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交通工程实习指导书
2015-05-08 09:00  
交通工程实习指导书

本实习包括两部分内容:认识实习和专业实习。

1、实习时间 

2周,其中第1周为认识实习,第2周为专业实习。

2、实习地点 

学校所在城市及周边地区。

3、实习目的

本实习是交通工程基础学习达到一定程度后,其他专业课程开始前进行的初级的专业认识和实践。通过实习希望达到以下目的:

(1)巩固课本上学到的交通工程基础理论知识和操作技能;

(2)增强学生对交通工程专业内涵的感性认识,了解交通工程课程涉及的内容,为以后专业课程的学习打下良好基础;

(3)观察一些交通现象并对交通现象进行思考,提出分析,激发学生的学习热情;

(4)加快角色转换,初步培养学生从交通工程角度分析问题、解决问题能力;

(5)培养成学生实事求是、严肃认真、吃苦耐劳、勇于探索的科学态度。

4、实习形式

组织学生观看录像或PowerPoint演示,对城市道路、公路、相关研究单位、交通指挥中心等进行参观,听取相关专家的讲解。学习相关仪器、设备的操作,并进行具体应用。针对简单的交通问题,组织学生自行设计调查方案、收集相关资料,解决实际问题。

5、实习内容

组织学生进行现场参观,学习部分仪器的操作和具体应用,针对具体的城市交通问题设计调查方案、进行实地调查和数据处理分析工作,并撰写实习报告。

具体实习内容如下:

(一)现场参观(录像、PowerPoint演示)等,认识基本的交通设施和交通现象

在学校所在城市及周边区域现场参观一些城市道路、高速公路及相关配套设施,进一步认识道路各组成部分、安全设施、控制设施、标志标线等,同时,注意观察,加深对各种交通现象的了解。

(1)路网结构

城市道路纵横交错,通过交叉口的连接构成路网。其结构形式通常与城市总体规划结合在一起。城市道路网络的形成,都是在一定的社会历史条件下,结合当地的自然地理环境,适应当时的政治、经济、文化发展与交通运输需要逐步发展、演变而来的。目前,现有的城市道路系统可归纳为四种主要类型:方格网式、环形放射式、自由式和混合式。

 = 1 \* GB3 ①方格网式(棋盘式)

方格网式是最常见的道路网结构形式,道路划分的街区为规则的长方形,布局严禁、简洁,有利于建筑物的布置和方向识别,交通组织简便、灵活。缺点是对角线方向交通不便利,非直线系数大,通达性差,过境交通不易分流。

文本框: 棋盘式路网我国一些古城如北京旧城、西安古城、洛阳、苏州等的街道系统多采用轴线对称的方格网式路网。在新建路网中,这种形式多用于地势平坦城市的局部地区。

 = 2 \* GB3 ②环形放射式

交通干线以城市中心为形心向外辐射,随着城市的发展逐渐增加若干环城道路,便形成了环形放射式路网。环形放射式路网利于市中心区与各分区、郊区、市区外围之间的联系。缺点是交通组织不如方格网式灵活,街区形状不够规则,若规划不当,易造成市中心交通过分集中。

文本框: 环形放射式环形放射式路网适用于大城市和特大城市。近些年,我国特大城市如成都、北京新城区等道路网的改造与发展,多采用了环形放射式的形式。国外的许多大城市,如莫斯科、巴黎、柏林、东京等,也都采用了这种形式。                            

下图为北京和莫斯科的环形放射式路网。

北京的环形放射式路网

莫斯科的环形放射式路网

 = 3 \* GB3 ③自由式

自由式路网与地形密切配合,路线呈无规则的几何形状。其优点是能充分结合自然地形,节约工程造价;缺点是绕行距离大,不规则街区多,建筑用地比较分散。

我国许多山区城市如重庆、青岛、南宁、芜湖等,地形起伏大,道路选线时为减小纵坡,常常沿山麓或河岸布置,形成自由式路网。

 = 4 \* GB3 ④混合式(综合式)

