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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 毕业设计说明书（毕业论文）邯郸市和平路道路交通 问题研究专 业 交通工程 学 生 严腾飞 指导教师 岳建伟 高虹 河北工程大学土木工程学院2012年6月1日【精品文档】第 30 页摘 要通过对和平路与中华大街交叉口的道路、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信号改善两个方面着手，以求比较合
2、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ABSTRACTThis article tries to find out the main reason why the motor vehicles travel through the arteria throughthe analysis of the running and controlling status of the intersection heping street and zhonghua street, mainly the qualitative and quantitat
3、ive analysis of the capacity, traffic delays, speed, signal cycles, and the peak-hour traffic of the road. Then we can get the root causes of jams, the reasonable reform measures, the corresponding transformation program and the effectiveness evaluation. As the recent intersection has not yet been o
4、ptimized and the traffic contradictions are serious this article lays its emphasis on the improvement of traffic demand management and traffic supply management and improve the level of service of the road in hence. Key word：traffic quantity traffic capacity delays effectiveness evaluationABSTRACT0第
5、1章 绪 论11.1 研究背景11.2 研究的目的与意义21.3 平面信号交叉口渠化研究概述21.3.1 国外信号交叉口研究概况21.3.2 国内信号交叉口研究概况31.4 论文研究内容31.5 论文技术路线4第2章 平面信号交叉口现状分析52.1路口道路和路口周围土地使用现状52.2平面信号交叉口交叉口交通量现状分析52.3路口控制现状72.3.1渠化措施和交通需求管理措施72.4机动车通行能力和延误的计算方法82.4.1机动车通行能力的计算方法82.4.2延误的计算方法92.5交叉口现状行车延误132.6交叉口交通组织的不合理性17第3章和平路与中华大街交叉口渠化设计和控制方法183.1
6、和平路与中华大街平面信号交叉口渠化现状183.1.1 交叉口的基本类型及现状图183.1.2 交叉口周期与相位193.2 和平路与中华大街交叉口交通量调查203.2.1 机动车交通量调查203.2.2 非机动车交通量调查213.2.3 行人交通量调查223.3 和平路与中华大街交叉口车道通行能力分析233.4 和平路与中华大街交叉口车辆延误调查253.5 和平路与中华大街交叉口车速调查293.6 综合现状问题分析303.7 本章小结31第4章改造方案设计314.1交叉口的交通组织设计314.1.1对进口道进行适当的拓宽措施324.1.2设置左转待行区（左转超前候驶区324.1.3 交叉口外部人
7、行道拓宽设置334.2 设置左转弯待转区344.3 改善后平面信号交叉口渠化图344.4信号控制优化设计（机动车）354.5交通需求管理374.6改造方案效益评价374.6.1技术评价374.6.2社会和环境评价424.7 平面交叉口其他改善措施424.8结论和建议43参考文献44致 谢46附 录47邯郸市和平路问题研究学生 严腾飞 指导教师 岳建伟 高虹河北工程大学土木工程学院交通工程专业第1章 绪 论1.1 研究背景随着我国经济水平不断的提高和社会的普遍关注，城市交通系统在一定程度上得到了改善，无论是交通工具，还是交通系统经营管理体制，都发生了质的变化。但是，由于城市化进程速度的加快，城市
