城市道路信號交叉口通行能力分析

摘要交叉口的交通流密度過大，論文共分為五個部分，第一部分概述研究背景、研究意義及國內(nèi)外通行能力研究概況；第二部分概括信號交叉口分類、服務(wù)水平分析、運(yùn)行分析、通行能力研究方法以及影響信號交叉口通行能力的因素；第三部分以**市某信號交叉口為例，進(jìn)行交通調(diào)查，計(jì)算交叉口的通行能力，分析交叉口的運(yùn)行狀況；第四部分針對目前我國城市信號交叉口的總體特性，分析提高信號交叉口通行能力的對策；第五部分總結(jié)全文。關(guān)鍵詞：城市道路；信號交叉口；通行能力

AbstractSignalizedintersectionistheimportantcomponentoftheurbanroad.Itconnectsurbanroaduparoadnetwork,anditscapacitydirectlyaffecttherunningefficiencyoftheurbanroad.Urbanroadwillnotworknormallyifthetrafficcongestionorjamhappenedtothesignalintersectionwhenthetrafficflowdesityoftheintersectionistoolarge.Toimprovethetrafficcapacityandreduceparkinganddelayingintheintersectionarethegoalsofurbanroadtraffic.Forreasonabove,thesignalintersectionisstudiedasaresearchobject,andthetrafficcapacityofintersectionisexplored.Therunningstatusofthesignalintersectionisanalyzedinthispaper.Thispaperisdividedintofiveparts.Thefirstpartsummarizestheresearchbackground,theresearchsignificanceandthedomesticandforeigngeneralcapacity;Thesecondpartsummarizessignalintersectionclassification,theservicelevelanalysis,operationanalysis,capacityandinfluencefactorsoftheSignalizedintersectiontrafficcapacity;ThethirdparttakesasignalintersectioninJinzhou.Asanexample,surveysthevolumeoftraffic,calculatesthecapacityofsignalintersection,analysisthestatusoftheintersection;Onthebasisofthegeneralcharacteristicsoftheurbanroadintersection,anumberofcountermeasurestoimprovesignalintersectiontrafficcapacityareanalyzedintheforthpartofpaper;Thefifthpartsummarizesthewholereserchersofthepaper.Keywords：Urbanroad；Signalintersection；Capacity

目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 11.1研究背景 11.2研究意義 21.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31.3.1國外研究現(xiàn)狀 31.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 4第2章城市道路信號交叉口通行能力分析 72.1信號交叉口分類 72.2信號交叉口的服務(wù)水平分析 82.2.1影響信號交叉口服務(wù)水平的因素 82.2.2信號控制交叉口服務(wù)水平的評價(jià)方法 82.2.3信號交叉口的評價(jià)指標(biāo) 92.2.4信號交叉口服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn) 112.3信號交叉口運(yùn)行特性分析 112.4信號交叉口通行能力研究方法 122.4.1停車線法 132.4.2沖突點(diǎn)法 152.4.3《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算方法 162.4.4我國公路通行能力手冊方法 172.4.5美國HCM運(yùn)行分析法 172.4.6現(xiàn)有方法評價(jià) 192.5影響信號交叉口通行能力的因素 20第3章錦州市信號交叉口通行能力實(shí)例及分析 213.1交通調(diào)查 213.1.1調(diào)查對象及要求 213.1.2調(diào)查內(nèi)容 223.1.3數(shù)據(jù)采集 233.2實(shí)例分析 253.2.1實(shí)例計(jì)算 253.2.2提高信號交叉口通行能力的改進(jìn)措施 29第4章提高城市道路信號交叉口通行能力的對策分析 324.1我國城市道路信號交叉口總體特性 324.2提高信號交叉口通行能力的對策 334.3提高信號交叉口通行能力的總體原則 35第5章結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 37致謝 39附錄 