標志和標線》（GB5768-2009）；《城市道路交叉口設計規程》（CJJ152-2010）；《城市道路工程設計規范》（CJJ37-2012）；《城市道路交叉口規劃規范》（GB50647-2011）；《城市道路交通規劃設計規范》（GB50220-95）；《公路路線設計規范》（JTGD20-2006）；《公路交通標志和標線設置規范》（JTGD82-20009）；《公路技術狀況評定標準》（JTGH20-2007）；《公路交通安全設施設計細則》（JTGD81-2006T）。項目實施過程本次天元中路與莊排路平面交叉口交通設計，項目組做了充足的準備工作，根據交通設計課程的學習，結合通行能力分析和交通工程學基本原理，經過兩個月的工作，先后對交叉口進行多次勘察并對交通設計方案進行多次完善，最后形成本方案。項目組成員均來自東南大學交通學院，為交通工程專業2013級本科生，項目組成員有吳帆、董書洋、李怡、王冉、袁帥，指導老師為東南大學交通學院教授、博士生導師項喬君老師。在本次平面交叉口交通設計過程中，主要經歷以下三個階段：（1）前期準備及查找問題階段交通問題在平面交叉口普遍存在，我們需要做的是找出存在的問題，并通過自己的設計改善方案來是交叉口的交通問題得到一定的緩解，使交叉口通行能力有所提高。本項目組主要結合課程所學以及相關交通規范通過實地勘察了解道路狀況，項目組成員初步提出存在的問題，而后通過多次交叉口交通狀況調查，調查分工為吳帆（南進口），董書洋（西進口）、王冉，袁帥（東進口）、李怡（北進口）。調查分析階段基于發現的問題，進行合理的調查方案設計，調查出相應的定量化的數據，進行系統的分析，為后期的設計提供基礎數據支撐，具體調查方案及內容見第二部分。（3）設計方案階段首先小組討論對交叉口問題進行了整理分析，結合改善方案后交叉口安全問題以及通行能力的改善，最終決定對交叉口的幾類問題進行改善，以求通過新的交通設計使得交叉口的安全問題得到緩解、通行能力得到提高。方案設計階段人員任務分工如下：方案總體規劃與修改完善由吳帆負責；道路現有狀況的查找與分析由袁帥負責；交叉口交通問題的分析以及方案制定分別由小組成員完成；其中時空特性分析由吳帆完成；機非混行及非機動車等待區問題由李怡完成；信號相位，延誤由袁帥完成；標志標線由王冉完成；展寬漸變段由吳帆完成；人行橫道及行人過街由董書洋完成；交叉口道路平面CAD圖由董書洋繪制，PS圖由吳帆繪制。（3）車道過窄在交叉口北，莊排路為雙向雙車道，但此路段車流量較大，所以出現并行，機動車占據非機動車行駛，占對向車道行駛的現象，使車速降低，出現明顯延誤，如圖8所示。圖8車道過窄圖8車道過窄3.交叉口內部空間設計問題（1）交叉口進口車道變更漸變段較短問題交叉口北進口莊排路段在車道變更時漸變段過短，使車輛來不及變道會駛入右側非機動車道或者越線占據對向車道，一車道車輛并行，存在較大安全隱患。如圖9，圖10所示。圖9交叉口進口圖9交叉口進口漸變段過短圖10車輛越線占對向車道，并行圖10車輛越線占對向車道，并行（2）非機動車等待區問題非機動車在交叉口停下時等待時，會大量聚集在斑馬線上，與行人沖突，如圖11。圖11非機動車占據斑馬線圖11非機動車占據斑馬線4.行人過街問題（1）左轉及掉頭車輛占據安全島問題在行人過馬路時，在中間帶設置安全島保護行人，但左轉等待區車輛，及右側左轉車輛會傾軋安全島一部分面積，給行人安全造成威脅。且占據率高達近100%，如圖12所示。圖12右側左轉車輛占據安全島圖12右側左轉車輛占據安全島行人過街與右轉車輛沖突由于右轉不受信號燈控制，右轉車輛可以隨意進入出口車道，當行人正好進過右轉車道時會與非機動車發生沖突，對行人缺乏過街保護。道路太寬，行人信號燈不清晰由于天元中路路幅較寬，交通量大，由于距離較遠，加上有大型車遮擋，會看不見對象街道的過街紅綠燈，如圖13所示。圖13道路寬，看不見對向信號燈圖13道路寬，看不見對向信號燈5.