混合式路网为上述三种形式的组合,若规划合理,能够扬长避短。目前我国大多数城市如北京、上海、哈尔滨、南京、合肥等,采用方格式与环形放射式的混合形式。这些城市保留了旧城的方格网式,随着城市的扩展,为减小城市中心区的交通压力设置了环路和放射性道路。

路网的结构形式是宏观内容,而我们日常生活中感受较深的是道路横断面的布置。城市道路横断面的布置有四种基本形式:单幅路(一块板断面)、双幅路(二块板断面)、三幅路(三块板断面)和四幅路(四块板断面),具体如图所示。

 = 1 \* GB3 ① 单幅路(一块板断面)

所有车辆均在同一车道上混合行驶,车行道布置在道路中央。通常划分成快、慢车道,分别供机动车、非机动车行驶。在不影响交通安全的条件下,这两种车道允许相互临时调剂使用。

 = 2 \* GB3 ② 双幅路(二块板断面)

用分隔带或分隔墩把一块板形式的车行道一分为二,起分隔对向交通的作用。

横断面基本形式

a:单幅路(一块板断面)  b:双幅路(二块板断面)  c:三幅路(三块板断面)  d:四幅路(四块板断面)

 = 3 \* GB3 ③ 三幅路(三块板断面)

用分隔带或分隔墩把车行道分隔成三块,中间的为双向行驶的机动车车行道,两侧均为单向行驶的非机动车道。

 = 4 \* GB3 ④ 四幅路(四块板断面)

在三块板断面形式的基础上,再用分隔带把中间的机动车车行道分隔为两个方向行驶。

针对实习所在城市,了解路网结构类型、特点、形成历史、规划及各种横断面形式在路网中的应用情况;观察在各种横断面形式的道路中,照明设施、道路交通标志标线、各种地上管线及绿化设施等的布置情况。

(2)交通设施

交通设施包括交通基础设施和交通工程设施,二者包含的内容如下:

交通基础设施:路、桥、隧道

                   交通安全设施:安全护栏、防撞缓冲设施、防眩设施、隔离封闭设施、视线诱导设施、道路照明设施

  交通工程设施     交通管理设施:道路交通标志标线、信号控制设施、收费设施、监控设施、通信设施                     

                   交通服务设施:服务区(加油站、休息设施)、停车区、辅助设施(养路站、园地)

道路交通系统中的硬件除了道路、桥梁、隧道等交通基础设施外,都属于交通工程设施。交通工程设施的含义、特点、使用条件及对交通的影响等渗透在交通工程学科的各个领域。

学生要了解城市的路桥建设情况,包括典型立交的形式、组成、功能、车辆行驶路线及其标志标线等;了解公路的组成部分及各部分的功能,公路与城市道路的区别等;了解标志标线、隔离设施、安全护栏、照明设施、防眩设施、服务区、收费设施、交通信号控制设施等常见交通工程设施及含义、作用。

(3)道路交通标志

道路交通标志是用图形、符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息,对交通进行指示、导向、警告、控制和限定的一种道路交通管理设施。其三要素为颜色、形状和符号。合理设置道路交通标志,可以平滑交通,提高道路通行能力,减少交通事故,防止交通阻塞,节省能源,降低公害,美化环境。

交通标志分为主标志和辅助标志两大类。主标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志。辅助标志附设在主标志下,起辅助说明作用。其中警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志四种是最常见的标志。


        


                   

文本框: d e f


道路交通标志

 = 1 \* GB3 ①警告标志   

警告标志是用于警告车辆、行人注意危险地点的标志。其颜色为黄底、黑边、黑图案;形状为等边三角形,顶角朝上。图中标志a)注意行人标志:用以促使车辆驾驶人减速慢行、注意行人。设在行人密集或不易被驾驶员发现的人行横道线之前的适当位置。

 = 2 \* GB3 ②禁令标志

是禁止或限制车辆、行人交通行为的标志。其颜色除个别标志外,为白底、红圈、红杠、黑图案;形状为圆形或顶角向下的等边三角形。图中标志b)为禁止驶入标志,表示禁止车辆驶入,设置在禁止驶入的地方或单行路的出口处,其颜色为红底中间的一道白横杠。

