【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 清尾損失時(shí)間是車輛不能夠利用的時(shí)間，因此，啟動(dòng)損失和清尾損失時(shí)間是影響每個(gè)周期通行能力的重要因素，尤其是定時(shí)控制信號(hào)交叉口，這種影響表現(xiàn)在車輛延誤的時(shí)間中。 飽和流 率是指在整個(gè)小時(shí)都是有效綠燈信號(hào)，并且車流不中斷的條件下，每小時(shí)每條車道通過交叉口的最大車輛數(shù)。這是假設(shè)除整個(gè)綠燈小時(shí)可以利用外，所有進(jìn)入交叉口的車輛的平均車頭時(shí)距是 h秒?，F(xiàn)實(shí)中一個(gè)信號(hào)交叉口的實(shí)際流量是周期性中斷的，每次流量被迫停止，就必須再次啟動(dòng)，并且要經(jīng)歷起動(dòng)反應(yīng)和加速損失。如前所述，前幾輛車的車頭時(shí)距都比 h大。增量 it 稱為起動(dòng)損失時(shí)間。這些車輛的總的啟動(dòng)損失時(shí)間是這些增量之和。即 ??? n1i itl1 式中：1l— 總的啟動(dòng)損失時(shí)間（ s）； it — 車隊(duì)中第 i輛車損失時(shí)間（ s）。 也可由下式計(jì)算損失時(shí)間： ?? ??n1i 11 hnhl 式中： 1h — 排在第 i 位置的車輛平均車頭時(shí)距； h— 飽和車頭時(shí)距； n— 為自然數(shù)，在上文已觀測(cè)確定，排在第 n 位置后的排隊(duì)車輛車頭時(shí)距為飽和車頭時(shí)距。 每次車流被迫停止， 還要經(jīng)歷另外一種損失時(shí)間。當(dāng)一個(gè)車流停止時(shí)，安全上要求在允許沖突車流進(jìn)入交叉口之前，要有一些清尾時(shí)間。在此期間，沒有車輛使用交叉口，這段時(shí)間稱為清尾損失時(shí)間。 根據(jù)此次觀測(cè)總的起動(dòng)損失時(shí)間在 ～ 3． 5 秒之間，平均起動(dòng)損失時(shí)間為 2． 1秒；清尾損失時(shí)間為 2 秒左右。分析整個(gè)周期損失時(shí)間會(huì)發(fā)現(xiàn)，影響整個(gè)周期損失時(shí)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。根據(jù)觀測(cè)表明，排在第一位置的車輛的車頭時(shí)距隨機(jī)性較大，這不僅和司機(jī)反應(yīng)時(shí)間有關(guān)，還和車輛停車位置有關(guān)，當(dāng)停車線距離交叉口中心很遠(yuǎn)時(shí)，有的車輛會(huì)駛過停車線， 而有的車輛則與停車線保持著一定的距離。排在第一位置的車輛與停車線的距離不總是相同的。因此，第一輛車對(duì)起動(dòng)損失時(shí)問影響較大。 非機(jī)動(dòng)車對(duì)通行能力的影響 目前，我國城市信號(hào)交叉口大多是自行車與機(jī)動(dòng)車共同行駛，這使得信號(hào)交叉口的情況變得更加復(fù)雜。自行車與機(jī)動(dòng)車的行駛特性相差很大，與機(jī)動(dòng)車相比。自行車是一種靈活的、低速的、不穩(wěn)定的交通工具。它所形成的交通流不均勻，特別是在信號(hào)交叉口，不像機(jī)動(dòng)車那樣呈線性跟隨并嚴(yán)格保持一定的橫向和豎向距離，而是呈現(xiàn)出一種“集團(tuán)狀”的行駛交通流，即成團(tuán)的向前行駛，與其他交通流 容易產(chǎn)生沖突，并形成了一個(gè)沖突區(qū)，左轉(zhuǎn)自行車與機(jī)動(dòng)車的沖突見圖 22。在這個(gè)沖突區(qū)中，任意一點(diǎn)都可能產(chǎn)生沖突。 圖 22 信號(hào)交叉口自行車與機(jī)動(dòng)車的沖突區(qū)示意圖 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 9 頁 共 29 頁 由信號(hào)交叉口的觀察資料得知，自行車在綠燈信號(hào)開啟后在 0 ~5 秒時(shí)段內(nèi)通過停車線的車輛數(shù)占每周期內(nèi)全部通過車數(shù)的 % ~35%，隨后迅速下降， 15 秒鐘后通過率趨于平緩。原來在停車線后排隊(duì)的自行車基本上在 20 秒內(nèi)可完全通過停車線而進(jìn)入交叉口內(nèi)。 圖 23 通過停車線的交通量比例隨時(shí)間變化曲線 圖 24所示曲線是根據(jù)兩個(gè)主要信號(hào)交叉口主干道方向觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料所繪制。在同一張圖上，繪有同一時(shí)刻所觀察到的機(jī)動(dòng)車和自行車通過停車線比例的曲線。機(jī)動(dòng)車在綠燈開啟后，需要一定的反應(yīng)、加速時(shí)間，因而在 0— 5 秒內(nèi)通過率一般較小，不超過6%；此后通過率趨于穩(wěn)定。 據(jù)調(diào)查，對(duì)于無左轉(zhuǎn)專用相位的信號(hào)交叉口，停留在交叉口內(nèi)左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)的自行車，一般等待 2030秒后，即顯出急躁情緒，力圖盡快尋找機(jī)動(dòng)車之間的間隙而橫穿過去。當(dāng)直行機(jī)動(dòng)車車流內(nèi)有 68 秒間隙時(shí)，待行的左轉(zhuǎn)自行車立即橫穿，導(dǎo)致自行車流阻斷，阻斷時(shí)間持續(xù) 10 秒以上。