第 23卷第 2期 � � � � � � � � 黑 � 龙 � 江 � 工 � 程 � 学 � 院 � 学 � 报(自然科学版) � � � � � � Vol. 23 � . 2
2009年 6月 � � � � � � � Journal of H eilong jiang Inst itute o f Technolog y � � � � � � Jun. , 2009
Y 型信号交叉口通行能力分析
白 � 竹,齐晓杰,吉淑娥
(黑龙江工程学院 汽车工程系,黑龙江 哈尔滨 150050)
摘 � 要:道路通行能力分析可以为公路规划和设计以及交通控制与管理等提供设计依据和基础数据。文中阐述国
内外信号交叉口通行能力分析的
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
,以哈尔滨市太平桥区域 Y 型交叉口的实际调查和观测数据为例, 选取相应分
析方法,依据具体的车道功能划分情况分别计算各进口道的通行能力进而计算 Y 型交叉口的通行能力, 并在此基础
上应用服务水平评价指标对该交叉口服务设施的运行现状进行量化, 从而为评价信号交叉口的利用效率提供判断
依据。
关键词: Y 型信号交叉口; 通行能力;城市道路设计
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
方法; 交通流量;服务水平
中图分类号: U491 � � � 文献标识码: A � � � 文章编号: 1671�4679( 2009) 02�0048�04
Analysis on traffic capacity of signalized Y�intersection
BA I Zhu, QI Xiao�jie, JI Shu�e
( Dept . of Automobile Engineer ing , H eilongjiang Institute of T echnolog y, Harbin 150050, China)
Abstract: Road capacity analysis provides the guideline of design and basic data fo r highw ay planning & de�
sign and traff ic cont rol & management . T he methods of signalized intersect ion capacity are int roduced
first ly in this paper. And then according to the invest ig ation and observat ion data of T aiping Bridge Y�in�
tersection in H ar bin, the r elevant analysis method is adopted, the access way capacity of different direc�
t ions is separately calculated in the view of the specif ic dist ribut ion of lane funct ion and af ter that signalized
Y�Intersect ion capacity is done. And on the basis o f this, the index of LOS ( Level of Service) is applied to
quant ify the status quo o f traf fic serv ice facility ( T aiping Bridge) , which prov ides the standard for apprai�
sing the eff iciency o f signalized inter sect ion.
Key words: signalized Y�inter sect ion; capacity; urban road design criterion; tr af f ic vo lume; level of serv ice
收稿日期: 2008�10�18
作者简介:白 � 竹( 1979~ ) ,女,助教,研究方向:智能交通系统.
� � 随着经济的快速发展和城市化进程的加快, 交
通事故和空气污染等已成为各大城市共同面临的难
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
