主城区某复杂交叉口的信号配时优化方案

主城区某复杂交叉口的信号配时优化方案

摘要

城市交通与城市发展关系极为密切，随着我国经济建设的快速发展，城市交通量迅速增长，交通出现了日趋紧张的局面，交通拥挤经常发生，城市交通拥挤问题已成为困扰交通各界人士的主要问题。对于城市道路而言，道路由许多交叉路口连接而构成道路网。交叉口是城市交通的关键，是整个城市道路的瓶颈地带，城市交通拥挤问题往往也突出表现在交叉口。

本文主要针对城市道路交叉口的管理，开展了城市道路交叉口交通运行组织与信号控制策略方面的相关研究。针对城市道路交通拥挤状况，本文研究了利用交叉口交通渠化与信号控制优化组合进行交叉口多相位渠化控制方案的设计。通过对海棠溪新街交叉口进行调查与分析，采用仿真软件SIDRA对其实际情况进行交通仿真，得出具体的评价指标，并分析得出该交叉口存在的问题，然后分别从交叉口渠化与信号配时优化两个方面对其进行优化，并利用SIDRA对优化后的交叉口再次进行仿真，比较前后的仿真结果，得出了更加可行的运行方案。

最后得出了解决交叉口拥堵问题，重点在于交叉口渠化与信号配时两方面同时进行优化的结论，并提出了想要真正解决交通拥堵问题，需要对整个交通网络进行合理的协调控制的展望。

关键词：交叉口；交通拥堵；交通组织；交通信号控；多相位渠化设计；仿真

In a Complex Intersection Signal Timing Optimization Scheme

Abstract

Urban traffic had close relationship with urban development, with the rapid development of China's economic construction, urban traffic is growing rapidly, traffic appeared increasingly tense situation, traffic congestion occurs frequently, and the urban traffic congestion has become a main problem in traffic people from all walks of life. For city road, the road are connected by a lot of intersection, constitute road network. Intersection is the key to the urban traffic, is the bottleneck of the urban road area, the urban traffic congestion often prominent performance in the intersection. This article mainly aims at the management of the urban road intersection, in the urban road intersection traffic organization and research concerning the signal control strategy. In view of the urban road traffic congestion, this paper studies the use of intersection traffic channelized and multiple phase optimization combination of signal control intersection highly channelizing control scheme design. Through investigation and analysis of haitangxi new street intersection, the simulation software SIDRA is adopted to the actual situation of traffic simulation, it is concluded that the concrete evaluation index, and analyzed the problems existing in the intersection, then respectively from two aspects of intersection highly channelizing and signal timing optimization to optimize, and use the SIDRA again for the intersection of the optimized simulation, comparison before and after the simulation results, the more feasible operation scheme is obtained.

Finally reached the intersection congestion problem, the key lies in the intersection

highly channelizing and signal timing optimization at the same time the conclusion, and put forward to really solve the problem of traffic congestion, need reasonable on the whole traffic network coordination control in the future.

Keywords: intersection; traffic congestion; traffic organization; traffic signal control; multi-phased channelization design; simulation

目录

摘要 ............................................................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................................................... I I 引言 .. (1)

1. 绪论 (2)

1.1研究背景与意义 (2)

1.1.1研究背景 (2)

1.1.2 研究意义 (2)

1.2国内外研究现状 (2)

1.2.1国外研究现状 (2)

1.2.2 国内研究现状 (3)

1.3 交叉口信号控制策略研究现状 (4)

1.4 研究内容及技术路线 (5)

1.5 小结 (6)

2．城市道路信号交叉口交通特性分析 (7)

2.1城市道路平面交叉口交通特征点分析 (7)

2.2 城市道路信号交叉口交通流特性分析 (8)

2.2.1 信号交叉口车流运动特性 (8)

2.2.2 有效绿灯时间和损失时间 (9)

2.2.3 饱和流量及其影响因素 (10)

2.2.4 通行能力与饱和度 (12)

2.3 小结 (13)

3. 交叉口信号控制理论基础 (14)

3.1 信号相位与信号阶段 (14)

3.2 信号基本控制参数 (14)

3.3 城市道路信号交叉口固定配时的计算 (14)

3.4 小结 (15)

4. 城市道路信号交叉口交通渠化设计 (17)

4.1 交通渠化概述 (17)

4.1.1 交通渠化的定义及作用 (17)

4.1.2 交通渠化设计的方法 (17)

4.2 城市道路信号交叉口的多相位渠化控制 (18)

4.3 城市道路信号交叉口渠化设计流程 (18)

4.4 小结 (20)

5. 实例分析 (21)

5.1 交叉口简介与分析 (21)

5.2 交叉口交通调查结果 (24)

5.2.1 交通量调查结果 (24)

5.2.2 交叉口相位数据 (25)

5.3基于SIDRA的交叉口信号配时仿真 (27)

5.3.1 SIDRA软件简介 (27)

5.3.2 SIDRA软件主要功能 (28)

5.3.3仿真流程 (28)

5.3.4 仿真结果 (33)

5.3.5仿真结果分析 (34)

5.4优化方案 (35)

5.4.1 渠化优化方案 (35)

5.4.2 配时计算优化方案 (36)

5.4.3 SIDRA优化方案 (38)

5.5 小结 (42)

6．结论与展望 (43)

6.1 全文总结 (43)

6.2 尚需要研究的问题与展望 (43)

参考文献 (45)

引言

随着我国社会经济的快速发展，机动车越来越普及，城市交通拥堵、交通事故、环境污染等问题日益严重。交叉口的优化设计能够提高路网的通行能力，进一步减少交通拥堵等一系列问题。信号交叉口优化设计包括渠化设计和配时设计，交叉口的渠化与信号配时密切相关，两者相互关联，无论是定周期控制还是感应式控制，都需要根据交叉口的几何特征、交通状况进行相位方案的选择和信号配时参数的确定。渠化设计反应了车道对道路的空间使用权，即各行其道的体现，配时设计反应了车道对道路的时间使用权，即遵守交通信号的体现。渠化设计决定配时设计，但又受配时设计的制约，需要和配时设计反复协调优化，渠化设计、相位相序设计及配时参数的合理性共同决定了交叉口信号控制效果的优劣。在以往交叉口的优化设计中，渠化设计和信号配时设计相互分离，两者没有很好地结合起来，致使交叉口的潜力不能充分得到挖掘。近年来，有关专家学者针对我国混合交通流的特点，以及交叉口优化设计中实际存在的时空分离的问题，在充分总结和利用交叉口空间优化和配时优化已有理论研究的基础上，研究信号交叉口空间资源和时间资源的相互协调，从而形成交叉口信号控制“时空一体化”的优化设计方法[1]。

1.绪论

1.1研究背景与意义

1.1.1研究背景

城市交通是城市经济活动的关键部分，是衡量一个城市文明进步的重要指标，对于城市经济的发展和人民生活水平的提高起着至关重要的作用。在我国，随着经济水平的不断发展，城市化进程不断加快，机动车数量日益增加，城市交通供给已经严重不足，供求关系十分紧张。因此，道路拥堵状况成了人们关注的焦点。

重庆作为直辖市，是西部较为重要的城市，其地理特点是山城和江城，城市交通问题尤为突出。尽管近年来重庆市加快了对道路基础设施建设的步伐，形成了以快速路、环线为主骨架的道路交通网络，但由于机动车保有量的急速增长，交通矛盾依然十分突出，对人们的出行与城市的建设都造成了极大地影响。

当前，城市日益拥堵的交通状况备受社会关注，给城市交通管理带来了空前的压力，因而交通信号配时设计的优化作用日益显著。

1.1.2 研究意义

最为城市道路网的重要组成部分，交叉口的通行情况影响着整个城市交通的运行。交叉口的通行能力有限或没有被充分利用都会造成城市道路的交通的拥堵，还将导致车流中断、事故增多、延误增大等问题。在美国，交通事故约一半以上都发生在交叉口；而在日本，机动车在市中心的运行时间约有三分之一都是用在平面交叉口。因此，对城市道路交叉口实行科学、有效的管理与控制是智能交通的重要研究课题，是保障交叉路口的通行安全和提高交叉路口通行能力的重要举措，也是有效解决城市道路交通问题的必然措施。

目前国内大部分的交叉口信号控制器都来源于英国的SCOOT（Split Cycle and Offset Optimization Technique）系统、澳大利亚的SCAT（Sydney Coordinated Adaptive Traffic）系统和日本的京三系统，他们均采用定时控制和自适应控制[3]。实践证明，这些系统不仅不适用于中国的混合道路交通现状，也无法适应于中国各大城市发展智能交通系统的技术需求。所以有必要针对中国混合道路交通的特点进行交叉口信号控制策略的研究。

