【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 人行橫道寬度不宜小于sm，順延支路的人行橫道不宜小于3m，以lm為單位增減。(3)人行橫道位置應(yīng)平行于路段人行道的延長(zhǎng)線并適當(dāng)退后，在右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車容易與行人發(fā)生沖突的交叉口，該后退距離宜取3~4m。2)設(shè)置安全島在計(jì)算行車速度大于60km/h的道路上，若平面交叉口處橫穿的行人較多，且橫穿距離較長(zhǎng)，則應(yīng)設(shè)置安全島，以確保行人安全。同時(shí)，人行橫道的長(zhǎng)度如果超過(guò)行人在紅燈時(shí)間所走的距離(一般15~20m)，也需要在道路上設(shè)置安全島。第四章 信號(hào)控制交叉口配時(shí)優(yōu)化研究交通信號(hào)控制的目的是為城市道路交叉口（或交通網(wǎng)絡(luò)）提供安全可靠和有效的交通流，通常最為常用的原則是車輛在交叉口的通過(guò)量最大或車輛在交叉口的延誤最小。單個(gè)交叉口信號(hào)配時(shí)主要包括兩部分：確定信號(hào)相位方案和信號(hào)基本控制參數(shù)。信號(hào)相位在前面章節(jié)已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，信號(hào)基本控制參數(shù)主要有兩個(gè)：周期時(shí)長(zhǎng)和綠信比。傳統(tǒng)的信號(hào)配時(shí)方法主要是TRRL和ARRB所提出的方法，而對(duì)于單個(gè)交叉口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)大多還是采用有名的WEBSTER理論他們所提出的方法（簡(jiǎn)稱FB法），目前定時(shí)信號(hào)的配時(shí)方法還在不斷地研究、改進(jìn)之中。本章主要根據(jù)傳統(tǒng)的方法在確定的相位方案和相序下，進(jìn)行常規(guī)的信號(hào)配時(shí)，計(jì)算出每輛車的平均延誤，之后對(duì)周期和綠信比進(jìn)行定步長(zhǎng)的縮放，重新計(jì)算信號(hào)配時(shí)，得到此時(shí)的每輛車平均延誤，直至每輛車的平均延誤最小時(shí)則為優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案。在進(jìn)行信號(hào)相位設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)以左轉(zhuǎn)和直行機(jī)動(dòng)車流量確定基本相位，然后根據(jù)交叉口的幾何特征、分向機(jī)動(dòng)車流量、分向非機(jī)動(dòng)車流量和行人流量按照消除沖突的確定是否需要設(shè)置左轉(zhuǎn)專用相位、非機(jī)動(dòng)車專用相位和行人相位。信號(hào)相位的設(shè)計(jì)流程，具體見(jiàn)圖。、 1)左轉(zhuǎn)信號(hào)相位的設(shè)計(jì)相位設(shè)計(jì)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一步就是對(duì)左轉(zhuǎn)交通流(包括機(jī)動(dòng)車流和非機(jī)動(dòng)車流)采取何種方式處理。在設(shè)計(jì)最優(yōu)信號(hào)相位方案時(shí)，左轉(zhuǎn)信號(hào)相位的問(wèn)題是非常重要的，也是相位方案組織的核心和關(guān)鍵所在。一般地，左轉(zhuǎn)信號(hào)相位有保護(hù)型和許可型兩種。許可型左轉(zhuǎn):左轉(zhuǎn)車流穿過(guò)和其相沖突的行人流或?qū)ο蛑毙熊嚵鲿r(shí)，利用可接受間隙通過(guò)交叉口。保護(hù)型左轉(zhuǎn):設(shè)置左轉(zhuǎn)專用相位，在本進(jìn)口左轉(zhuǎn)車(包括機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車)運(yùn)行相位內(nèi)，不允許與其相沖突的車流運(yùn)行，提高了左轉(zhuǎn)車的運(yùn)行效率。通常情況下，當(dāng)單車道左轉(zhuǎn)車流在100pou/h以上時(shí)，考慮設(shè)置保護(hù)型左轉(zhuǎn)相位。左轉(zhuǎn)相位的設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)主要的處理方法:雙向左轉(zhuǎn)相位設(shè)計(jì)、左轉(zhuǎn)與直行混合式相位設(shè)計(jì)、左轉(zhuǎn)保護(hù)與沖突混合相位設(shè)計(jì)。