8、人口的增长也高速膨胀，城市居民的出行需求不断增大，生活水平的快速提高也使社会对机动车的需求不断增加，这样就造成了城市交通状况日趋紧张，交通需求增长速度远高于道路交通设施建设速度，交通供给能力不足。由于交通压力逐渐增大，这给交叉口带来了管理控制上的难题，如何合理利用交叉口，对交叉口正确的进行渠化，使交叉口的交通状况得到改善是我们研究的主要方向。据资料统计，日本比较大的城市中机动车在市中心的旅行时间约三分之一消耗在平面交叉口上，日本城市中交通事故约60%80%发生在交叉口及其附近，原联邦德国城市道路上的交通事故约有36%发生在交叉口，美国交通事故约有50%以上发生在交叉口1。因此，路口行车秩序、路
9、网通行能力等问题怎样改善是国内外共同关注的问题。由于我国是一个非机动车大国，机动车与非机动车之间的混合通行一直是困扰我国城市交通管理和控制的一大难点。由于混合交通的存在，机动车、非机动车及行人流在交叉口范围内反复进行分流、合流，造成路口交通秩序混乱，交通安全性和车辆的行驶速度下降，很大程度上降低了城市交通的运输效率，尤其是使原本具有很大交通容量的道路受到抑制，道路的利用效率直线下降。1.2 研究的目的与意义结合邯郸市和平路与中华大街交叉口交通的实际情况，对交叉口进行合理的渠化，提出改善城市道路平面交叉口交通安全、提高通行能力和运行效率的城市道路平交路口改善方法，以实现城市道路平面交叉口总体交通
10、运行效果最优化,创造安全、高效、文明、和谐的城市道路交通系统。通过对交叉口的交通运行状况进行分析，找出交叉口拥挤堵塞的原因，正确的渠化设计交叉口，并合理的组织交通，减少或消除冲突点，保证行车安全，并使延误尽可能的减少，提高交叉口的通行能力，保证行车通畅，缓解交通堵塞等。平面信号十字交叉是城市路网中形式简单、交通组织方便，使用范围广的最基本的交叉形式。由于各个方向的机动车、非机动车和行人在同一平面内均有直行和转向的要求，造成相互干扰。尤其在交通量大，人车混行严重，各种道路使用者之间的冲突严重，交通事故的发生机率就会增大。交叉口已经成为城市道路网络中交通安全的瓶颈，对整个城市交通的安全水平有着十分
11、重要的影响。因此，深入调查交叉口交通影响因素，分析研究有效的交叉口渠化方法，对于快速找出交叉口事故频发的症结所在，改善交叉口运营效率，减少交叉口交通事故，缓解交叉口拥堵，提高交叉口通行能力，均具有十分重要的意义。1.3 论文研究内容本设计主要利用调查的交通量数据与根据相关规范计算的道路平面交叉口的通行能力对比，信号交叉口信号周期的配置、交叉口各个进口道的行车速度、以及行车总延误，行人对机动车的干扰、公交车交通对普通机动车交通量的干扰，利用信号交叉口交通组织优化设计理论、交叉口渠化理论、信号交叉口信号配时理论等等进行探讨和设计，提出了包括路口渠化、公交专用道和公交优先、左转待行区等改造方案，同时
12、也充分考虑路口的交通需求状况，运用交通需求管理理论在行车高峰时刻考虑限制某些进口道的交通量等措施。最后利用效益评价指标对改造后的工程可行性进行相关论证。主要的技术指标为交通量、延误时间、通行能力、交叉口的饱和度、信号周期、红灯时间等。1.4 论文技术路线 研究行人过街设施布置以及交叉口标志标线和平路与中山大街信号交叉口渠化设计根据调研数据对现状交叉口进行分析（机动车与非机动车车道布置、行人过街布置、进出口道协调、标志标线布置等）和平路与中山大街交叉口基础资料调查（交通量、信号参数、交叉口几何特性等）研究信号交叉口机动车道与非机动车车道布置的形式分析比较得出交叉口改善措施优化方案评价研究与分析出
13、交叉口渠化的其他影响因素图1.1 和平路与中华大街交叉口改善技术路线图第2章 平面信号交叉口现状分析2.1路口道路和路口周围土地使用现状中华-和平交叉口为规则的十字形交叉口，相交道路中华大街为三块板道路，机非分开行驶，和平路为一块板，机非混行，南北向进口道均为4车道，出口道为3车道。东西向进出口道均为一车道。新丹兰尚街位于该交叉口的东南角,行人、机动车的交通吸引量都较大,改善时要考虑到周围大型建筑物较多,拓宽道路的设计思路不太现实,只有从交叉口的渠化设计着受以期解决现有存在问题2.2和平路与中华大街平面信号交叉口渠化现状2.2.1 交叉口的基本类型及现状图交叉口类型可分为十字交叉口、T字交叉口