。公路规划和设计、交通控制与管理等都能够不
同程度地减轻各种交通现象的负面影响。而其途径
都需要道路通行能力分析和评价为其提供基础数据
与评价依据。因此, 研究适合我国道路的通行能力
分析方法是有现实意义的。尤其是目前城市道路网
中存在一定数量的 Y 型交叉口。这种畸形交叉口
的存在,既降低了交通流的运行效率,又易于引发交
通拥挤和事故。但由于其设施类型的特殊性, 很难
通过拓宽交叉口范围内的路幅和增加车道数来解决
问题[ 1] 。因此,研究其通行能力的影响因素和计算
方法是必要的, 以此采取相应交通管制方法等可行
措施来改善设施的利用状况。
1 � Y 型交叉口通行能力影响因素
通行能力影响因素主要有道路条件、交通条件、
管制条件、环境和气候条件以及规定运行条件等[ 2]。
道路条件是指街道或公路的几何特征,包括:交通设
施的类型及其所处环境、车道数、路肩宽度、侧向净
空等。而交通条件是指交通流中车辆种类的分布
(交通组成)和设施中可用车道的交通量分布等。车
辆类型的分布是影响道路通行能力的主要交通流特
性。间断流设施对交通流流向实行有效的时间管
制, 是影响道路通行能力的另一因素。能显著影响
通行能力的管制条件还有限制路边停车,车辆转弯
限制以及车道使用管制等[ 3]。
Y型交叉口分为钝角交叉和锐角交叉。钝角交
叉的 Y型交叉口(见图 1( a) ) , 交叉面积较小, 车辆
通过交叉口的时间较短, 减少了交通延误,便于交通
组织,但钝角交叉的交叉口缘石半径较大,车辆以较
高的速度转弯, 潜藏着交通安全隐患。锐角交叉的
交叉口(见图 1( b) ) , 交叉面积较大, 从而导致车辆
在交叉口范围内交织行驶,相互干扰。由 A、B 方向
到C 方向的车辆由于转弯半径很大, 可以保持很高
的速度行驶,易出事故。由于 A、B 方向较为接近,
从C 方向到A 、B 方向的车流流向不明确,导致车流
在交叉口内随意行驶, 降低了交叉口的通行能力。
A、B 之间的转弯车辆由于行驶半径较小,车辆需降
速才能通过交叉口, 在无专用转弯车道的交叉口易
发生尾撞事故; 若 A、B 之间有障碍物,极易造成行
车视距不良, A 到 B 的车辆易与 B 到 C、B 到 A 方
向行驶的车辆发生碰撞[ 4] 。
图 1 � Y型交叉口类型
2 � 交叉口通行能力研究现状
2. 1 � 国外分析方法
� � 国外交叉口通行能力分析主要有两种方法: 美
国H CM ( H ighw ay Capacity Manual)和英国 T RRL
( Tr ansport and Road Research Lab)。在 HCM 方
法中,信号交叉口通行能力是以饱和流量进行分析
的。饱和流量是以假定引道全绿灯的条件下, 即绿
信比为 1. 0时, 所能通过的最大流量;交叉口总通行
能力通过对各进口单车道组通行能力求和获得。在
实际计算中, 先选用理想的饱和流量, 一般取
1 800辆/绿灯小时, 然后根据多种修正系数对该值
进行修正[ 5] 。而在 TRRL 方法中,英国 T RRL 对信
号交叉口车辆延误进行深入的调查分析和研究, 并
由韦伯斯特( Webster )建立了延误模型, 提出了计
算通行能力、平均延误时间和最佳信号周期的方法。
通过观测和实验,得出不准停放车辆的进口道的饱
和流量与进口道宽度(不小于 5. 5 m)成正比, 比例
系数为 525, 然后将饱和流量与绿信比相乘即可得
到信号交叉口进口道上的通行能力 [ 6]。
2. 2 � 国内分析方法
国内交叉口通行能力分析方法主要代表�城市
道路设计规范�方法、停车线断面法和冲突点法。
�城市道路设计规范�方法先计算某方向进口道的一
条直行车道的通行能力,然后根据车道类型和转弯
车辆比例得出该进口道的通行能力, 最后通过累加
各进口道通行能力, 得出整个交叉口的通行能力。
而停车线断面计算方法是由北京市政设计院提出来
的。它是以进口处车道停车线作为基准面,认为凡
是通过该面的车辆就已经通过交叉口。采用停车线
断面法计算信号交叉口的通行能力, 需要先假定信
号周期及配时。一般情况下,根据交通量大小, 周期
长可在 45~ 120 s 之间选择, 当周期时长未达到上
限时,若计算的通行能力不能满足交通量, 可延长周
期后再计算。冲突点法主要是根据对有信号控制交
叉口实际运行状态的分析后, 确定对信号交叉口通
行能力真正起作用的地点是在交叉口的冲突点上,
而不是在停车线上, 特别是在两相位控制的信号交
叉口上。所以,我国学者根据对车辆通过信号交叉
口的实际运行状态的分析, 提出了计算车辆通过冲
突点的信号交叉口通行能力的方法 � 冲突点法 [ 7]。
