交叉口通行能力计算(HCM)8102.pdf

《交叉口通行能力计算(HCM)8102.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交叉口通行能力计算(HCM)8102.pdf（13页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、（三）交叉口流量、延误、信号配时调查与分析 1、交叉口流量、延误、信号配时调查（1）交叉口流量调查 交叉口的交通状况比较复杂，交叉口交通量调查一般采用人工观测法，也可采用车辆检测器采集数据。人工观测法在选定的交叉口，在规定的观测时段，记录通过交叉口每个进口道停车线断面的车辆数，一般要对每个进口道分方向(左转、直行、右转 3 个方向)、分车型进行观测。分方向、分车型进行交叉口交通量进行观测时，一般需要较多的观测人员。如果交通量较大，可在每个进口安排 57 名观测员，2 人记录左转机动车和非机动车数量并报时，23 人记录直行机动车和非机动车数量并报时，2 人记录右转机动车和非机动车数量。如果需要保

2、证较高的精度，可适当增加 12 名观测员。调查时间一般选在高峰时间段内进行，数据记录时至少每隔 15min 做一次记录，最好每 5min 记录一次将。信号交叉口交通量的人工观测和交叉口延误的点样本法综合进行。交叉口流量观测表见表 5。（2）交叉口延误调查（表 6）（3）交叉口道路条件和信号配时调查（表 7）2、交叉口分析（1）交通量换算 在实测交通量时，一般分车型计测车辆数，在交通流中不同车型的车辆由于其占有的空间与时间的不同，同一车道的通过数量也不同，而在交通运营中常常需要将其换算成某种单一车型的数量，通称之为交通量换算。获得交叉口交通量数据后，一般需要进行车型换算，得到每个方向和进口的换算

3、交通量（当量交通量）。车型换算标准可参考表 8、表 9。（2）交叉口交通量汇总表（表 10）（3）交叉口流量流向图 绘制交叉口流量流向图时所采用的交通量为换算交通量，见图 1。（4）交叉口交通改善措施（参考案例二）注：交叉口类型：十字形和 X 形交叉口T 形或 Y 形交叉口环形交叉口多路交叉口错位交叉口 交叉口控制方式：无信号控制 定时信号控制 感应信号控制 表 5 表 6 点样本法交叉口延误现场观测记录表 调查日期：天气：_调查员姓名：调查地点：路口编号：交叉口类型：进口（东、南、西、北）：_ 控制方式：_ _ 方向（左、直、右）：_ _ 开始时间 在下列时间内停在引道内的车辆数 引道交通量

4、 00:00+0s+15s+30s+45s 停驶车数 不停驶车数 小计 合计 注：交叉口类型：十字形和 X 形交叉口T 形或 Y 形交叉口环形交叉口多路交叉口 错位交叉口 交叉口控制方式：无信号控制 定时信号控制 感应信号控制 表 7 交叉口道路条件和信号配时调查表 表 8 城市道路交通规划设计规范GB 50220-95 中的当量小汽车换算系数 车种 换算系数 车种 换算系数 自行车 旅行车 二轮摩托 大客车或小于 9t 的货车 三轮摩托或微型汽车 915t 货车 小客车或小于 3t 的货车 铰接客车或大平板拖挂货车 表 9 城市道路设计规范（CJJ37-1990）规定车辆换算系数 车型 小汽

5、车 普通汽车 铰接汽车 路段上换算系数 1 2 环形交叉口换算系数 1 2 信号交叉口换算系数 1 无信号控制交叉口换算系数 1 （4）交叉口延误计算 表 10 交叉口交通量汇总表 进口 机动车（veh/h）机动车（pcu/h）非机动车（veh/h）非机动车（pcu/h）换算合计（pcu/h）行人（人/h）东 左转 264 274 144 63 337-直行 568 586 640 232 818-右转 408 418 228 81 499-合计 1240 1278 1012 376 1654-西 左转 308 308 160 58 366-直行 444 474 492 154 628-右转

6、252 260 168 55 315-合计 1004 1042 820 267 1309-南 左转 239 261 246 72 333-直行 1098 1177 820 266 1443-右转 215 227 202 46 273-合计 1552 1665 1268 384 2049 北 左转 253 268 190 93 361-直行 1122 1135 832 292 1427-右转 232 248 216 65 313-合计 1607 1651 1238 450 2101-234409 图 1 某叉口高峰小时流量流向图（四）信号交叉口通行能力计算和服务水平分析（HCM2000）1、输入