14、、X型交叉口、Y型交叉口、错位交叉口、复合交叉口等等，和平路与中华大街交叉口为十字交叉口，相交道路中华大街为三块板道路，机非分开行驶，和平路为一块板，机非混行，南北向进出口道均为三车道，东西向进出口道均为一车道。新丹兰尚街位于该交叉口的东南角,行人、机动车的交通吸引量都较大,改善时要考虑到周围大型建筑物较多,拓宽道路的设计思路不太现实,只有从交叉口的渠化设计着受以期解决现有存在问题。纵观邯郸市道路发展历程，尽管随着时代的变迁打通和拓宽了一些道路，但路网系统骨架并没有改变，基本延续了历史上原有的道路格局。随着城市经济发展，交通量增长，这种路网系统便不能适应新的交通需求。在哈市近年来的道路建设中存
15、在着道路与车辆的增长不协调的问题，市区内多条主干道与次干道的道路宽度相对车流量变的较窄，和平路与中华大街附近的路网状况显然不能满足交通需求的增长。和平路与中华大街交叉口的标志标线普遍都比较清晰，在车道内的箭头指示标志反映了车流的行驶方向。在每个进口道处左转车道旁边都设置了禁止掉头标志，这样是对车流冲突一种很好的保证。所以在中华大街与和平路交叉口上的路面标志比较健全、清楚、明了，也为交叉口交通运行顺畅作出了贡献。和平路与中华大街交叉口的车道特点比较明显，为了满足交通需求，车道的数目较多。中华大街为主干路，其为双向7车道（4进3出）。和平路为次干路，车道为单向2 道（自东向西）。现绘制出和平路与中
16、华大街交叉口现状渠化如图2.1： 图2.1 和平路与中华大街交叉口渠化现状图和平路与中华大街交叉口的渠化现状如图3.1所示，和平路与中华大街交叉口的路面标志及交通设施总体上来说十分完善，根据现有的渠化设施将其描绘出来以后发现此交叉口的渠化现状良好，但仍有个别地方存在不足之处。通过后面的渠化措施可以尽量改善交叉口的运行状况，使交叉口的整体服务水平得到提高，使中华大街与和平路交叉口更加舒适顺畅。2.2.2 交叉口周期与相位对和平路与中华大街交叉口观测后实测出平面信号周期为120秒，下面对每一个进口道进行详细说明。图2.2 和平路与中华大街交叉口现行信号配时图根据观测可知和平路与中华大街交叉口为3相
17、位，第一相位为和平路直行，第2相位为中华大街直行，第3相位为中华大街左转。图2.3 中华-和平现状相位、相序图2.3和平路与中华大街交叉口交通量调查2.3.1 机动车交通量调查对和平路与中华大街平面信号交叉口的机动车交通量进行了人工计数法的观测，观测分为高峰期与非高峰期进口车道车辆数目，分为大型车、中型车、小型车，根据城市道路交通量调查以小汽车为标准的换算系数表来计算总的交通量的大小。 表2-1 城市道路交通量调查以小汽车为标准的换算系数表车辆类型换算系数车辆类型换算系数小汽车小型载货汽车11.5中、小型公共汽车大型公共汽车、无轨电车2.53和平路与中华大街交叉口的交通量调查共分为三天（4月5
18、日-4月7日），取三日交通量的平均值作为交叉口交通量的调查结果。表2-2 和平路与中华大街交叉口机动车交通量调查表高峰（平均值）东进口南进口时段左转直行右转左转直行右转7:00-7:0549123.588140117557:05-7:1055.5152.5107.5107.5218307:10-7:1541.59694.5126137497:15-7:2064.516785120.5180.5437:20-7:255182.5105111123687:25-7:3071.5168.511112417950.57:30-7:3557.5103.511096.5154.566.57:35-7:40
19、60146103.5115167.5527:40-7:4560.510097114.514369.57:45-7:5066153.5105.598.5130.587.57:50-7:5566105105117.5185.551.57:55-8:0061145.597120.513973.5合计7041543.512091391.51874.5696 表2-2 和平路与中华大街交叉口机动车交通量调查表高峰（平均值）北进口时段左转直行右转7:00-7:0589127.561.57:05-7:10579734.57:10-7:15109170597:15-7:2057104.5267:20-7:25
20、65.5145487:25-7:3049.588.5217:30-7:357012463.57:35-7:4097108677:40-7:4592.5142.5617:45-7:5080.5102.5507:50-7:5510913664.57:55-8:0094.510567合计970.51450.5623经过人工计数法观测和平路与中华大街交通量后，相应的折算成小车的交通量，最终得出在非高峰期时中华大街南北侧与和平路的交通量比较大，中华大街南侧进口道与和平路进口道的机动车交通量相对另外两进口道偏大，说明在非高峰期间从中华大街南侧与和平路的车流量较大，要想提高此时的交通运行质量，则需要对这两个
