【導讀】已經(jīng)不能適應現(xiàn)代社會的需要。當前，我國城市特別是大城市的交通問題，如果不能得。到有效解決和根本治理，必將阻礙我國經(jīng)濟的持續(xù)、快速、健康的發(fā)展。優(yōu)化改善及通行能力的提高方法等進行了研究，并提出了相應的措施。在渠化設(shè)計方面，相位及周期長度是信號控制的關(guān)鍵所在。此外，本文對交通管制策略及典型立交設(shè)計方。案也做了具體分析與研究。

　　

【正文】 相交道路的設(shè)計速度均達 60 ㎞／ h或以上時，在交叉入口處使用“?！焙汀白尅钡臉酥具M行交通管制則是十分危險的。另外，相鄰交叉口的間距，交叉口相交道路的交叉角度，交叉口路口的道路條數(shù)等，也是對組織單向交通、禁行等交通管制方法的實施有直接關(guān)系。由此可見，平面交叉口的規(guī)劃設(shè)計與交通管制兩者之間是互相制約，互相依存，且又互相補充。由此，談及平面交叉設(shè)計，就必須了解平面交叉的交通管制方法的使用效果及其對交叉口道路構(gòu)造的要求。 第一節(jié) 平面交叉常用的交通管制方法 一、交通管制的目的 對交通，尤其是平面交叉處的交通進行管理與控制，是為了最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有 道路設(shè)施的交通功能。通過對平面交叉口的交通管理與控制，可達到以下目的： ，使車輛通過交叉口時平順暢通，從而提高其服務水平。 。 ，交通管制還有防止噪音和減少廢氣排放等交通公害的目的。 上述目的，光靠交通管制手段有時是很難達到的，還需配合道路構(gòu)造條件的改善、道路交通規(guī)劃的實施，新交通系統(tǒng)的開發(fā)和利用等，在城市范圍內(nèi)，還需要同城市交通與道路的總體規(guī)劃一并實施。 二、常用的交通管制方法 平面交叉的交通管制是通過強制性指令和疏導的方法，使交通秩序井然， 從而通過蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 通行能力及車輛通過的安全性。 常用的管制方法有：限制車輛行駛方向，設(shè)置“?！焙汀白尅睒酥尽⑶煌?、信號控制等。究竟選用何種交通管制方法，要根據(jù)交叉口的具體情況而定。選擇時應該考慮以下要求： 對平面交叉口來說，信號控制方式的通行能力，比其他任何管制形式的通行能力都大，由此，當交通量較大時，一般應選用信號控制。 從現(xiàn)有交通狀況出發(fā)，選擇安全性最好的方式。信號控制雖可減少交叉口內(nèi)碰撞事故，但往往增加交叉口入口處的追尾事故。由此，當交通量的時，無疑應選擇信號控制，但當交通量小時， 由于選用信號控制會帶來更多追尾可能，則認為是不合適的。 限制交通方向，會使交通秩序改善，但會使行人、行車不便，甚至影響到沿路土地的開發(fā)使用，對此也應慎用。 有些交通管制措施的實施需要有一定的道路條件配合，如增設(shè)轉(zhuǎn)彎車道等。當無此條件時，此種管制方式即無使用的可能。 有些道路由于其性質(zhì)和標準決定不能選用某種管制方式。如高速道路不允許設(shè)信號管制，也不能選用“?！焙汀白尅避嚇酥镜目刂品椒ā? 交通控制中的限制車輛行駛方向的方法，是在交叉口處通過對某些車方向的限 制以簡化交通流，從而減少車流干擾，取得改善交通條件的效果。限制交通方向的做法一般有： 1）將交叉口處的連接道路改為單向行駛道路； 2）在交叉口內(nèi)禁止車輛左轉(zhuǎn)； 3）當交叉口附近有車單位的車輛進出時禁止左轉(zhuǎn)。 在交叉口入口處設(shè)置“停”和“讓”車標志對交通進行控制的方法，只是指令駕駛員在進入交叉口前，必須在此標志前減速緩行或停侯，一確認通過條件，當條件允許時方可通過交叉口，否則需要讓另一方向的車輛優(yōu)先通過。 