(l)雙向左轉(zhuǎn)相位雙向左轉(zhuǎn)相位通常指對(duì)向的兩個(gè)進(jìn)口左轉(zhuǎn)車流同時(shí)利用專用左轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)完成左轉(zhuǎn)，通常應(yīng)用于三相位和四相位方案中。該方案的使用需要滿足兩個(gè)條件:進(jìn)口左轉(zhuǎn)車流滿足設(shè)置保護(hù)型信號(hào)相位的條件。東西、南北雙向左轉(zhuǎn)車流量大致相當(dāng)。(2)左轉(zhuǎn)與直行混合式相位設(shè)計(jì)左轉(zhuǎn)與直行混合式相位設(shè)計(jì)是指對(duì)某進(jìn)口的直行和左轉(zhuǎn)車流同時(shí)采取保護(hù)，禁止與其相沖突的其他交通流通行。這種相位通常用于對(duì)向交通流量不均勻且相差較大的情況，因?yàn)槿绻捎秒p向左轉(zhuǎn)相位會(huì)造成交叉口時(shí)空資源的浪費(fèi)。(3)左轉(zhuǎn)保護(hù)與沖突混合相位設(shè)計(jì)保護(hù)與沖突混合式左轉(zhuǎn)相位是先給予某進(jìn)口道的左轉(zhuǎn)車流保護(hù)式通行，然后再開(kāi)放沖突式左轉(zhuǎn)車流通行的相位(也可以先開(kāi)放沖突式左轉(zhuǎn)車流，再開(kāi)放保護(hù)式左轉(zhuǎn)車流)。這種相位方式主要適用于在高峰時(shí)間以外的時(shí)段，左轉(zhuǎn)車流流量很大且大于直行車流的情況。如果提供完全的左轉(zhuǎn)保護(hù)相位，則有可能導(dǎo)致信號(hào)相位時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。2)直行信號(hào)相位的設(shè)計(jì)直行相位的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)過(guò)程:設(shè)置直行相位的判斷規(guī)則，如果道路上沒(méi)有直行交通流，例如為單行線，或者“T”形交叉口時(shí)，單行線上的車流對(duì)向沒(méi)有進(jìn)口交通流，而“T”形交叉口的某一進(jìn)口僅有左右轉(zhuǎn)車流，均需要?jiǎng)h去相應(yīng)的直行相位。直行相位的車道配置規(guī)則，為直行相位分配所有合適的車道，包括左轉(zhuǎn)車道、直行車道、右轉(zhuǎn)車道以及混行車道。3)右轉(zhuǎn)信號(hào)相位的設(shè)計(jì)通常情況下，右轉(zhuǎn)車流是采用沖突式車流運(yùn)行方式完成右轉(zhuǎn)的，不會(huì)與任何進(jìn)口的機(jī)動(dòng)車流產(chǎn)生沖突，一般不需要進(jìn)行右轉(zhuǎn)保護(hù)型相位設(shè)計(jì)。在特殊情況下，為了保證右轉(zhuǎn)車流的暢通，仍然需要對(duì)右轉(zhuǎn)信號(hào)相位進(jìn)行特別設(shè)計(jì)，具體如下:(1)當(dāng)交叉口某一進(jìn)口方向右轉(zhuǎn)擁有專用進(jìn)口道，且右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車流量300輛/h以上，如果此時(shí)垂直進(jìn)口方向的左轉(zhuǎn)相位中已經(jīng)提供了保護(hù)式左轉(zhuǎn)相位，可相應(yīng)的設(shè)置右轉(zhuǎn)保護(hù)式相位。(2)當(dāng)非機(jī)動(dòng)車超過(guò)500輛/h或人行橫道上行人超過(guò)800/h時(shí)，會(huì)對(duì)右轉(zhuǎn)車流產(chǎn)生很大的影響，此時(shí)，需要對(duì)右轉(zhuǎn)車流進(jìn)行保護(hù)式相位設(shè)計(jì)。(3)當(dāng)人行橫道上的行人和非機(jī)動(dòng)車綜合流量超過(guò)170眺時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重干擾右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行。如果此時(shí)再為右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車設(shè)計(jì)保護(hù)式相位，則會(huì)進(jìn)一步加劇行人和非機(jī)動(dòng)車的擁擠。4)行人及非機(jī)動(dòng)車信號(hào)相位的設(shè)計(jì)我國(guó)信號(hào)交叉口行人和非機(jī)動(dòng)車的信號(hào)是與機(jī)動(dòng)車信號(hào)相位是一致的，常常造成行人、非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生沖突，或者兩相鄰相位間潛在沖突經(jīng)常發(fā)生，降低交叉口的運(yùn)行效率。我們經(jīng)?？