交通口通行能力调查与综合计算
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图1-1曹安公路—绿苑路交叉口
1.3
本次调查内容由：交叉口信号周期和相位配时、各入口道的车道划分、东进口车道在有效绿灯的饱和车流量、东进口道通过的车辆类型、交叉口及周边交通设施等。
表1-1东进口道饱和流率调查
饱和流率调查表
观测地点：曹安公路—绿苑路交叉口进口道：东
观测时间：2014年
车道：直行、左转、右转
1
0.9
2
2.7
11
3
3.8
1
1.8
1
1.0
1
2.3
1
2.0
12
1
1.2
1
1.9
1
1.8
13
1
1.3
1
1.8
直行3
左转
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
3
3.6
3
4.2
1
3.4
2
3.2
1
3.1
1
3.1
2
3.9
1
2.8
3
3.1
平面十字交叉口通行能力等于饱和流率与绿信比的乘积，反映在一定的道路、交通、环境条件下，交叉口在单位时间内通过的最大车辆数。常用的计算方法有停车线法和冲突点法。根据本调查实际情况选取停车线法进行饱和流率的测定，再通过饱和流率计算出通行能力。计算具体公式如公式3-1所示。
(3-1)
其中 饱和车头时距
图2-1曹安公路—绿苑路交叉口平面示意图
本调查主要选取东进口道进行研究，该进口道共有六条车道，其中三条直行车道，一条左转车道和一条右转车道。
经初步观察，该交叉口为三相位单点定时信号控制，信号灯周期为三相位，如图2-2曹安公路—绿苑路交叉口信号灯相位图所示。
图2-2曹安公路—绿苑路交叉口信号灯相位图
为得出准确的交叉口信号灯配时情况，本小组进一步实测。连续测五个周期，一人负责观察相位变化，一人负责记录对应时间。第一相位东西向直行右转绿灯55s、黄灯3s、红灯62s，第二相位东西向左转绿灯25s、黄灯3s、红灯92s，第三相位南北向绿灯28s、黄灯3s、红灯89s。最后绘成的交叉口信号配时图如图2-3所示。
4.5
当交叉口无右转专用相位时，行人将影响右转车流，可能造成右转车辆延误增加。
4.6
对于直左、直右车道，由于合并车辆的干扰，也将影响车道的通行能力，具体可采用以下修正方法。
对于直左车道
+
——合用车道中直行交通量（pcu/h）；
——合用车道中左转车交通量（pcu/h）；
——合用车道的直行车当量（tcu/h）；
曹安公路
1
1.1
调查计算曹安公路-绿苑路这一类型交叉口的通行能力的基础数据，分析这些基础数据支持交叉通行能力计算与模型的建立。
1.2
调查的时间应选在可能发生拥挤阻塞的日期和时刻。通常调查在晴天时进行，观测的时间一般要持续1h。
调查时间：2014年9月29号7时
调查地点：同济大学嘉定校区正门处曹安公路与绿苑路相交的交叉口。图1-1是交叉口位置概略图。
图2-3交叉口信号配时
2.2
本小组选取东进口道进行交通调查，将调查后的数据进行记录并筛选。交叉口的通行能力是指各相交进口处通行能力之和，而每个进口处通行能力又分为直行、右转、左转三种情况。国内常用的计算方法是以进口处车道的停车线为基准面，凡是通过停车线的车辆就认为已经通过交叉口。针对本次调查，根据调查搜集的数据，得出计算通行能力的两个关键量：饱和流率和绿信比。具体通行能力计算和各因素对通行能力的影响及修正见三、四部分。东进口道饱和流率数据记录见表2-1。
4.1
分析可知，车道宽度可对不同车道车辆的安全距离以及驾驶员心理产生一定影响。在较窄的车道上行驶，可能会为避免相邻车辆距离过近，造成车辆低速行驶，从而增加了车头时距，使饱和流量偏小。可用下列公式修正宽度影响。
W——车道宽度（m）
4.2
分析可知，在上坡时，由于影响车辆行驶速度，必然影响车头时距，而大车车身较长，启动慢，且对后面的跟驰车辆起阻碍作用，影响车头时距，减少车头流量。可通过下式进行修正
表3-1东进口道计算记录表
车道
车型
计算参数
直行1
小
中
大
饱和车头时距
启动损失
通行能力
平均车头时距
1.91
2.20
2.90
2.017
2.316
783.56
车辆比重
84.8%
6.1%
9.1%
直行2
小
中
大
2.284
1.607
691.99
平均车头时距
2.23
2.45
2.95
车辆比重
88.6%
5.7%
5.7%
直行3
专用车道相邻车道的校正系数
式中 ——使用专用车道的车辆比率
对于合用车道在上述 基础上还需乘合流修正系数。
综上，在根据公式CAP= = 计算交叉口通行能力时，需考虑各项影响因素，对 进行修正，从而得出更准确的通行能力结果。
5
交叉口通行能力的计算以及影响因素的分析对于改善交叉交通状况十分关键。这次我们小组实地调查，初步掌握了交叉口通行能力的计算方法。尽管由于各种主客观因素调查的数据还不够准确，计算出的结果也未必符合现实，但是通过计算交叉口通行能力我们更加深刻地认识到哪些因素影响着通行能力。也尝试着用定量的方式去确定这些因素影响的大小。当然对于影响因素的分析仍不够深入，所以在以后研究调查中可以再进一步深入。总之在这次交叉口通行能力调查与研究中，我们获益匪浅。
小
中
大
2.585
2.08
614.16
平均车时距
2.25
2.62
2.83
车辆比重
81%
19.3%
9.7%
左转
小
中
大
2.618
1.114
285.17
平均车头时距
2.36
2.36
2.6
车辆比重
86.3%
14.2%
9.5%
根据上表，除右转进口道外，东进口道通行能力等于各进口到通行能力之和，所以除右转道外总通行能力为2375pcu/h。
直行1
直行2
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
2
直行3
左转
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
2
2.
