分析交通环岛对城市交通的影响-——以云南省昆明市寻甸县城区为例--城市规划专业-大学交通规划期末论文.docx
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1、城市道路与交通规划课程期末论文题目:分析交通环岛对城市交通的影响以云南省昆明市寻甸县城区为例姓名:X X X学号:XXXXXXX班级:XXXXXXX二0一六年十二月二十七日分析交通环岛对城市交通的影响以云南省昆明市寻甸县城区为例 目 录目 录摘 要3第一章 背景材料41.1 选题研究的意义41.2 研究的任务与价值51.3 现在的状况以及原因61.4存在的主要问题7第二章 研究解决问题和解决方法92.1 调查实测92.2 分析问题的理论依据112.3 解决的科学方法13第三章 结语17参考文献19分析交通环岛对城市交通的影响以云南省昆明市寻甸县城区为例 摘 要分析交通环岛对城市交通的影响以云南
2、省昆明市寻甸县城区为例摘 要随着经济建设地不断发展,城市交通拥堵问题越来越严重。交叉口是城市道路网的咽喉,是交通瓶颈区,环岛是平交路口的一种特殊形式。本文以云南省昆明市寻甸县的环形交叉口为例,进行优化改建。通过多次的现场调研。查阅国内外相关资料,整合收集到的大量资料。综合分析交通环岛的产生以及利用价值,全面的阐述和分析了交通环岛的利弊关系。关键词:交通环岛,道路交叉口,交通流量,交叉口通行能力9分析交通环岛对城市交通的影响以云南省昆明市寻甸县城区为例 第一章 背景材料第一章 背景材料1.1 选题研究的意义交通环岛的产生和使用,在当时,为解决城市交通压力,疏散城市道路车流量起着至关重要的作用。一
3、时间交通环岛成了道路设计者以及城市规划工作者的青睐,十字路口的街心花园得到大量的使用。可是多年之后的现如今,随着社会的不断进步和发展。私家车的数量日益增多,城市中的车流量越来越密集,城市道路的交通压力也越来越大,同时,交通环岛的给城市道路造成的问题耶渐渐开始暴露出来,美丽的城市街心花园却给城市十字路口的交通带来了严重的干扰和影响。现在,对于它的真正的价值人们众说纷纭,站在它的有利和有弊端的两个对立面。我们究竟如何去判断,去评价交通环岛的好与坏。本课题研究对象是以云南省昆明市寻甸县的县城区道路为例,综合分析了城区中多处拥有交通环岛的位置,给城市交通所带来的一系列影响。以此为例来分析和阐述交通环岛
4、的利与弊。旨在全面的剖析交通环岛对城市道路交通的影响,以及对城市规划的影响。 所谓交通环岛:就是在十字路口和较大交通干线交汇处,为便于疏导车辆,解决因交叉行驶而造成的车辆拥挤、长时间等候等问题,在道路交叉口建设的一座圆形地物,因酷似一条路环绕着一个岛的形状而被命名为“环岛”。其功用是:两条或几条交叉道路汇集到交通环岛时全部沿交通环岛靠右侧行驶,到车辆要转入的路口时右转弯进入此路线,任何车辆都不得靠左侧行驶,从而避免了交叉道路的交通问题。目前,随着车辆的大量增加,道路交通面临着严峻的考验。由于交叉口设计的出现,大大缓解了交通的拥堵问题和道路相交车辆的冲突问题。但是其中还存在着许许多多隐患。例如:
5、占地面积过大增加了车辆的行驶路程等。因此,为了根本上解决我们所面临的交通问题,改善道路环岛的交通状况,人们通常采用环形交叉信号控制的方法,对其道路环岛上的资源进行充分的应用,而且提高交通的通行能力。1.2 研究的任务与价值本次研究的任务是以城市道路中的交通环岛为研究对象。通过现场的调研,现场随机访问,查阅相关资料,以及在导师的指导下,综合分析交通环岛的相关问题,对交通环岛的存在对城市交通拥堵问题,对行驶问题中所存在的隐患加以分析。剖析交通环岛的出现和大量使用究竟是有利的还是存在问题的。对此做出了权威性的论证。随着城镇化进程的不断加快和汽车工业的快速发展,近年来我国城市机动车拥有量得以大幅度的增
6、加。尽管政府每年都要投入大量的资金进行包括道路建设在内的城市基础设施建设,但是道路坚实的速度总是赶不上汽车拥有增长的速度。长期以往,城市交通不堪重负,交通拥堵原来越严重。交通拥堵从北上广一线城市蔓延到二三线城市,拥堵范围正在从中心城区向城郊地区延伸。交通拥堵已严重影响到城市的人居环境,也成为制约城市发展的重要瓶颈,自然也就成了大中型城市亟待解决的共同难题。为了治堵,各地政府再进一步加大基础设施的投资的同时,越来越多的采用限行,限购,限牌等行政手段限制交通流量来缓解交通压力。这些行政手段在一定的程度上的确有效的缓解交通拥堵,但只能治标不能治本,当然无法从根本上解决交通拥堵的问题。应该注意到,城市