梢砸?jiàn)到這樣的現(xiàn)象:當(dāng)一個(gè)相位即將結(jié)束前，行人進(jìn)入人行橫道線，隨后信號(hào)相位切換，下一信號(hào)相位下的機(jī)動(dòng)車迅速到達(dá)人行橫道，行人陷在人行橫道內(nèi)進(jìn)退兩難，而此時(shí)經(jīng)過(guò)的機(jī)動(dòng)車不得不放慢速度，以確保行車安全。因此，在對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)車信號(hào)相位的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要對(duì)相互影響的機(jī)動(dòng)車流、非機(jī)動(dòng)車車流和行人進(jìn)行分離，以提高車輛運(yùn)行速度、增加交叉口通行能力、減少車輛延誤。而且還要考慮它們之間的差異，保證非機(jī)動(dòng)車和行人的安全。行人、非機(jī)動(dòng)車按照流向仍然可以分為:左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)。由于行人完成這些運(yùn)動(dòng)都在人行道內(nèi)和人行橫道線內(nèi)，因此，只需考慮行人與主控信號(hào)的協(xié)調(diào)，所以在設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)車相位方案時(shí)可以暫不考慮，待機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車相位方案確定后，再專門進(jìn)行行人過(guò)街信號(hào)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。信號(hào)交叉口右轉(zhuǎn)的非機(jī)動(dòng)車車流對(duì)交叉口內(nèi)機(jī)動(dòng)車的影響幾乎為零，在信號(hào)相位設(shè)計(jì)中可以不予考慮。對(duì)于直行的非機(jī)動(dòng)車則可以與直行車流共享通行權(quán)，在信號(hào)相位中要結(jié)合機(jī)動(dòng)車流相位考慮，同時(shí)要需要考慮直行非機(jī)動(dòng)車對(duì)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生的沖突，以便協(xié)調(diào)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的相位安排。交叉口內(nèi)，由左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車引起的可能產(chǎn)生的沖突點(diǎn)最多。左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車對(duì)交叉口的行車安全、交通秩序和通行能力的影響很大。在機(jī)動(dòng)車多相位信號(hào)控制下，我們可以在機(jī)動(dòng)車相位確定以后采用二次過(guò)街的非機(jī)動(dòng)車相位方案，但有些二次過(guò)街方案可能需要設(shè)置專用的非機(jī)動(dòng)車信號(hào)以便協(xié)調(diào)?；旌辖煌餍盘?hào)相位設(shè)計(jì)原則以分離交叉沖突車流、減少相互干擾、增強(qiáng)交叉口交通安全、提高路口的空間和時(shí)間利用率為主要目標(biāo)。基于我國(guó)大多數(shù)大中城市自行車出行率高、非機(jī)動(dòng)車流量大、交叉口機(jī)動(dòng)車流與非機(jī)動(dòng)車流有較完善交通隔離等現(xiàn)狀，在進(jìn)行機(jī)動(dòng)車流和非機(jī)動(dòng)車流混合交通的信號(hào)相位設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如下七項(xiàng)基本原則:l)信號(hào)相位的設(shè)計(jì)需要同時(shí)考慮機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車車流，又要兼顧到這兩種車流在交叉口運(yùn)行特性的差異，并且需要協(xié)調(diào)好非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車之間的關(guān)系，以確保交叉口的交通安全與秩序。對(duì)于非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車協(xié)調(diào)，在相位設(shè)計(jì)時(shí)，可以從以下幾方面加以考慮：(l)同一方向上的機(jī)動(dòng)車流和非機(jī)動(dòng)車流應(yīng)盡量安排在同一信號(hào)相位。(2)當(dāng)某一方向非機(jī)動(dòng)車流量較小時(shí)，可以利用相位信號(hào)早斷來(lái)放行非機(jī)動(dòng)車流，但必須有足夠的空間和時(shí)間保證該流向的非機(jī)動(dòng)車安全通過(guò)交叉口。