21、进口道加以渠化。而在高峰期间各个进出口道的车流量普遍比较大，中华大街南侧进口道车流量最大，相应的中华大街北侧出口道车流量也为最大。在根据交通量渠化进出口道设计时应注意尽量同时满足高峰期与非高峰期的要求，并且车道的渠化要合理和符合规范。2.3.2 非机动车交通量调查对和平路与中华大街交叉口的非机动车高峰期与非高峰期进行了人工计数法的统计并得出了下表来表示交叉口进口道非机动车各方向的数量，由于整个交叉口的非机动车专用道数目仅有三条，且都设置在出口道，本次调查是按照出口道的非机动车交通量来计算和表示的，调查共三日（4月1日-4月3日）。表2-3 非机动车高峰期调查表高峰（平均值）东进口南进口西进口北
22、进口时段左转直行右转左转直行右转左转直行右转左转直行右转7:00-7:05173233275160407:05-7:10211452522332327:10-7:15242335153241357:15-7:20134243396131407:20-7:251433621035423467:25-7:30152124283131337:30-7:35230385466051437:35-7:40042243233143317:40-7:45164521241350347:45-7:50122254785222427:50-7:55051316356013347:55-8:00131130183
23、14127合计134725314638426848194218437数据说明：从非机动车进口道交通量的数据可知在高峰期，和平路（西进口）直行的非机动车数量为最多，而在非高峰期中华大街（北进口）直行的非机动车数目为最多，这为渠化非机动车提供了一定的依据。2.3.3 行人交通量调查在和平路与中华大街交叉口的行人交通量调查时，采取了对每个人行横道分别进行对向观测的方法，分时段调查、分不同的年龄段调查等等。在调查的过程中观测背向远离自己的人的数目，使我们对每条人行横道的使用情况有了一个全新的认识，根据实测数据可以对下一步的渠化研究作出很好的铺垫作用，同时对交通管理也有所帮助。在行人流量调查的同时，对行
24、人的过街时间也进行了实地调查，分别统计了各个人行道上不同年龄段的对向行人过街时间，并根据行人过街信号灯时间与行人过街时间的差异，以此来判断是否应该设置行人二次过街设施。表2-4 行人流量高峰期调查表地点：和平路与中华大街交叉口 时间：17：00-18：00日期：2012.04.01 调查人：严腾飞、张增辉、周涛等时段方向：中华大街向东侧老年人中青年学生违章备注17:00-17:06412863517:06-17:1228552717:12-17:1857261517:18-17:24916131117:24-17:30635141817:30-17:3644471217:36-17:42133
25、121617:42-17:4801861017:48-17:5401361017:54-18:004834小计35194228158总人数457表2-5 行人流量高峰期调查表地点：和平路与中华大街交叉口 时间：17：00-18：00日期：2012.04.01 调查人：严腾飞、张增辉、 周涛等时段方向：中华大街向西侧 老年人中青年学生违章备注17:00-17:06311452517:06-17:12 421351217:12-17:18118191217:18-17:24532151317:24-17:30225192117:30-17:36033122317:36-17:42228162217
26、:42-17:48332111017:48-17:54029191517:54-18:003323039小计23261221192总人数505数据说明：在行人交通量调查时，选取了高峰期进行观测，结果发现在高峰期间中华大街南侧人行横道双向行人交通量与中宣街向北方向行人交通量偏大，此方向的交通量主要来自附近的上班族与学校的学生，所以在渠化这里时应首先考虑到这一点，其次是在调查行人交通量时发现有许多行人违章过街，这样既是给自身的安全是一个威胁，同时对交通管理也带来麻烦，所以在此处渠化时应考虑增加过街安全岛来增加行人过街的安全系数。2.3 和平路与中华大街交叉口车道通行能力分析计算和平路与中华大街交叉
27、口各进口道的通行能力时，选取了适合我国国情的城市道路设计规范推荐的方法，分别对交叉口的每个进口道进行计算，计算出的结果可用于出口道数目的计算，也可用于交叉口进口道饱和度的计算等。（1）一条直行车道的设计通行能力： （2.1）式中：Cs一条直行车道的设计通行能力，(pcu/h)； 信号灯周期, (s)； 信号每周期内有效绿灯时间，(s)； 绿灯亮后，第一辆车启动，通过停车线的时间, (s) ,若无本地实测数据，可采用2.3s； 直行或右行车辆通过停车线的平均时间，(s/pcu)； 折减系数，可用0.9；（2）进口道设置专用左转与右转车道时，进口道设计通行能力： （2.2）式中：设有专用左转与右转