3 � 太平桥 Y 型交叉口通行能力分析
3. 1 � 分析方法比选
� � 考虑到美国 HCM 关于通行能力的计算方法是
针对国外交通状况提出的, 其中的修正系数项较多
且各项系数都不是精确值, 易于产生累计误差。另
外, 该方法选用的理想饱和流量为一固定值
( 1 800辆/绿灯小时) , 这与实际交通状况并不相
符。而英国 T RRL 方法在研究通行能力时,仅考虑
进口道宽度, 方法有局限性。而经过分析和比较国
内方法, 中国�城市道路设计规范�推荐方法能够较
为准确地计算信号交叉口通行能力, 而且所需数据
易于采集,计算过程具有简单明了的特点。本文采
用�城市道路设计规范�推荐方法来研究 Y 型交叉
口通行能力。
3. 2 � �城市道路设计规范�推荐方法
3. 2. 1 � 进口道通行能力
整个交叉口的设计通行能力等于各个进口道的
设计通行能力之和。按划分的车道功能计算各进口
道设计通行能力的方法如表 1所示。这里,车辆平
均通过停车线的时间 ti 与车辆组成、车辆性能、驾
驶员条件有关,设计时可采用本地区调查数据。如
无调查数据, 直行车队可参考表 2数据。
若直行车队为混合车队, 则可参考表 3所示数
据[ 5] 。
此外,进口道设计通行能力还可以根据本进口道
车辆左转和右转的比例进行计算,方法如表 4所示。
�49�第 2 期 � � � � � � � � � � � � � � 白 � 竹,等: Y 型信号交叉口通行能力分析
表 1 � 进口道通行能力分析方法(按车道功能)
分析方法 车道功能划分
通行能力
计算 备 � � 注
按划 分
的车 道
功能 计
算设 计
通行 能
力 ( pcu/
h)
直行车道 Cs= 3 600
T c
(
tg - t0
t i
+ 1) �
T c 为 信号 周
期; tg 为信号每
周期绿灯时间;
直右车道 Csr= Cs
t0 为绿灯亮后,
第一辆车启动,
通过停车线的
时 间 可 采 用
2� 3 s ; ti 为直行
直左车道 C sl= Cs ( 1- ��1/ 2)
或右转车辆通
过停车线平均
时间;�为折减
直左右车道 Cs lr= Csl
系数, 取 0. 9;
��1 为直左车道
中左转车所占
的比例。
表 2� 不同类型车队对应的 t i 取值 s
车队类型 小型车构成车队 大型车构成车队 拖挂车构成车队
ti 取值 2. 5 3. 5 7. 5
表 3 � 混合车队的 t i
大车/小车 2: 8 3: 7 4: 6 5: 5 6: 4 7: 3 8: 2
t i/ s 2. 65 2. 95 3. 12 3. 26 3. 30 3. 34 3. 42
表 4� 进口道通行能力分析方法(按转弯车辆比例)
计算方法 进口道类型 通行能力计算
公式
小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载
备 � � 注
按进 口
道车 辆
左、右转
比例 计
算设 计
通行 能
力 ( pcu/
h)
设有专用左转
车道与专用右
转车道的进口
道
Ce lr=
� Cs
( 1- �l - �r )
� Cs为直行车道
的设计通行能力
之和;�l 为左转车
占本面进口道车
辆的比例;�r 为右
设有专用左转
车道而未设有
专用右转车道
的进口道
Cel =
( � Cs + Csr )
1- �1
转车占本面进口
道车辆的比例;
Csr为直右车道的
设计通行能力;
设有专用右转
车道而未设有
专用左转车道
的进口道
Cer=
( � Cs + Csl )
( 1- �r )
Csl为直左车道的
设计通行能力。
�
3. 2. 2 � 设计通行能力的折减
在一个信号周期内, 对面到达的左转车超过3~
4 pcu 时,左转车通过交叉口将影响直行车。因此,
应折减各直行车道的通行能力。
当 C le> C�le, 进口道折减后的通行能力为
C�e = Ce - n s( C le - C�le) . (1)
式中: C�e 为折减后进口道通行能力; Ce 为进口道设
计通行能力; n s 为各种直行车道数; C le为进口道左
转车设计通行能力, C le= Ce�l ; C�le为不折减直行车
道设计通行能力的对面左转车数。
3. 3 � 实例计算
本文采用人工计测法对太平桥区域交叉口各进
口方向交通流量进行了连续 12 h 的观测。该交叉
口运行的交通流是由来自太平桥、南通大街和东直
路家乐福 3个方向交通流构成, 而来自通河街和新
滨街的交通流量很小, 因此,可近似将该交叉口看作
Y型交叉口处理。交叉口采用三相位信号配时方