(3)要盡量避免非機(jī)動(dòng)車流對(duì)機(jī)動(dòng)車流的影響。2)在保證最大通行能力或最小延誤的前提下，盡可能的減少不同流向交通流之間的沖突，以保證交叉口的安全與秩序。3)對(duì)于一個(gè)交通流可以使用兩個(gè)信號(hào)相位來(lái)處理，但這兩個(gè)信號(hào)相位必須連續(xù)。4)在對(duì)某一個(gè)方向進(jìn)口的交通流按照流向使用信號(hào)相位時(shí)，各個(gè)方向必須保證有專用的進(jìn)口道。5)要重視右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車車流以及在出口處對(duì)其他機(jī)動(dòng)車車流的影響，可以采用對(duì)右轉(zhuǎn)車輛的控制將右轉(zhuǎn)車流和直行非機(jī)動(dòng)車車流在時(shí)間上進(jìn)行分離。6)為了使駕駛員、騎車人和行人容易理解，最好采用相位數(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單的信號(hào)相位組合。7)設(shè)置行人專用信號(hào)，將機(jī)動(dòng)車交通與行人交通完全分離，確保交通安全。行人的信號(hào)相位要與機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)相位相協(xié)調(diào)。進(jìn)口道飽和流量是指在一次連續(xù)的綠燈時(shí)間內(nèi)，交叉口進(jìn)口道上車隊(duì)能夠連續(xù)通過(guò)停車線的折算為標(biāo)準(zhǔn)小汽車的最多車輛數(shù)。近年來(lái)的研究表明，交叉口進(jìn)口道經(jīng)劃分車道渠劃交通以后，進(jìn)口道飽和流量隨進(jìn)口道車道數(shù)的增加而增加，而車道飽和流量隨道路、交通條件不同而有差異。所以必須分別計(jì)算各條車道的飽和流量，然后再把各條車道的飽和流量累計(jì)成進(jìn)口道的飽和流量。對(duì)飽和流量有顯著影響的因素主要有：車道位置（靠邊車道；非靠邊車道）車輛組成；混合行駛車道中轉(zhuǎn)彎車輛所占比例f；轉(zhuǎn)彎車輛轉(zhuǎn)彎行駛路徑的半徑r（m）；進(jìn)口道坡度G%；車道寬度W（m）。車道位置的影響進(jìn)口道一條車道直行車的正常飽和流量隨車道所處位置的不同而異。實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，右側(cè)最靠邊車道的平均飽和流量為1940pcu/h；其他車道平均飽和流量為2080 pcu/h。車輛組成影響各種車型的車輛折算成小汽車車輛數(shù)的折算系數(shù)不同，因此不同的車輛組成，飽和流量也不同。據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，各種車型的小汽車當(dāng)量換算系數(shù)見(jiàn)下表。表7－1 當(dāng)量小汽車換算系數(shù)車種換算系數(shù)自行車二輪摩托車三輪摩托車小客車旅行車大客車鉸接客車轉(zhuǎn)彎交通的影響連續(xù)車流臨界車頭時(shí)距，按曲線半徑行駛時(shí)，一般大于直線行駛。因此，轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的飽和流量相應(yīng)也較小。車流中混有轉(zhuǎn)彎車輛時(shí)，轉(zhuǎn)彎車輛對(duì)直行車有影響?；煊修D(zhuǎn)彎車輛時(shí)的飽和流量，受轉(zhuǎn)彎車輛轉(zhuǎn)彎半徑r和轉(zhuǎn)彎車輛所占比例f的影響。轉(zhuǎn)彎車流飽和流量根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果按下式計(jì)算： 式中：—隨轉(zhuǎn)彎半徑及轉(zhuǎn)彎車輛比例而異的飽和流量（pcu/h）； —表示車道所處的位置； ＝1用于靠邊車道；＝0用于非靠邊車道。進(jìn)口道坡度的影響飽和流量受坡度影響的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，上坡坡度增加，飽和流量降低，其關(guān)系大致是：上坡坡度增加1%，飽和流量減少2%；下坡坡度對(duì)飽和流量沒(méi)有明顯的影響。經(jīng)驗(yàn)公式為： 式中：—受r、f、G影響的飽和流量（pcu/h）； ＝1時(shí)，表示上坡；＝0時(shí)，表示下坡。車道寬度的影響車道寬度對(duì)飽和流量同樣有著很大的影響，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到如下公式： 式中：—校正為直行車流的正常飽和流量（pcu/h）。再把同車道寬度（）回歸。用線性回歸模型，得到車道寬度系數(shù)是每米100pcu/h。