7、模型 输入交叉口的几何条件、交通条件和信号条件，最关键的交通特性是每一进口道上车辆的到达类型，有关信号设计的全部资料包括相位图、周期长、绿灯时间和绿灯间隔时间。2、交通量校正模型（1）运行交通量的校正 是把每小时交通量转换成高峰小时内 15min 周期的流率。将各流向的交通量除以相应的高峰小时系数，便的高峰流率，即每一进口道或每一流向的高峰流率。15V/PHFvp（2）确定供分析用的车道组 是指在交叉口的一个进口道上，服务于一个或几个交通流向的一条或多条车道，把交叉口分成几个车道组时，既要考虑交叉口的几何线形，又要考虑交通的流向分配。这时要遵照下列原则：一条或几条专用左转车道应看作独立的车道组

8、，专用右转车道也是如此配置。对于有专用左、右转车道的进口道，所有的直行车道视为一个独立的车道组。对多于一条车道的进口道，包括左、直混合道，则有必要确定车道使用的平衡状况，并估计是否由于左转车过多而混合车道变成了专用左转车道。3、饱和流率模型 在这一模型中，要对每个车道组计算其饱和流率。饱和流率是假定进口道在全绿灯的条件下，所能通过的最大流量。0wHVgpbbaRTLTLULpbRpbTSS Nf ff f ff fffff 式中：S车道组饱和流率(/)pcu h；0S车道组在理想条件下的饱和流率(/)pcu h；N车道组中车道数；wf车道宽度修正系数；HVf交通流中大中型修正系数；gf引道坡度

9、修正系数；pf停车修正系数；bbf公交车(站台)阻塞系数；af地区类型修正系数；LUf车道利用率修正系数；LTf左转修正系数；RTf右转修正系数；修正系数计算：车道宽度修正系数(3.6)19wWf 式中：W车道宽度，一般大于 2.4 米，当车到大于 4.8m 时最好采用 2 车道比较合适。重型车修正系数：11(1)HVHVHVfPE HVE重型车折算系数，取；坡度修正系数 表示无论大型车还是小汽车相比在运行有影响，坡度修正系数gf满足下面公式：12gGf 式中：G引道坡度，一般取G0.06 0.10，停车次数校正系数 说明了停车对附近车道的摩阻影响，以及由于车辆出入停放区偶尔会对相邻车道有阻塞

10、的影响，停车次数校正系数pf满足下面公式：pf=180.13600mNNN 0180mN pf=1 mN=0 式中：N车道数，mN1h 内的停车数。一般0.95pf 公共交通阻塞系数，说明了该地区公共交通车辆因上下车而停靠在设置于靠近交叉口前后的公共汽车站对交叉口的影响。公共交通阻塞系数bbf满足下式 14.43600BbbNNfN N车道数，BN1h内公共车辆的停车数，一般0250BN，一般情况下0.95bbf 地区类型系数 在商业区0.90af；其它地方，1af。右转修正系数RTf(包括行人流的影响)专用车道0.85RTf；共用车道1.00.5RTRTfP；单一车道1.00.135RTRT

11、fP 左转修正系数LTf 设有左转专用相位且有专用车道时，0.95LTf 设有左转专用相位但没有左转专用车道时，110.05LTLTfP LTP左转车比例 车道利用率修正系数 车道利用率修正主要考虑交通量在包含有多个车道的某一个车道组的几个车道上的不均匀分布，修正系数主要考虑最高流量车道，公式计算如下：NvvfggLU1 gv车道组未调整需求流率；1gv最高流量车道未调整需求流率；N车道组车道数。行人自行车阻塞系数LPbf和RPbf，交叉口进口道由于行人或自行车的左右转对交叉口车辆运行的影响，行人、自行车阻塞修正系数LPbf和RPbf满足下面公式：1(1)(1)1(1)(1)LpbLTPBTL

12、TARpbRTPBTRTAfPAPfPAP 式中 Lpbf左转行人、自行车修正系数；Rpbf右转行人、自行车修正系数；LTP进口道左转行人占进口道总行人的比例；PBTA阶段允许调整系数；LTAP行人专用左转绿灯时间占总左转绿灯时间比例；RTP进口道右转行人占进口道总行人的比例；RTAP行人专用右转绿灯时间占总左转绿灯时间比例；4、通行能力分析模型 通行能力分析中，前几个模型的计算结果可用来计算关键的通行能力变量，包括：每个车道组的通行能力；首先计算交叉口进口道每个车到组的饱和流率，最后乘以绿信比就可以得到这个车道组的通行能力了。iiiCS()iigc(/)iiiCS g c；式中：iC车道组