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

国外的交通信号控制起步比较早，在19世纪初，人们就开始研究交通信号控制，

试着用信号灯指挥道路上的车流有序的运行，控制车辆进入交叉口的次序。到1918年，

在美国纽约街头出现了红、黄、绿三色信号灯。1926年，英国人在伍尔弗汉普顿安装了世界上第一台自动交通信号机；到了上个世纪60年代初，世界各国都开始研究控制大范围的信号联动协调控制系统，建立模拟各交叉口交通流状况的数学模型，以解决信号配时的优化问题。进入70年代，以美国、英国等发达国家为代表的国家在信号交叉口的建设中，实践和理论研究都取得了较为成熟、卓越的成就[3]。

在道路交叉口信号配时设计方面，国外大多采用Webster的理论与方法，该理论以交叉路口的延误时间作为唯一的衡量指标；澳大利亚学者阿克塞力克提出了“停车补偿系数”的概念，并将它与车辆延误时间合在一起，用以评价信号配时方案[2]。在理论研究的基础上，国外许多国家都先后编制了各种交叉口的信号配时手册，对交叉口信号配时设计过程中所涉及的相关基本概念、操作流程、维护更新等都进行了较为详细的阐述。如美国联邦公路管理局（Federal Highway Administration，FHWA）组织编写的《交叉口信号配时指导手册(TSTM)》[4]，德国道路与交通工程研究学会编写的《交通信号控制指南一德国现行规范（RILSAD）[5]等。除了各种信号配时手册外，国外一些国家还先后研发了一系列交通信号控制系统、配时仿真软件等，比较有名的有英国的SCOOT系统，澳大利亚的SCATS系统，以及用于交通配时仿真的VISSIM、

SYNCHRO、SIDRA等软件。

1.2.2 国内研究现状

我国在交叉口信号控制和配时设计相关领域的研究均晚于欧美日等发达国家，不过目前也形成了一系列研究成果。同济大学和上海市交巡警总队研究并制定了《城市道路平面交叉口规划与设计规程》（DGJ08·96-2001），该规程以“规划为先”，充分结合上海城市道路平面交叉口的特点，对新建、改建及综合治理道路平面交叉口规划、设计中的各项内容做了严格、细致的规定，以确保交叉口设计工作的规范性和科学性[6]。杭州市综合交通研究中心、同济大学主编的《城市道路平面交叉口规划与设计规范》（DD33／1056—2008），该规范首次提出“时空一体化”的交通优化设计理念，在交叉口规划设计过程中，协调配置交叉口的通行空间与通行时间，在保障安全的前提下，最大限度地实现交叉口时空资源的优化配置和高效利用[2]。杨晓光教授编著的《城市道路交通设计指南》也对交通设计进行了系统的阐述[7]。

国内对交叉口信号配时设计的理论研究并不是很多，早期的工作主要集中在对国外已有技术基础上的完善以及结合我国自身混合交通流特性进行的相关探索。在已有的研究成果中，比较系统化也是比较有特色的是同济大学杨佩昆教授提出的“冲突点”法，该方法是以“冲突点”作为考察断面，分析整个相位的实际交通运行情况，确定

本向直行车、对向左转车通过“冲突点”所需要的各类时间，并使各类时间的总和小于或等于设计绿灯时长，来研究信号配时和通行能力的方法[8]。

虽然国外对交叉口优化设计方面的研究已经比较成熟，但由于我国混合交通流的固有特性和局限性，在对交叉口进行渠化设计和信号配时设计时，各种参数的取值差异较大。同时，由于我国早期在交叉口信号控制技术研究方面一味的“贪大求洋”，引进和开发区域交通信号控制系统，而对单个交叉口信号控制技术等基础方面的研究较少[7]。

1.3 交叉口信号控制策略研究现状

城市道路交叉口的交通渠化设计作为交通组织的重要实现手段，在国外已经发展得比较成熟，大多都形成了规范或手册。如美国的MUTCD （Manual on Uniform Traffic Control Devices），介绍了各种渠化措施以及设施的尺寸、颜色和使用时需注意的问题；日本的《平面交叉路口的规划与设计》中对交叉口的渠化也作了很多的论述，认为渠化是很有效的措施[9]。对于渠化的手段，我国的学者也作了不少的总结和研究，曾静康对深圳的平面交叉口进行了综合控制实验，以每一交通流通过路口可能遇到的冲突点串为单位，提出了综合模式的控制方法，其关键是寻求渠化、相位和灯色三者的协调。哈尔滨工业大学的学者陈洪仁在《道路交叉设计》一书中，提出了交叉口渠化措施。上海市出版了工程建设规范《城市道路平面交叉口规划与设计规程》，对平面交叉口的规划与设计作了规定，规定平面交叉口采用交通岛、路面标线及交通流向标志作渠化设计[10]。

城市道路交叉口信号控制起源于19 世纪中叶英国伦敦燃汽信号灯；之后，学者们对城市道路交叉口信号控制的研究经历了从固定周期到可变周期、从定时控制到实时控制、从点控到线控再到面控的发展阶段。进入20 世纪70 年代后，随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，交通管制中心的功能得到增强，控制手段越来越完善，形成了一批高水平的、有实效的道路交通控制系统。SCATS （Sydney coordinated Adaptive Traffic Method）系统是澳大利亚于20 世纪70 年代末开发的，系统呈分层递阶形式，以子系统为计算单元，根据车辆检测器检测到的数据实施配时方案的选择，既而实现对城市路网的实时自适应控制[12]。SCOOT（Split Cycle and Offset Optimization Technique）系统也是由英国道路交通研究所在TRANSYT 系统模型的基础上采取自适应控制方式，实现了对路网的动态协调控制，取得了明显优于静态系统的效果，后被多个国家采用。

我国在交通信号控制系统开发与应用方面起步比较晚，1973 年开始进行单点信号机的研制，1985 年在北京“前三门大街”实现了城市交通线控系统的控制；作为“七

五”国家重大攻关项目，南京市在同济大学的协助下开发了一套国产智能化交通信号控制系统，由于种种原因，一些重要功能如实时自适应配时等没有使用；天津大学1989-1991 年研究开发的城市交通控制系统TICS（Traffic Intelligent Control System）首次成功地把智能原理应用于交通信号控制系统中，其产生也是受到人工智能和知识工程在其它领域成功应用的启发[9]。由以上分析可知，城市道路信号交叉口的交通渠化设计以及交通信号控制的研究已经有了很大的发展，而这些理论研究的成果对于缓解城市道路交通拥堵问题有着重要的现实意义。然而，面对城市交通日益拥堵的现状，如何解决城市道路网交通拥堵的问题，即如何有效地对城市道路信号交叉口交通流进行科学、有效、合理的优化组织，特别是在交通拥堵条件下如何实现城市道路交叉口的优化控制，以尽快减缓交叉口处的拥堵，这也是当前城市交通管理与控制中急待解决的问题。

1.4 研究内容及技术路线

为了充分发挥城市道路信号交叉口的通行能力，缓解城市交通拥堵问题，本文在分析城市道路信号交叉口交通流特性的基础上，重点对城市道路信号交叉口的渠化设计与信号配时优化设计等方面进行了相关的研究。首先，重点对城市道路交叉口的信号配时设计进行了具体概述，对于具体的计算方法经行了详细的阐述；然后，对渠化的优化方法及理论做了分析研究，提出了交叉口渠化设计的流程，并在具体实例中分析研究了交叉口的多相位渠化控制方案的设计及优选；最后通过对实际情况的调查与分析，并在软件仿真的基础上提出更加优化的方案。

本文按照图1－1 所示的技术路线展开相关研究，针对城市道路交通存在的交通拥堵问题，本文从城市道路交叉口入手。在首先通过对城市道路信号交叉口交通特性分析的基础上，提出了解决交通拥堵的相应对策，应用交通渠化设计、交通信号控制等措施相结合来解决城市道路交通拥堵问题，在综合应用上述策略的基础上，制定实施相应的解决方案：利用交叉口交通渠化和信号控制优化组合，建立仿真模型，对城市道路信号交叉口多相位渠化控制方案进行优化设计。

图 1－1 论文的技术路线图

1.5 小结

本章在介绍交通信号控制的研究背景与意义的基础上，分析了影响城市道路交叉口拥堵问题的因素，提出了解决城市道路交叉口交通拥堵问题的方法。然后分析了交通信号配时研究和信号控制策略的国内外研究现状的基础，最后简单阐述了本论文的主要研究内容以及技术路线。

交叉口交通渠化设计

城市道路交通问题 城市道路信号交叉口交通特性分析 交叉口交通信号控制 城市道路信号交叉口多相位渠化控制优化方案的设计（软件仿真） 问题提出 解决对策 实施方案

2．城市道路信号交叉口交通特性分析

交叉口是城市路网中最关键的组成部分，其交通特性不同于路段的交通特性。只有对信号交叉口的交通特性进行全面的研究，尤其是对其交通流运行特性进行自习的分析，才能更好地对信号交叉口实施科学有效的渠化设计和信号控制策略。