40緒論研究背景研究意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀城市道路信號交叉口通行能力分析信號交叉口分類信號交叉口的服務(wù)水平分析影響信號交叉口服務(wù)水平的因素信號控制交叉口服務(wù)水平的評價(jià)方法信號交叉口的評價(jià)指標(biāo)2-12-2的車流量；（2-3）（2-4）（2-5）式中：信號交叉口服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)表2.1信號交叉口服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)信號交叉口運(yùn)行特性分析信號交叉口通行能力研究方法停車線法×3600/沖突點(diǎn)法（2-12）（2-13）《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算方法（2-14）我國公路通行能力手冊方法美國HCM運(yùn)行分析法（2-15）式中：（2-16）式中：或進(jìn)口道的通行能力；或進(jìn)口道的飽和流率；或進(jìn)口道的綠信比。（2-17）（2-18）式中：或進(jìn)口道()比的總和；現(xiàn)有方法評價(jià)影響信號交叉口通行能力的因素某市信號交叉口通行能力實(shí)例及分析交通調(diào)查交通調(diào)查是指為了找出交通現(xiàn)象的特征性趨向，在道路系統(tǒng)的選定點(diǎn)或路段，收集和掌握車輛或行人運(yùn)行狀況的實(shí)際數(shù)據(jù)所進(jìn)行的調(diào)查分析工作。調(diào)查對象及要求實(shí)地查勘詳細(xì)查勘調(diào)查內(nèi)容數(shù)據(jù)采集表3.1西進(jìn)口調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)間間隔5min直行左轉(zhuǎn)大（公）中小大（公）中小00-05min3930382105-10min3728452811-15min7639362416-20min5532591521-25min4822172126-30min6727253431-35min4930373936-40min3838174341-45min5745391746-50min37414131651-55min51037581156-60min59384627表3.2東進(jìn)口調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)間間隔5min直行左轉(zhuǎn)大（公）中小大（公）中小00-05min4536001005-10min334603411-15min5640111916-20min6351002321-25min3943002126-30min5342112131-35min4139212036-40min6641221841-45min5351132146-50min7357012751-55min3353002556-60min41570220表3.3南進(jìn)口調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)間間隔5min直行左轉(zhuǎn)大（公）中小大（公）中小00-05min214013405-10min2235111311-15min3141111516-20min216103621-25min2059101826-30min3264021031-35min207011536-40min0360102341-45min0255003846-50min2351202851-55min2258111856-60min31602225表3.4北進(jìn)口調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)間間隔5min直行左轉(zhuǎn)大（公）中小大（公）中小00-05min6572212005-10min8466201311-15mi20min6565201021-25min121099201026-30min8770001731-35min98101111736-40min11583322741-45min966800846-50min810110002551-55min101169311456-60min1113650013實(shí)例分析根據(jù)現(xiàn)有方法的對比分析，應(yīng)運(yùn)用美國HCM方法計(jì)算信號交叉口的通行能力，其余四種方法對數(shù)據(jù)的調(diào)查條件要求嚴(yán)格，需測量數(shù)據(jù)繁瑣。實(shí)例計(jì)算根據(jù)美國HCM中的運(yùn)行分析法，計(jì)算過程如下：表3.5錦州市路口的道路條件和相位設(shè)計(jì)交叉口：士英街解放路交叉口地區(qū)類型：其它交通和道路條件進(jìn)口坡度（%）重型車比例（%）調(diào)整停車道公共汽車高峰小時(shí)系數(shù)干擾行人流行人按鈕到達(dá)類型有或無有或無最小配時(shí)西進(jìn)口09.33無000.953東進(jìn)口07.02無000.953南進(jìn)口03.52無000.954北進(jìn)口08.9無000.954坡度：+表示上坡，-表示下坡；：公共汽車?？寇囌敬危痟；最小配時(shí)：人行橫道最短綠燈時(shí)間；重型s車：多于4個輪的車；PHF：高峰小時(shí)系數(shù)；：停放車次／h；干擾行人流：相沖突的行人／h；到達(dá)類型：類型1-5表3.6相位圖解配時(shí)G=30sL=3sG=43sL=3sG=26sL=3sG=47sL=3s預(yù)周期或預(yù)感應(yīng)PPPPP保護(hù)轉(zhuǎn)彎……允許轉(zhuǎn)彎………..