【文章內(nèi)容簡介】 改為信號(hào)控制交叉口，將可以有效地降低次要道路車輛的延誤，但主要道路車輛的延誤卻不可避免的要增加。因此可以通過對(duì)比改用信號(hào)控制前后主次道路上車輛總延誤的大小，來決定是否實(shí)行信號(hào)控制。確定停車、讓路標(biāo)志控制交叉口的延誤十分困難，這方面的研究成果雖然不少，但能真正實(shí)用的似乎還沒有，主要研究方法是通過理論分析、計(jì)算機(jī)仿真或兩者相結(jié)合進(jìn)行。交通量與延誤是考察交叉口該使用何種控制方式的主要定量分析依據(jù)，但卻不是唯一的依據(jù)，在實(shí)際工作中還需根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件進(jìn)行綜合分析才能得出正確的決策。設(shè)置交通控制信號(hào)雖有理論分析的依據(jù)，但尚未成為公認(rèn)的有效方法。加上世界各國的交通條件又各有差異，所以制定具體依據(jù)數(shù)字不盡相同，但原則上是在理論分析基礎(chǔ)上，考慮各自的實(shí)際交通狀況后制定出各自的依據(jù)。美國《統(tǒng)一交通控制設(shè)施手冊(cè)》所制定的依據(jù)較為詳細(xì)，下面主要介紹該手冊(cè)所定的依據(jù)。 設(shè)置交通信號(hào)須做的調(diào)查工作在考慮要把某個(gè)標(biāo)志控制的交叉口改為信號(hào)控制交叉口之前，必須做好下列調(diào)查工作：（1） 車輛與行人的交通流量；（2） 進(jìn)口道上的車輛行駛速度；（3） 交叉口的平面布置圖；（4） 交通事故及沖突記錄圖；（5） 可穿越臨界空當(dāng)；（6） 延誤。 設(shè)置交通控制信號(hào)的依據(jù)（1）機(jī)動(dòng)車流量依據(jù)。交叉口任意若干小時(shí)（4h，8h，或12h）中主要道路進(jìn)口道車流量，次要道路進(jìn)口道車流量，交叉口總流量，以及未來幾年機(jī)動(dòng)車流量。（2）停車延誤依據(jù)。主要是高峰小時(shí)次路進(jìn)口道車輛總停車延誤的大小。（3）行人（或?qū)W童）交通量依據(jù)。穿越交叉口主路的行人交通流量（或過街學(xué)童的批數(shù)和人數(shù)），及可供穿越的空檔大小及數(shù)量。（4）協(xié)調(diào)控制依據(jù)?？紤]相鄰交叉口協(xié)調(diào)控制的需要。（5）交通事故依據(jù)。一年中發(fā)生人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失的交通事故次數(shù)，并綜合考慮信號(hào)控制對(duì)車流連續(xù)通行的影響，交叉口車流量和行人流量，以及提高交通安全的程度。我國于1994年頒布實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)《道路交通信號(hào)燈安裝規(guī)范》（GB 14886—1994），對(duì)我國各道路交叉口和路段上交通信號(hào)燈的安裝依據(jù)、安裝方式和安裝要求作出了規(guī)定。其中，對(duì)于信號(hào)燈的安裝規(guī)定了如下的依據(jù)：（1）當(dāng)進(jìn)入同一交叉口高峰小時(shí)及12h交通流量超過表2－1所列數(shù)值及有特別要求的交叉口可設(shè)置機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈。（2）設(shè)置機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈的交叉口，當(dāng)?shù)缆肪哂袡C(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車分道線且道路寬度大于15m時(shí)，應(yīng)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈。（3）設(shè)置機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈的交叉口，當(dāng)通過行人橫道的行人高峰小時(shí)流量超過500人次時(shí)，應(yīng)設(shè)置人行橫道信號(hào)燈。（4）實(shí)行分道控制的交叉口應(yīng)設(shè)置車道信號(hào)燈。