2.1城市道路平面交叉口交通特征点分析

为了分析城市道路交叉口的交通现状，我们可将交叉口处的每一个可能的车流方向用一条表示车辆行进方向的带有箭头的线来表示，这样一条线即称为交通流线[11]。经过这样的简化后就可以通过交通流线的相互关系，来分析交叉口处的交通特性，，从而分析得到交通拥堵的原因。交通流在进入交叉口时，由于车辆行驶方向不同要产生分流，而车辆在分流时，司机往往要先减速，以便观察行进方向的交通情况，并判断分流的可能性，这样就造成了车辆进入交叉口的拥堵情况，从而干扰了交通。分流方向越多，干扰就越严重；交通流在交叉口出口处也要产生汇合，此时车辆也要减速缓行，这也对交叉口通行情况造成了干扰。另外，来自不同方向的直行、左转交通流在交叉口内还会产生交叉，从而形成许多冲突点；车辆通过冲突点队有相互挤、碰、冲撞的可能性，此类冲突点越多，对交通安全及道路通行能力的影响就越大。

从产生冲突点的交通状态分析可知，冲突点对交通的影响远远大于分流点和合流点。由此可知，在交叉口内产生交通干扰的原因，是出现了交通流间的分流点、合流点和冲突点三类交通特征点。在未设交通信号控制的平面交叉口处产生这些交通特征点的情况如图2－1 所示。由2－1 图可以看出，对于三路交叉的平面交叉口，其相应的交通特征点为：冲突点3 个，分流点3 个，合流点3 个；对于四路交叉的平面交叉口，其相应的交通特征点：冲突点16 个，分流点8 个，合流点8 个。

图2－1 平面交叉口的交通特征点图示

在图2－1里只画出了三路和四路交叉的平面交叉口交通特征点的分布图，同理，用同样的方法可以得到更多路交叉的平面交叉口的交通特征点的分布图，并从而得出平面交叉口交通特征点的计算公式:

6

1)2)(1(20?--=n n n N （2.1） )2(21-==n n N N

（2.2） 其中： N 0—交叉冲突点总数；

N 1—交叉分流点总数；

N 2—交叉合流点总数；

n —相交道路数。

由式（2.1）可以看出，无信号控制平面交叉口的冲突点随着相交道路数量的增加而急剧增加，严重的影响了交叉口的运行情况以及车辆的安全行驶，因此，除了采用立交、交通渠化、物理隔离等措施在空间上减少交通冲突外，在平面交叉口设置交通信号控制方案，在时间上分离交叉口的车流，也是可以减少交通冲突点，从而提高交叉口的运行效率和通行安全的方法，对于信号交叉口，多采用空间分离和时间分离相结合的方法进行冲突点控制[11]。

最简单的南北相通车的二相位信号交叉口的冲突点如图 2－2 所示。由图可知，在最简单的两相位十字交叉口上，冲突点是由直行流和左转流的车流相交而产生的。而在有左转专用相位的交叉口上，左转车不会受到对向直行车的干扰。

图 2－2 二相位信号交叉口单向通车时冲突点图示

2.2 城市道路信号交叉口交通流特性分析

2.2.1 信号交叉口车流运动特性

当交叉口的相位确定之后，车流通过交叉口时的基本运动特性如图2－3 所示。

图2－3 绿灯期间车流通过交叉口的流量图示

当信号灯跳转为绿灯时，原先等候在停车线后面的车流便开始向前运动，车辆连续

地越过停车线，其流率由零很快增至一个稳定的数值，即饱和流率S。之后，越过停车线的后续车流量将保持与饱和流率S 相等，直到停车线后面等候的车辆全部得到放行，或者是该周期内的绿灯时间已经结束。从图2－3 可以看到，在绿灯启亮的最初几秒，流率迅速增长，车辆从原来的静止状态开始加速。同样的道理，在绿灯结束后的黄灯时间（许多国家的交通法规允许车辆在黄灯时间越过停车线）或者在绿灯开始闪烁后，由于部分车辆采取制动措施而已经停止前进了，而部分车辆虽未停止但也开始减速了，

因此通过交叉口进口处停车线的流量便由原来保持的饱和流率水平逐渐地降下来[14]。

2.2.2 有效绿灯时间和损失时间

从图2－3 可以看出，绿灯信号的实际显示时间并不全是有效绿灯时间，有效绿灯时间的起点滞后于绿灯实际启亮时间起点，我们将这一段滞后的时间差称为“绿灯前损失”。同样，有效绿灯时间的终止点也滞后于绿灯实际结束点（黄灯期间允许车辆继续通行的情况），将这一段滞后时间差称作“绿灯后补偿”[15]。由此可得到有效绿灯时间的下述计算公式：

'ee

'

+

=(2.3)

G

ff

g-

式中：G—实际绿灯显示时间；

''

ff—绿灯后补偿时间；

'

ee—绿灯前损失时间。

有效绿灯的“起始迟滞”时间a等于该相位的绿灯间隔时间与绿灯的前损失时间之和，有效绿灯的“终止迟滞”时间b恰好等于绿灯的后补偿时间[13]，用公式表示如下：

'

='ff

a+

ee

I

b=（2.4）式中I、'

ee、''ff的含义如图2－3所示。

根据前面起始迟滞和终止迟滞的概念，我们可以得到相位损失时间的概念就是起始迟滞与终止迟滞之间的差值，即

=(2.5）

l-

b

a

由式（2.5）有

'ff

'

+

=(2.6）

I

ee

l-

如果假定绿灯的前损失时间恰好等于后补偿时间，那么相位损失时间便等于绿灯间隔时间I 。正是因为绿灯间隔时间包含在损失时间之内，所以信号交叉口的通行能力和配时问题就只与车流的运动特性有关了。

根据绿灯损失时间的定义，我们可以得出实际绿灯显示时间G 与相位有效绿灯时间g 之间的关系如下：

=

g+

+（2.7）

I

G

l

信号周期时长 C 可以用有效绿灯时间和相位损失时间来表示：

∑+

C（2.8）

=)

g

(l

信号交叉口的信号显示是周期性显示的，即在一个信号周期C内，所有的相位都要显示一次。由于每个相位都有一个损失时间，那么对于整个交叉口而言，一个信号周期内就包含一个总的损失时间L。即在信号周期内的这部分时间里，没有任何一辆车辆通行。但是，信号周期损失时间也并不是没有用的，它可以有效地确保信号显示的安全更迭、同时也可以保障绿灯结束前通过停车线的最后一辆车能真正通过交叉口。信号周期的总损失时间为各相位的损失时间之和：

∑

L（2.9）

=l

2.2.3 饱和流量及其影响因素

饱和流率指的是在停车线后存在一个连续的排队，绿灯常亮的情况下，在绿灯显示时间内，通过停车线的最大车辆数，饱和流率S可通过现场实地观测求得，还可以利用车头时距的数据求饱和交通流量的方法[16]。

在道路交叉口，由于交通信号控制设施的存在，导致了交通流周期性的中断，我们称这种交通流为间断交通流[16]。在有交通信号灯控制的平面交叉口，所有车道上的车辆都在有序地行驶，它们根据交通信号的周期性变化来获得或失去通行权。当交叉口

绿灯启亮时，车队开始行驶离开停车线，但是并非所有的车辆都能以同一行驶速度运行，因为不同驾驶员和车辆的启动反应时间是不同，因此，车辆间的车头时距也会有所不同。

图 2－4 车辆通过信号交叉口车头时距图

根据观测，平面交叉口车辆的车头时距在平均车头时距附近随机波动，设波动幅度为σ 。即车头时距， ),(σσ+-∈t t t i 则：

i i R t t ?+-=σσ2

（2.10）

式中： t —一定流量下平均车头时距（s ）；

σ—车头时距波动振幅（s ）；

R —随机性（10≤≤R ）。 在理想的情况下，由于增加了用于加速的长度，后一辆车通常比前一辆车的车头时距要短，在若干辆车后，其起动反应和加速效应己经消失，后续车辆将形成一组匀速行驶的车队，这些车辆的车头时距基本趋近于一个常数h(饱和车头时距)[17]。

如上图2-4所示，很显然，当车辆以稳定的运行速度，通过有信号控制的平面交叉口时，车头时距波动振幅σ趋近于0。车头时距i t 趋近t ，同时趋近于h ，即h t t i ==。

则在这种情况下，通过信号控制的交叉口时每个车道的饱和流率S 为[17]:

h

S 3600= (2.11) 式中： S —饱和流率（辆/绿灯小时）；

h —饱和车头时距（秒）；

3600—每小时的秒数。

由于信号交叉口的交通流是周期性停止的，当信号变为绿灯时，车辆由停止状态开始运动，对前几辆车，在饱和车头时距h 的基础上，应增大其车头时距，从而得到一

个增量值，称为起动损失时间，也即绿灯前损失时间[16]。用'ee 表示，如上图2-3所示，则

∑==n i i t ee 1'