信號配時問題（1）信號相位問題天元中路與莊排路交叉口在平峰與早晚高峰有不同的配時，通過對交叉口配時的觀察發現信號配時不合理，在高峰時期有排隊現象。在莊排路綠燈配時能長達1分鐘，而過街只需10秒，天元中路過街人數較多，且路較寬，但配時只有40秒。同時在莊排路北設置專供莊排路南的非機動車的配時，但在高峰時非機動車流量較大，紅燈配時偏長，且有信號燈損壞，如圖14所示。圖14行人信號燈配時不合理圖14行人信號燈配時不合理北進口南進口紅燈相位過長由于信號周期過長，交叉口北莊排路高峰時期車流量較大，但紅燈時間過長。6.交通工程設施問題少部分指示標志不清在交叉口東天元中路，設有輔路，但道路功能地面標線不清，地面道路受損，如圖15所示。圖15地面標線損壞圖15地面標線損壞行人信號燈損壞在交叉口南莊排路，行人過街信號燈出現損壞，倒計時一直停留在紅燈01秒狀態。盲道鋪設不合理盲道出現拐彎現象，缺乏人性化的考慮，如圖16所示。圖16盲道鋪設不合理圖16盲道鋪設不合理（四）交叉口交通流時空特性分析表2機動車車型換算系數表2機動車車型換算系數機動車車型換算系數大型車中型車小客車21.511.交通流的時間特性分析表3天元中路與莊排路交叉口機動車流量流向表（全天）天元中路與莊排路交叉口各方向（進、出口）全天24小時交通流量見表3：表3天元中路與莊排路交叉口機動車流量流向表（全天）天元中路與莊排路交叉口機動車交通流量流向表方向總量（pcu）進口出口東2798524009南81170西2059031179北66988319由上表可以看出：交叉口南方向為單行道，出口流量為零；車流分布不均勻，在東西方向車流>>南北方向車流；每個交叉口斷面進口車流量與出口車流量大致相等；12小時進口總和最大為東方向27985pcu，出口總和最大為西方向24009pcu。天元中路與莊排路交叉口12小時交通量比較圖如下：圖17交叉口12小時變化曲線圖圖17交叉口12小時變化曲線圖由上圖可以看出：東西方向為車流主要分布方向，東西向流量>>南北向流量；東西向出現明顯變化，而南北向車流變化不大；由于南方向為單行道，北方向交通量比南方向高；東西方向交通量曲線接近，所以數量相差不大。以下列出天元中路與莊排路交叉口東南西北各方向的流量圖：圖18交叉口東交通流量時間分布特性圖圖18交叉口東交通流量時間分布特性圖由上圖可以看出：1.在高峰時間段進出口交通流量不均勻，但平峰時期幾乎平衡，為1000pcu/h。圖19交叉口南交通流量時間分布特性圖圖19交叉口南交通流量時間分布特性圖由上圖可以看出：在交叉口南方向出口車流為零，即為單行道；2.其余時間在東西向早高峰期間8:15—9:15南方向為低谷，而在中午11:15-12:15以及下午16:15-15:15為車流高峰期。圖20交叉口西交通流量時間分布特性圖圖20交叉口西交通流量時間分布特性圖由上圖可以看出：在高峰時間11:15-12:15與16:15-17:15進出口流量分布不均勻，相差約為700pcu；在平峰時期進出口流量相差約為200pcu；3.在西方向上有一明顯特點下午16:15-17:15時出口流量較大。圖21交叉口北交通流量時間分布特性圖圖21交叉口北交通流量時間分布特性圖由上圖可以看出：北方向在高峰時期8:15-9:15進出口流量幾乎無相差，在16:15-17:15也相差不大；在平峰是進出口車流量相差較大，越為100pcu/h。列出天元中路與莊排路交叉口高峰小時及其交通量，見表4：表4交叉口高峰小時及其交通量表表4交叉口高峰小時及其交通量表交叉口高峰小時交通量交叉口方向編號機動車（pcu）高峰一高峰二時間總量時間總量天元中路+莊排路東8:15-9:151889.516:15-17:153149南8:15-9:15310.516:15-17:15415西11:15-12:15239716:15-17:153240北8:15-9:1570216:15-17:15866由上表可以看出：東南北方向早高峰集中在上午8:15-9:15，西方向中午有一個高峰小時交通量在11:15-12:15；東南西北方向晚高峰均集中在16:15-17:15時間段。