2.1
该交叉口位于同济大学嘉定校区正门处，是曹安公路与绿苑路的交汇处。此交叉口为平A1类（交通信号控制，进出口道展宽），东西方向为曹安公路，北方向为同济大学正门，南方向为绿苑路，其中曹安公路道路等级为二级公路城镇段。该交叉口渠化方式，车道划分等如图2-1曹安公路—绿苑路交叉口平面示意图所示。
(3-2)
其中, 是1个信号周期内的绿灯损失时间，包括启动、加速时间，通常在绿前的黄灯时间已经做好准备,待绿灯一亮即可开动故一般只计算加速时间损失。而本调查根据实际数据可以较容易得到启动损失时间,如公式3-3所示。
(3-3)
3.2
根据收集的调查数据，计算各车型平均饱和车头时距及比例，然后计算出平均饱和车头时距、启动损失时间、有效绿灯时间，进一步算出饱和流率和绿信比，最终算出东进口道通行能力。东进口道计算记录表如表3-1所示。
4
交叉口通行能力通常根据以下公式计算
CAP= =
式中 ——第i条进口车道的通行能力（pcu/h）；
——第i条进口车道的饱和流量（pcu/h）；
——第i条进口车道所属信号相位的绿信比；
——该信号相位的有效绿灯时间（s）
C——信号周期时间（s）
根据以上公式可以得出影响交叉口通行能力的因素取决于影响饱和流量的因素和影响绿信比的因素。而理论上，绿信比的对于一个特定的交叉口可以认为基本不变，而饱和流量因交叉口几何因素、渠化方式、信号配时及各流向交通冲突情况而异，较为复杂。查阅相关文献可以得出，影响因素主要有以下几点。
3
3.7
1
3.9
1
3.0
2
3.6
2
4.1
2
3
2.5
1
2.4
1
3.1
1
4.4
3
4.2
1
3.4
2
2.8
3
3.1
3
1
4.3
1
1.8
1百度文库
2.7
1
2.4
2
2.1
1
2.7
1
3.3
3
2
4
1
1.8
3
1.9
1
2.6
1
2
1
2.2
1
1.6
1
2.2
3
3.9
5
1
1.6
1
3.1
3
3.0
1
1.7
1
1.2
1
4.3
1
3.4
1
2.9
6
1
1.7
1
2.8
1
2.2
1
2
1
3.1
1
1.9
1
1.8
1
1.2
7
2
2.1
1
2.2
1
1.0
1
2.8
1
1.8
1
2.7
1
2.3
1
2.9
8
1
2.5
1
1.2
1
0.9
1
1.3
1
1.6
1
1.0
1
1.9
1
1.4
9
1
2.2
3
3.2
1
1.2
1
1.4
1
1.9
1
2.0
1
5.8
1
1.1
10
2
2.3
1
2.6
1
1.8
1
1.4
1
2.4
——合用车道的左转系数
对于直右车道，仅需把上述格式中的左转数据改为右转即可。
4.7
短车道是指由于长度限制而无法作为一条独立车道进行处理的车道。当交叉口进口道进行拓宽，交叉口附近存在公交停靠站等情况下均会形成短车道。当进口车道实际排队长度（ 小于要求排队长度（ 时，须进行短车道饱和流量校正。
专用车道本身的校正系数
2.3
1
2.1
1
1.9
1
2.3
7
3
3.5
1
1.8
2
2.6
1
2.8
1
3.5
1
2.0
1
2.5
8
1
2.1
1
2.5
1
1.7
1
2.1
2
2.6
9
1
2.2
1
1.3
2
2.8
10
1
3.6
1
1.4
2
4.6
11
1
2.9
1
3
根据上表可以看出，由于存在启动损失，一般以每周期第四辆车以后计算各饱和车流中车辆间的车头时距，但根据本调查实际情况，由于调查周期车流量差异较大，根据每个周期具体数据情况绘制车头时距随时间变化图，再选出图像拐点作为饱和车流其实点。各个周期大部分在第二辆车后车头时距趋于稳定，尤其是第四周期数据量较大，是饱和周期，其在第二辆车后为饱和车流，综合以上分析，以每周期第二辆车以后计算各各饱和车流中车辆间的车头时距。