（5）在交叉口間距大于500m、高峰小時(shí)流量超過750輛以及12h流量超過8000輛的路段上，當(dāng)通過人行橫道的行人高峰小時(shí)流量超過500人次時(shí)，可設(shè)置人行橫道信號(hào)燈及相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈。表2－1交叉口設(shè)置信號(hào)燈的交通流量標(biāo)準(zhǔn)主要道路寬度（m）主道路交通流量（輛/h）支道路交通流量（輛/h）高峰小時(shí)12h高峰小時(shí)12h小于1075080003503800800900027021001200130001902000大于10900100003904100100012000300280014001500021022001800200001501500 交通信號(hào)控制的基本概念 定義交通信號(hào)是在道路空間上無法實(shí)現(xiàn)分離原則的地方，主要是在平面交叉口上，用來在時(shí)間上給交通流分配通行權(quán)的一種交通指揮措施。作用是將空間上相互沖突的交通流進(jìn)行時(shí)間分離，使車輛能安全、迅速地通過交叉口。交通信號(hào)控制參數(shù)分為時(shí)間參數(shù)和交通流參數(shù)，時(shí)間參數(shù)有信號(hào)周期、相位、綠信比，交通流參數(shù)有飽和流量、通行能力和飽和度。 交通控制的分類按控制范圍分類（1）單個(gè)交叉口的交通控制（點(diǎn)控，Isolated Intersection Control）每個(gè)交叉口的交通信號(hào)控制只按照該交叉口的交通狀況獨(dú)立運(yùn)行， 不與其相鄰交叉口的控制信號(hào)有任何關(guān)系，成為單個(gè)交叉口交通控制，也稱單點(diǎn)信號(hào)控制，俗稱“點(diǎn)控制”。是交叉口交通信號(hào)控制中最基本的形式。（2）干道交叉口信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制（線控，Arterial Intersection Control）把干道上若干連續(xù)交叉口的交通信號(hào)通過一定的方式聯(lián)結(jié)起來，同時(shí)對(duì)各個(gè)交叉口進(jìn)行一些相互協(xié)調(diào)的配時(shí)設(shè)計(jì)方案，讓各個(gè)交叉口的配時(shí)信號(hào)燈按此協(xié)調(diào)方案聯(lián)合運(yùn)行，使車輛通過這些交叉口時(shí)不經(jīng)常遇到紅燈，減少停車次數(shù)，稱為干道信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制，也叫“綠波”信號(hào)控制，俗稱“線控制”。這種控制的原始思路是：希望使車輛通過第一個(gè)交叉口后，按一定的車速行駛， 到達(dá)以后的交叉口時(shí)就不再遇見紅燈。但是，實(shí)際上，由于各車在道路上行駛的車速不盡相同，且隨時(shí)變化，交叉口同時(shí)受左、右轉(zhuǎn)車輛進(jìn)出的干擾，所以很難碰到一路都是綠燈的巧遇，但是，確實(shí)能夠使車輛少遇幾次紅燈，減少大量車輛的停車次數(shù)與延誤。根據(jù)相鄰交叉口間信號(hào)燈連結(jié)方法的不同，線控制可分為：A、有電纜線控：由主控制機(jī)或計(jì)算機(jī)通過傳輸線路操縱各信號(hào)燈間的協(xié)調(diào)作用。B、無電纜線控：通過電源頻率及控制機(jī)內(nèi)的計(jì)時(shí)裝置來操縱各信號(hào)燈按時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)行。（3）區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)（面控，Areawide Control）以某個(gè)區(qū)域中所有信號(hào)控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對(duì)象，稱為區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)，俗稱“面控制”?？刂茀^(qū)內(nèi)受控交通信號(hào)都受交通控制中心的集中控制。對(duì)范圍較小的區(qū)域，可以整區(qū)集中控制；范圍較大的區(qū)域，可以分區(qū)分級(jí)控制。