2.交通流的空間特性分析表5交叉口機動車流量進出口方向分布表表5交叉口機動車流量進出口方向分布表天元中路與莊排路交叉口機動車交通流量流向表方向總量進口出口東2798524009南81170西2059031179北66988319由上表可以看出：交通流在東西方向進出是平衡的；由于莊排路南實行單行線控制，所以交通流明顯不平衡。畫出交通流的空間變化規律圖，選取時間段，下午16:15——17:15時間段：圖22交通流的空間變化規律圖圖22交通流的空間變化規律圖由上圖可以看出：1.交通量在路段上的分布：根據城市道路分類，由于天元中路為城市主干路，莊排路為次干路，所以車流量主要集中在雙龍大道，為3240輛；而莊排路的車流量較少，為866輛；2.交通量在車道上的分布：高峰小時內直行方向上的車流量為2724輛，左轉、右轉方向上的車流量都較少。這是因為直行方向連接天元中路，左轉、右轉方向連接莊排路。延誤分析及信號相位評價延誤分析下表為調查的延誤計算表并評價交叉口各進口道的服務水平。表6延誤分析表表6延誤分析表西進東東進西北進南總延誤（輛*s）5440075760141820每輛停駛車輛的平均延誤(s)60.1852.4329.84交叉口引道上每輛車的平均延誤(s)33.3929.325.88停駛車輛百分數(%)55.4955.8886.75停車百分比的容許誤差(%)1.15%2.87%0.87%服務水平等級DDD由上表可以看出：東西向的延誤比北進南方向的延誤要嚴重很多，是北進南向的2倍，服務水平屬于D級，交通流運行為不穩定狀態；高峰期間車速低,延誤大,交通運行狀態差。特別是紅燈期間,排隊集結的車輛多,僅靠交叉口現有的信號配時是無法消除的,基本上處于飽和狀態；因此,必須對該進口進行優化改造和治理,以提高交叉口的通行能力和服務水平，東西向輔道的延誤較停車延誤少了很多，可見輔道設置的成功。相位評價下表為信號相位評價表：表7信號相位評價表表7信號相位評價表周期（s）東西進口北進口南進口（非機動車）時長（s）相位時長（s）相位時長(s)相位17770紅（調頭、右轉）39綠（直行、右轉）42紅3黃3黃3黃62綠（直行、右轉）135紅（右轉）25綠（直行、左轉、右轉）3黃107紅36綠（左轉、調頭、右轉）3黃綠信比0.550.220.14由上表可以看出：該路口東西走向的右轉道不受信號燈影響，由南向北為單行線，由北向南三向同時放行，其中南向專門為非機動車分配相位；東西方向綠信比最大，單行線南方向最小，北進口方向居中；信號相位仍有改善的空間。宏觀交通改善對策1交通秩序改善對策（1）增設指示標志和機非隔離欄緩解機非混行a.在天元中路西進口處設置機非分隔欄b.在莊排路增設機動車和非機動車標志（2）提高對大型出入口車流管理a.21世紀商業中心蘇果超市開口關閉，轉移到路段b.分流瑞鴻名邸住宅區出入交通流2.道路功能改善對策在天元中路西進口處增加非機動車道拓寬交叉口北段莊排路車道3.交叉口內部空間改善對策（1）增加變更車道漸變段長度a.根據相關規定，將交叉口北進口莊排路段漸變段增加（2）在交叉口北設置非機動車等待區，避免占據人行橫道及機動車左轉待轉區4.行人過街改善對策（1）人行橫道后移，改交通島標線設計為綠化帶實體設計（2）通過調整信號相位解決右轉與行人的沖突（3）在天元中路安全島位置放置行人過街紅綠燈，解決視線問題5.信號配時改善對策（1）優化信號配時a.行人，非機動車的時間分配b.給交叉口北的機動車分配更多的綠燈相位6.交通工程設施改善對策（1）完善地面標志標線a.天元中路輔路路面修繕及標線完善檢修并增設信號燈a.修繕莊排路的行人過街信號燈b.在天元中路安全島處增設行人信號燈完善人行道設計a.重新合理鋪設盲道微觀交通設計