7、道路的建设速度远远落后与汽车拥有量的增长速度是我国大多数城市面临的一个刚性约束,而且这一约束在未来很长时间内难以彻底改变。因此,优化城市交通规划和道路交通标线,提高交通效率,就成了缓解交通拥堵的关键所在。要优化城市交通规划和道路交通标线,首先要对城市交通绩效进行科学的评价,就必须建立城市交通绩效评价的指标体系。从指标体系出发,以交通绩效最大化为目标,才能建立城市交通规划和道路交通标线的优化模型。基于优化模型,就能进行城市交通规划和道路交通标线的优化模型。1.3 现在的状况以及原因交通是从事旅客出游和货物运输的行业,也是国民经济发展中的第三产业,而道路环岛在交通道路运输中的有着十分重要的作用,他
8、不断较少了交通意外的发生,还在一定程度上增加了城市的美化。道路环岛是一种比较特殊平面交叉口设计,是指在十字路口和较大的交通干线交汇处,建设一座圆形地物。一般来讲,在日常生活中我们常见的怕平面交叉口有“十”字形和“T”形,他们主要是为了有效的对交通秩序起到一定的管制作用。但是,这些设计存在着一个严重的弊端,那就是车辆交叉行驶在很大程度上会造成交通意外的发生,使得人们的生活秩序和生命财产安全受到一定的影响,因此为了方便疏导车辆,环节道路交通压力,采取了道路环岛这种入环车辆让环内车辆先行的规则,把环道内的自由交织运行改为有组织的交织运行。交通环岛的设置在我国的适用情况:道路环岛的设置作为净化交通的重
9、要手段,最早起源于西方国家,这些交通设置主要都是建在车流量较少的地区,这样可以强迫车辆都汇集在环岛设置的一侧行驶,到了车辆要转入的路口时右转弯进入预计路线,这样在极大程度上避免了交差口道路上的交通意外。而在我国城市道路的设计规划中,交通环岛常被安置在十字路口,而且由于在环岛输送中无法进行有力的交通疏导,又在道路的周围安装了信号灯按照车辆的分类进行有效的逻辑控制。最初,在进行环岛道路设置时,我们主要是缓解交通压力,较少交通事故的发生,但是由于添加了繁琐的信号灯和较长的车辆等待时间,导致了高峰期的交通瘫痪,严重的影响了交通的正常秩序。在我国,道路环岛设置有着很多的缺陷,例如:在环岛加信号灯导致今天
10、的交通瘫痪,为了增加城市的观赏性,而大大忽略了环岛的实用性等问题,这些问题也都时刻影响着人们的正常生活秩序。因此,在对道路环岛设置时,我们应该把它应用在合适的地方从而减少交通拥挤的情况。1.4存在的主要问题在许多城市和社区都建立有交通环岛,既有多条行车道的大型环岛(例如巴 黎的凯旋门和曼谷的胜利纪念碑路口),又有一至两条行车道的小型环岛。有些环岛在进入口设有“停车”标志或者让行标志,其目的是给已驶入环岛的车辆提供行车优先权;而在一些环岛的进入口的逆向一侧设立的让行标志是为了向即将驶 入环岛的车辆提供行车优先权;还有一些环岛会在入口处设立交通灯(红灯会禁止车辆右转);也可能会有其他的设计方案。
11、这一设计的目的在于利用一个模型来决定如何最优地控制环岛内部,周围以及外部的交通流。该设计的目的在于可利用模型做出最佳的方案选择以及分析影响选择的众多因素。解决方案中需要包括一个不超过两页纸,双倍行距打印的技术摘要,它可以指导交通工程师利用你们模型对任何特殊的环岛进行适当的流量控制。 该模型可以总结出在何种情况之下运用哪一种交通控制法为最优。当考虑使用红绿灯的时候,给出一个绿灯的时长的控制方法(根据每日具体时间以及其他因素进行协调)。找一些特殊案例,展示你的模型的实用性。我们将该问分解两方面,分步骤进行解决。一方面是无信号灯控制的环岛通行能力;其次是有信号灯控制的环岛通行能力。 要求设计一个模型
12、来控制交通环岛内部、周围以及外部的交通流。首先本文对环岛外部车流量的分布特性进行了描述。即环岛外部的车流量服从参数为的泊松分布。在此基础上,对车头时距进行研究,得出车头时距在车流量服从泊松分布的前提下是服从负指数分布的。即外部车流量是一离散型分布,而车头时距则是一连续性分布。在做好准备工作后,接着研究在无信号灯控制的环岛通行能力,首先提出了沃尔卓普模型,根据实际经验对该模型进行了修正,得到修正后的数学模型。利用其来计算环岛交织段的通行能力,应用交流段流量限制法,结合修正后的数学模型,计算出整个环形叉口的通行能力。该问要解决是有信号灯控制下的通行能力以及交通信号灯的优化配时问题。首先确定研究的环
