【正文】 性。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)體育南大街 槐安路交叉口的早高峰時段信號周期長達(dá) 170 秒，導(dǎo)致該交叉口有 5個方向的飽和度超過 1，整個交叉口的平均飽和度達(dá)到 ，導(dǎo)致左轉(zhuǎn)通行能力比較低，延誤時間較長。 E級 —— 不穩(wěn)定車流。 A級 —— 暢行車流。 飽和度 λ 為交叉口實(shí)際小時交通量 v 與通行能力 c 的比值 , 即 λ = v/c。 2 體育南大街 槐安路交叉口通行能力的計(jì)算 根據(jù)前面介紹的計(jì)算通行能力的方法，可以計(jì)算出體育南大街與槐安路交叉口現(xiàn)狀的通行能力。這個交叉口的機(jī)動車交通量比較大，但其非機(jī)動車和行人的交通量相對較小，因而對行人交通將只考慮他們通過交叉口的安全問題。這個道口左轉(zhuǎn)的車輛比較多，要占到 40%左右。每個路口的調(diào)查者應(yīng)記錄好各路口交通流（機(jī)動車、行人、自行車）停車、啟動、穿越的過程，全面記錄交叉口的交通流狀況，以便于以后的研究分析。東西方向?yàn)榇胃傻?，路段上雙向 10 車道，東進(jìn)口道為三條直行車道、一條右轉(zhuǎn)車道和一條專用左轉(zhuǎn)車道；西進(jìn)口道為兩條直行車道、兩條專用左轉(zhuǎn)車道和一條右轉(zhuǎn)車道。對 于有左轉(zhuǎn)專用相位的信號交叉口，在左轉(zhuǎn)顯示綠燈的同時，停留在交叉口左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的自行車就能迅速起動。在這個沖突區(qū)中，任意一點(diǎn)都可能產(chǎn)生沖突。分析整個周期損失時間會發(fā)現(xiàn)，影響整個周期損失時間 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 8 頁 共 29 頁 的因素主要有兩方面：第一輛車停車位置和飽和度。增量 it 稱為起動損失時間。根據(jù)定義，所研究引道的通行能力可以定義如下： )Cg(c ?? S 式中： c— 通行能力； S— 飽和流率； g— 有效綠燈時間； 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 7 頁 共 29 頁 C— 周期時間。皮卡、微型客車 1 中型車 小型中巴、中型貨車 2 大型車 公交車、大型客車、大型貨車 3 （ 2）機(jī)動車混合交通流在信號交叉口的轉(zhuǎn)向組成分類 機(jī)動車在交叉口的轉(zhuǎn)向一般可以分為左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)三類，只考慮車流轉(zhuǎn)向進(jìn)行混合交通流的分類并不能反映車道對車流的影響，因此本論文結(jié)合車道的分類把信號交叉口處的混合交通流相應(yīng)的分為六類，見圖 21。有些車輛外形相近，但是性能相差很大。根據(jù)交叉口信號控制方案和道路設(shè)施條件，分車道計(jì)算其通行能力。因此，于 1996 年，國家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)“國家主干線集成系統(tǒng)開發(fā)與研究”項(xiàng)目，成立了“九五”科技攻關(guān)“公路通行能力”課題組，并由交通部公路科研所、交通部規(guī)劃設(shè)計(jì)院、東南大學(xué)和北京工業(yè)大學(xué)四家聯(lián)合河北、河南、北京、 新疆、遼寧和廣東六省市科研設(shè)計(jì)單位組成聯(lián)合攻關(guān)課題組進(jìn)行專題研究。 縱觀世界許多國家道路交叉口通行能力的研究過程，大部分是以美國 HCM為基礎(chǔ)，結(jié)合本國的具體情況，進(jìn)行有針對性的開發(fā)和補(bǔ)充，并在一定領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行深入研究，取得相應(yīng)成果。隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，道路通行能力的標(biāo)準(zhǔn)一直在不斷調(diào)整，通行能力的指標(biāo)也在不斷提高。 通過以上的分析可知，在供給不能增加的情況下，需求仍在激增 ，造成一系列不可避免的交通問題。至 2020 年底，我國汽車保有量已達(dá) 萬輛，與 2020 年相比，增加了 萬輛，增長 %。城市道路信號交叉口是城市道路的重要節(jié)點(diǎn)，是人、車的主要交匯處，也是沖突點(diǎn)多、秩序混亂、交通事故的多發(fā)地帶，車輛和行人的交織使該 處的交通狀況尤其復(fù)雜，其復(fù)雜性使得越來越多的信號交叉口交通量趨于飽和。 對石家莊市體育南大街與槐安路交叉口的通行能力及延誤進(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，分析其存在的 問題，在此基礎(chǔ)上提出提高了信號交叉口通行能力的建議。②、道路建設(shè)在結(jié)構(gòu)和功能上無法滿足交通需要。城市交通用地的不足，引發(fā)了一系列城市交通問題。 