分區(qū)的結(jié)果往往使面控制成為一個(gè)由幾條線控制組成的分級(jí)集中控制系統(tǒng)，這時(shí)，可認(rèn)為各線控制是面控制中的一個(gè)單元，有時(shí)分區(qū)成為一個(gè)點(diǎn)、線、面控制的綜合性分級(jí)控制系統(tǒng)。按控制方法分類（1）定時(shí)控制交叉口交通信號(hào)控制機(jī)均按事先設(shè)定好的配時(shí)方案運(yùn)行，也稱定周期控制。一天只用一種配時(shí)方案的稱為單段式定時(shí)控制；一天按不同時(shí)段的交通量采用幾個(gè)配時(shí)方案稱為多段式定時(shí)控制。（2）感應(yīng)控制感應(yīng)控制是在交叉口進(jìn)口到上設(shè)置車輛檢測器，信號(hào)燈配時(shí)方案由計(jì)算機(jī)或智能化信號(hào)控制機(jī)計(jì)算，可隨檢測器檢測到的車流信息而隨時(shí)改變的一種控制方式。感應(yīng)控制的基本方式是單個(gè)交叉口的感應(yīng)控制，簡稱單點(diǎn)感應(yīng)控制。單點(diǎn)感應(yīng)控制又分為：半感應(yīng)控制和全感應(yīng)控制。（3）自適應(yīng)控制把交通系統(tǒng)作為一個(gè)不確定系統(tǒng)，能夠連續(xù)測量其狀態(tài)，如車流量，、停車次數(shù)、延誤時(shí)間、排隊(duì)長度等，逐漸了解和掌握對(duì)象，把它們與希望的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行比較，并利用差值以改變系統(tǒng)的可調(diào)參數(shù)或產(chǎn)生一個(gè)控制，從而保證不論環(huán)境如何變化，均可使控制效果達(dá)到最優(yōu)或次最優(yōu)的一種控制方式。分類情況如下圖21所示。交通控制系統(tǒng)的分類按信號(hào)控制范圍劃分按信號(hào)控制原理劃分點(diǎn)控線控面控定時(shí)控制感應(yīng)控制自適應(yīng)控制圖21 交通控制系統(tǒng)的分類圖21 交通信號(hào)控制的分類 交通信號(hào)控制的主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)平面交叉口的信號(hào)控制的配時(shí)基本參數(shù)包括：周期時(shí)長、相位（相序、相位數(shù)）、綠信比等。1）周期時(shí)長周期時(shí)長是對(duì)應(yīng)于某一進(jìn)口道信號(hào)燈各種燈色輪流顯示一次所需的時(shí)間，即各種燈色顯示時(shí)間之和；或是某主要相位的綠燈啟亮開始到下次該綠燈再次啟亮之間的一段時(shí)間，見圖22。用C表示，單位為秒（s）。一般信號(hào)燈的最短周期時(shí)長不少于36s，否則就不能保證幾個(gè)方向的車輛順利通過交叉口。最長周期時(shí)長一般不超過120s，否則，可能引起等待的司機(jī)煩躁或誤以為燈色控制已經(jīng)失靈。2）相位差在信號(hào)控制交叉口，其每一種控制狀態(tài)（一種通行權(quán)），即對(duì)各進(jìn)口道不同方向所顯示的不同燈色的組合，稱為一個(gè)信號(hào)相位。所有這些信號(hào)相位及其順序統(tǒng)稱為相位。對(duì)于一個(gè)多方向交通流而言，一組互不沖突的交通流即可稱為一個(gè)相位。相位差則是相鄰路口同一相位綠燈或紅燈起始時(shí)間之差。圖22 兩相位信號(hào)配時(shí)圖3）綠信比綠信比是一個(gè)信號(hào)相位的有效綠燈時(shí)長和周期時(shí)長之比，一般用 表示：式中：——綠信比； ——周期時(shí)長（s）； ——有效綠燈時(shí)長（s）。交通效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)一般有一下幾個(gè)：通行能力或飽和度（實(shí)際到達(dá)交通量與通行能力之比）、行程時(shí)間、延誤、停車次數(shù)、停車率、排隊(duì)長度、燃油消耗、廢氣排放、交通噪音等。在一定的道路條件下，信號(hào)控制交叉口的通行能力受信號(hào)周期時(shí)長的影響。在正常的周期時(shí)長范圍內(nèi)，周期時(shí)長越長，通行能力越大，但是車輛延誤和油耗等也隨之增長。信號(hào)交叉口當(dāng)延長周期時(shí)長所提高的通行能力遠(yuǎn)大于交通需求時(shí)，即飽和度相當(dāng)小時(shí)，對(duì)通車狀況并沒有太大好處，卻會(huì)增加無謂的車輛延誤和油耗。