13、岛为环内为3环,分别是321,RRR,其功能从内到外依此规定为左转车道及各路口掉头返回车道,直行车道和右转车道。根据三环上各自的车流量与总车流量之比,可推算出321,RRR上的具体的车道数,以上为该问的准备工作。接着计算1小时内进入系统的车辆总数,由交织段车辆通行能力的计算方法,可以得到1小时内入口i和出口k交织段的流量限制约束条件,通过对约束条件进行简化和信号灯的时长,可进一步得到通行能力的优化模型。当交织段的车流量超过其通行能力时,在环岛上则会出现堵塞现象;此时根据实际情况改变参数条件,在进行优化求解。此种情况则增加另一个变量:最优绿信比。通过计算最优绿信比,来反映系统的最优通行能力。考虑
14、系统在周期T内的状况,将通行能力的优化模型及其约束条件做适当的改变,即可得到与信号时长有关的线性规划模型及其约束条件。利用lingo软件进行优化求解,得到周期T内各交叉口亮绿灯的最优时间。 最后对交叉口进行优化配时,根据环形交叉口的车流量数据,环岛的具体设计和相关软件,对结果进行是当地协调,即可以计算出优化配时方案。分析交通环岛对城市交通的影响以云南省昆明市寻甸县城区为例 第二章 研究解决问题和解决方法第二章 研究解决问题和解决方法2.1 调查实测1)右转车辆在入口自由通行且不与任何车辆发生冲突。2)假设路上没有行人,不会干扰岛内交通车辆的正常行驶。 3)左转和直行车辆按逆时针方向绕环行驶。4
15、)不考虑汽车靠左行驶的情况。5)汽车到达停车线的时间满足均匀分布。基于无信号控制的环形交叉口,当环岛的车流量没有超过其最大承受范围时,并不需要设置信号灯。在该文 中,我们要解决的问题是计算无信号灯控制时的交通环岛交叉口的通行能力以及环岛周围及外部的车流量的分布特征。进道口车流概率分布特性 在确定新建交通管理方案或改善交通设施时,都应先预测交通流的某些具体特征。例如,预测在每个时间间隔内到达的车辆数,从而确定交通流的控制方案。在道路上某一地点、每个时间间隔到达的车辆数是不规则的,其交通流变化是一种随机现象。本问题中可用概率论中的离散型分布来描述进入环岛前交通流量特性。利用交织段流量限制法,在高峰
16、小时交通量调查的基础之上,获得高峰小时 入口交通量及各交织段的高峰小时交通量。当环形交叉口交通量达到通行能力时,将各入口交通量与其对应入的交织段交通量之比等同于高峰小时各入口交通量与其对应流入的交织段交通量之比,将各入口交通量之比等同于高峰小时各入口交通量之比,利用沃尔卓普公可计算出各交织段的最大交通能力。计算交叉口通行能力时,各交织段交通量将以同比例增加。各入口交通量同比例增加,当某一交织段交通量增加到其通行能力,即达到饱和。认为该交织段已成环形交叉口的瓶颈,交通量不能再增加,此时的环形交叉口交通量即为各入口的交通量之和,即环形交叉口通行能力。问题二基于有信号灯控制的情况:鉴于环形交叉口的形
17、状、规模不同,对环形交叉口实施信号控制的方法也不完全相同。按交叉口可容纳的交通空间,可将信号控制的环形交叉口分可以为3类:左转两步控制的环形交叉口(环岛直径较大),左一步控制的环形交叉口(环岛直径较小),一般控制型的环交叉口。本文以4路环形交叉口的为研究对象,讨论左转两步的环形交叉口,并且暂不考虑非机动车和行人过街的影响。进口道的布置及环绕方式 本小组在讨论左转两部的环形交叉口问题时,将标有数值1,2,3,4所在位置为进环口道。并根据进口道实际车流量确定其车道数,为方便讨论本文假设各进到所在车道的车流量相同。 如果要考虑环外车道分主次干道,则根据进口道实际车流量占环内总车流量的比值,根据线性加