G——道路纵坡，下坡时取0
HV——大车率
4.3
分析可知，直行车流往往受到相位绿初的左转自行车影响，因此直行车道尚需对自行车影响进行校正，按下式计算
式中 ——绿初左转自行车数（v/cyc）
4.4
当交叉口无左转专用相位时，对向直行车流将对左转车流产生影响，增加左转车流的延误时长，影响饱和车头时距甚至是有效绿灯时间的测算。
2
1
2.7
2
3.0
2
4.8
3
4.1
1
2.8
2
3.6
1
3.0
1
3.1
3
1
1.9
1
2.8
1
2.3
2
1.6
2
2.1
1
2.2
1
2.6
1
1.7
4
1
2.1
1
1.7
1
3.9
3
2.3
1
2.7
1
2.6
2
2.4
3
2.9
5
2
1.5
1
2.7
2
1.7
1
3.1
1
1.9
1
1.3
1
2.8
1
3.6
6
1
2.3
1
1.9
1
2.2
3
2.7
3
表2-1东进口道饱和流率调查
饱和流率观测记录表
观测地点：曹安公路—绿苑路交叉口进口道：东
车道：直行、左转、右转
观测日期:时间:
观测者:汪淳、丁勐涛
直行1
直行2
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
1
2.8
1
3.1
2
3.4
1.3
本次调查内容由：交叉口信号周期和相位配时、各入口道的车道划分、东进口车道在有效绿灯的饱和车流量、东进口道通过的车辆类型、交叉口及周边交通设施等。
表1-1东进口道饱和流率调查
饱和流率调查表
观测地点：曹安公路—绿苑路交叉口进口道：东
观测时间：2014年
车道：直行、左转、右转
1
0.9
2
2.7
11
3
3.8
1
1.8
1
1.0
1
2.3
1
2.0
12
1
1.2
1
1.9
1
1.8
13
1
1.3
1
1.8
直行3
左转
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
3
3.6
3
4.2
1
3.4
2
3.2
1
3.1
1
3.1
2
3.9
1
2.8
3
3.1
平面十字交叉口通行能力等于饱和流率与绿信比的乘积，反映在一定的道路、交通、环境条件下，交叉口在单位时间内通过的最大车辆数。常用的计算方法有停车线法和冲突点法。根据本调查实际情况选取停车线法进行饱和流率的测定，再通过饱和流率计算出通行能力。计算具体公式如公式3-1所示。
(3-1)
其中 饱和车头时距
图2-1曹安公路—绿苑路交叉口平面示意图
本调查主要选取东进口道进行研究，该进口道共有六条车道，其中三条直行车道，一条左转车道和一条右转车道。
经初步观察，该交叉口为三相位单点定时信号控制，信号灯周期为三相位，如图2-2曹安公路—绿苑路交叉口信号灯相位图所示。
图2-2曹安公路—绿苑路交叉口信号灯相位图
为得出准确的交叉口信号灯配时情况，本小组进一步实测。连续测五个周期，一人负责观察相位变化，一人负责记录对应时间。第一相位东西向直行右转绿灯55s、黄灯3s、红灯62s，第二相位东西向左转绿灯25s、黄灯3s、红灯92s，第三相位南北向绿灯28s、黄灯3s、红灯89s。最后绘成的交叉口信号配时图如图2-3所示。
4.5
当交叉口无右转专用相位时，行人将影响右转车流，可能造成右转车辆延误增加。
4.6
对于直左、直右车道，由于合并车辆的干扰，也将影响车道的通行能力，具体可采用以下修正方法。
对于直左车道
+
