【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 文結(jié)合車道的分類把信號(hào)交叉口處的混合交通流相應(yīng)的分為六類，見圖 21。圖 21 車道類型分類示意圖 信號(hào)交叉口處車流運(yùn)行特征 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 5 頁(yè) 共 30 頁(yè)要研究交叉口的通行能力，首先要對(duì)交叉口處車流進(jìn)行分析，在信號(hào)控制下，進(jìn)入交叉口的車流按照要求，在不同的車道上分配通行權(quán)，在信號(hào)周期的變化過程中，車流做周期性的行駛。1 直行車流的運(yùn)行特征在紅燈時(shí)間，行車排隊(duì)在停車線等候綠燈，當(dāng)信號(hào)顯示綠燈時(shí)，駕駛者做出反映，但并不能馬上通過停車線駛?cè)虢徊婵?，而是要有幾秒鐘反?yīng)時(shí)間，包括駕駛者自身的反應(yīng)和車輛本身的反應(yīng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間的車頭時(shí)距要明顯大于后面排隊(duì)車流的車頭時(shí)距，這段時(shí)間也被稱為啟動(dòng)損失時(shí)間。最前面的車輛第一個(gè)駛?cè)虢徊婵?，后面的依次駛?cè)耄能嚵鬟M(jìn)入了一個(gè)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(shí)間完畢，沒有通過的車流在停車線等待下一次綠燈，這個(gè)時(shí)間出現(xiàn)了黃燈時(shí)間，駛?cè)虢徊婵诘能嚵鳎@個(gè)時(shí)間為清空時(shí)間。2 左轉(zhuǎn)車流的運(yùn)行特征左轉(zhuǎn)車流按照車道功能的不同劃分，分為直左混行車流、左轉(zhuǎn)車流和直左右車流，其中，當(dāng)設(shè)立了專門的左轉(zhuǎn)相位后，無論是車頭時(shí)距還是行車速度都和直行車流沒有什么不同，只是在路程上要比直行車流行駛的遠(yuǎn)些，而在直、左車流和直、左、右車流當(dāng)中，因?yàn)楣昧艘粭l車道，左轉(zhuǎn)車流受到了其他方向車流的阻礙，車頭時(shí)距要比一般情況下要大，這樣就增加了車流通過交叉口的運(yùn)行時(shí)間。 3 右轉(zhuǎn)車流的運(yùn)行特征在設(shè)有專門的右轉(zhuǎn)車道的情況下；右轉(zhuǎn)車流通常產(chǎn)生的沖突點(diǎn)比較少，在我國(guó)交通法規(guī)下，右轉(zhuǎn)車流不受信號(hào)控制的約束，可以連續(xù)的通行；但當(dāng)和其他車流公用一個(gè)車道的時(shí)候，右轉(zhuǎn)車輛很可能被不同流向的車輛阻礙以致于不能夠通行。因此，在右轉(zhuǎn)車流達(dá)到一定的比例情況下，要設(shè)計(jì)專門的右轉(zhuǎn)車道，否則會(huì)影響交叉口的通行能力。 通行能力及其影響因素信號(hào)交叉口通行能力是對(duì)每個(gè)引道定義的。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； 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 6 頁(yè) 共 30 頁(yè) g—有效綠燈時(shí)間； C—周期時(shí)間。因此，通行能力和飽和流率有關(guān)，也和有效綠燈時(shí)間以及信號(hào)周期有關(guān)。并且，對(duì)上述參數(shù)影響的因素自然會(huì)影響到通行能力的變化。 啟動(dòng)損失時(shí)間和清尾損失時(shí)間啟動(dòng)損失時(shí)間和清尾損失時(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 稱為起動(dòng)損失時(shí)間。這些車輛的總的啟動(dòng)it損失時(shí)間是這些增量之和。即 ??n1il1 式中： —總的啟動(dòng)損失時(shí)間（s） ；1l —車隊(duì)中第 i 輛車損失時(shí)間（s） 。it 也可由下式計(jì)算損失時(shí)間： ??n1ihl 式中： —排在第 i 位置的車輛平均車頭時(shí)距；1h 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 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 7 頁(yè) 共 30 頁(yè)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(guó)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。 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè)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 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 9 頁(yè) 共 30 頁(yè)件和控制等因素的影響，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?，路段上為雙向 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。 交叉口調(diào)查設(shè)計(jì) 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:2022 年 5 月25 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 10 頁(yè) 共 30 頁(yè)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。 交叉口的調(diào)查 （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 481120min 150 592130min 162 573140min 149 534150min 142 485060min 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 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 11 頁(yè) 共 30 頁(yè)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)?726 路等公交車都從這個(gè)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 491120min 180 542130min 179 593140min 184 554150min 165 455060min 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：