（2.12） 式中： 'ee —总起动损失时间，也即是绿灯前损失时间；

i t —第i 辆车的起动损失时间。

图2-3中的后损失时间'''f f ，即清尾损失时间，是一个方向最后一辆车进入交叉口的时刻与另一个方向变为绿灯的时刻之间的时间差[15]。

2.2.4 通行能力与饱和度

平面交叉口的通行能力通常不是一个固定的值，很大程度取决于交叉口的渠化设计和交通控制方式[18]。因此在计算交叉路口的通行能力时，需要先确定交叉路口的渠化方式，交通组织，信号相位及配时等。这样才能充分发挥交通设施设备的最大效益。

（1）信号相位的通行能力与饱和度

某一信号相位的车流通过交叉口的最大允许能力（即单位时间内该相位允许通过交叉口的最大车辆总数），取决于这些车流所获得的最大通行流率，即饱和流率S 以及所能获得的有效绿灯时间占整个信号周期的比例g /C ，具体公式如下[19]：

)/(C g S Q ?= (2.13）

式中： Q —该相位的通行能力（pcu/h ）；

g /C —该相位所能获得的有效绿信比，用u 表示，即

C g u /= （2.14）

为了便于区分实际交通量和通行能力的，我们将一个相位的实际到达交通量q 与该相位饱和流率S 的比值称为流量比y ，将q 与通行能力C 之比称为该相位的饱和度x ，即：

S q y /=

（2.15） u

y g S C q C q x =??==/ （2.16） 为了提供足够的相位通行能力，必须满足下式：

q Q >或1

（2.17）

即： qc Sg >或y >λ

（2.18）

（2）交叉口总通行能力与饱和度 交叉口总通行能力就是该交叉口对于各个方向（或相位）所能提供的最大允许通过车流量。如果一个交叉口的通行能力足够大，那么对于每一个相位都可以建立一个不

等式（2.18）。因此，将一个交叉口所有方向（或相位）的不等式合并，就可以得到整个交叉口总通行能力应该满足的不等式：

∑∑==>n i i n i i y 1

1λ （2.19）

这里n i ,,2,1Λ=,即第n ,,2,1Λ个关键相位。 在上式中，不等式左边即等于交叉口总的有效绿信比，用U 表示，其具体含义是全部“关键相位”有效绿灯时间总和与信号周期时长之比：

∑==n i i u U 1

（2.20） 不等式右边为整个交叉口总的流量比，用Y 表示，即

∑==n i i y Y 1

（2.21） 由式（2-18）和（2-9）可将式（2-20）进一步演变为如下形式：

C L C U /)(-= （2.22）

这里∑=-g L C ，即全部关键相位的有效绿灯时间总和。

值得注意的是，交叉口的总饱和度是指饱和程度最高的相位所达到的饱和度值，而不是各个相饱和度之和。从理论上说，交叉口的饱和度只要小于1 就能满足各方向车流的通行要求，然而实践表明，当交叉口的饱和度接近1 时，交叉口的实际通行状况将迅速恶化，更不必说等于或大于1 了。因此我们必须规定一个可以接受的最大饱和度限值，即饱和度的“实用限值”。研究结果表明，反映车辆通过交叉口时的一些特性参数，如车辆平均延误时间、平均停车次数以及排队长度等等，均与饱和度实用限值的大小有关[14]。饱和度实用限值定在0.8～0.9 之间，交叉口就可以获得较好的运行条件。在某种特定的条件下，例如交通量很大，而交叉口周围的环境条件又较差时，为减少交叉口建设投资，可以采用更高的限值——饱和度实用极限值0.95[14]。

2.3 小结

本章主要研究了城市道路信号交叉口的交通特性。首先对城市道路平面交叉口的交通特征点进行了分析，然后在研究信号交叉口交通流特性的基础上，深入分析了交叉口信号控制中的有效绿灯时间和损失时间，探讨了车道饱和流率的计算方法及其诸多因素影响，继而推出信号交叉口的通行能力和饱和度。

3. 交叉口信号控制理论基础

城市交通信号控制就是通过对交叉路口的信号灯配时方案进行有效控制，使得车辆高效地驶离交叉口，合理指挥交通流的通行或停止，达到疏导、改善交通流的目的[6]。

3.1 信号相位与信号阶段

(1) 信号相位

在一个信号周期内，交叉口进口处一股或几股车流总是获得相同的灯色显示，即获得相同的通行权，这种分配给制定方向车流的连续时序称为一个信号相位[8]。在信号周期内，按照车流获得相应的信号显示的时序来划分信号相位，在一个信号周期内，对信号相位的具体执行次序进行有效、合理的安排，便形成了相位控制方案。

(2) 信号阶段

信号阶段是依据一个周期内路口通行权更迭次数来划分的，每一个周期内有多少次路口通行权的更迭，就有多少个信号阶段。每一个信号相位在一个周期内会获得一段时间的绿灯，绿灯时间内该相位享有通行权，根据绿灯时间将通行权依次轮流分配给各个相位，信号阶段就是指相位获得绿灯显示后通行权的转换。

3.2 信号基本控制参数

点控制定时信号基本参数有以下两个：

(1) 周期时长

周期时长是对应于某一进口道的信号灯各种灯色轮流显示一次做需要的时间，即各种灯色显示时间之总和；或者是某主要的绿灯启亮开始到下一次该绿灯再次启亮之间的一段时间，用C 表示，单位为（s ）。

（2）绿信比

绿信比是一个信号相位的有效绿灯时间时长与周期时长之比，一般用λ表示。

C

g e =λ (3.1） 式中： λ—绿信比；

C —周期时长，s ；

e g —有效绿灯时长，s 。

3.3 城市道路信号交叉口固定配时的计算

信号配时的原理就是把交叉口的时间资源按各车流方向交通量的大小成比例地分配给各流向，所以信号配时的关键在于确定最佳周期长度。

实践证明，信号周期过短，周期损失时间所占比例增加，通行能力下降，车辆延误会增大；而信号周期过长，不但通行能力不能明显地提高，而且车辆延误也会增大。因此，应该给交叉口设计一个最佳周期，在此周期下，既能充分发挥交叉口的通行能力，又可以使车辆延误尽可能的减小。

常用的单点固定配时方法韦伯斯特法的基本点是：车辆通过交叉口时，以其受阻延误时间作为唯一的衡量指标，然后对信号配时方案进行优选[10]。

（1）计算最佳周期：

Y L C -+=155.10 (3.2）

式中： L —表示每个周期的各相位总损失时间；

Y —是各相位交通流量比率的总和。

（2）信号总损失时间：

()∑-+=k k s A I L L

(3.3）

式中： s L —起动损失时间，若无实测数据可取3s ；

A —黄灯时间；

I —绿灯间隔时间； K —一个周期内的绿灯间隔数。

（3）有效绿灯时间g G ：

L C G g -=0 （3.4）

（4）各相位的绿灯时间ei g ，绿信比应与相位的交通流量比率大致成正比。以常用的二相位为例：

2121y y g g e e = （3.5）

式中： 21,e e g g —第一和第二相位的有效绿灯时间；

21,y y —第一和第二相位的流量比。

对于多相位控制的交叉口有：

∑∑===

n i i

i n i ei ei

y y g

g 11或)(0L C Y y g i ei -= （3.6） 3.4 小结

本章首先简单介绍了信号相位与信号阶段以及信号控制基本参数的相关基本概念，

交通灯设计资料

单片机自动控制交通灯设计大纲第一部分：关于交通灯的发展 1.交通灯研究的背景和意义 2.交通灯国内外发展概况 第二部分：系统工作原理及设计方案 1.交通灯的工作原理 2.交通灯总体设计方案 第三部分：硬件系统设计 1.硬件系统组成 2.单片机最小系统 3.信号显示驱动电路 4.键盘输入电路 第四部分：交通灯系统详细设计 1.软件总体设计思想 2.交通控制算法实现 3.系统初始化模块 4.信息显示模块 4.1信号灯模块 4.2 LED倒计时显示子程序 5.键盘扫描模块 第五部分：调式总结