行人周期長度：146s表3.7交通量校正進(jìn)口流向交通量（輛/h）高峰小時(shí)系數(shù)PHF流率（輛/h）車道組車道組的流率（輛/h）車道數(shù)N車道利用系數(shù)U校正流率v（輛/h）左、右轉(zhuǎn)比例或西進(jìn)口左轉(zhuǎn)4610.9548548521.055101.00直行5970.9562862821.056600.0LT0.0RT東進(jìn)口左轉(zhuǎn)2660.95280280112801.00直行6940.9573173121.057670.0LT0.0RT南進(jìn)口左轉(zhuǎn)2460.95259259112591.00直行7100.9574774721.057850.0LT0.0RT北進(jìn)口左轉(zhuǎn)2340.95246246112461.00直行12420.951307130721.0513720.0LT0.0RT表3.8飽和流量校正車道組理想飽和流量車道數(shù)N車道寬重型車坡度停車公共汽車阻塞地區(qū)類型右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)校正飽和流率S（輛/綠燈小時(shí)）進(jìn)口車道組流向西進(jìn)口190020.98511111113744190020.98511111113744東進(jìn)口190010.98511111111872190020.98511111113744南進(jìn)口190010.98511111111872190020.98511111113744北進(jìn)口190010.98511111111872190020.98511111113744表3.9通行能力分析車道組校正流率v（輛/h）飽和校正流率S（輛/綠燈小時(shí)）流量比v/s綠信比g/c車道組通行能力C（輛/小時(shí)）V/C比進(jìn)口車道組流向西進(jìn)口51037440.1360.1585920.89266037440.1760.30111270.586東進(jìn)口28018720.1500.1582960.94676737440.2050.30111270.681南進(jìn)口25918720.1380.1853460.74978537440.2100.27410260.765北進(jìn)口24618720.1310.1853460.711137237440.3660.27410261.337周期長c=134s每周期損失時(shí)間=12s表3.10服務(wù)水平分析車道組第一項(xiàng)延誤第二項(xiàng)延誤總延誤及服務(wù)水平進(jìn)口車道組流向V/C比綠信比g/c周期長c（s）延誤（s/輛）車道組通行能力（輛/h）延誤綠波系數(shù)PF車道組延誤（s/輛）車道組服務(wù)水平進(jìn)口延誤（s/輛）進(jìn)口服務(wù)水平西進(jìn)口0.8920.15814645.7957230.67176.46F54.29E0.5860.30114632.9111274.24137.15D東進(jìn)口0.9460.15814646.2529642.19188.44F54.57E0.6810.30114634.1011278.10142.20E南進(jìn)口0.7490.18514642.7834612.61155.35E52.05E0.7650.27414637.00102613.96150.96E北進(jìn)口0.7110.18514642.433469.86152.29E264.21F1.3370.27414640.281026261.931302.21F提高信號交叉口通行能力的改進(jìn)措施（3-1）表3.11調(diào)整后通行能力分析車道組校正流率v（輛/h）飽和校正流率S（輛/綠燈小時(shí)）流量比v/s綠信比g/c車道組通行能力C（輛/小時(shí)）V/C比進(jìn)口車道組流向西進(jìn)口51037440.1360.1636100.83666037440.1760.2198200.805東進(jìn)口28018720.1500.1633050.91876737440.2050.2198200.935南進(jìn)口25918720.1380.1502810.92278537440.2100.39414750.532北進(jìn)口24618720.1310.1502810.875137237440.3660.39414750.930表3.12調(diào)整后服務(wù)水平分析車道組第一項(xiàng)延誤第二項(xiàng)延誤總延誤及服務(wù)水平進(jìn)口車道組流向V/C比綠信比g/c周期長c（s）延誤（s/輛）車道組通行能力（輛/h）延誤綠波系數(shù)PF車道組延誤（s/輛）車道組服務(wù)水平進(jìn)口延誤（s/輛）進(jìn)口服務(wù)水平西進(jìn)口0.8360.16314649.3161020.36169.67F65.20F0.8050.21914645.0282016.73161.75F東進(jìn)口0.9180.16314650.0930533.81183.90F84.03F0.9350.21914646.6382037.45184.08F南進(jìn)口0.9220.15014650.9828134.63185.61F44.46E0.5320.39414628.2514752.63130.88D北進(jìn)口0.8750.15014650.5628125.98176.54F72.33F0.9300.39414635.24147536.34171.58F提高城市道路信號交叉口通行能力的對策分析我國城市道路信號交叉口總體特性提高信號交叉口通行能力的對策解決交叉口現(xiàn)存在的問題可通過平面交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)這種方法，平面交叉口的交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定交叉口各種交通流的合理通行空間、通行權(quán)及其通行規(guī)則，使交叉口內(nèi)各交通流安全有序地運(yùn)行，同時(shí)交叉口的時(shí)間和空間資源得到充分的利用。