 = 3 \* GB3 ③指示标志

是指示车辆、行人行进的标志。其颜色为蓝底、白图案;形状分为圆形、长方形和正方形。图中标志c)为右转弯标志,表示只允许车辆向右转弯,设置在车辆被规定为必须向右转弯的路口以前的适当位置。

 = 4 \* GB3 ④指路标志

是传递道路方向、地点、距离信息的标志。其颜色除了里程碑、百米桩、公路界碑外,对一般道路采用蓝底、白图案,对高速公路采用绿底、白图案;形状除了地点识别标志外,为长方形或正方形。图中标志d)为指出前方十字路口各出口去向的指路标志。

⑤旅游区标志

旅游区标志使旅游者能方便的识别通往旅游区的方向和距离,了解旅游项目的类别。分为:指引标志和旅游符号两大类。旅游区标志为棕色底白色图案。图中标志e)为旅游区方向标志,提供旅游区的名称,有代表性的图案及前往旅游区的方向。设在高速公路出口附近及通往旅游区各连接道路的交叉口附近。

⑥道路施工安全标志

道路施工安全标志分为:路栏、锥形交通路标、施工警告灯号、道口标柱、施工区标志和移动性施工标志。图中标志f)的右道封闭标志属于施工区标志,是用于通告高速公路及一般道路交通阻断、绕行等情况的标志,一般为长方形、蓝底白字,图案部分为黄底黑图案。设置在道路养护、施工前适当位置。

通过多媒体教学或现场讲解使学生了解常见的道路交通标志的含义,各个标志设置的地点,交通实体依据交通标志的实际运行状况。

(4)道路交通标线

了解道路交通标线的线型(实线、虚线)、颜色(黄、白)和符号表达的交通含义,观察交叉口与路段标线的施划方法,交通实体依据交通标线的实际运行状况。

(5)交通调查

交通调查是指通过实测与分析判断,掌握交通状态及有关交通现象的工作过程,是获取交通资料的基本手段。交通调查大致可分为两种:一种是为了掌握交通流的各种现象,以道路上的车辆为对象的调查;另一种是为明确人们的活动特性而进行的调查。具体调查内容、方法和表格设计参考交通调查实验指导书部分。

(6)停车设施

对路外停车场,重点了解收费方式和标准、车位划分、出入口、通道、主体结构和附属设施(包括排水、通风、防火、通信设施等);对路边停车场,重点了解设置位置、对行车的影响和停车计时器。

(7)公共交通

 公共交通工具的种类、特点及使用情况。学生对自己经常乘坐的公交车路线的站点布设、步行距离等的意见。

(8)交通枢纽

参观重要的客、货运枢纽,包括机场、火车站、客运站、码头等。

(9)交通指挥中心

参观交通指挥中心,了解其硬件和软件组成、功能和实现方法与过程、优缺点及发展趋势等。

(10)交通环境

交通噪声、废气对环境的影响,当前为保护环境而采取的措施;公路建设中为控制水土流失、保护植被等方面采取的措施。

(11)交通规划软件与仿真软件的介绍

通过多媒体教学,用PowerPoint演示交通规划与交通仿真等的主流软件,使学生对相关专业软件有一个初步的认识。

(二)关于仪器设备的应用

选择一些较先进的、平时实验课上不便于使用的仪器设备,对学生进行详细讲解,使学生掌握具体的操作过程并能够实际应用。如交通量调查的视频检测系统(Autoscope)和MetroCount。

视频检测系统( Autoscope )

1.概念

是一种具有高分辨率彩色影象侦查和变焦镜头的监视系统。以简单的设定、配置, 和视频压缩为特色。

2.工作原理

结合视频图象和电脑化模式识别技术,通过视频录像和计算机模仿人眼功能,模拟各种检测器来获取各种交通信息。

3.结构

系统由摄像机、通信系统和中央控制系统组成。具体如下图所示:

4.操作规程:

仪器使用操作规程如下:

①       在交通控制中心或想要运行视频检测系统的其他地点安装仪器设备;

②       编辑视频检测系统(包括:大小、方向和位置以检测精度等);

③       通过视频显示装置实时检测;

④       数据采集,视频输出数据(包括:流量、占有率、速度、车辆类型以及其他特定时间段上的交通数据);

⑤       数据处理;

⑥      分析并得出结论。

视频监测系统组成

MetroCount

1. Metro Count三种工作模式。

无效模式、延迟模式和采集模式:无效模式是路旁单元未工作的状态,在此状态,路旁单元不记录任何数据,但保留已存信息。路旁单元通过设置可以直接进入数据采集模式,在此模式下,路旁单元记录车轴通过气压管传感器的信号,并进行一定数量的整理工作。数据采集起始时间也可以被延时到第10天,在延时期内,路旁单元处于击活状态,但不记录传感器的信号。

2. 路旁单元的LED指示状态

MetroCount有三个状态指示灯,位于气压管传感器一侧(见右图)。路旁单元处于两种击活状态时,A和B两种状态指示灯处于工作状态。当气压管传感器或压电传感器被一个车轴脉冲触发时,相应的LED状态指示灯将会闪亮,这会便于检查传感器的安装情况,并可轻松的鉴别问题所在,比如各种阻碍。

心形的LED状态指示灯用于指示路旁单元的当前工作状态,详述见下表。                                                 MetroCount

           心形LED与工作状态

状  态

闪烁:每8秒一次

无效模式:路旁单元在没有使用时的显示状态

闪烁:每2秒一次

延时记录模式:路旁单元处于击活状态,并正在等待开始记录时间

闪烁:每1秒一次

数据记录模式:路旁单元处于击活状态,并正在记录传感器信号

点亮

通讯击活:路旁单元正处于待命状态

熄灭

数据传递进行时:路旁单元正在上传数据,或通过软件正进行交通量浏览

3. 路旁单元通讯

MetroCount系列路旁单元采用标准的RS-232通讯接口进行控制,在台式或笔记本电脑上运行MCSurve。电脑通过提供的通讯数据线,与MetroCount的圆形接口相连。

在现场工作,最理想的是利用笔记本电脑,这可以使路旁单元从一个位置直接移动到另一位置,而不需将它再带回办公室进行设置。如果没有笔记本电脑,在办公室设置路旁单元时,可以使用延时启动方式。

4. 车辆分型统计系统的安装

路旁单元能以多种方式安装,可以使用一个或两个气压管传感器。但是,最常用的方法是采用车辆分型统计布置方式,这种方法需要平行布置两条气压管传感器,大约距离1米远,其中最重要的是气压管传感器的结构,要使用橡胶气压管型传感器。

(1)安装位置选择

选择位置时,被指定位置的许多因素会影响记录数据结果的质量,当选择检测位置时要考虑以下内容,当一些位置不可避免时,考虑数据质量的负面影响非常重要。

l       所选择的位置一定使车辆能够匀速的通过气压管传感器,如果可能,要避免选择那些会让车辆加速或减速的位置,如转弯,陡坡,交通灯或十字路口处。

l       一定要避免选择车辆会停在气压管传感器上的位置。

l       一定要使车辆垂直通过气压管,避免选择那些会斜向通过气压管的位置。

l       避免那些由于突然转向或换道而只通过一个气压管的位置。

l       要为路旁单元选择一个安全合适的位置,避免线杆或树木之类的障碍物。

(2)双向两车道安装位置

最佳的安装方式是每条车道安装一台路旁单元,以保证在指定位置有最佳的数据检测效果,如车流量,车型及车速。具体位置见下图。

双向车道的最佳安装模式示意图

(3)单向多车道安装位置

在单向多车道的情况下,必须让每条车道单独使用一台路旁单元。设置时可参考下图。

 