第一章绪论 1.1 交通灯研究的背景和意义 交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾是导致城市交通拥挤的根本原因。城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。 可以肯定的说，对于减轻交通拥塞及其副作用一特别是对于大的交通网络而言，仍然缺乏一种真正的交通响应控制策略。计算机硬件能力与控制软件能力很不相符，由此造成的影响是很多交通控制策略根本不能实现。在少数几个例子中，一些新的控制策略确实能得以实现，但他们却没能对早期的控制策略进行改进。由于缺乏能提高交通状况、特别是缺乏拥塞网络交通状况的实时控制策略，几乎可以说真正成熟的控制策略仍然不存在.智能化和集成化是城市交通信号控制系统的发展趋势和研究前沿，而针对交通系统规模复杂性特征的控制结构和针对城市交通瓶颈问题并代表智能决策的阻塞处理则是智能交通控制优化管理的关键和突破口。因此，研究基于智能集成的城市交通信号控制系统具有相当的学术价值和实用价值。把智能控制引入到城市交通控制系统中，未来的城市交通控制系统才能适应城市交通的发展。从长远来看该研究具有巨大的现实意义。 1.2 交通灯国内外发展概况 随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力

城市交通道路交叉路口存在的问题及解决办法.doc

城市交通道路交叉路口存在的问题及解决办法 一、道路交叉口交通管理存在的问题 城市道路系统多为网状结构，其主要特点是道路网密度高，路网节点——交叉路口数量多，交叉路口已成为城市道路系统的重要组成部分，且近年来各城市普遍存在的交通混乱、交通阻塞、道路交通事故频发等交通问题，很多是由于交叉路口交通干扰严重及交叉路口通行能力极度下降造成。 红灯右转导致行人和骑车人在交叉口没有真正拥有道路使用权 我国常常直接引进西方先进的交通工程技术来解决国内我国常常直接引进西方先进的交通工程技术来解决国内的交通工程和管理问题，例如，汽车在交叉口红灯右转的规则但是忽略了国情：行人自行车和汽车都交织混杂在交叉路口，高架桥下交叉口十分宽广，行人和骑车人穿越道路所需时间比较长由于大交叉口完全由信号控制，虽然行人拥有宽敞醒目的人行道，但是红灯右转的规定导致右转车辆和过街行人之间的冲突，使得真正意义上供行人和骑车人使用的时间段几乎没有，也就是行人和骑车人在交叉口没有真正拥有道路使用权，在绿灯时间内由于右转车辆的阻挡，行人无法通过路口，不仅安全没有保障，还影响了汽车的通行行人只有靠自己的经验来判断，抓住时机穿越路口，这就是常见的行人骑车人违章现象，极易造成交通堵塞，甚至交通事故，极其危险。 人行道靠前便道窄导致行人路口等待通行信号 为了提高车辆的通行能力，在交叉口设计时，机动车停车线设置到路口顶端，人行道在路口中，行人在人行道上没有安全感例如四环某立交桥路口两方向的人行道在路中相连接；人行便道与自行车道常用铁栏杆隔离，只面向人行道角开口，拐角处多设置景物，留下非常窄的供行人等待的驻足区，并且没有清晰的标示左转行人在通过一边路口等待绿灯信号穿越另一边路口时，往往会停留在人行道的转弯处，阻挡了自行车道，又没有任何保护，极易与右转车辆发生冲突，明显地影响机动车通行。 交叉口旁其他设施过多形成安全隐患 随着城市地区供电高压线改为地下电缆，在道路两旁随处可见大大小小的变压器等电力设施，有些就建在交叉口边，另外，在北京城区大小交叉口人行便道上几乎都建有报刊亭这些设施既影响行人通行，也阻挡了右转车辆的视线，不仅对行人和驾驶员而且对设施本身都形成极大的安全隐患，就是一起交通事故，右转车辆撞倒变压器行人过街安全岛标志不明确，还与人行道有路缘，这样既不便于残疾人外出，也不便于自行车通行，还容易被占用行人往往在一个绿灯时段不能通过高架桥下的过街通道，在等待下一个绿灯信号时，没设置等待线，致使行人容易停靠太前与行驶的车辆距离太近不安全，同时也影响正常行驶的车辆。路口设计的随意性致使自行车违章 在高架桥下我国大都采取行人和自行车共用人行道，由于设置不合理导致自行车进入机动车道，影响车辆的通行速度，降低交叉口通行能力，并形成安全隐患以四环某立交桥为例，由于桥梁建设的缘故，桥下东西两边人行横道完全不对称，东边人行横道窄，靠近路口；西边人行道宽，远离路口对该路口进行了为期天的不同时段调查统计，两边自行车各为辆，违章统计结果见表 自行车道设计与骑车人违章的关系

交通管理与控制课程设计十字交叉口信号配时优化设计

交通管理与控制课程设 计十字交叉口信号配时
优化设计
公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

《交通管理与控制》课程设计
---------十字交叉口信号配时优化设计
姓名： xxxxxx 专业： 交通工程 班级： 08 级交通 2 班 学号： 08xxxxxxxx

1 基础资料收集 道路几何条件调查
红线宽度 每条机动车道宽度 绿化带宽度 非机动车道宽度 人行道宽度
红线宽度
每条机动车道宽度
绿化带宽度
每条非机动车宽度
人行道宽度
绿化道宽度
红线宽度
每条机动车宽度
非机动车道宽度
人行道宽度
绿化带宽度
说明： 1. 本图为学院北路与滏河大 街交叉口平面图 2. 比例
红线宽度 每条机动车道宽度 每条非机动车宽度 人行道宽度 绿化道宽度
学院北路与滏河大街交叉口平面图 交叉口现状图
图例 车行道 入口引道 绿化带 中央分隔带 机非分隔带

东西方向
南北方向
现状信号配时图
项目
单位
道路等级 断面形式 设计车速 路幅宽度 车道数 单车道宽
Km/h m
车道功能划 分
非机动车道 宽
m
人行道宽
m
交通条件调查
（1）交通量调查
平峰小时流量表 进口
交叉口几何条件调查表
东 进出 口口 次干道 一块板
35 25 12
进出口方向
西
南
进出进出
口口口口
次干道 主干道
三块板 一块板
35
50
35
45
2244
北 进出 口口 主干道 三块板
50 50 44
直 左 右
1个 直 行
直 左 直 右
2个 直 行
直 行 直 右 左
3个 直 行
直 行 直 左 直 右
3个 直 行
2
3
3
机动车
自行车
行人

交通信号灯设计

简易交通信号灯控制器 1.主要技术指标与要求 1.定周控制：主干道绿灯45s，支干道绿灯25s； 2.每次由绿灯变为红灯时，应有5s黄灯作为过渡； 3.分别用绿、黄、红色发光二极管表示信号灯； 2.摘要 道路交通和我们息息相关，是我们日常生活的一部分。为了确保道路交通顺畅与安全，交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的交通灯。 简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲信号,通过CP输入。主控制器由两块74LS290组成一个80进制计数器，分别在45S,50S,75S,80S,通过驱动控制装置来控制主干道与支干道中绿、黄、红发光二极管的亮灭及其持续时间，从而实现对主干道与支干道交通信号的控制。 3.总体设计方案论证及选择 方案一：十字路口每个方向的绿、黄、红灯所亮的时间比例分别为9：1：5，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。

方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间，清零装置将主控制器清零，紧接着，主干道绿灯和支干道红灯打开，其余主、支道灯关闭。秒脉冲传送到控制器，主控制电路在45s 到，50s到，75s到，80s到分别产生翻转信号，从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间，继而实现交通信号灯控制。 方案三：十字路口车辆通行情况只可能有4种情况，可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。分别对这四种情况进行编码，得到转换图，显然这是一个四进制计数器，可以采用J-K触发器74LS107来构成，控制电路。 经过比较，我选择方案二，因为方案一中，主控制器用的是十六进制74LS161计数器，而交通灯信号控制周期T=80s，相比而言方案二更容易得到。而方案三中器件我不太熟悉，所以最终我选方案二。 4.设计方案的原理框图、总体电路图及说明 原理框图：

交叉口优化设计

xxx交叉口现状分析和改造方案 摘要 通过对xxx交叉口的道路、交通和控制现状，主要是对其机动车通行能力，行车延误，行车速度，信号周期，和高峰小时的交通需求等进行定量和定量的分析，寻找干扰机动车通行的原因，以得到xxx交叉口拥堵的根本原因，提出综合性的改造措施，相应的改造方案和有关效益评价。近期尚未进行路口立交改造，但交通矛盾特别突出，为此设计尝试从交通需求管理和运输供应改善两个方面着手，以求比较合理的改善该交叉口的拥堵现状，提高该路段的服务水平。 关键词：交通量通行能力延误效益评价

Abstract This arti cl e t ri es t o fi nd out t he m ain reason wh y the m ot or vehi cl es travel t hrough t he art eri a t hrough t he anal ysi s of the runni ng and cont rolli ng st at us of the i nt ersecti on xxx, m ai nl y t he quali t ati ve and quantit ati ve anal ys i s of t he capacit y, t raffi c del a ys, speed, si gnal c ycl es, and the peak-hour t raffi c of t he road. Then we can get t he root caus es of j am s, the reasonabl e reform m eas ures, t he corresponding transform at i on program and the effect i veness eval uat ion. As the recent i nt ersecti on h as not yet been opt im iz ed and the t raffi c cont radi cti ons are serious t his art i cl e l a ys it s em phasis on the im provem ent of t raffi c dem and m anagem ent and t raffi c suppl y m anage m ent and im prove the l evel of servi ce of t he road i n hence. Key word：traffic quantity traffic capacity delays effectiveness evaluation