國內(nèi)外城市道路交叉口的研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 道路通行能力的研究始于美國，從 20 世紀(jì) 40 年代起，尤其是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后，美國為了加強(qiáng)國防和適應(yīng)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，加速建成了全國公路網(wǎng)。其方法也是建立在飽和流率模型的基礎(chǔ)之上的?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中所采用的通行能力，基本上沿用了國外的一些研究成果，不能反映我國道路交通的實(shí)際運(yùn)行特征。 研究思路 本論文首先通過論述國內(nèi)外相關(guān)研究，敘述了研究的國內(nèi)外的背景條件，然后詳細(xì)介紹了外在因素 對信號控制交叉口通行能力影響，接著簡述了國內(nèi)外信號控制交叉口通行能力的計(jì)算方法，最后根據(jù)這些方法對體育南大街與槐安路交叉口信號控制下通行能力進(jìn)行計(jì)算，得出這個路口的通行能力。 2 信號交叉口交通流特征分析 機(jī)動車混合交通流是指由不同車型或不同轉(zhuǎn)向的機(jī)動車組成的交通流。因此要研究路口的通行能力，就必須先分析路口車輛的類型。最前面的車輛第一個駛?cè)虢徊婵冢竺娴囊?次駛?cè)?，慢慢的車流進(jìn)入了一個穩(wěn)定的行駛狀態(tài)，直至車流全部通過交叉口，或者綠燈時間完畢，沒有通過的車流在停車線等待下一次綠燈，這個時間出現(xiàn)了黃燈時間，駛?cè)虢徊婵诘能嚵?，這個時間為清空時間。 啟動損失時間和清尾損失時間 啟動損失時間和清尾損失時間是車輛不能夠利用的時間，因此，啟動損失和清尾損失時間是影響每個周期通行能力的重要因素，尤其是定時控制信號交叉口，這種影響表現(xiàn)在車輛延誤的時間中。 也可由下式計(jì)算損失時間： ?? ??n1i 11 hnhl 式中： 1h — 排在第 i 位置的車輛平均車頭時距； h— 飽和車頭時距； n— 為自然數(shù)，在上文已觀測確定，排在第 n 位置后的排隊(duì)車輛車頭時距為飽和車頭時距。因此，第一輛車對起動損失時問影響較大。 圖 23 通過停車線的交通量比例隨時間變化曲線 圖 24所示曲線是根據(jù)兩個主要信號交叉口主干道方向觀測統(tǒng)計(jì)資料所繪制。行人和自行車流也會造成對機(jī)動車流的干擾：部分路口由于道路條件和控制 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 10 頁 共 29 頁 等因素的影響，綠燈啟亮后，部分行人和自行車滯留在交叉口中央，干擾了沖突方向上車 輛的起動，尤其是靠近外側(cè)車道的車輛起動滯后時間有時長達(dá)八、九秒，這在路口較寬的交叉口特別明顯。交叉口四個方向都具有安全島，作為行人過街時的停留之地。東進(jìn)道口的車流量是比較大的一個道口，主要是小轎車。一個信號周期內(nèi)直行綠燈時間為 50s，左轉(zhuǎn)綠燈時間是 18s，交通量調(diào)查數(shù)據(jù)如下： 表 34北進(jìn)道口調(diào)查數(shù)據(jù) 時間間隔 10min 直行 左轉(zhuǎn) 0010min 163 53 1120min 167 49 2130min 172 56 3140min 174 58 4150min 159 49 5060min 165 47 合計(jì) 1000 312 通惠橋交叉口的交通流以公共汽車和小轎車為主，其中合計(jì)有 15 路約占總流量的17%的公共汽車通過這個交叉口。 4 體育南大街與槐安路交叉口的分析與評價(jià) 1 機(jī)動車通行能力的計(jì)算方法 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 14 頁 共 29 頁 國內(nèi)外通行能力的計(jì)算方法大多是根據(jù)本國交通流的特點(diǎn)研究出來的，所考慮的方面和所依托的原理不完全相同，應(yīng)用最為廣泛的是美國的飽和流率模型。 延誤計(jì)算需分別估算各進(jìn)口道每車平均信控延誤；進(jìn)口道每車平均延誤是進(jìn)口道中各車道延誤之加權(quán)平均值；整個交叉口的平均延誤是各進(jìn)口道延誤之加權(quán)平均值。 速度比 (E ) 以通過交叉口的機(jī)動車行駛速 度 S 與相應(yīng)路段上 (主要指上游路段 ) 的區(qū)間平均速度 S 0 的比值表示 , 即 E=S/S0 速度比 E 反映了交叉口交通暢通的程度。特征為車速開始受到交通條件的限制而有所降低，但駕駛員 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 22 頁 共 29 頁 仍能較為自由地選擇合理的車速。特征為能勉強(qiáng)行駛，車速極低，道路通行能力低于實(shí)際交通量，出現(xiàn)排隊(duì)甚至完全堵塞現(xiàn)象。 機(jī)動車駕駛員交通意識的淺薄。車輛的復(fù)雜性使得該交叉口的進(jìn)口道不得不設(shè)置的比較寬，浪費(fèi)了車道資源。 在出口段要考慮車輛加速通過路口 ，車道寬度應(yīng)比進(jìn)口段寬 ， 一般與路段車道等寬 。 