——合用车道中直行交通量（pcu/h）；
——合用车道中左转车交通量（pcu/h）；
——合用车道的直行车当量（tcu/h）；
曹安公路
1
1.1
调查计算曹安公路-绿苑路这一类型交叉口的通行能力的基础数据，分析这些基础数据支持交叉通行能力计算与模型的建立。
1.2
调查的时间应选在可能发生拥挤阻塞的日期和时刻。通常调查在晴天时进行，观测的时间一般要持续1h。
调查时间：2014年9月29号7时
调查地点：同济大学嘉定校区正门处曹安公路与绿苑路相交的交叉口。图1-1是交叉口位置概略图。
图2-3交叉口信号配时
2.2
本小组选取东进口道进行交通调查，将调查后的数据进行记录并筛选。交叉口的通行能力是指各相交进口处通行能力之和，而每个进口处通行能力又分为直行、右转、左转三种情况。国内常用的计算方法是以进口处车道的停车线为基准面，凡是通过停车线的车辆就认为已经通过交叉口。针对本次调查，根据调查搜集的数据，得出计算通行能力的两个关键量：饱和流率和绿信比。具体通行能力计算和各因素对通行能力的影响及修正见三、四部分。东进口道饱和流率数据记录见表2-1。
4.1
分析可知，车道宽度可对不同车道车辆的安全距离以及驾驶员心理产生一定影响。在较窄的车道上行驶，可能会为避免相邻车辆距离过近，造成车辆低速行驶，从而增加了车头时距，使饱和流量偏小。可用下列公式修正宽度影响。
W——车道宽度（m）
4.2
分析可知，在上坡时，由于影响车辆行驶速度，必然影响车头时距，而大车车身较长，启动慢，且对后面的跟驰车辆起阻碍作用，影响车头时距，减少车头流量。可通过下式进行修正
表3-1东进口道计算记录表
车道
车型
计算参数
直行1
小
中
大
饱和车头时距
启动损失
通行能力
平均车头时距
1.91
2.20
2.90
2.017
2.316
783.56
车辆比重
84.8%
6.1%
9.1%
直行2
小
中
大
2.284
1.607
691.99
平均车头时距
2.23
2.45
2.95
车辆比重
88.6%
5.7%
5.7%
直行3
专用车道相邻车道的校正系数
式中 ——使用专用车道的车辆比率
对于合用车道在上述 基础上还需乘合流修正系数。
综上，在根据公式CAP= = 计算交叉口通行能力时，需考虑各项影响因素，对 进行修正，从而得出更准确的通行能力结果。
5
交叉口通行能力的计算以及影响因素的分析对于改善交叉交通状况十分关键。这次我们小组实地调查，初步掌握了交叉口通行能力的计算方法。尽管由于各种主客观因素调查的数据还不够准确，计算出的结果也未必符合现实，但是通过计算交叉口通行能力我们更加深刻地认识到哪些因素影响着通行能力。也尝试着用定量的方式去确定这些因素影响的大小。当然对于影响因素的分析仍不够深入，所以在以后研究调查中可以再进一步深入。总之在这次交叉口通行能力调查与研究中，我们获益匪浅。
小
中
大
2.585
2.08
614.16
平均车时距
2.25
2.62
2.83
车辆比重
81%
19.3%
9.7%
左转
小
中
大
2.618
1.114
285.17
平均车头时距
2.36
2.36
2.6
车辆比重
86.3%
14.2%
9.5%
根据上表，除右转进口道外，东进口道通行能力等于各进口到通行能力之和，所以除右转道外总通行能力为2375pcu/h。
直行1
直行2
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
2
直行3
左转
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
2
2.