城市道路交叉口优化

城市道路交叉口的优化 【摘要】：交叉口设计是城市道路设计的重要组成部分。为了提高城市道路交叉口通行能力和安全的前提下对城市道路交叉口优化设计提出了思路 【关键词】：城市道路；交叉口；优化设计 （一）现状 近20年来，我国城市获得了前所未有的发展。但是，一些城市所出现的交通拥挤堵塞问题也是空前严重的。随着现代化城市规模的不断扩张及机动车保有量的不断提高，交通堵塞、路口延误越来越成为城市发展的障碍。人们不断受到出行安全、交通拥堵等问题的困扰。为此，交通问题已经日益引发各城市政府的重视，并成为民众关心的焦点。 （二）现状的分析 道路交叉口是城市交通的咽喉,是道路网的重要组成部分, 各向道路在交叉口相互连接而构成路网，以沟通各向交通需要。一般情况下城市道路的车辆通行能力不是取决于道路区间段，而是道路交叉口，大部分城市道路交叉口还是平面交叉为主。在多数城市道路交叉口中，由于对道路路段、路口的几何设计、信号配置及路面构筑物等因素缺乏整体的考虑，交通工程设计不够协调，从而对交叉口交通产生不利影响，使之成为路网交通的瓶颈。从调查情况看，此类问题在城市道路交通阻塞点中占有相当大的比例，而合理、迅速地解决这类问题，对于缓解路网压力、疏解地区交通具有重要意义。 （三）方案探索与解决 下面就城市新建道路和原有道路的交叉口问题谈谈近年来平面交叉口持 续改进，优化探索方面的新方法。 Ⅰ.城市新建道路平面交叉口优化设计 交叉口位置的选择是确定一个理想和最佳交叉门的首要条件。交叉口的位置一般根据交叉道路的等级、计算行车速度、转向车流的分布和交通量、自然条件和地形条件等因素选定，重点应考虑以下几个方面： ①平交口立面设计 平交口立面设计是平交口设计的一个很重要的部分。立面设计主要足依据纵

交通管理系统与控制课程设计-十字交叉口信号配时优化设计

实用标准文案
《交通管理与控制》课程设计
---------十字交叉口信号配时优化设计
姓名： xxxxxx 专业： 交通工程 班级： 08 级交通 2 班 学号： 08xxxxxxxx
精彩文档

1 基础资料收集
1.1 道路几何条件调查
交叉口现状图
红线宽度 每条机动车道宽度 绿化带宽度 非机动车道宽度 人行道宽度
实用标准文案
红线宽度 每条机动车道宽度 绿化带宽度 每条非机动车宽度 人行道宽度 绿化道宽度
红线宽度 每条机动车宽度 非机动车道宽度 人行道宽度 绿化带宽度
说明： 1. 本图为学院北路与滏河大 街交叉口平面图 2. 比例
红线宽度 每条机动车道宽度 每条非机动车宽度 人行道宽度 绿化道宽度
学院北路与滏河大街交叉口平面图
图例 车行道 入口引道 绿化带 中央分隔带 机非分隔带
精彩文档

实用标准文案
东西方向
南北方向
现状信号配时图
项目
单位
道路等级 断面形式 设计车速 路幅宽度
车道数 单车道宽
Km/h m
车道功能划分
非机动车道宽
m
人行道宽
m
1.2 交通条件调查
（1）交通量调查
平峰小时流量表
进口
左
东
直
右
左
西
直
右
左 南
直
交叉口几何条件调查表
东
进口 出口
次干道
一块板
35
25
1
2
3.0 3.0
直左 1 个 右 直行
3.5 2
进出口方向
西
南
进口 出口 进口 出口
次干道
主干道
三块板
一块板
35
50
35
45
2
2
4
4
3.0 3.0 3.0 3.0
直 左 2个 直右 直行
直行 直右
左
3个 直行
3.5
4.5
3.5
3
北
进口 出口
主干道
三块板
50
50
4
4
3.0 3.0
直行 直左 直右
3个 直行
4.5
3
机动车 15 154 43 245 485 311 292 672
自行车 24 99 12 43 93 143 18 142
行人 ---44 ------87 ------78
精彩文档

交通信号灯的设计方法

交通信号灯的设计方法 设计任务与要求 设计一个十字路口的交通信号灯操纵电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 要求黄灯先亮5秒，才能变换行车道。 黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 实验设备 数字双踪示波器 74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 实验原理与实验电路 实验原理简介 实验电路要紧由操纵器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和操纵器的标准时钟信号源，译码器输出组信号灯的操纵信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，操纵器是系统的要紧部分，由它操纵定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个操纵信号的意义： TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时刻间隔是25秒，即两车道正常通行的时刻间隔。定时器时刻到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时刻间隔是5秒，定时时刻到，TY=1.，否则，TY =0。 ST：表示定时器到了规定的时刻后，由操纵器发出状态转换信号。由他操纵定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1：表示甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：表示甲车道黄灯亮；BG=1：乙车道黄灯亮； AR=1：表示甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮； 假设交通信号灯由四种状态组成：

第一种状态：甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆承诺通行，乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时刻间隔TL时，操纵器发出状态信号ST，转到下一个工作状态。 二种状态：甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时刻间隔TY时，操纵器发出状态转换信号ST，转到下一个工作状态。 三种状态：甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道的车辆能够通过。绿灯亮足够规定时刻间隔时，操纵器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。 四种状态：甲车道红灯来亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行。黄灯亮足规定的时刻间隔TY时，操纵器发出状态转换信号ST，系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由操纵器进行操纵的。设操纵器的四种状态编码为00、01、11、10，分不用S0、S1、S2、S3表示，则操纵器的工作状态即功能表如下所示：

交通信号灯的设计方法

交通信号灯控制电路 一、设计任务与要求 1．设计一个十字路口的交通信号灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 2．要求黄灯先亮5秒，才能变换行车道。 3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 二、实验设备 1．数字双踪示波器 2．74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 三、实验原理与实验电路 1．实验原理简介 实验电路主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个控制信号的意义： TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔是25秒，即两车道正常通行的时间间隔。 定时器时间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔是5秒，定时时间到，TY=1.，否则，TY=0。 ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由他控制定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1：表示甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：表示甲车道黄灯亮；BG=1：乙车道黄灯亮； AR=1：表示甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮； 假设交通信号灯由四种状态组成： 第一种状态：甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆允许通行，乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时间间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一个工作状态。 二种状态：甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一个工作状态。 三种状态：甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道的车辆可以通过。绿灯亮足够规定时间间隔时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。 四种状态：甲车道红灯来亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由控制器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、

13城市道路平面交叉口设计规程CJJ152-2010-平面交叉口拓宽设计

平面交叉口展宽规划 一、《城市道路平面交叉口设计规程（CJJ152-2010）》由住房和城乡建设部发布，2011年3月1日起实施。 本规程关于城市道路平面交叉的规定如下 4.2.13进口道：渐变段最小长度不应少于：次干路25m，主干路30m—35m；无交通量资料时，展宽段最小长度不应小于：次干路50m—70m，主干路70m—90m； 4.2.16出口道展宽段最小长度不应小于30m—60m，交通量大的主干道取上限，其它可取下限；当设置公交停靠站时，应加上站台长度。渐变段最小长度不应小于20m。 二、《城市道路交叉口规划规范(2008报批稿)》将于2012年元月1日起实施。本规范关于城市道路平面交叉红线规划的规定如下 4.1.4新建交叉口进口道规划总宽度应按所需车道数确定。按进口道与路段通行能力相匹配的原则，进口道车道数应为上游路段规划车道数的两倍。 新建交叉口进口道每条车道的宽度不应小于3.0m. 三、南阳市原平面交叉口规划 渐变段长度：次干路20m，主干路20m； 展宽段长度：次干路40m，主干路55m。 展宽段宽度：进口道、出口道各展宽5m。

四、综上所述，为了遵循新的设计规程及规范；南阳市新旧道路红线相衔接使规划具有一定的延续性，同时便于规划管理和用地审批，结合南阳的实际情况确定本次平面交叉口展宽规划： 渐变段长度：次干路30m ，主干路30m ； 展宽段长度：次干路60m ，主干路80m ； 展宽段宽度：进口道、出口道各展宽5m 。 次与支 支与支 主与支 次与次 主与主 主与次 次次相交 主次相交 主主相交次干道次干道 次干道 主干道主干道主 干道 次与支 支与支 主与支 次与次 主与主 主与次 次次相交 主次相交主主相交次干道次干道 次干道 主干道主干道主干道 2011-4-18 次与支 支与支 主与支 次与次 主与主 主与次 次次相交 主次相交主主相交次干道次干道 次干道 主干道主干道 主干道