限制交通方向及“?！焙汀白尅避嚇酥镜姆椒ň鶠橥ㄟ^交通指令，即規(guī)定進行交通管制，無形大量的工程及交通設(shè)施，常作為其他方式的配合手段，或交通量小時使用。蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 當上述方法不能奏效時，則要采用交通渠化或信號控制的方法。 第二節(jié) 交通信號控制 交通信號控制是指通過交通信號機不同顏色燈光的周期顯示，對交叉口處各個方向的交通流分配通行權(quán)，使其有秩序的通過交叉口，從而減少干擾以提高交叉口的通行能力和車輛通過時的安全條件。由于在一定的道路條件下使用交通信號控制后，總可以在一定的程度內(nèi)提高通行能力，因此，當平面交叉出現(xiàn)交通擁擠乃至 交通飽和時，不一定立即采用改建交叉或修建立交的方法，而可以用設(shè)置交通信號的控制方法來解決交通問題。平面交叉是否需要使用交通信號控制，要視交叉口處各向交通量的大小程度而定，不可錯誤地認為，使用交通信號控制的交叉，九一定優(yōu)于不要交通信號控制的交叉。這是因為交通信號控制只時通過信號燈光的不同顏色的顯示來指揮交通，其作用與交通警察在交叉口處用手勢指揮交通沒有區(qū)別，只是燈光更醒目、更規(guī)范、更準確。通過交通信號指揮，可使交通秩序井然，因而可在一定范圍內(nèi)提高通行能力，也可減少某種形式的一些交通事故；而且由于可以用信號顯示 中斷交通流，使次要交通流方向的車輛通過交叉成為可能。但是，交通信號控制手段并不能提高交叉口處的基本通行能力。當交叉口處各方向交通量都叫上時，使用交通信號控制會造成車輛不必要的等待，使車輛通過交叉口的損失時間加大。另外，還會增加追尾及闖紅燈等類事故。因此，只要當交通量達到，某種水平后才有必要對交叉實行交通信號控制，對此必須作定量分析。 根據(jù)交通信號控制的范圍可分為：單獨交叉交通信號控制、線系統(tǒng)交通信號控制和面系統(tǒng)交通信號控制三種。 單獨交叉交通信號控制，其控制范圍為某單一交叉口，簡稱點控?？刂频哪康脑谟谔岣哕?輛通過某一交叉口的條件。 線系統(tǒng)與面系統(tǒng)交通信號控制，其控制范圍為某一系統(tǒng)內(nèi)的一些交叉。控制的目的在于提高車輛通過某一系統(tǒng)內(nèi)各個交叉口的總體通過條件。當系統(tǒng)交通信號控制的交叉口均在同一路徑時，稱為線系統(tǒng)交通信號控制，簡稱為線控。而當其控制的交叉口為某一區(qū)域范圍時，則稱為面系統(tǒng)交通信號控制，簡稱面控。 系統(tǒng)交通控制是在點控基礎(chǔ)上通過相鄰基礎(chǔ)信號顯示時差的妥善安排來求得車輛通過系統(tǒng)的總體效果的。 本章所討論的點控內(nèi)容，目的在于將單獨交叉交通信號控制作為交通組織手段和道路改造手段一起解決平面交叉的交通問題，在不同 交通控制條件下如何對交叉口進行設(shè)計以適應 交通信號控制的需求。 蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 一、單獨交叉交通信號控制的基本形式及控制參數(shù) 單獨交叉交通信號控制的基本形式有：固定信號周期控制及感應信號控制兩種。 （一）固定周期信號控制參數(shù)為： 1． 顯示 用燈光來表示某一交通流或交通流群分配通行權(quán)，稱為顯示。為排除交叉處的交通干擾，應根據(jù)交通情況決定顯示數(shù)量。 我國信號控制的顯示多為兩顯示。在左轉(zhuǎn)車多時，也有采用三顯示或四顯示的。 2． 周期 各顯示循環(huán)一周，稱為一個周期，所需時間稱為周期長。 