根據(jù)平面交叉口各種交通組織優(yōu)化組織方法所采取措施的應(yīng)用層面不同，可以將其分為宏觀交通組織和微觀交通組織兩個層面。（1）平面交叉口宏觀交通組織方法交叉口宏觀交通組織主要是通過政策法規(guī)等措施對進(jìn)入交叉口的交通量進(jìn)行控制。當(dāng)交通量達(dá)到飽和與過飽和的情況下，只通過微觀交通組織無法解決交叉口交通擁堵的問題，必須對交通量進(jìn)行宏觀交通組織，才能改變交叉口的交通壓力。宏觀交通組織主要通過限制交通量的流向和交叉口的交通總量對交叉口進(jìn)行控制的。根據(jù)交通特性的分析，可以利用優(yōu)化方法以減少甚至消滅沖突點(diǎn)，即進(jìn)行沖突點(diǎn)控制。沖突點(diǎn)控制的原則是：變隨機(jī)沖突點(diǎn)為固定沖突點(diǎn)、變交叉沖突點(diǎn)為交織沖突點(diǎn)：減少沖突點(diǎn)個數(shù)，減少沖突點(diǎn)上的沖突次數(shù)，減少沖突點(diǎn)上的沖突能量，縮小沖突范圍。對于信號交叉口，多采用空間分離和時(shí)間分離相結(jié)合的方法進(jìn)行沖突點(diǎn)控制。①沖突點(diǎn)的空間分離一般常采用交通渠化的方法，即對于同一平面上行駛的各種交通流，采取各種分離的措施，可使不同方向、不同類型或不同速度的交通流按所劃分的車道“各行其道”，互不干擾。通過此方法，可以把隨機(jī)沖突點(diǎn)固定下來，利用路口的導(dǎo)流帶、導(dǎo)向線、導(dǎo)向車道以及停車線、人行橫道等交通標(biāo)線，縮小路口沖突范圍，隔離不同車種、流向的交通流，把空間上沖突點(diǎn)的個數(shù)降至最低，為時(shí)間分離打好基礎(chǔ)。②沖突點(diǎn)的時(shí)間分離對空間渠化以后仍然無法消除的沖突點(diǎn)，可以采用信號控制的方式，在沖突點(diǎn)的通過時(shí)間上進(jìn)行分離。通過時(shí)間分離沖突點(diǎn)可大大改善交叉口的通行秩序，提高其安全水平。（2）平面交叉口微觀交通組織方法平面交叉口微觀交通組織，也就是通常所說的交叉口交通渠化。交叉口的交通渠化是指在交叉口范圍內(nèi)，通過布設(shè)交通島、交通標(biāo)志和在路面上標(biāo)線等方法，引導(dǎo)或強(qiáng)制不同流向的車輛和行人各行其道，將錯綜復(fù)雜的交通流引入指定的交通路經(jīng)，這種交通分離措施稱為交叉口的渠化。通過交叉口的渠化可以使交叉口的使用空間通行權(quán)的劃分更加明確，減少各種類型的交通方式在交叉口的沖突，從而降低交叉口的事故率，提高了交叉口運(yùn)行的安全性。一般信號交叉口的交通渠化主要從以下幾個方面進(jìn)行考慮：①合理渠化左轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向車道根據(jù)各流向流量數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)得導(dǎo)向車道，當(dāng)左轉(zhuǎn)交通量大于該進(jìn)口方向總的交通流量15%時(shí)，應(yīng)設(shè)置專用左轉(zhuǎn)導(dǎo)向車道。在設(shè)置左轉(zhuǎn)專用導(dǎo)向車道的同時(shí)應(yīng)該根據(jù)交叉口條件合理調(diào)整中心護(hù)欄的位置，避免直行車道對著中心護(hù)欄的現(xiàn)象發(fā)生。兩相位信號交叉口，對左轉(zhuǎn)專用車道和直左混行車道應(yīng)劃分左轉(zhuǎn)彎車輛的待駛區(qū)；多相位信號交叉口，對左轉(zhuǎn)彎的車輛應(yīng)通過設(shè)置導(dǎo)流線來規(guī)范行駛軌跡；對于先放直行車輛后放左轉(zhuǎn)車輛的多相位信號交叉口，專用左轉(zhuǎn)車道的前端可設(shè)置左彎待轉(zhuǎn)區(qū)。②合理渠化右轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向車道在交叉口線型寬度允許條件下，一般應(yīng)設(shè)置右轉(zhuǎn)專用車道，并根據(jù)右轉(zhuǎn)彎車輛行駛軌跡，設(shè)置右轉(zhuǎn)彎車輛的導(dǎo)流線，規(guī)范右轉(zhuǎn)車輛的行駛路線。對于主要道路與次要道路相交的交叉口，應(yīng)盡可能利用次要道路(不小于6m)開辟右轉(zhuǎn)彎導(dǎo)流車道。③根據(jù)交叉口非機(jī)動車流量及行駛秩序，渠化非機(jī)動車禁駛區(qū)和非機(jī)動車右轉(zhuǎn)彎停止線；在交叉口非機(jī)動車流量較大時(shí)，經(jīng)常會占用機(jī)動車的右轉(zhuǎn)車道，嚴(yán)重干擾右轉(zhuǎn)彎機(jī)動車行駛時(shí)，為了規(guī)范行駛秩序，可在進(jìn)口方向設(shè)置非機(jī)動車隔離設(shè)施。④合理規(guī)劃公交?？空镜奈恢茫M量在交叉口的出口處50m以外設(shè)置港灣式?？空?，減小公交停靠及行人的上下車對交叉口的交通秩序的影響。⑤完善各種指路、指示、禁令標(biāo)志。提高信號交叉口通行能力的總體原則結(jié)論

參考文獻(xiàn)[1]楊小寶,王文凱.道路通行能力研究現(xiàn)狀及展望.中外公路,2006,8,26(4):217[2]陳德望,湯淑明,宮曉燕,劉小明.城市交叉口交通信號控制研究的發(fā)展與展望.自動化博覽,2002(0l):50.[5]徐立群,吳聰,楊兆升.信號交叉口通行能力計(jì)算方法[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2001