【導(dǎo)讀】已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需要。當(dāng)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(jì)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(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的措施。在渠化設(shè)計(jì)方面，相位及周期長度是信號(hào)控制的關(guān)鍵所在。此外，本文對(duì)交通管制策略及典型立交設(shè)計(jì)方。案也做了具體分析與研究。

　　

【正文】 相交道路的設(shè)計(jì)速度均達(dá) 60 ㎞／ h或以上時(shí)，在交叉入口處使用“?！焙汀白尅钡臉?biāo)志進(jìn)行交通管制則是十分危險(xiǎn)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(duì)組織單向交通、禁行等交通管制方法的實(shí)施有直接關(guān)系。由此可見，平面交叉口的規(guī)劃設(shè)計(jì)與交通管制兩者之間是互相制約，互相依存，且又互相補(bǔ)充。由此，談及平面交叉設(shè)計(jì)，就必須了解平面交叉的交通管制方法的使用效果及其對(duì)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(duì)交通，尤其是平面交叉處的交通進(jìn)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(duì)平面交叉口的交通管理與控制，可達(dá)到以下目的： ，使車輛通過交叉口時(shí)平順暢通，從而提高其服務(wù)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(shí)是很難達(dá)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(shí)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(shí)施。 二、常用的交通管制方法 平面交叉的交通管制是通過強(qiáng)制性指令和疏導(dǎo)的方法，使交通秩序井然， 從而通過蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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?biāo)志、渠化交通、信號(hào)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(shí)應(yīng)該考慮以下要求： 對(duì)平面交叉口來說，信號(hào)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(dāng)交通量較大時(shí)，一般應(yīng)選用信號(hào)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(hào)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(dāng)交通量的時(shí)，無疑應(yīng)選擇信號(hào)控制，但當(dāng)交通量小時(shí)， 由于選用信號(hào)控制會(huì)帶來更多追尾可能，則認(rèn)為是不合適的。 限制交通方向，會(huì)使交通秩序改善，但會(huì)使行人、行車不便，甚至影響到沿路土地的開發(fā)使用，對(duì)此也應(yīng)慎用。 有些交通管制措施的實(shí)施需要有一定的道路條件配合，如增設(shè)轉(zhuǎn)彎車道等。當(dāng)無此條件時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)決定不能選用某種管制方式。如高速道路不允許設(shè)信號(hào)管制，也不能選用“?！焙汀白尅避嚇?biāo)志的控制方法。 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(duì)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(dāng)交叉口附近有車單位的車輛進(jìn)出時(shí)禁止左轉(zhuǎn)。 在交叉口入口處設(shè)置“停”和“讓”車標(biāo)志對(duì)交通進(jìn)行控制的方法，只是指令駕駛員在進(jìn)入交叉口前，必須在此標(biāo)志前減速緩行或停侯，一確認(rèn)通過條件，當(dāng)條件允許時(shí)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?biāo)志的方法均為通過交通指令，即規(guī)定進(jìn)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(shí)使用。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 當(dāng)上述方法不能奏效時(shí)，則要采用交通渠化或信號(hào)控制的方法。 第二節(jié) 交通信號(hào)控制 交通信號(hào)控制是指通過交通信號(hào)機(jī)不同顏色燈光的周期顯示，對(duì)交叉口處各個(gè)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(shí)的安全條件。由于在一定的道路條件下使用交通信號(hào)控制后，總可以在一定的程度內(nèi)提高通行能力，因此，當(dāng)平面交叉出現(xiàn)交通擁擠乃至 交通飽和時(shí)，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(hào)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(hào)控制，要視交叉口處各向交通量的大小程度而定，不可錯(cuò)誤地認(rèn)為，使用交通信號(hào)控制的交叉，九一定優(yōu)于不要交通信號(hào)控制的交叉。這是因?yàn)榻煌ㄐ盘?hào)控制只時(shí)通過信號(hào)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(zhǔn)確。