案, 周期时长为 140 s。太平桥交叉口渠化现状如图
2所示。
图 2 � 哈尔滨市太平桥信号交叉口渠化现状图
为将各种车型换算成
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
车型, 本文采用表 5
所示数据将原始调查数据进行了相应换算[ 3] , 换算
所得结果如表 6所示。
表 5� 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 1. 0 中、小型公共汽车 2. 5
小型载货汽车 1. 5 大型公共汽车 3. 0
3~ 5 t载货汽车 2. 0 摩托车 0. 8
5 t 以上载货汽车 2. 5 自行车 0. 1
通过对南通大街方向车流调查, 得到左转率
�l= 10% ;对东直路方向车流调查,也得到相应的左
转率 �l= 90%。具体计算如下:
1)太平桥交叉口通行能力。运用上述进口道设
计通行能力及其折减方法, 对哈尔滨市太平桥信号
交叉口的实际通行能力进行了实例计算,计算结果
如表 7所示。
�50� 黑 � 龙 � 江 � 工 � 程 � 学 � 院 � 学 � 报(自然科学版) � � � � � � � � � � � 第 23卷
表 6 � 折算成为标准车型的交通量 辆/ h
方向 东直路方向 南通大街方向 太平桥方向 合计
7: 00~ 8: 00 541 558 1 154 2 253
8: 00~ 9: 00 672 917 1 499 3 088
9: 00~ 10: 00 854 898 1 501 3 253
10: 00~ 11: 00 842 841 1 152 2 825
11: 00~ 12: 00 670 865 1 210 2 745
12: 00~ 13: 00 435 510 1 135 2 080
13: 00~ 14: 00 650 628 1 221 2 499
14: 00~ 15: 00 847 766 1 012 2 625
15: 00~ 16: 00 702 853 971 2 526
16: 00~ 17: 00 666 860 1 210 2 646
17: 00~ 18: 00 817 945 1 311 3 073
18: 00~ 19: 00 655 673 1 073 2 400
合计 8 351 8 729 14 249 31 329
表 7 � 哈尔滨市太平桥信号交叉口通行能力计算结果
进口道
设计通行能力 计算过程(单位: pcu/ h ) 备 � � 注
太平桥方向
直行车道:
Cs=
3 600
140
� ( 43- 2. 3
2. 65
+ 1 ) �
0�9= 379;
右转车道: Cs r= Cs= 379;
折减后该方向通行能力:
C�e= 2 653- 3� 126= 2 275。
南通大街方向
只有专用左转车道:
Cs= 379; C sr= 379; � Cs+
Csr= 1 137;
Cel=
1 137
1- 0. 1
= 1 263; Cl=
Cel�l = 1 263� 10% = 126。
折减后该方向通行能力:
1 263- 126� 3= 885。
整个交叉口通行能
力: 2 275+ 885+
1 371= 4 531 pcu/ h
东直路方向
直行车道:
Cs=
3 600
140
� ( 52- 2. 3
2. 65
+ 1 ) �
0�9= 457;
右转车道: Cs r= Cs= 457;
折减后该方向通行能力:
457� 4- 457= 1 371。
2)交叉口服务水平评价。根据调查时段内小时
最大服务交通量和通行能力的比值可得出交通负荷
系数,在此基础上,依据我国信号交叉口建议的服务
水平分级标准即可评价太平桥信号交叉口服务水
平[ 8] 。
交通负荷系数= 服务交通量/通行能力=
3 253
4 531
= 0. 72< 0. 8.
因此,该交叉口车流运行较稳定, 产生的延误在
可接受范围内,服务水平为三级。
4 � 结束语
通过对太平桥区域 Y 型信号交叉口实际调查,
并运用�城市道路设计规范�推荐方法对调查数据进
行处理, 分析了该交叉口的通行能力, 并运用服务水
平分析方法对交叉口运行现状进行了评价。对分析
哈尔滨市其他主要交叉口具有借鉴意义,为城市道
路交通相关研究提供依据。
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[责任编辑:刘文霞]
�51�第 2 期 � � � � � � � � � � � � � � 白 � 竹,等: Y 型信号交叉口通行能力分析