28、车道时，本面进口道的设计通行能力(pcu/h) 本面直行车道设计通行能力之和(pcu/h); 、分别为左、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为：车辆平均通过停车线的时间与车辆组成、车辆性能、驾驶员条件有关，在混合通行的情况下要看比值的大小来决定的具体数值，根据实测数据可知和平路与中华大街交叉口为混合车队，但经过计算口各个进口道大型车与小型车的比例趋近于零，所以本文采用=2.5s根据公式（2.1）与交叉口高峰期交通量流量流向图可知，中华大街北进口道直行车道的设计通行能力为：中华大街北进口道左转车道的设计通行能力为：中华大街北进口道的设计通行能力
29、为：同理可求出其他进口道通行能力如表3.7：表2-6 和平路与中华大街交叉口各引道设计通行能力 单位pcu/h中华大街北侧中华大街南侧和平路东侧方向直行左转直行左转直行左转设计通行能力1985.43945.92647586421442560将交叉口的高峰期设计通行能力计算出后，可利用此数值对交叉口的渠化进行量化对比，从而证明渠化对交叉口通行能力的提高。2.4 和平路与中华大街交叉口车辆延误调查对和平路与中华大街平面交叉口的延误采用点样本法进行观测，分别对该交叉口的四个入口引道进行了延误分析，最终得到每个入口引道每辆车的平均延误，并得出相应的服务水平。观测时间采用3天的平均值作为结果。以下为和平
30、路与中华大街交叉口根据点样本法的实测延误数据表格，根据表格中的数据计算交叉口整个的延误状况。表2-7 和平路与中华大街交叉口延误调查表交叉口：和平路与中华大街引道：北车道：全部日期：2012年4月5-7日(平均值)天气：晴观测员：严腾飞开始时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量0s15s15s30s30s45s45s60s停驶车数不停驶车数13:50-13:512239323046013:51-13:523640513927513:52-13:53567798513:53-13:542315174045413:54-13:55433483851013:55-13:563841435121
31、7613:56-13:57892222222413:57-13:582324273225013:58-13:5940485580432413:59-14:00872241060小计325227304343299278合计1199577算表2-7的延误，最小样本量按公式(3.3)计算， 其中 ，置信度为95%，停车百分比估算误差为0.08。 （2.3）即要求调查的引道交通量至少为522辆。而本次观测的引道交通量为577辆。所以，样本量足够。停车百分率= 总延误=（辆/s） 每一停驶车辆平均延误 交叉口入口引道上每辆车的平均延误 停驶车辆百分率的误差 由最后一项指标可知，停驶车辆百分率误差为7.6
32、%，容许误差0.8即80%，说明本次调查满足精度要求，结果有效。表2-8 和平路与中华大街交叉口延误调查表交叉口：和平路与中华大街引道：东车道：全部日期：2012年4月5-7日(平均值)天气：晴观测员：严腾飞开始时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量0s15s15s30s30s45s45s60s停驶车数不停驶车数13:00-13:013551576464013:01-13:0269747084383313:02-13:0322342712159613:03-13:0415192840202113:04-13:054654607077013:05-13:062933293586413:06
33、-13:07461523296113:07-13:084042475044013:08-13:0954504230405713:09-13:1044393141280小计358402378422347412合计1560759该交叉口的置信度为95%，停车百分率误差为0.08，计算公式同上，每辆车的平均延误为67s,入口引道平均延误为47s，停车百分率为7.7%8%，结果有效。表2-9 和平路与中华大街交叉口延误调查表交叉口：和平路与中华大街引道：南车道：全部日期：2012年4月5-7日(平均值)天气：晴观测员：严腾飞开始时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量0s15s15s30s30s4