結(jié)論歸納以上分析結(jié)果，在不考慮對(duì)向車流影響時(shí)，一條車道受各種因素影響的飽和流量計(jì)算公式如下：進(jìn)口道有n條車道時(shí)，進(jìn)口道飽和流量為： 式中：—上式中計(jì)算得到的各車道飽和流量（pcu/h）。在基本的兩相位控制方案中，同一通車綠燈時(shí)間內(nèi)，還有本向直行車輛與對(duì)向直行車輛與對(duì)向左轉(zhuǎn)車輛的沖突，從而使飽和流量也受到影響。主要有以下幾點(diǎn)顯著的影響因素：（1）本向車道車流的飽和度；（2）左轉(zhuǎn)彎車輛比例；（3）交叉口中可停放左轉(zhuǎn)車的車車位數(shù)；（4）每小時(shí)信號(hào)周期數(shù)3600/C。把飽和流量分成兩部分：有效率等期間駛離車輛的飽和流量；緊隨著有效綠燈末期駛離車輛的飽和流量?？紤]對(duì)向車流影響后的飽和流量為：＝+ （7－6）式中：—考慮對(duì)向車流影響后的飽和流量（pcu/h）。 式中：T—轉(zhuǎn)彎車換算為直行車輛數(shù)的換算系數(shù)。—在車流中j類車輛經(jīng)折算的小客車數(shù)；—相應(yīng)的j類車輛的比例；—交叉口中可停放左轉(zhuǎn)車的車位數(shù)；—飽和度。要判斷相位方案能否處理設(shè)計(jì)交通量，必須求出交叉口飽和度，欲求出交叉口飽和度，則需在求出各進(jìn)口道的飽和交通流量之后，計(jì)算出各相位的所需顯示率。所需顯示率是指該相位完全能夠處理該相位期間各進(jìn)口道的設(shè)計(jì)交通量所需的最小綠燈時(shí)間比率。即：i相位處理的進(jìn)口道j的設(shè)計(jì)交通量除以飽和交通流量得到的飽和度就是該進(jìn)口道的所需顯示率，其中的最大值即為相位i的所需顯示率（相位的飽和度）。 —相位i的j進(jìn)口道的飽和度；—相位i的j進(jìn)口道的設(shè)計(jì)交通量（輛/小時(shí)）；—相位i的j進(jìn)口道的飽和交通流量（輛/小時(shí)綠燈）；；—i相位的所需顯示率（相位飽和度）；n—i相位同時(shí)處理的進(jìn)口道交通流數(shù)（不同方向的交通流混合起來(lái)處理時(shí)算作一組交通流）。各進(jìn)口道沒(méi)有轉(zhuǎn)彎專用車道時(shí)，進(jìn)口道交通流按各進(jìn)口道來(lái)整理。一般來(lái)說(shuō)右轉(zhuǎn)交通同直行交通同時(shí)放行，因此飽和度計(jì)算中把兩者合并起來(lái)考慮。對(duì)左轉(zhuǎn)交通原則上設(shè)置左轉(zhuǎn)專用車道，即使用一個(gè)相位處理也要分開(kāi)來(lái)討論。同直行車混合在一起行駛的情況下不要同直行交通流一起來(lái)討論。設(shè)定左轉(zhuǎn)專用相位時(shí)，當(dāng)其專用相位前的綠燈信號(hào)中的左轉(zhuǎn)車會(huì)越過(guò)停車線進(jìn)入交叉口的情況下，左轉(zhuǎn)專用相位的所需顯示率的計(jì)算要用預(yù)先從左轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)交通量中去掉實(shí)際1小時(shí)內(nèi)相位變化對(duì)處理的車輛數(shù)K后所得的交通量來(lái)計(jì)算飽和度。即按下式計(jì)算： （7－10）—左轉(zhuǎn)飽和交通流量，且＝（輛/小時(shí)綠燈）；K—相位變化時(shí)的處理量（2—3輛/周期）；—分別為車道寬度以及大型車混入的修正系數(shù)。交叉口的飽和度（）為各相位飽和度（相位的所需顯示率）之和，計(jì)算如下： 該值表示處理交叉口進(jìn)口道設(shè)計(jì)交通量所需的最小有效綠燈時(shí)間的比例。，而需要改善交叉口的幾何構(gòu)造、檢查交通規(guī)則，采用變更交通控制等措施。此外，因?yàn)樾盘?hào)變化時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生不能有效地處理交通流的時(shí)間（損失時(shí)間），而且車輛到達(dá)具有隨機(jī)性，事實(shí)上就很難順利地處理設(shè)計(jì)交通量。這種情況下，各進(jìn)口道就會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)長(zhǎng)的等待車隊(duì)，交通延誤時(shí)間將會(huì)大大增加。信號(hào)控制的損失時(shí)間發(fā)生在相位變化時(shí)，是不能有效使用的時(shí)間。因此該時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)降低交叉口的交通處理能力（交通容量）。通常損失時(shí)間是處理交叉口內(nèi)車輛的清場(chǎng)時(shí)間和綠燈開(kāi)后不能立即形成飽和交通流量而產(chǎn)生的啟動(dòng)延誤時(shí)間之和。綠燈間隔時(shí)間