18、权赋值的方法。本文利用采用进口2车道,出口2车道,并以进口道1为研究对象,讨论环的绕行方式。2.2 分析问题的理论依据分析问题依据我国城市道路分类:将城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路四个等级。 道路分类的依据包括道路在路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能等诸多因素。对各类道路的设计标准、道路两侧用地、交通管理等提出了具体的要求。(1)城市快速路 快速路应为城市中大量、长距离、快速交通服务,并与其他干路构成系统,且应与城市高速公路有便捷的联系。 快速路应当设中央分隔带;在无信号管制的交叉口,中央分隔带不应断开;并且机动车道两侧不应设置非机动车道。与快速路交汇的道路数量应严格控
19、制,快速路与快速路或主干路相交应设置立交;快速路两侧不设置公共建筑出入口,并严格控制路侧带缘石断口;快速路机动车道不应占道停车,两侧应考虑港湾式公交停靠站。 规划人口超过200万以上的大城市和长度超过30km的带形城市应设置快速路。快速路呈“井”字形或“廿”字形切入城市。 对人口在50200万的大城市,可根据城市的用地形状和交通需求确定是否建设快速路。快速路可呈“十”字形在城市中心区的外围切过。(2)城市主干路 主干路是城市道路系统的骨架网络,主要用于城市分区之间的联系,承担中远距离的交通出行任务。主干路上的机动车与非机动车应当分道行驶,交叉口的机动车与非 机动车分隔带应连续;主干路两侧不应设
20、置公共建筑出入口,并严格控制路侧带缘石断口;主干路横断面形式应贯彻机、非分流思想,将非机动车逐步引出主干路,实现主干路主要为机动车交通服务的功能;主干路机动车道不应占道停车,机动车道两侧应考虑港湾式公交停靠站。(3)城市次干路 次干路兼有“通”和“达”的功能,以承担城市分区内的集散交通为主。 次干路两侧可设置大量的公共服务设施,并可设置机动车和非机动车停 车场;次干路上有较多的公交线路,机动车道两侧应考虑港湾式公交停靠站和出租车服务站。(4)城市支路 支路与次干路和居住区、工业区、市中心区、市政公用设施用地、交通设施用地等内部道路连接;支路不能与快速路机动车道直接连接。 在快速路两侧的支路需要
21、连接时,应采用分离式立体交叉跨过或下穿快 速路;支路应当满足公交线路行驶要求。 城市支路主要承担近距离出行、非机动车出行的交通任务,还承担着联 系集散道路、作为城市用地临街活动面的作用;部分支路还承担着设置公交线路的作用,应满足公共交通线路行驶的要求。城市道路网规划设计的一般程序:(1) 现状调查,资料准备 城市地形图;城市用地布局和交通规划初步方案;城市发展社会经济资料;城市道路交通现状调查资料;城市道路交通现状存在的问题(2)道路系统初步方案设计 根据交通规划和城市总体规划的要求,考虑城市的发展和用地的调整,从“骨架”和“功能”的角度提出道路系统规划初步方案。(3)对干道主要控制点、横断面
22、形式、干道竖向布置等具体问题提出设计方案。(4)修改道路系统规划方案 对初步方案进行全面分析比较,包括对社会、经济、交通的影响和效益分析以及对道路的横断面形式、交叉口形式及交通组织方式等细致的研究。(5)绘制道路系统规划图绘制道路系统规划图包括规划平面图以及标准横断面图。(6)编制道路系统规划方案说明对整个道路系统规划设计工作做必要的方案说明,一般应包括如设计的依据,规划的原则,各项指标及参数的确定,道路系统带来的交通及社会经济效益的简要分析结论,道路网分期实施方案以及其他需加以说明的事项等内容。交叉口的设计与布置要求:交叉口进口车道宽度,直行车道为3.5m,小型车道为3m,左、右转专用车道为
23、3.5m,最小可采用3.25m。出口车道宽度可为3.5-3.75m,小型车道可用3.5m。停止线在人行横道后至少1m处,并与相交道路中心线平行。 交叉口附近公交车站时,公交车站离交叉口附近缘石切点的距离不小于50m。平面交叉口拓宽渠化原则:(1)根据交通流量和流向,增设交叉口进口道的候车道数。(2)进、出口道分隔带或交通标志、标线应根据渠化要求布置,做到导向清晰,避免分流、合流集中于一点,造成互相干扰。(3)无汇合和交织的穿越车流,应以直角或接近于直角相交叉,汇合和交织 交通流的交叉角应尽可能小。 高峰小时一个信号周期进入交叉口某进口道的左转车辆多于3pcu或4pcu(小交叉口为3pcu、大交
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