通過交通信號(hào)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(hào)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(hào)控制手段并不能提高交叉口處的基本通行能力。當(dāng)交叉口處各方向交通量都叫上時(shí)，使用交通信號(hào)控制會(huì)造成車輛不必要的等待，使車輛通過交叉口的損失時(shí)間加大。另外，還會(huì)增加追尾及闖紅燈等類事故。因此，只要當(dāng)交通量達(dá)到，某種水平后才有必要對(duì)交叉實(shí)行交通信號(hào)控制，對(duì)此必須作定量分析。 根據(jù)交通信號(hào)控制的范圍可分為：單獨(dú)交叉交通信號(hào)控制、線系統(tǒng)交通信號(hào)控制和面系統(tǒng)交通信號(hào)控制三種。 單獨(dú)交叉交通信號(hào)控制，其控制范圍為某單一交叉口，簡稱點(diǎn)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(hào)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(gè)交叉口的總體通過條件。當(dāng)系統(tǒng)交通信號(hào)控制的交叉口均在同一路徑時(shí)，稱為線系統(tǒng)交通信號(hào)控制，簡稱為線控。而當(dāng)其控制的交叉口為某一區(qū)域范圍時(shí)，則稱為面系統(tǒng)交通信號(hào)控制，簡稱面控。 系統(tǒng)交通控制是在點(diǎn)控基礎(chǔ)上通過相鄰基礎(chǔ)信號(hào)顯示時(shí)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(diǎn)控內(nèi)容，目的在于將單獨(dú)交叉交通信號(hào)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(duì)交叉口進(jìn)行設(shè)計(jì)以適應(yīng) 交通信號(hào)控制的需求。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 一、單獨(dú)交叉交通信號(hào)控制的基本形式及控制參數(shù) 單獨(dú)交叉交通信號(hào)控制的基本形式有：固定信號(hào)周期控制及感應(yīng)信號(hào)控制兩種。 （一）固定周期信號(hào)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(yīng)根據(jù)交通情況決定顯示數(shù)量。 我國信號(hào)控制的顯示多為兩顯示。在左轉(zhuǎn)車多時(shí)，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(gè)周期，所需時(shí)間稱為周期長。 周期長度應(yīng)適應(yīng)交通量的需要，周期過長會(huì)使等 待時(shí)間加長，從而浪費(fèi)時(shí)間，使通行效率下降。周期過短又會(huì)使大量車輛無法通過而滯留在交叉口。 3． 配時(shí) 在一個(gè)周期內(nèi)各顯示所占的時(shí)間長度或比率車窗外配時(shí)。 配時(shí)不合理會(huì)使一些方向車輛滯留，而另一些方向出現(xiàn)空閑綠時(shí)。由于進(jìn)入交叉口的各向交通量隨時(shí)間發(fā)生變化，信號(hào)參數(shù)的周期和配時(shí)也應(yīng)隨交通狀態(tài)的變化而變化，即應(yīng)隨時(shí)改變參數(shù)。這樣做有時(shí)很困難，但由于一個(gè)地區(qū)或一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的交通形式變化不大，所以，就有可能對(duì)應(yīng)交通狀態(tài)在全天或在某一時(shí)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(hào)控制，也稱定時(shí)控制。當(dāng)全天都使用一套 參數(shù)時(shí)稱為一段定時(shí)控制；如在一天內(nèi)根據(jù)不同時(shí)段的交通狀態(tài)使用不同的參數(shù)控制時(shí)稱為多時(shí)段定時(shí)控制。 固定周期信號(hào)控制比較簡單，而且在準(zhǔn)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(yīng)信號(hào)控制 為能根據(jù)車輛到達(dá)實(shí)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(yīng)器，當(dāng)車輛到達(dá)時(shí)，由感應(yīng)器感知并控制信號(hào)顯示。這種控制形式，根據(jù)感應(yīng)器設(shè)置數(shù)量，又可以分為半感應(yīng)式及全感應(yīng)式兩種。 1． 半感應(yīng)式信號(hào)控制 當(dāng)主要道路與采用道路相交時(shí)，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(yīng)器（圖 31）。當(dāng)次要道路無來車時(shí)。使主要道路方向一直顯示綠燈。只有當(dāng)次要道路來車被感知后，才給次要道路顯示綠燈，而暫時(shí)中斷主要道路的車流。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 31 半感應(yīng)式信號(hào)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(shí)”。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(dāng)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(dāng)這一時(shí)間結(jié)束后，才對(duì)呼叫給予答復(fù)，這一對(duì)主要道路必須保證的最短綠燈時(shí)間，即為“最小綠時(shí)”。 設(shè)置最小綠時(shí)可保證主要道路的通過條件。 2）次要道路“初期綠時(shí)”。當(dāng)主要道路最小綠時(shí)結(jié)束后，次要道路有呼叫或記憶有呼叫時(shí)，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(shí)間，也要保證一定的綠燈時(shí)長，此成為“初期綠燈”。 