交通信号灯设计实验报告

华侨大学电子工程系 基于FPGA的交通信号灯 课程设计报告 设计课题:交通信号灯设计 姓名:潘申欣、崔冰、陈孔滨 专业:10级集成电路设计与集成系统 学号:1015251023、1015251005、1015251003日期:2013年4月14日—2013年4月26日指导教师:傅文渊

目录 摘要 一、设计的任务与要求 (4) 1、任务与要求 (4) 2、系统原理 (5) 3、创新部分 (5) 二、系统顶层原理图 (6) 三、各功能模块叙述 (6) 1、码转换模块A (6) 2、数据产生模块 (8) 3、数据存储模块 (10) 4、4选1多路选择器 (12) 5、时钟产生模块 (13) 6、总控制模块 (15) 7、码转换模块B (20) 8、码转换模块C (22) 9、码转换模块D (24) 10、LCD1602驱动模块 (25) 四、硬件验证结果说明 (29) 1、引脚锁定 (29) 2、基本功能的验证 (30) 3、紧急情况处理部分 (33) 4、手动更改时间部分 (34) 五、Signal Tap仿真结果 (37) 六、心得体会 (38) 七、参考文献 (39) 八、附录（产品使用说明书） (39)

摘要 1、EDA技术的概念 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。 现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。 2、VHDL语言概念 VHDL语言：超高速集成电路硬件描述语言（VHSIC Hardware Deseription Languagt，简称VHDL），是IEEE的一项标准设计语言。它源于美国国防部提出的超高速集成电路（Very High Speed Integrated Circuit，简称VHSIC）计划，是ASIC设计和PLD设计的一种主要输入工具。

城市道路平面交叉口优化设计

城市道路平面交叉口优化设计 摘要：城市道路交叉路口各种车辆汇集、行人密度大、路况复杂，是交通事故多发点，改善道路平面交叉。是降低道路交通事故率的有效途径之一。本文对平面交叉口存在的主要问题进行了分析，提出了优化设计的基本内容，解决了交通组织的安全问题，并以身边宝石花路的平面交叉口进行实例安全分析和就改建、交通组织等方面提出了改善方案及建议。 关键词：平面交叉口；交通安全；优化设计；交通组织；渠化；视距三角形 1引言 随着城市化进程的加快，城市的规模也不断扩大，城市道路网也在不断增加。平面交叉口作为城市道路网中最为重要的一个部分，它的功能是连接相交道路，使其构成道路网，使路网中的人和车实现自由转向。在平面交叉口处由于多个方向的交通流进人，交通量大、冲突点多，所发生的交通事故也特别多。由此可见，合理进行交叉口安全设施设计，具有重要的作用和意义。 本文着重从道路本身来深人分析事故原因。 2我国道路交叉口常见问题 2.1道路交叉口本身的几何构造 由于我国城市道路网规划上的历史原因，在很多城市道路网中，特别是在一些城市的老城区中，交叉口存在诸多弊端，如多岔交叉口、不规则交叉口、锐角交叉口、错位交叉口及T形交叉口大量存在。同时，一些新建的道路在建设时期对建成后交通量预测不充分，设计时对交叉口的几何设计考虑不甚合理，如进出口车道设置不合理、交叉口面积过大、视距不足、线形不合理以及没有预留建设用地等，使交叉口通行能力不足，造成交叉口交通拥挤和车辆运行混乱，加大了交通事故的危险性。 2.1.1交叉口角度过小或畸形交叉口 两条道路相交时，其交角应该大于45°，过小的交角不仅在行车时容易造成对象冲突，而且司机也不容易判断被交道路的距离和交通情况。畸形多路交叉，如X型Y型往往会给交通组织带来麻烦，一般情况下采用环形交叉口来解决。但是当相交道路角度、间距、等级组合不当时也会带来很大问题，一般通过交通组织和渠化来进行改善。 2.1.2视距不良 非信号控制交叉口视距三角形内如果存在广告牌、灌木丛，或者很多中小城市一贯采用的交叉口四角黄金地段大型建筑物等障碍物，造成一定的盲区，使前进在盲区的司机没有安全感，驾驶速度过快而交叉口较小时，很容易于被交道路的车辆发生冲突。如果驾驶员遇紧急状况时来不及反应，采取应急措施不当而造成交通事故。速度过慢又会使得通行能力过低。 视距不良的改善：在不能拆迁房屋的情况下，应该在支路上设置停车让行标志，并且对交叉口附近机非分隔带的灌木进行消减。 2.1.3交叉口面积过大又缺少必要的渠化

浅析我国城市道路平面交叉口的优化设计

浅析我国城市道路平面交叉口的优化设计 摘要:在我国,平面交叉口是交通事故的集中发生地。城市的交通事故抽样统计表明,发生在交叉口的交通事故数约为全部道路交通事故数的30%。城市道路平面交叉口交通安全是一个非常复杂的问题，本文为此提出城市道路平面交叉口设计的关键问题，以供同行参考。 关键词: 城市道路;平面交叉口;设计;渠化; 视距;导流岛 Abstract :In China, the intersection is the concentration of traffic accidents occu rred . The sample statistics of the city’s traffic accident shows that the number of traffic accidents occurred in the intersection is about 30% of all road traffic accidents. Urban road intersection traffic safety is a very complex issue , this paper proposed key issue of intersection design for peer reference.Keywords : urban roads; intersection ; design; canalization ; horizon ; diversion Island 一、主要原则 平面交叉口设计应遵循如下原则。 (1)保证视距 保证视距是减少交通事故发生十分有效的方法。与城市交叉口不同, 城市道路交叉口往往没有显著的特征,交叉口速度过高的部分原因是驾驶员并没有看到前方交叉口的存在。如果保证了视距,能清楚地了解相交道路车辆行驶状况,很多交通事故可以避免。 (2)降低车速 交叉口处超速是十分危险的。超速可能是驾驶员未意识到交叉口的存在,也可能是驾驶员意识到交叉口的存在也不减速,因此有必要采取速度控制技术。 (3)提前警告 在视距难以保证时,必须加以警示,提示驾驶员采取提前必要的措施,保障安全通过交叉口。如交叉路口警告标志用以警告车辆驾驶人谨慎慢行,注意横向来车,设在平面交叉路口驶入路段的适当位置。 (4)明确路权 只有明确路权才能保证交通安全有序。明确路权主要包括两个方面:一是从空间上明确车流冲突点的位置和减少冲突点的数量;二是从时间上明确车流行驶的路权和减少冲突点的个数。在没有信号控制的情况下,必须给予主要道路交通优先权,对次要道路采取停车让行、减速让行等控制措施。

交通信号灯课程设计资料报告材料

目录 1.前言 (3) 2总体方案设计 (4) 2.1方案论证与比较 (4) 2.2 方案的选择 (6) 3单元模块设计 (7) 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (7) 3.1.1 秒脉冲发生器 (7) 3.1.2 定时器 (7) 3.1.3 控制器 (9) 3.1.4 译码电路 (11) 3.1.5显示电路 (11) 3.1.6 总原理图 (12) 3.2 特殊器件的介绍 (13) 3.2.1 74LS160 (13) 3.2.2 74LS153 (14) 3.2.3 74LS74 (15) 3.2.4 CD4511 (16) 3.2.5 NE555 (17) 4系统调试 (19) 5系统功能、原件 (20) 5.1系统能实现的功能 (20) 5.2主要元件 (20) 6结论 (21) 7总结与体会 (22) 8致 (23) 9参考文献 (24) 附录： (25)

1.前言 在城镇街道的十字交叉路口，为保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通信号灯控制器自动控制十字路口两组红、黄、绿交通信号灯的状态转换，指挥主、从干道上各种车辆和行人的安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。自从交通信号灯产生后其部控制电路几经完善使其更加合理与人性化，科技含量不断提高，各种新型算法的诞生使得控制理论向着智能化方向迈进，前人的基础上给信号控制器的进一步发展提供了宽阔的平台与一定的技术基础。 该设计是利用数字电路实现对交通灯的控制，可以提高其时间上的准确度及抗干扰能力，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。本实验设计目的是培养数字电路的能力，掌握交通信号灯控制电路的设计方法。设计要求：1.两干道路灯亮的时间同为25秒；2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡； 3.分别用红、黄、绿发光二极管表示信号灯； 4.设计计时显示电路。实验设计由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路组成。其中秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，定时器由74LS160实现，控制器由74LS153和74LS74组成，译码电路采用CD4511和七段数码管来显示。控制器通过ST信号对定时器进行控制，从而显示红黄绿灯的转换。 设计过程中参考了一些相关文献，包括电子技术基础，电子技术课程设计实用教程，及西华大学图书馆相关藏书。本实验用portues7.8软件仿真实现。 由于所学知识有限，设计中难免出现错误，请老师批评指正。