周期長度應適應交通量的需要，周期過長會使等 待時間加長，從而浪費時間，使通行效率下降。周期過短又會使大量車輛無法通過而滯留在交叉口。 3． 配時 在一個周期內(nèi)各顯示所占的時間長度或比率車窗外配時。 配時不合理會使一些方向車輛滯留，而另一些方向出現(xiàn)空閑綠時。由于進入交叉口的各向交通量隨時間發(fā)生變化，信號參數(shù)的周期和配時也應隨交通狀態(tài)的變化而變化，即應隨時改變參數(shù)。這樣做有時很困難，但由于一個地區(qū)或一個時間段內(nèi)的交通形式變化不大，所以，就有可能對應交通狀態(tài)在全天或在某一時間段內(nèi)使用某一固定的參數(shù)控制，此即為固定周期信號控制，也稱定時控制。當全天都使用一套 參數(shù)時稱為一段定時控制；如在一天內(nèi)根據(jù)不同時段的交通狀態(tài)使用不同的參數(shù)控制時稱為多時段定時控制。 固定周期信號控制比較簡單，而且在準確掌握交通狀態(tài)的條件下，通過合理地確定參數(shù)，可收到很好的控制效果。 （二）感應信號控制 為能根據(jù)車輛到達實際情況分配通行權(quán)，可在交叉口入口路段上設(shè)置車輛感應器，當車輛到達時，由感應器感知并控制信號顯示。這種控制形式，根據(jù)感應器設(shè)置數(shù)量，又可以分為半感應式及全感應式兩種。 1． 半感應式信號控制 當主要道路與采用道路相交時，為保證主要道路優(yōu)先通行，并兼顧次要道路，可在交叉口處的次要道路 入口前設(shè)置車輛感應器（圖 31）。當次要道路無來車時。使主要道路方向一直顯示綠燈。只有當次要道路來車被感知后，才給次要道路顯示綠燈，而暫時中斷主要道路的車流。 蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 31 半感應式信號控制 其控制參數(shù)及控制方法如下： 1）主要道路為“最小綠時”。次要道路來一輛車，稱一次呼叫。為保證主要道路的交通優(yōu)先，當主要道路顯示綠燈后，即使遇有次要道路來車呼叫也只作記憶，并不改變通過條件，只有當這一時間結(jié)束后，才對呼叫給予答復，這一對主要道路必須保證的最短綠燈時間，即為“最小綠時”。 設(shè)置最小綠時可保證主要道路的通過條件。 2）次要道路“初期綠時”。當主要道路最小綠時結(jié)束后，次要道路有呼叫或記憶有呼叫時，綠燈才轉(zhuǎn)換給次要道路。顯示轉(zhuǎn)換后，為保證次要道路車輛有一安全的通過時間，也要保證一定的綠燈時長，此成為“初期綠燈”。 3）“單位延長綠時”。在次要道路初期綠時結(jié)束前如又有呼叫時，可將此方向的綠時延長一單位綠燈時間，即為“單位延長綠時”。 4）次要道路“最大綠時”。當次要道路不斷呼叫時，為不使主要道路的車輛等時過長，對其規(guī)定最大綠燈時間長度。到達此時間后，綠燈無條件變回到主要道路。這一時間 限制即為次要道路顯示的“最大綠時”。 當兩條性質(zhì)基本相同的道路相交時，可在各入口處均設(shè)車輛感應器以感知車輛的到蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 達情況（圖 32）。 圖 32 全感應式信號控制 此時對各方向均設(shè)初期綠時，單位延長綠時及最大綠時等參數(shù)。根據(jù)上述感應顯示方法控制各向信號顯示方式，以達到對車輛通過的有效控制。此種控制方式，當交叉口交通形式變化無常且交通量不十分大時，是十分有效的，它比固定周期形式能更好地適應交通需要。但各向交通都較大時，會出現(xiàn)每方向顯示綠燈后都要延至最大 綠時，而不管另一方向有否呼叫，當此方向到達最大綠時后，又要無可奈何地轉(zhuǎn)向另一方向，其結(jié)果無異于固定周期信號控制，其控制周期長為兩個最大綠時之和，各方向配時即為這一方向的最大綠時。