第九章 信号交叉口通行能力分析

二、信号灯的含义
1.非闪灯含义
（1）绿灯 表示车辆可以通行，在平面交叉口，面对绿灯 的车辆可以直行、左转或右转，左转车辆必须让合法通行 的其它车辆和行人先行。
（2）红灯 表示不允许车辆通行，面对红灯的车辆不能超 过停车线。
（3）黄灯 表示即将亮红灯，车辆应该停止。
2.闪灯
（1）红闪灯 警告车辆不能通行
4.1.1 信号灯设置时应考虑路口、路段和道口三种情况。 4.1.2 应根据路口形状、交通流量和交通事故状况等条件，确定路口信号灯 的设置。 可设置专用于指导公共交通车辆通行的信号灯及相应配套设施。 4.1.3 应根据路段交通流量和交通事故状况等条件，确定路段信号灯设置。 4.1.4 在道口处，应设置道口信号灯。 4.1.5 在设置信号灯时，应配套设置相应的道路交通标志、道路交通标线和 交通技术监控设备。
具体规定
P161-162
五、 信号灯对于减少交叉口交错点的作用
车流经过交叉点形成汇合点、冲突点和分离点（统称交 错点），这是事故经常发生和影响交叉口通行能力的焦点所 在。因此考虑设置控制信号，以减少交叉口交错来改善交叉 口通行条件，减少交通事故的发生和提高交叉口通行能力。
信号灯减少平面交叉口交错点效果
第一节 第二节 第三节 第四节
交通信号 信号交叉口通行能力及服务水平 信号交叉口通行能力计算 计算示例
第一节 交通信号
一、交通信号
在道路上用来传递具有法定意义指挥交通流通行或停止 的光、声、手势等，都是交通信号。交通信号是空间上无法 实现分离原则的地方，主要在平面交叉口上，用来在时间上 给交通流分配通行权的一种交通指挥措施。。
主要道路 次要道路
市区
郊区
市区
郊区
1
1
500
350
150
105
≧2
1
600
420
150
105
≧2 ≧2
600
420
200
140
1
≧2
500
350
200
140
（2）中断主要道路连续车流量的最小流量依据：
交叉口上，主要道路交通量大时，次要道路穿越主要道 路会发生困难，因此常用信号灯使主要道路车流产生中断， 使次要道路车辆通过。以此为出发点的最小车流也以主次道 路同一日第8位小时交通量为依据。
4.8 闪光警告信号灯设置 在需要提示驾驶人和行人注意暸望、确认安全后通过处，宜设置闪光 警告信号灯。 4.9 路口信号灯设置的交通事故条件 4.9.1 对三年内平均每年发生5次以上交通事故的路口，从事故原因 分析通过设置信号灯可避免发生事故的，应设置信号灯。 4.9.2 对三年内平均每年发生一次以上死亡交通事故的路口，应设 置信号灯。 4.10 路口信号灯设置的综合条件 4.10.1 当表1、表2和4.9中，有两个或两个以上条件达到80%时，路 口应设置信号灯。 4.10.2 在不具备上述条件但有特别要求的路口，如常用警卫工作路 线上的路口、交通信号控制系统协调控制范围内的路口等，可设置信 号灯。
（2）黄闪灯或两个黄灯交替闪烁 表示车辆可以通行，但 必须小心
3.箭头灯
（1）绿色箭头灯 表示车辆只允许沿着箭头所指的方向通 行
（2）红色或者黄色箭头 表示仅对箭头所指的方向起红灯 或黄灯的作用。
4.其它专用于自行车和行人的信号灯
红灯停止，绿灯可以通行 我国《交通管理条例》对交通信号灯的定义基本与国际 一致，另外有一条就是：右转弯车辆和T形交叉口右边无人 行道的直行车辆，遇到黄灯或红灯时，在不妨碍被放行的车 辆和行人通行的情况下，可以通行。这种规定只在不用箭头 灯时采用。
通常道路上使用的交通信号由灯光信号和 手势信号。灯光信号是通过通过交通信号 灯的灯色来指挥交通；手势信号则由交通 管理人员通过法定的手势动作姿势或指挥 棒来指挥交通，仅在交通信号灯出现故障 或信号灯的地方使用。
交通信号灯的种类有： ①普通非闪灯，即常见的红、黄、绿三色信号灯。 ②箭头信号灯，它是专门分离各种不同方向的交通流，只 设在设有专用车道的交叉口上才能生效，并对其提供专门通 行时间的信号灯。 ③闪烁灯，普通红、黄、绿灯或绿色箭头灯，在起亮时， 按照一定的频率闪烁，以补充其它灯色所不能表达的交通指 挥意义.