所以，這種情況下，通行能力過大，對(duì)信號(hào)控制的交叉口的交通效益并沒有太大意義。因而，為獲得預(yù)期的交通效益，必須選擇合適指標(biāo)并以選定的指標(biāo)為依據(jù)確定信號(hào)配時(shí)，使得交通效益達(dá)到最佳。通行能力在現(xiàn)有的交通條件、道路條件以及信號(hào)控制條件下，在一定時(shí)間內(nèi)通過進(jìn)口道停車線的最大車輛數(shù)叫做路口通行能力，它是信號(hào)控制效果的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。路口通行能力的計(jì)算可以表示為飽和流量與對(duì)應(yīng)綠信比的乘積，它是在飽和流量的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的。交通量一定，通行能力與飽和度成反比，二者對(duì)于信號(hào)控制路口的評(píng)價(jià)有相同的效應(yīng)。延誤時(shí)間車輛在交叉口入口引道處被阻礙下行走所需時(shí)間和無阻礙行走所需時(shí)間之差叫做延誤時(shí)間，它有平均延誤和總延誤兩個(gè)評(píng)價(jià)尺度。飽和度進(jìn)口道飽和度是指某個(gè)交叉口進(jìn)口道的車流量與可從該進(jìn)口通過交叉口的最大流量的比值，即實(shí)際到達(dá)交通量與通行能力之比。停車率停車率指每個(gè)周期停駛的車輛數(shù)占整個(gè)周期所到達(dá)車輛數(shù)的比例。停車率的大小反映了交叉口的服務(wù)水平，而且也從車輛耗油、環(huán)境及出行費(fèi)用等幾方面反映了信號(hào)控制的合理性?？傆幸徊糠周囕v在信號(hào)交叉口行駛時(shí)，在到達(dá)停車線之前會(huì)由于紅燈或排隊(duì)，而不得不減速甚至停車。平均排隊(duì)長度在信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)各條車道排隊(duì)最長的長度平均值叫做平均排隊(duì)長度。各條車道最長排隊(duì)長度一般是指該車道的綠燈相位起始時(shí)的長度。第3章 單交叉口定時(shí)信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)第3章 單交叉口定時(shí)信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)現(xiàn)代交通信號(hào)控制樣式繁多，但是，單個(gè)交叉口的定時(shí)信號(hào)控制還是一種最基本的控制方式。在實(shí)際應(yīng)用中，由于其設(shè)備簡單、投資節(jié)約、維護(hù)方便，現(xiàn)在仍是在被廣泛應(yīng)用的控制信號(hào)，在技術(shù)上，定時(shí)信號(hào)配時(shí)技術(shù)的基本原理是其他控制方式配時(shí)的基礎(chǔ)。本章主要介紹單點(diǎn)定時(shí)配時(shí)設(shè)計(jì)的基本方法和設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)原則。單個(gè)交叉口的定時(shí)交通信號(hào)控制配時(shí)設(shè)計(jì)，按不同的流量時(shí)段來劃分信號(hào)配時(shí)的時(shí)段，在同一時(shí)段內(nèi)確定相應(yīng)的配時(shí)方案。改建、改造交叉口，具有各流向設(shè)計(jì)交通流量數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)配時(shí)流程如圖31所示（見下頁）。在設(shè)定交通信號(hào)相位時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：（1）信號(hào)相位必須同交叉口進(jìn)口道車道渠化（車道功能劃分）方案同時(shí)設(shè)定，有專用轉(zhuǎn)彎相位必須相應(yīng)的設(shè)置專用轉(zhuǎn)彎車道。（2）信號(hào)相位對(duì)應(yīng)于左右轉(zhuǎn)彎交通量及其專用車道的布置，常用基本方案示于圖32.（3）有左轉(zhuǎn)專用車道時(shí)，根據(jù)左轉(zhuǎn)流向設(shè)計(jì)交通量計(jì)算的左轉(zhuǎn)車每周期平均到達(dá)3輛時(shí)，宜用左轉(zhuǎn)專用相位。