34、5s45s60s停驶车数不停驶车数13:15-13:163548546087013:16-13:176874785431613:17-13:1834363927207013:18-13:1928303845882113:19-13:205662687336013:20-13:2179232125255513:21-13:228202431193713:22-13:234354636937013:23-13:2472778843282013:24-13:25444937404364小计467473510467414273合计1917687该交叉口的置信度为95%，停车百分率误差为0.08，计算公
35、式同上，每辆车的平均延误为69s,入口引道平均延误为31.8s，停车百分率为7.2%8%，结果有效。表2-10 和平路与中华大街交叉口延误调查表交叉口：和平路与中华大街引道：西车道：全部日期：2010年4月5-7日(平均值)天气：晴观测员：严腾飞开始时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量0s15s15s30s30s45s45s60s停驶车数不停驶车数13:30-13:3148677280178013:31-13:321101189869755813:32-13:3359627052546813:33-13:3457100110115832613:34-13:351251291351464
36、3513:35-13:361161189092409513:36-13:3740425377535113:37-13:3810011312013038013:38-13:3914214511587276213:39-13:4090100102722867小计887994965920619432合计37661051该交叉口的置信度为95%，停车百分率误差为0.06，计算公式同上，每辆车的平均延误为91.3s,入口引道平均延误为53.7s，停车百分率为5.1%6%，结果有效。表2-11信号交叉口服务水平服务水平每辆车的停车延误/sA小于10B1020C2035D3555E5580F大于80 对交叉
37、口进行点样本调查后，通过选取延误模型来计算对比结果的差异，综合考虑后选取阿克塞立科模型计算： （2.4） （2.5） （2.6）其中： d每辆车的平均延误(s)；C该进口方向的通行能力；Q平均过饱和排队长度；g有效绿灯时间(s)；x饱和度；c周期时常(s)；q到达率(veh/s)；S饱和流量；由公式2.5得，和平路西入口引道延误为：同理可求得和平路东入口引道延误为51.63s.中华大街北侧的入口引道延误为32.89 s.中华大街南侧的入口引道延误为32.77s.表2-12 延误数据对比表和平路中华大街北侧中华大街南侧点样本53.7s31s31.8s延误模型49.1s32.89s32.77s根据
38、表2-12中数据对比分析可知，点样本法与延误模型对交叉口的延误计算的结果大致相同，为了对渠化前后进行对比说明可取延误模型计算结果作为交叉口的服务水平评价，总延误，所以和平路与中华大街交叉口的服务水平为D级。2.5 和平路与中华大街交叉口车速调查在和平路与中华大街交叉口的交通量与延误调查结束后，很据实际需要对中华大街南侧与和平路进行了车速调查。见表2-13表2-13 和平路车速调查表车牌照起驶点终点时间（s）车速（km/h)3500010464517.2H371151594417.59G551272055314.62312032054716.479912323174517.29324145034
39、915.81275035054716.477105426274517.28936557364118.887778249033919.8591995210334118.88117110511464118.88152114912314218.43H921219134118.88337133614194318865141614584218.43898145315344118.88280161216554318E09165817424417.59456173118134218.43441181518554019.35679182619043820.37879193320114417.59571210221464417.59977221722584118.8128232624084218.42平均值43.3917.9数据说明：和平路进口道车速平均值为17.9km/h，这些数据可以为下一步进口道的从新拓宽渠化提供理论依据，车速的数值与进口道宽度的放大与缩小有一定的联系，下一步渠化时可以从此处考虑如何合理的渠化进口道，调查路段全长215m。2.6排队长度计算排