表9-5
交错点类型
项目
分叉点 汇合点 左转车流冲突点 直行车冲突点 交错点总数
无信号控制
相交道路条数
3条 4条 5条
3
8
15
3
8
15
3ห้องสมุดไป่ตู้
12 45
0
4
5
9
32 80
有信号控制
相交道路条数
3条 4条 5条
2或1 4
6
2或1 4
6
1或0 2
4
0
0
0
5或2 10 16
(a) 无信号T形交叉口冲突点情况 (b) 有信号T形交叉口冲突点情况
交叉口服 相当于美国 信号交叉口的 信号交叉口高峰 色等信号周 务水平 的服务水平 延误时间（s） 时延误时间（s） 期长度（s）
一
A-C
二
D-E
三
F
<30 30-180 >180
<30 30-360 >360
<70 70-100 >100
美国《通行能力手册》规定的信号交叉口服务水平 表9-8
服务水平 平均停车延误（s） 服务水平 平均停车延误（s）
中断主要道路连续车流的最小车流依据
表9-2
进口普通车道数
主要道路车辆数（pcu/h） 次要车道车辆数（pcu/h）
（双向进口道的总和） （单行车流量较高者）
主要道路 次要道路 市区
郊区
市区
郊区
1
1
750
≧2
1
900
≧2
≧2
900
1
≧2
750
525
75
52
650
75
52
630
100
70
525
100
70
A
≤5
D
25.1-40
B
5.0-15
E
40.1-60
C
15.1-25
F
＞60
北京市市政设计院建议的服务水平
表9-8
服务水平 路口交通负荷系数V/C 车辆通过路口平均损失时间
(s) 红灯平均阻车长度(s)
乘客与驾驶员在路口的感受
一
二
三
≤0.5 0.6～0.9 0.8～1.0
≤30 30～40 40～50
二 、信号交叉口的服务水平
服务水平是描述交通流内的运行条件及驾驶员与乘客对 其感受的质量标准。
一般的描述因素有：速度和行驶时间、驾驶自由度、交 通延误、间断、舒适、安全、方便等
交叉口是延误发生的主要场所，国内外常用平均延误作为 评价交叉口服务水平的指标。
我国信号交叉口以延误为标准的服务水平
表9-7
（6）其它依据： 上述没有一条符合情况下，在第1、2、3挑中有两条 或更多满足规定值80%或以上的应考虑设置信号灯。
3.我国设置交通信号灯的规定
0 06 年我 国规 定的 路口 设置 信号 灯的 交通 量标 准表
道路交通信号灯设置与安装规范（GB14886-2006）
规范
4 信号灯设置条件 4.1 信号灯设置条件总则
4.2 路口信号灯设置
路口按形状主要可分为：十字形、斜交、T形、Y形、错位T形、错位Y形、多路、 环形路口。 4.2.1 十字形路口、斜交路口、T形路口、Y形路口 ——当相交的两条道路均为干路时，应设置信号灯。 ——当相交的两条道路中有一条为支路时，应根据交通流量和交通事故状况等条件 ，确定是否设置信号灯。 4.2.2 错位T形路口 ——错位间距小于50米时，可视为一个十字路口或斜交路口，按4.2.1条设置信号灯 。 ——错位间距大于50米时，可视为两个T形路口，分别按4.2.1条设置信号灯。 注 ：错位间距指两条错位道路相邻的路缘线间距离。 4.2.3 错位Y形路口、多路路口 应进行合理交通渠化后，根据交通流量和交通事故状况等条件确定信号灯的设置。 4.2.4 环形路口 应根据环形路口通行能力、交通流量和交通事故状况等条件确定信号灯的设置。
(c) 有信号T形交叉口冲突点情况
图9-1 三条路交叉（T形交叉口）
(a)无信号交叉口冲突点情况 (b)有信号交叉口冲突点情况
图9-2 四条路交叉（十字形交叉口）
第二节 信号交叉口通行能力 及服务水平分析
一、信号交叉口的通行能力
信号交叉口的通行能力是在一定的交通、车行道和信号设计 条件下，某一指定入口引道单位时间内所能通过的最大车辆数。 我们在研究整个交叉口的通行能力是基于各入口引道通行能力基 础上的所有入口断面的通行能力之和。