對(duì) 于有左轉(zhuǎn)專用相位的信號(hào)交叉口，在左轉(zhuǎn)顯示綠燈的同時(shí)，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(dòng)。 通行能力其他影響因素 由以上分析可知，車輛起動(dòng)損失時(shí)間、清尾損失時(shí)間和交通需求對(duì)每個(gè)周期通行能力有著一定的影響。此外，對(duì)每個(gè)周期通行能力有影響的因素還有沖突車流：由于沖突車流的存在，使獲得通行權(quán)的車輛不能馬上起動(dòng)，延遲了車輛起動(dòng)時(shí)間，使得周期通行能力減小。行人和自行車流也會(huì)造成對(duì)機(jī)動(dòng)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(dòng)，尤其是靠近外側(cè)車道的車輛起動(dòng)滯后時(shí)間有時(shí)長(zhǎng)達(dá)八、九秒，這在路口較寬的交叉口特別明顯。司機(jī)對(duì)道路設(shè)施的熟悉程度也會(huì)對(duì)通行能力產(chǎn)生影響，司機(jī)對(duì)信號(hào)交叉口的設(shè)置不熟悉會(huì)導(dǎo)致通行能力的下降，但這一指標(biāo)無法量化。 3 體育南大街 — 槐安路交叉口的調(diào)查與現(xiàn)狀 體育南大街與槐安路交叉口為十字形交叉口，東進(jìn)口和北進(jìn)口之間的夾角是 90度。南北向?yàn)橹鞲傻溃范紊蠟殡p向 10 車道，北進(jìn)口道為三條直行車道、一條專用左轉(zhuǎn)車道、一條專用右轉(zhuǎn)車道，右轉(zhuǎn)車道主要以壓縮進(jìn)口車道和綠化帶的寬度來實(shí)現(xiàn)。南 進(jìn)口道為單向 5車道，其中三條直行車道、一條專用左轉(zhuǎn)車道、一條右轉(zhuǎn)車道；公共汽車主要利用右轉(zhuǎn)車道進(jìn)行右轉(zhuǎn)。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。四個(gè)進(jìn)口道各有一條右轉(zhuǎn)專用車道，都有非機(jī)動(dòng)車道。 該交叉口東、西、南、北四個(gè)方向的進(jìn)口道路面均為瀝青路面，路況還可以。交叉口四個(gè)方向都具有安全島，作為行人過街時(shí)的停留之地。 這個(gè)交叉口位于建成區(qū)，附近的建筑比較密集，有銀行、酒樓、機(jī)關(guān)、旅館、住宅區(qū)等，緊鄰路 口造價(jià)比較高的建筑有位于交叉口西南角的懷特裝飾城，其他的主要為普通商用建筑。 調(diào)查的地點(diǎn)和時(shí)間 交通調(diào)查的地點(diǎn)：石家莊市體育南大街與槐安路交叉口，調(diào)查時(shí)間 :2020 年 5 月2 5月 24工作日、天氣晴好的交通高峰與平均時(shí)間段。 主要調(diào)查內(nèi)容 ?信號(hào)交叉口幾何條件，包括入口車道數(shù)、車道種類、車道寬度以及停車線位置等； ?信號(hào)控制參數(shù)，包括信號(hào)控制周期、相位數(shù)各相位綠燈、紅燈和黃燈時(shí)間等； ?車輛通過交叉口的運(yùn)行速度和運(yùn)行時(shí)間，包括公交車、小汽車和非機(jī)動(dòng)車通過信 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 11 頁 共 29 頁 號(hào)交叉口的 運(yùn)行速度和運(yùn)行時(shí)間； ?車輛在交叉口的延誤，包括各入口車道車輛的延誤。 調(diào)查方法 調(diào)查點(diǎn)根據(jù)體育南大街與槐安路交叉口的實(shí)際情況進(jìn)行選取，應(yīng)在每個(gè)路口布置，并按不同車道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。每個(gè)路口的調(diào)查者應(yīng)記錄好各路口交通流（機(jī)動(dòng)車、行人、自行車）停車、啟動(dòng)、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。 （ 1）交叉口交通量數(shù)據(jù)采集 近幾年，隨著槐安路和其南北平行道路兩側(cè)城市建設(shè)發(fā)展，該交叉口的交通量急劇增長(zhǎng)，目前這個(gè)交叉口機(jī)動(dòng)車的交通量非常大，早高峰小時(shí)左 轉(zhuǎn)和直行交通量為4974pcu/h。 下面對(duì)各個(gè)進(jìn)口道的交通狀況進(jìn)行詳細(xì)的說明： 東進(jìn)道口寬度為約為 10 米，機(jī)動(dòng)車道為 5 車道，三條直行車道、一條左轉(zhuǎn)專用車道和一條右轉(zhuǎn)專用車道。東進(jìn)道口的車流量是比較大的一個(gè)道口，主要是小轎車。一個(gè)信號(hào)周期是 170s，直行綠燈時(shí)間是 40s，左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間是 30s。交通流量調(diào)查數(shù)據(jù)如下 : 表 31 東進(jìn)口調(diào)查數(shù)據(jù) 時(shí)間間隔 10min 直行 左轉(zhuǎn) 0010min 146 48 1120min 150 59 2130min 162 57 3140min 149 53 4150min 142 48 5060min 146 52 合計(jì) 895 317 南進(jìn)道口寬度約為 8米，機(jī)動(dòng)車道為 5車道，三條直行車道、一條左轉(zhuǎn)車道和一條右轉(zhuǎn)車道。