因此，這種控制方式只有在交通量較小且經(jīng)常變化時才有使用的必要。 二、控制參數(shù)設(shè)計原理 由上述可知，感應信號控制是通過對車輛到達的感知來控制信號轉(zhuǎn)換，且當交通量大時與固定周期效果一樣，故在此僅介紹固定周期信號控制的參數(shù)設(shè)計。 控制參數(shù)的設(shè)計，根據(jù)交叉口的交通量與道路條件來調(diào)整、決定信號的顯示數(shù)、周期長度及各顯示配時的過程，其基本設(shè)計方 法為飽和度法，這一方法的基本原理如下： 蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 首先根據(jù)交通條件和存在交通問題決定顯示數(shù)量。然后決定各向交通在有效綠時中每小時能夠通過交叉的最大車輛數(shù)，此即為該處的基本通行能力。再通過對各項實際條件的修正，得到其對應實際道路與交通條件下的實際通行能力，這一能力即為交叉口處的最大飽和交通量，當進入交叉的交通量達到這一數(shù)值時，則交叉口飽和，小于這一數(shù)值時，即尚未飽和。這樣，通過進入交叉的現(xiàn)狀交通量與現(xiàn)狀實際通行能力比較，即可得出交叉口處的飽和程度 —— 飽和度。當飽和度等于或接近 時，說明交叉口處已無再進一步容納交通的 可能。此時，應通過改建交叉（如增加車道、改善線型條件等）或改善交通條件（如限制左轉(zhuǎn)等）來提高通行能力。而當飽和度小時，可根據(jù)飽和度大小決定周期長度。其基本原理為信號周期中有效綠燈所占時間比值，應等于交叉口飽和度，即 （ C∑ L） /C=S 式中： C— 周期長（ s）； ∑ L— 各顯示損失時間總和，可認為是黃燈時間總和（ s）； S— 交叉口處的交通飽和度。 S=交通量 /實際通行能力 由此可得 C=∑ L/（ 1S） (31) 由上式可看出，交叉口處飽和度越大，所需周期長度也越長；反之，則可小些。也即交通量大時，周期要長；反之，則可短些。 在求得周期后，可根據(jù)各顯示的飽和度按比例分配綠燈時間。 三、交通信號控制的設(shè)計方法及步驟 （一）設(shè)計基本程序 交通信號控制的設(shè)計，處硬件外，主要是決定信號控制參數(shù)。其基本設(shè)計程序如圖33。 蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 ≤ S≤ S≥ 當不滿足行人及車輛通過 交叉所需最小綠時要求時 發(fā)現(xiàn)仍存在問題 圖 33 交通信號控制設(shè)計程序框圖 交叉口交通量調(diào)查與分析 決定設(shè)計交通量 計算交叉口飽和度 S 顯示方式設(shè)計 計算各顯示飽和度 判斷交通處理可能性 安排各顯示黃燈時間 計 算 周 期 長 計 算 配 時 檢 驗 配 時 總 體 檢 驗 決定信號控制方案 現(xiàn) 場 實 施 改善交叉口 幾何條件及 交通 條件 蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 （二）設(shè)計方法及步驟 交通量調(diào)查應在交叉口各入口處分別方向、交通類別、車輛種類進行。 1）測定時間。 2）測定時間單位。 3）測定交通量。 交通信號控制中的設(shè)計交通量使用小時交通量。當采用一段定時控制時，設(shè)計小時交通量應選用全天中的高峰小時交通量；而當采用多時段控制時，則應分別選用不同時段的高峰小時交通 量。由于交通控制是以解決現(xiàn)狀交通為目的，所以應以現(xiàn)狀交通量作為設(shè)計交通量。 在一個交叉口處，信號顯示的