13、i 的通行能力，pcu/h；i绿信比（有效绿灯时间/周期时间）；iS车道组 i 的饱和流率，pcu/h。引道和交叉口的实际通行能力 引道实际通行能力等于每个车道组通行能力之和，交叉口的际通行能力等于每个引道（进口道）通行能力之和。nA1iiCC 41siiCC 式中：AC、Cs分别为引道和交叉口的通行能力，pcu/h；Ci车道组 i 或引道 i 的通行能力，pcu/h；n引道的车道组数；每个车道组的 v/C 比值：iiiCvX/整个交叉口的 v/C 极限比值：(/)/()cciXv SccL 5、服务水平模型 在服务水平模型中，对每个车道组估算每辆车的平均停车延误，并估算各进口道和整个交叉口每

14、辆车的平均停车延误。假定车辆是随机到达，可用下列公式计算每个车道组每辆车的平均停车延误。23idd PFdd（）均匀延误：210.5(1-/)1min(,1.0)cg cdX 附加延误：22900(1)(1)dTXXmX C 初始排队附加延误：3360018001 min 1,1800uQbTxCdtQbTC 2311PAP fPFddgc b集合延误的估算 使用延误估算程序可以得到每个车道组每辆车的平均停车延误，集合这些数值后可得到交叉口一个进口及整个交叉口的平均延误。iiiAvvdd/进一步将各进口道延误加权平均，得到交叉口的平均延误：AAAIvvdd/b 服务水平的确定 交叉口服务水平与

15、每辆车的平均停车延误有关。一旦估算出每个车道组的延误，便可汇集出每一进口道以及整个交叉口的平均延误。信号交叉口的服务水平用延误来衡量。延误是反映驾驶员不舒适、受阻、油耗和行驶时间损失的指标。服务水平标准用 15min 分析期间内每辆车的平均停车延误来表示。美国信号交叉口服务水平标准 服务水平 每辆车停车延误（s）服务水平 每辆车停车延误（s）A 5.0 D 25.140.0 B 5.115.0 E 40.160.0 C 15.125.0 F 60.0 北京市市政设计院建议的服务水平 服务水平 一 二 三 四 路口交通负荷系数 V/C 1 车辆通过路口平均损失时间（s）30 3040 4050

16、50 红灯平均阻车长度（s）50 100 150 150 乘客与驾驶员在路口的感受 舒适通畅 接近饱和 常呈混乱 阻塞 6、运行分析结果说明 运行分析将产生两个必须考虑的关键成果：每个车道组及整个交叉口的 v/C 比；每个车道组和进口道及控制交叉口的平均停车延误以及对应的服务水平；若极限比C/v小于，但某些车道组的C/v比却大于时，一般是由于绿灯时间分配不合理所致，应对现有的相位重新配时。若极限比C/v大于，表明整个信号和交叉口的几何线形设计对现装货规划的流量没有提供足够的通行能力。改进这种状况可考虑下列各点：根本改变交叉口几何线形设计（车道数目及车道的使用）；延长信号周期；改变信号相位方案。

17、还应注意，若 v/C 比接近于，表明很少有可利用的通行能力来承担增长的交通流量。特别是当使用设计交通量时，设计中的一般性误差就可能引起所设计交叉口的运行接近通行能力甚至过饱和。4提高交叉口通行能力的对策 以减轻、缓解交叉口拥挤为主要目的的交叉口优化，首先要知道该交叉口能够处理多大的交通量，这里处理交通量的能力称为交通容量。交通容量因道路的幅宽、车道的使用方法、信号控制方法等而不同，如果到达交叉口的交通量超过交通容量，则发生交通拥挤现象。因此，要从各个角度探讨研究在现有条件下增大交通量的方法：（1）交叉口的面积在保证需求的条件下尽量小；（2）将左、右转交通和直行交通分离；（3）注意交叉口的几何结构与交通控制方法的匹配；（4）注意相位数不可增加过多；（5）进口道的车道数一般应小于或等于出口道的车道数；（6）在交叉口进口道有左转道有左转交通，要尽可能设置左转专用相位和左转专用车道；（7）信号周期长度不要设计过长；（8）在设计信号相位方案时，要考虑到确保交通流的连续性，并且使驾驶员容易看懂；（9）人行横道尽量与车道成直角设置；（10）设置与车道分离的人行道。