這個(gè)道口車流中公交車占有一部分比例，因?yàn)?7 26 路等公交車都從這個(gè) 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 12 頁 共 29 頁 道口過。一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)直行綠燈時(shí)間是 50s，左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)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(shí)間間隔 10min 直行 左轉(zhuǎn) 0010min 176 49 1120min 180 54 2130min 179 59 3140min 184 55 4150min 165 45 5060min 160 43 合計(jì) 1044 305 西進(jìn)道口寬度約 8 米，單向 5車道，其中有 2 條左轉(zhuǎn)專用車道、 2條直行車道和一條右轉(zhuǎn)車道。這個(gè)道口左轉(zhuǎn)的車輛比較多，要占到 40%左右。一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)直行綠燈時(shí)間為 50s，左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間是 35s，交通量調(diào)查數(shù)據(jù)如下： 表 33西進(jìn)道口調(diào)查數(shù)據(jù) 時(shí)間間隔 10min 直行 左轉(zhuǎn) 0010min 95 90 1120min 87 88 =2130min 92 101 3140min 99 94 4150min 94 91 5060min 88 82 合計(jì) 555 546 北進(jìn)道口寬度約為 8 米，機(jī)動(dòng)車道為 5 車道，其中 3 條直行車道、一條右轉(zhuǎn)專用車道和一條左轉(zhuǎn)專用車道。這個(gè)道口直行的車流量一直很大，在調(diào)查的后期車流也沒有 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 13 頁 共 29 頁 減少。一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)直行綠燈時(shí)間為 50s，左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)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(shí)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(gè)交叉口。公共汽車的行駛方向主要集中在南進(jìn)口和北進(jìn)口兩個(gè)道口，其中南進(jìn)道口有 6路、 39 路、 26路、快 177 等公交車通過，北進(jìn)道口有 77路、177 路、 26 路等公交車 通過。東西方向也有公交車通過，不過數(shù)量相對(duì)較少。小轎車主要由私人小轎車和出租車組成，約占總流量的 80%。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。這個(gè)交叉口的機(jī)動(dòng)車交通量比較大，但其非機(jī)動(dòng)車和行人的交通量相對(duì)較小，因而對(duì)行人交通將只考慮他們通過交叉口的安全問題。 （ 2）交叉口機(jī)動(dòng)車行車速度 據(jù)調(diào)查，南二環(huán) —— 通慧橋這一路段中， 2020 年日平均速度 ，在交叉口附近因?yàn)楦鞣N原因要減速行駛，其日平均速度約為 13km/h，而對(duì)于比較擁堵的通慧橋交叉口來說其日平均速度 。 具體到每一個(gè)進(jìn)口道的行車速度，據(jù)觀察，東進(jìn)口道的行車速度最快，南北進(jìn)口道的行車速度次之，西進(jìn)口道的行車速度最慢。 4 體育南大街與槐安路交叉口的分析與評(píng)價(jià) 1 機(jī)動(dòng)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。根據(jù)我國交通流特性、交叉口基礎(chǔ)設(shè)施、信號(hào)設(shè)計(jì)條件及行車道條件，國內(nèi)學(xué)者提出許多計(jì)算信號(hào)交叉口通行能力的方法，較為普遍應(yīng)用的方法主要有三種：《城市 道路設(shè)計(jì)規(guī)范》中介紹的方法、停車線法、沖突點(diǎn)法。 為了設(shè)置左轉(zhuǎn)待行區(qū)（沖突線法對(duì)左轉(zhuǎn)待行區(qū)無效），在本論文中選用停車線法計(jì)算體育南大街 槐安路路口現(xiàn)狀道路、交通、控制條件下的機(jī)動(dòng)車通行能力。停車線法以進(jìn)口處車道的停車線為基準(zhǔn)面，認(rèn)為凡是通過該面的車輛就已經(jīng)通過交叉口。 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(hào)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