在分析交叉口通行能力时，又可把它分为规划设计通行能力 和实际运行状况通行能力。前者在规划设计阶段不考虑信号设置 的细节，只是概略性地评价交叉口的通行能力。后者是对正在运 行的某一具体交叉口进行分析，考虑了交通、车行道和信号设计 等诸多细节，以评价该交叉口的各项性能，提出治理或改造的建 议。由于交通信号强制使车流由连续流变为间断流，即减少了各 向车流有效通行时间，随之降低了各引道通行能力。
（3）最小过街行人流量依据： 行人过街数量大时，为确保行人人安全应设置人行横道信 号灯，最小行人过街行人流量也以同一日第8小时的车流量和 过街行人流量为依据。
（4）学童过街依据： 学童往返学校通过主要道路尤其是学校附近道路应考虑设 置人行横道信号灯。
（5）交通事故记录依据： 一年中发生5次或更多人身伤害或财产损失在100美 元以上的交通事故路口（车辆交通量不小于1、2、3 规定的80%）应设置信号灯。
≤50
舒适通 畅
≤100
接近饱 和
≤150
常呈混 乱
四 1 50 >150 阻塞
三、信号交叉口通行能力影响因素
影响信号交叉口通行能力的主要因素由三个： ①车行道条件，即交叉口的基本几何特征； ②信号设计条件，即信号灯配时的各项参数； ③交通条件，即交叉口交通流的各项特性。
1.车行道条件，包括交叉口形式、车道数、车道宽度、 坡度和车道功能划分（包括停放车道）。
3.全感应式信号。该信号的所有相位全由传动监测器来控 制。一般每个相位都规定最小与最大绿灯时间。
四、交通信号灯设置的依据
一般交通量发展到超过交叉口自身所能处理的能力时，在 这种交叉口上加设交通信号。
美国：
1.设置交通信号需做的调查工作： （1）车辆与人行道的交通量； （2）进口道上的车辆行驶速度； （3）交叉口的平面布置； （4）交通事故及冲突记录； （5）可穿越临界空档； （6）延误。
4.3 用于路口指导机动车通行的信号灯设置的 交通流量条件
路口机动车高峰小时流量超过表9-4所列数值时，应设 置信号灯。
路口任意连续8h的机动车平均小时流量超过表9-5所列 数值时，应设置信号灯。
4.4 路口非机动车信号灯设置 对于机动车单行线上的交叉口，在与机动车交通流相对的进口应设置非机动车信 号灯。 非机动车驾驶人在路口距停车线25m范围内不能清晰视认用于指导机动车通行的 信号灯的显示状态时，应设置非机动车信号灯。 其它特殊情况下，如通过交通组织仍不能解决机动车与非机动车冲突，宜设置非 机动车信号灯。 4.5 路口人行横道信号灯设置 在采用信号控制的路口，已施划人行横道标线的，应相应设置人行横道信号灯。 4.6 路口方向指示信号灯设置原则 在有专用转弯机动车道的路口，若采用多相位的相位设置方式，应设置方向指示 信号灯。 在全天24小时均不采用多相位的相位设置方式的路口，不应设置方向指示信号灯。 4.7 车道信号灯设置 在可变车道入口和路段、隧道、收费站等地，应设置车道信号灯。 在城市快速路进出口等地视实际情况可设置车道信号灯。
Person 1
Person 1
在没有实施多相位信号灯控制的交叉口：
绿灯亮时，允许各行驶方向的车辆进入交叉口
红灯亮时，只允许右转车辆沿右转专用车道行进， 但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶
黄灯亮时，已越过停车线的车辆继续行驶，通过交 叉口；没越过停车线的车辆应在停车线后等候绿灯
三、交通信号的控制方式
把调查结果，同《统一交通实施细则》所规定设置信号灯依据的最小值比较， 确定设置交通信号是否合理
2.美国设置信号灯的依据
（1）最小车流量依据
主、次带路上同一日第8位（从大到小排列）小时的交 通量达到下表中所列的最小交通量，即为符合此依据。
最小车流依据
表9-1
进口普通车道数
主要道路车辆数（pcu/h） 次要车道车辆数（pcu/h） （双向进口道的总和） （单行车流量较高者）
根据所采用的控制装置不同，交通信号一般有三种控制方 式：
1.预定周期式信号。周期长、相位、绿灯时间、转换间隔 都是事先确定的。信号通过规定的周期运行，周期长和相位 都恒定不变。
2.半感应式信号。主干道总保持绿灯直到设在次干路上的 探测器探到有车辆到达。信号经过转换后为次干路显示绿灯 直到次干路全部车辆通过或达到预定的最大绿灯时间。在绿 波信号系统中分配给次干路的绿灯时间必须限制在预定的时 间内。