（4）同一相位各相關(guān)進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車每周期平均到達(dá)量相近時(shí)，宜用雙向左轉(zhuǎn)專用相位，否則宜用單向左轉(zhuǎn)專用相位。信號(hào)配時(shí)初選完成后，要對(duì)各參數(shù)進(jìn)行試算評(píng)價(jià)，對(duì)相位進(jìn)行必要的修正調(diào)整，完成評(píng)估，直至滿足設(shè)計(jì)要求，形成最終的設(shè)計(jì)方案。確定信號(hào)相位時(shí)應(yīng)該考慮一下幾點(diǎn)：（1）交通安全交叉口交通流之間的沖突是造成交通事故的一個(gè)重要原因，一般來說增加相位數(shù)，減少同一相位中沖突方向交通流的數(shù)量，可以提高安全性。（2）交通效率交叉口相位設(shè)計(jì)就是要提高交叉口的時(shí)間和空間資源的利用率。過多的相位數(shù)會(huì)導(dǎo)致相位交替次數(shù)增加，即損失時(shí)間的增加，從而降低交叉口通行能力和交通效率。反之，太少的相位也會(huì)使交叉口因混亂而降低效率。因而選擇合適的相位數(shù)是保證交通效率的必要因素。圖31 信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)流程（3）交通狀況交通狀況包括機(jī)動(dòng)車交通量、左右轉(zhuǎn)率、車道飽和流率、大型車混入率、非機(jī)動(dòng)車流量流向、橫過行人數(shù)等。（4）交叉口幾何條件交叉口的限制條件包括：交叉口的類型、進(jìn)口道車道數(shù)、交叉口擴(kuò)展車道的展寬長度、行人和自行車過街的組織形式（如是否采用二次過街的組織方式）。這些因素影響機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)專用相位的設(shè)置、車輛排隊(duì)長度等。信號(hào)相位設(shè)計(jì)不但要考慮相位組合，還要考慮相位的銜接問題。通常需要考慮以下幾點(diǎn)：（1）對(duì)同一個(gè)交通流設(shè)置兩個(gè)以上信號(hào)階段時(shí)，在時(shí)間上應(yīng)盡可能保證連續(xù)性，對(duì)于行人信號(hào)可不局限于此原則。（2）對(duì)同一進(jìn)口道車流中不同流向交通流在不同信號(hào)相位放行時(shí)，盡可能保證它們所在信號(hào)相位的連續(xù)顯示。（3）一向含直行車流的相位與另一向含直行車流的相位不宜連接。（4）一向含左轉(zhuǎn)車流的相位與另一向含左轉(zhuǎn)車流的相位不宜連接。（5）兩向相位相序設(shè)計(jì)應(yīng)盡量對(duì)稱，便于駕駛員理解。（6）對(duì)于直行與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車，應(yīng)考慮左轉(zhuǎn)車道可停放的車輛數(shù)。若到達(dá)的左轉(zhuǎn)車輛超出該車道可停放的左轉(zhuǎn)車輛數(shù)時(shí)，需先放行左轉(zhuǎn)車。反之則先放行直行車。在一般路口和有左轉(zhuǎn)待候區(qū)的路口多是先放直行車，后放左轉(zhuǎn)車。（7）若有特殊方案相位，其前后應(yīng)盡可能銜接與特殊方案相容的基本方案。第4章 津?yàn)I大道與泰昌路交叉口現(xiàn)狀評(píng)價(jià)第4章 XX大道與XX路交叉口現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 設(shè)計(jì)對(duì)象介紹XX大道與XX路交叉口為于天津河?xùn)|區(qū)。XX大道是一條東西方向的城市快速路，連接?xùn)|風(fēng)橋和東興橋兩座大型立交橋，北臨新建成的河?xùn)|萬達(dá)廣場和白金宮大酒樓，南鄰天津河?xùn)|家具街。XX路是一條南北方向的城市支路。天津站臨時(shí)客站取消后，XX大道和XX路路口曾被封閉，但為了方便周邊的居民出行， 路口很快被重新打開。交叉口出入口均無展寬，有信號(hào)控制，屬于F型交叉口。兩條道路為十字相交。每天交通高峰時(shí)段，快速XX大道與XX路交叉口就會(huì)出現(xiàn)雙向排車，東西兩個(gè)方向一般會(huì)排車