3）“單位延長綠時(shí)”。在次要道路初期綠時(shí)結(jié)束前如又有呼叫時(shí)，可將此方向的綠時(shí)延長一單位綠燈時(shí)間，即為“單位延長綠時(shí)”。 4）次要道路“最大綠時(shí)”。當(dāng)次要道路不斷呼叫時(shí)，為不使主要道路的車輛等時(shí)過長，對(duì)其規(guī)定最大綠燈時(shí)間長度。到達(dá)此時(shí)間后，綠燈無條件變回到主要道路。這一時(shí)間 限制即為次要道路顯示的“最大綠時(shí)”。 當(dāng)兩條性質(zhì)基本相同的道路相交時(shí)，可在各入口處均設(shè)車輛感應(yīng)器以感知車輛的到蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 達(dá)情況（圖 32）。 圖 32 全感應(yīng)式信號(hào)控制 此時(shí)對(duì)各方向均設(shè)初期綠時(shí)，單位延長綠時(shí)及最大綠時(shí)等參數(shù)。根據(jù)上述感應(yīng)顯示方法控制各向信號(hào)顯示方式，以達(dá)到對(duì)車輛通過的有效控制。此種控制方式，當(dāng)交叉口交通形式變化無常且交通量不十分大時(shí)，是十分有效的，它比固定周期形式能更好地適應(yīng)交通需要。但各向交通都較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)每方向顯示綠燈后都要延至最大 綠時(shí)，而不管另一方向有否呼叫，當(dāng)此方向到達(dá)最大綠時(shí)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(hào)控制，其控制周期長為兩個(gè)最大綠時(shí)之和，各方向配時(shí)即為這一方向的最大綠時(shí)。因此，這種控制方式只有在交通量較小且經(jīng)常變化時(shí)才有使用的必要。 二、控制參數(shù)設(shè)計(jì)原理 由上述可知，感應(yīng)信號(hào)控制是通過對(duì)車輛到達(dá)的感知來控制信號(hào)轉(zhuǎn)換，且當(dāng)交通量大時(shí)與固定周期效果一樣，故在此僅介紹固定周期信號(hào)控制的參數(shù)設(shè)計(jì)。 控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，根據(jù)交叉口的交通量與道路條件來調(diào)整、決定信號(hào)的顯示數(shù)、周期長度及各顯示配時(shí)的過程，其基本設(shè)計(jì)方 法為飽和度法，這一方法的基本原理如下： 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shí)中每小時(shí)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(duì)各項(xiàng)實(shí)際條件的修正，得到其對(duì)應(yīng)實(shí)際道路與交通條件下的實(shí)際通行能力，這一能力即為交叉口處的最大飽和交通量，當(dāng)進(jìn)入交叉的交通量達(dá)到這一數(shù)值時(shí)，則交叉口飽和，小于這一數(shù)值時(shí)，即尚未飽和。這樣，通過進(jìn)入交叉的現(xiàn)狀交通量與現(xiàn)狀實(shí)際通行能力比較，即可得出交叉口處的飽和程度 —— 飽和度。當(dāng)飽和度等于或接近 時(shí)，說明交叉口處已無再進(jìn)一步容納交通的 可能。此時(shí)，應(yīng)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(dāng)飽和度小時(shí)，可根據(jù)飽和度大小決定周期長度。其基本原理為信號(hào)周期中有效綠燈所占時(shí)間比值，應(yīng)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(shí)間總和，可認(rèn)為是黃燈時(shí)間總和（ s）； S— 交叉口處的交通飽和度。 S=交通量 /實(shí)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(shí)，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(shí)間。 三、交通信號(hào)控制的設(shè)計(jì)方法及步驟 （一）設(shè)計(jì)基本程序 交通信號(hào)控制的設(shè)計(jì)，處硬件外，主要是決定信號(hào)控制參數(shù)。其基本設(shè)計(jì)程序如圖33。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 ≤ S≤ S≥ 當(dāng)不滿足行人及車輛通過 交叉所需最小綠時(shí)要求時(shí) 發(fā)現(xiàn)仍存在問題 圖 33 交通信號(hào)控制設(shè)計(jì)程序框圖 交叉口交通量調(diào)查與分析 決定設(shè)計(jì)交通量 計(jì)算交叉口飽和度 S 顯示方式設(shè)計(jì) 計(jì)算各顯示飽和度 判斷交通處理可能性 安排各顯示黃燈時(shí)間 計(jì) 算 周 期 長 計(jì) 算 配 時(shí) 檢 驗(yàn) 配 時(shí) 總 體 檢 驗(yàn) 決定信號(hào)控制方案 現(xiàn) 場 實(shí) 施 改善交叉口 幾何條件及 交通 條件 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 （二）設(shè)計(jì)方法及步驟 交通量調(diào)查應(yīng)在交叉口各入口處分別方向、交通類別、車輛種類進(jìn)行。 1）測定時(shí)間。 2）測定時(shí)間單位。 3）測定交通量。 交通信號(hào)控制中的設(shè)計(jì)交通量使用小時(shí)交通量。當(dāng)采用一段定時(shí)控制時(shí)，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量應(yīng)選用全天中的高峰小時(shí)交通量；而當(dāng)采用多時(shí)段控制時(shí)，則應(yīng)分別選用不同時(shí)段的高峰小時(shí)交通 量。由于交通控制是以解決現(xiàn)狀交通為目的，所以應(yīng)以現(xiàn)狀交通量作為設(shè)計(jì)交通量。 在一個(gè)交叉口處，信號(hào)顯示的