单向多车道安装位置示意图

(4)气压管的安装

采用车辆分型布置方式的路旁单元安装,其技术方法同样适用车流量统计布置方式安装。

束一个8字形钢丝环

l         将气压管的一端放在8字形钢丝环的大环上。

l         拧8字形钢丝环成两个环,并将之滑到气压管的末端。

l         将两个环束在一起,并推到气压管所需要的部位。

安装气压管

①     准备两根相同长度的气压管,要有足够的长度,使其能够通过要检测的车道,并能接到路旁单元的固定点上。

②     量出1米长的距离,作出记号,作为气压管的安装间距。

③     每一根气压管的一端要用两个钢丝环扎上,并在气压管有钢丝环一端,分别系上两个结用以密封气压管。

④     用路钉穿过钢丝环孔,将气压管固定在路上,并根据需要在气压管中间部位安装定位橡胶片,并用路钉固定,减小气压管的横向移动。

⑤     将不锈钢外壳的托盘打开,将两个气压管从手柄处穿入,将PVC主系统单元放在托盘内,并将每根气压管分别插在适当的气压传感器上。

⑥     将托盘推入外壳,固定路旁单元。

5. 路旁单元的设置

(1)防反弹设置

路旁单元的数字防反弹功能用于消除假的车轴信号,这些信号往往是由于气压管安装有误差,或由车辆的缓慢运动,车轮一起一伏的通过气压管所造成的。为了减少假车轴信号的数量,并不去除真实信号,选择防反弹时间是非常重要的。

(2)方向代码设置

为了保持数据的一致性,采用常规方向代码设置非常重要(在靠近路旁单元一侧的车道上,气压管A应该是先被气压管通过的)。

下表以单车道为例进行了说明。


                        单向车道方向代码

方向代码

示     例

方向代码

示     例

1

北向

A在前

2

东向

A在前

3

南向

A在前

4

西向

A在前

6. 流量统计布置方式安装

下表为一些流量统计布置方式示例。

                 流量统计布置方式示例

气压管布置方式

说       明

分离模式:每个气压管单独使用

缺口模式:用于获得通过多条车道的车轴信息,左车道的信息只来自B通道,右边车道的车轴信息可以通过A通道信息减去B通道信息。MCReport能够熟练的处理必要的信息。

(三)根据实际交通问题提出实习任务

立足于交通管理与控制、交通设计,根据具体的城市交通问题,如交叉口的优化设计、公交服务改善、枢纽与停车等提出实习任务。要求学生在交通调查的基础上,分析存在的分析及其原因,并提出优化设计方案。实习时可根据学生人数的多少分成若干小组,分配不同的实习任务;或针对同一任务,从不同角度加以分析。

以交叉口优化设计为例,进行说明如下:

1.资料的收集

交叉口大比例尺地形图、交叉口周围路网图和土地使用状况、交叉口以往交通量和交通事故调查资料等。

2.交通调查

交叉口的调查主要是为分析交叉口问题及优化、改善提供依据。要求在进行现场勘察的基础上,调查现有的管控方式,明确存在的主要交通问题,并设计具体的交通调查方案。包括:

(1)调查内容

一般包括现有交叉口的信号灯配时情况(周期长度、绿灯时间、红灯时间、黄灯时间)、现有交叉口的信号灯相位方案(两相位还是三相位?)、各进口的车道数及渠化情况、各进口的交通量,包括总量、公交车数量、货车数量及左转车数量(若交叉口已经设有信号灯,则分周期来统计)、延误和排队情况等。

(2)调查方法

说明各项调查内容的调查方法,并说明为什么采用这种方法,是否有其他方法可以替代。

(3)调查方案制定

确定调查时间、准备调查表格、计数器、铅笔、书写板、秒表等调查用具,调查人员的组织与安排等。

(4)调查实施

(5)调查成果的汇总与处理

3.问题分析、确定规划与设计的具体方针

对收集到的资料和数据进行研究,对交叉口的通行能力进行验算,分析现有流量和通行能力的关系;明确交叉口问题的症结所在,对症下药,明确规划与设计的限制条件,确定规划与设计的基本方针。