城市道路交叉口设计

城市道 路设计 学校：郑州航空工业管理学院 院系：土木建筑工程学院 专业：土木工程（道路桥梁方向） 题目中州大道与郑汴路交叉口设计指导教师：杨广军 学号: 110905125 姓名：彭怀力

目录 一、交叉口交通改善设计的主要内容 (1) 二、城市道路交叉口的一般设计方法 (1) 2.1交叉口的选择 (1) 2.2衔接方式的确定 (2) 2.3连接纵坡 (3) 三、城市道路交叉口设计的完善 (3) 3.1平面口立面设计 (3) 3.2对交叉口进行去渠设计 (3) 四、平面交叉口去化设计要点 (4) 4.1进口道适当拓宽，与路段通行能力相匹配 (4) 4.2停车视距、路缘石半径、车道宽度满足要求 (4) 4.3利用渠化岛保持交通流畅，减少交通隐患 (5) 4.4设置行人过街安全岛，合理组织自行车交通 (5) 4.5重视交叉口景观，合理设置交叉口绿化 (5) 五、平面交叉口现状及改善 (5) 1. 兰州市交叉口特色................................................ (5) 2. 渠化设计方法 ................................................... (6) 3. 结语 (8) 六、中州大道与郑汴路交叉口交通立交设计.................................. .9 6.1立交概述......................................................... .9 6.2立交的功能.......................................................... .9 6.3互通式立交.......................................................... .9 6.4中州大道与郑汴路交叉口现状...................................... .1.1 七、结语 (13)

信号交叉口设计及优化

信号交叉口时空资源综合优化 聂建强 信号交叉口时空资源综合优化就是对信号交叉口的时空资源进行整合得到最优的设计方案。 信号交叉口时空资源综合优化的互动关系： 1）提出城市单点信号交叉口时空资源互动优化理念，构建信号交叉口时空资源综合优化设计的新框架和系统流程； 信号控制交叉口系统： 交叉口空间界定和进口 信号交叉口系统：信号交叉口空间系统和信号控制系统； 交叉口空间：交通运行状态发生变化的断面所围成的区域，即交叉口进口道展宽起始位置以内的整个区域。 交叉口通行区域：交叉口外围通行区域、交叉口内部通行区域。 交叉口的矩阵表示 交叉口信号控制系统

按控制方式分：定周期信号控制、感应式信号控制（半感应式信号控制、感应式信号控制）； 按控制范围分类：单个交叉口的交通信号控制（点控）、干道交通信号联动控制（线控）、区域交通信号控制（面控）。 交叉口信号控制的特点 通行能力、安全性、效率和舒适性 信号交叉口交通设计： 信号交叉口时空资源优化设计方法：

2）交叉口信号控制的设置依据： 交通量和延误是考查交叉口该用什么控制方式的主要可定量分析的工具。 设置交通控制信号虽有理论分析的依据，但尚未成为公认的有效的方法，加上世界各国的交通条件各有差异，所以各国制定的依据的具体数字不尽相同，但原则上根据上述理论分析的思路，考虑各自的交通实际情况制定出各自的依据。 《美国统一交通控制设施手册》制定的依据较为详细，下面主要介绍这个手册定的依据； 设置交通信号灯必须做得调查工作？ （1）车辆与行人的交通流量 （2）进口道上的行驶速度 （3）交叉口的平面布置图 （4）交通事故及冲突记录图 （5）可穿越临界空档 （6）延误 为什么要设置信号灯？ 什么时候设置？ 信号交叉口空间优化设计： 空间设计阶段：初步方案产生阶段和时空综合优化调整阶段。 设计交通量 城市道路交叉口进行交通设计时，应采用日高峰小时流率作为设计交通量。 城市交叉口设计交通量的确定方法：

城市道路交叉路口优化设计交通设计说明

《交通设计》课程设计 -------焦作市民主路与解放路交叉口优化 -------焦作市民主路与解放路交叉口优化 (1) 一、基础资料收集与整理 (2) 1、交叉口概况 (2) 2、道路几何条件调查 (3) 三、交通条件调查 (6) 1、平峰机动车交通量调查 (6) 2、高峰机动车交通量调查 (10) 二、问题分析与对策 (15) 1、现状评价 (15) 2. 交通问题与对策 (22) 三．交叉口概略设计 (27) 1. 东、西、北进口道的拓宽 (27) 2东进口出口道的拓宽 (28) 4. 路段上的展宽和渐变段长度优化设计 (28) 5. 完善交叉口处标线 (29) 四．交叉口详细设计 (29) 1. 东、西、北进口拓宽及渐变宽段的详细设计 (29)

2. 东进口进口道拓宽的问题 (31) 3. 公交线路及公交停靠站的优化 (31) 4.交叉口标线的完善 (32) 五，优化方案评价 (33) 1. 现状和改善方案的效果 (33) 2成本和效益的分析 (33) 六. 总结 (33) 一、基础资料收集与整理 1、交叉口概况 民主路与解放路交叉口为十字形交叉路口，这两条道路都是焦作市的市主干道。民主路为南北走向，解放路为东西走向。由于道路建设年代较早，道路线宽度较窄，已经较难以适应交通量的增长要求，虽然经过多次设计规划，但交通拥堵问题依然存在。民主路为一块板形式，入口道两车道、出口道一条车道；解放路为三块板结构的东西走向线，入口道拓宽为三车道、出口道为双车道。由于道路资源有限，为适应交通量发展要求，道路无绿化隔离带，只是设置隔离栅栏以分隔对向车辆和划分机非车道。周边分布着百货大楼、三维广场、肯德基和麦当劳等等大的客流吸引地，河南理工大学北校区以及大量的小型商铺等的生活区，此外还有邮政、工商银行等服务机构，交通环境较为复杂。由于处于商业活

浅析城市道路交叉口设计

城市道路交叉口竖向设计方法分析 作者：张 俊 摘要：主要针对城市道路的交叉口的竖向设计进行探讨，分析竖向设计中的设计要点，针对现实中竖向设计所发现的问题进行分析和提出解决和避免的处理措施。 关键词：城市道路；交叉口；竖向设计 Vertical Design of Urban Road Intersection Author: Zhang Jun Abstract: The main intersection of the vertical design of urban roads to explore, analyze vertical design of design elements, analyze and propose solutions and to avoid measures to deal with the reality of the problem found in vertical design. Keywords: urban roads; intersection; vertical design 交叉口是道路交通的重要节点。交叉口竖向设计的合理性既涉及到车辆行驶平顺的舒适度，又涉及到交叉口路面排水顺畅、不出现交叉口积水而影响通行能力的问题。同时交叉口竖向设计还对后期规划道路的纵坡顺接产生重要影响。因此交叉口竖向设计在整个市政道路设计中显得 特别重要。 1.交叉口竖向设计的要求和基本原则 交叉口竖向设计的目的是统一解决相交道 路的目的是统一解决相交道路之间以及交叉口 和周围建筑物之间在立面位置上的车辆通行、雨水排除和建筑物美观等几方面的要求，解决各条道路在交叉口范围内的共用平面问题，使机动车、非机动车以及行人顺利便捷的通行。 交叉口竖向设计的主要因素要考虑：各相交道路的交通状况、每条道路的等级以及横断面布置情况。主要有以下5个方面的设计原则。 （1）如果设计的道路等级不同时一般要先 选择出一条道路作为主要道路，它的纵、横坡按全线总体设计，在交叉口范围内维持不变，而将次要道路的横断面逐渐过渡到与主道路纵坡相 一致的断面。 （2）当道路等级相同时，首先要保持每条道路的纵坡在交叉口范围内不变，通过调节相邻道路的横坡以达到平面平顺。首先要调节纵坡相对较小道路的横坡，将其拱顶的连线渐渐向纵坡较大道路的车行道边线移动，以达到道路的横坡坡度与其它道路的纵坡一致。 （3）竖向设计一定要考虑交叉口范围内雨 水口的布置，所有道路的雨水不应流过对向车道，并且交叉口范围内严禁产生积水。 （4）在交叉口范围内的所有道路的横、纵 坡总体上应尽量平缓，一般条件下不应大于交叉口外路段上的横坡，纵坡一般不宜大于2%，特殊困难的情况下不应大于3%。 （5）为方便交叉口范围内的水顺利排走， 竖向设计时应确保有一条以上道路的纵坡远离 交叉口方向。 2.竖向设计的几种形式 通常的交叉口设计大体上分为以下6种基本形式。 （1）凹形设计：这是最不利于排水的一种交叉口设计方式，所有地面水都流到交叉口范围内，所以要尽量避免。如果因地形、地物的限制避免不了时，应在交叉口范围内适当增加雨水口数量，以防止路面出现积水。