2.1
该交叉口位于同济大学嘉定校区正门处，是曹安公路与绿苑路的交汇处。此交叉口为平A1类（交通信号控制，进出口道展宽），东西方向为曹安公路，北方向为同济大学正门，南方向为绿苑路，其中曹安公路道路等级为二级公路城镇段。该交叉口渠化方式，车道划分等如图2-1曹安公路—绿苑路交叉口平面示意图所示。
(3-2)
其中, 是1个信号周期内的绿灯损失时间，包括启动、加速时间，通常在绿前的黄灯时间已经做好准备,待绿灯一亮即可开动故一般只计算加速时间损失。而本调查根据实际数据可以较容易得到启动损失时间,如公式3-3所示。
(3-3)
3.2
根据收集的调查数据，计算各车型平均饱和车头时距及比例，然后计算出平均饱和车头时距、启动损失时间、有效绿灯时间，进一步算出饱和流率和绿信比，最终算出东进口道通行能力。东进口道计算记录表如表3-1所示。
4
交叉口通行能力通常根据以下公式计算
CAP= =
式中 ——第i条进口车道的通行能力（pcu/h）；
——第i条进口车道的饱和流量（pcu/h）；
——第i条进口车道所属信号相位的绿信比；
——该信号相位的有效绿灯时间（s）
C——信号周期时间（s）
根据以上公式可以得出影响交叉口通行能力的因素取决于影响饱和流量的因素和影响绿信比的因素。而理论上，绿信比的对于一个特定的交叉口可以认为基本不变，而饱和流量因交叉口几何因素、渠化方式、信号配时及各流向交通冲突情况而异，较为复杂。查阅相关文献可以得出，影响因素主要有以下几点。
3
3.7
1
3.9
1
3.0
2
3.6
2
4.1
2
3
2.5
1
2.4
1
3.1
1
4.4
3
4.2
1
3.4
2
2.8
3
3.1
3
1
4.3
1
1.8
1百度文库
2.7
1
2.4
2
2.1
1
2.7
1
3.3
3
2
4
1
1.8
3
1.9
1
2.6
1
2
1
2.2
1
1.6
1
2.2
3
3.9
5
1
1.6
1
3.1
3
3.0
1
1.7
1
1.2
1
4.3
1
3.4
1
2.9
6
1
1.7
1
2.8
1
2.2
1
2
1
3.1
1
1.9
1
1.8
1
1.2
7
2
2.1
1
2.2
1
1.0
1
2.8
1
1.8
1
2.7
1
2.3
1
2.9
8
1
2.5
1
1.2
1
0.9
1
1.3
1
1.6
1
1.0
1
1.9
1
1.4
9
1
2.2
3
3.2
1
1.2
1
1.4
1
1.9
1
2.0
1
5.8
1
1.1
10
2
2.3
1
2.6
1
1.8
1
1.4
1
2.4
——合用车道的左转系数
对于直右车道，仅需把上述格式中的左转数据改为右转即可。
4.7
短车道是指由于长度限制而无法作为一条独立车道进行处理的车道。当交叉口进口道进行拓宽，交叉口附近存在公交停靠站等情况下均会形成短车道。当进口车道实际排队长度（ 小于要求排队长度（ 时，须进行短车道饱和流量校正。
专用车道本身的校正系数
2.3
1
2.1
1
1.9
1
2.3
7
3
3.5
1
1.8
2
2.6
1
2.8
1
3.5
1
2.0
1
2.5
8
1
2.1
1
2.5
1
1.7
1
2.1
2
2.6
9
1
2.2
1
1.3
2
2.8
10
1
3.6
1
1.4
2
4.6
11
1
2.9
1
3
根据上表可以看出，由于存在启动损失，一般以每周期第四辆车以后计算各饱和车流中车辆间的车头时距，但根据本调查实际情况，由于调查周期车流量差异较大，根据每个周期具体数据情况绘制车头时距随时间变化图，再选出图像拐点作为饱和车流其实点。各个周期大部分在第二辆车后车头时距趋于稳定，尤其是第四周期数据量较大，是饱和周期，其在第二辆车后为饱和车流，综合以上分析，以每周期第二辆车以后计算各各饱和车流中车辆间的车头时距。
G——道路纵坡，下坡时取0
HV——大车率
4.3
分析可知，直行车流往往受到相位绿初的左转自行车影响，因此直行车道尚需对自行车影响进行校正，按下式计算
式中 ——绿初左转自行车数（v/cyc）
4.4
当交叉口无左转专用相位时，对向直行车流将对左转车流产生影响，增加左转车流的延误时长，影响饱和车头时距甚至是有效绿灯时间的测算。
2
1
2.7
2
3.0
2
4.8
3
4.1
1
2.8
2
3.6
1
3.0
1
3.1
3
1
1.9
1
2.8
1
2.3
2
1.6
2
2.1
1
2.2
1
2.6
1
1.7
4
1
2.1
1
1.7
1
3.9
3
2.3
1
2.7
1
2.6
2
2.4
3
2.9
5
2
1.5
1
2.7
2
1.7
1
3.1
1
1.9
1
1.3
1
2.8
1
3.6
6
1
2.3
1
1.9
1
2.2
3
2.7
3
表2-1东进口道饱和流率调查
饱和流率观测记录表
观测地点：曹安公路—绿苑路交叉口进口道：东
车道：直行、左转、右转
观测日期:时间:
观测者:汪淳、丁勐涛
直行1
直行2
车辆编号
周期1
周期2
周期3
周期4
周期1
周期2
周期3
周期4
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
车型
时刻
1
1
2.8
1
3.1
2
3.4