4.交叉口优化设计方案研究

研究交叉口交通控制方法和交通处理能力;制定若干个交叉口初步设计方案,并进行比较选择,对推荐方案进行详细设计。

5.方案实施与效果评价

交叉口改善设计方案评审通过后,才可实施。之后,必须进行效果评价工作。效果评价的调查内容包括交通量、通行能力、阻塞排队长度、交通事故状况等,具体需要根据改良的目的确定。

评价工作一般要超出实习期限,但作为实习成果的总结与检验,应在适当时间进行或使同学了解其他有关部门的评价情况。

6.关于交叉口配时设计和交叉口通行能力计算的补充说明

(1)交叉口的配时

交叉口的信号配时可采用美国法、英国法(TRRL)和澳大利亚法。采用美国法进行信号灯配时设计的具体步骤如下:

①        各进口等效交通量计算

等效交通量

②        交叉口等效交通量计算

=max(东,西)+ max(南,北)

③        周期长度计算

     周期长度

④        绿灯时间计算 

总绿灯时间

东西方向绿灯时间=

⑤        绿灯时间检验 

其他方法的介绍可参考《交通工程手册》和其他相关教材,各种配时方法所需要的调查资料不完全相同,对此应引起重视。

(2)信号交叉口通行能力的计算

信号交叉口通行能力的计算方法采用《中国城市道路设计规范》(CJJ37-90)中推荐的停车线断面法。十字型交叉口的设计通行能力等于各进口设计通行能力之和,进口道通行能力等于各车道设计通行能力之和。

十字型信号交叉口设计通行能力的计算公式如下:

① 一条直行车道的设计通行能力

式中:T——信号灯周期s

tg——绿灯时间s

t0——绿灯亮后,第一辆车启动、通过停车线的时间s

ti——直行或右行车辆通过停车线的平均时间s/pcu

② 直右车道的通行能力  

③ 直左车道的通行能力

——直左车道中左转车所占比例

④ 直左右车道的通行能力 

⑤ 交叉口进口道的设计通行能力

n         进口设有专用左转、右转车道

式中: ——本面直行车道通行能力之和;

——左右转车占本面进口道车辆的比例。

专用左转车道的设计通行能力:  

专用右转车道的设计通行能力:  

n         进口设有专用左转、未设专用右转车道

式中: ——本面直右行车道通行能力;

专用左转车道的设计通行能力:  

n         进口设有专用右转、未设专用左转车道

式中: ——本面直行车道通行能力之和;

  ——本面直左车道设计通行能力;

专用右转车道的设计通行能力:  

n         通行能力折减

6、总体注意事项及要求

(1)要求每个学生必须参加所安排的实习全过程,并完成实习指导老师下达的任务,撰写实习日记和实习报告;

(2)遵守纪律、按时出勤;

(3)听从组长和指导老师的指挥,不乱跑;

(4)注意交通安全.

7、实习要求

要求每个学生必须参加所安排的实习全过程,并完成实习指导老师下达的各项任务,记录实习日记,撰写实习报告。

8、成绩考核与评定

根据学生的平时表现和实习成果两方面进行成绩考核与评定,其中实习成果主要检查学生是否完成了规定的实习项目,完成的深度如何,及实习收获等。成绩分为优、良、中、及格和不及格五个等级。

9、保障措施

(1)提前设计并复印好调查表格,准备好调查需要的夹子、笔纸等。

(2)做好出行准备,结合本次实习的特点,学生要按时前往调查地点。实习用用车由指导老师联系。

(3)为保证安全及实习效果,指导老师每天进行巡视和现场指导,每天早晚进行考勤。

10、作业及思考

(1)在实习过程中,注意对各种交通现象的观察;

(2)思考调查数据后期处理如何进行,仪器观测结果与实际交通情况的差异、原因;

(3)不同方法进行信号灯配时设计,调查数据有哪些异同,用英国法进行配时,还需要调查那些数据;

(4)记录实习日志;

(5)撰写交通工程实习报告。

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