對于體育南大街與槐安路交叉口這個路口來分析，可知直行的綠燈時間足夠，而左轉(zhuǎn)車輛延誤的時間比較長，造成一定時間的擁堵，尤其是東、南、北進(jìn)道口只設(shè)置一 個左轉(zhuǎn)專用車道。本文主要針對石家莊市體育南大街與槐安路交叉口，進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集和分析，計(jì)算信號交叉口通行能力。 在論文的完成之際，首先，我要感謝張老師，張老師作為我的指導(dǎo)老師和課程老師，給予了我很多幫助和支持，老師，您辛苦了！ 再次，我還要感謝我所有的大學(xué)老師，不積跬步無以至千里，這次論文能夠順利完成，歸功于各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，是你們的認(rèn)真教學(xué)讓我能夠很好地把握專業(yè)知識，并在畢業(yè)論文中得以體現(xiàn)。老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深的感染和激勵著我。 4 提高素質(zhì) 通過對駕駛員違規(guī)行為的懲罰和教育，對非機(jī)動車和行人通過交叉口時行為的規(guī)范，來維護(hù)交叉口的秩序。 ② 去掉中央分隔帶 當(dāng)中央分隔帶寬度與欲設(shè)置的左轉(zhuǎn)車道所必須的寬度相當(dāng)時，可以將中央分隔帶消 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 25 頁 共 29 頁 除來設(shè)置左轉(zhuǎn)車道，如圖 。 車道寬度的設(shè)定以保證交通安全、提高運(yùn)行效率、便于車輛行駛、舒適為原則。南進(jìn)口道的公交?？空驹O(shè)置在非機(jī)動車右邊，且離交叉口非常近，只有 30m，直行的公共汽車必須左轉(zhuǎn)才能到達(dá)路口，這樣就會與西進(jìn)口道的右轉(zhuǎn)車（主要是小轎車）產(chǎn)生沖突點(diǎn)，產(chǎn)生延誤。 5 體育南大街與槐安路交叉口擁堵的原因及解決方法 通慧橋擁堵的原因分析 （ 1）信號周期設(shè)置的不合理 在信號控制交叉口中，信號周期一般設(shè)置在 40 秒和 180 秒之間，并不推薦長周期，因?yàn)橹芷谶^長，不但不能明顯提高通行能力，而且車輛延誤會隨之增加 ，出行者若停車等待的時間過長，會極大地增加出行者的煩躁感。特征為車速受到相當(dāng)大的影響，能勉強(qiáng)維持所需要的車速，行車性和舒適性變得較差。 由于我國的道路服務(wù)水平仍在調(diào)查研究之中，按《城市道路規(guī)劃與設(shè)計(jì)》中借鑒美國的規(guī) 定，把服務(wù)水平分為六個等級。 本論文主要根據(jù)下面幾個方面來評價(jià)服務(wù)水平。 1）一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式 在我國現(xiàn)行《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》以及交通工程參考書中 ,信號交叉口通行能力按進(jìn)口車道功能根據(jù)停車線法原理 可以得到 一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式具體形式如下： 13600 ( 1)gsssttC Tt ???? 其中： sC —— 一條直行車道的設(shè)計(jì)通行能力 ， pcu/ h T —— 信號燈周期 ， s gt —— 信號燈每周期的綠燈時間 ， s 1st —— 綠燈亮后第 1輛直行車啟動、通過停車線的時間 ， s,取 st —— 直行車輛通過停車線的平均時間 ， s,取 ? —— 折減系數(shù) ,取 2） 一條左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式 同樣根據(jù)停車線法，我們可以的到類似的 一條左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算公式： 13600 ( 1)glllttC Tt ???? 式（ 22） 其中： lC —— 一條左轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì)通行能力 ， pcu/ h T —— 信號燈周期 ， s gt —— 信號燈每周期的綠燈時間 ， s 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 15 頁 共 29 頁 1lt —— 綠燈亮后第 1輛左轉(zhuǎn)車啟動、通過停車線的時間 ， s，實(shí)地測量 lt —— 左轉(zhuǎn)車輛通過停車線的平均時間 ， s，實(shí)地測量 ? —— 折減系數(shù) ,取 根據(jù)實(shí)地調(diào)查觀測，我們得到第一輛 第 1 輛左轉(zhuǎn)車啟動、通過停車線的時間為 ，左轉(zhuǎn)車輛通過停車線的平均時間為 。雖然該交叉口大部分是公交車和小轎車，但是車輛組成卻比較復(fù)雜。一個信號周期內(nèi)直行綠燈時間是 50s，左轉(zhuǎn)綠燈時間是 18s，交通流量調(diào)查數(shù)據(jù)如下： 表 32南進(jìn)口調(diào)查數(shù)據(jù) 時間間隔 10min 直行 左轉(zhuǎn) 0010min 176 49 1120min 180 54