饱和度的计算ppt课件.ppt

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1、1课程内容课程内容 第第1章章 绪论绪论第第2章章 交叉口优先规则控制交叉口优先规则控制第第3章章 交通信号控制基础交通信号控制基础第第4章章 单点信号控制单点信号控制第第5章章 干线及区域信号控制干线及区域信号控制第第6章章 交通控制的评价指标交通控制的评价指标第第7章章 交通控制系统组成及原理交通控制系统组成及原理第第8章章 典型交通信号控制系统简介典型交通信号控制系统简介第第9章章 高速公路交通控制高速公路交通控制第第10章章 交通控制系统的建立交通控制系统的建立2第第6章章 交通控制的评价指标交通控制的评价指标第第1 1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标第第2 2节节

2、通行能力通行能力第第3 3节节 饱和度饱和度第第4 4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车第第5 5节节 交叉口服务水平交叉口服务水平3第第1 1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标第第2 2节节 通行能力通行能力第第3 3节节 饱和度饱和度第第4 4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车第第5 5节节 交叉口服务水平交叉口服务水平第第6章章 交通控制的评价指标交通控制的评价指标41 1、评价的目的是什么、评价的目的是什么? ?2 2、评价的方法、评价的方法? ?3 3、主要评价指标有哪些、主要评价指标有哪些? ?第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标51 1、评价的

3、目的是什么？、评价的目的是什么？交通控制的评价目的：交通控制的评价目的：是要客观地反映交通控制的实际效果。是要客观地反映交通控制的实际效果。第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标62 2、评价的方法？、评价的方法？交通控制的评价方法主要有：交通控制的评价方法主要有： （1）调查法）调查法通过对比交通控制实施前后的调查结果通过对比交通控制实施前后的调查结果来判断交通控制的效果。来判断交通控制的效果。（2）仿真法）仿真法采用计算机仿真技术分析交通控制的效采用计算机仿真技术分析交通控制的效果。果。第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标73 3、 主要的评价指标？主

4、要的评价指标？主要评价指标为：主要评价指标为：n 通行能力通行能力n 饱和度饱和度n 行程时间行程时间n 延误与服务水平延误与服务水平n 停车次数及停车率停车次数及停车率n 燃油消耗、废气排放、交通噪音等燃油消耗、废气排放、交通噪音等道路交通控制的评价指道路交通控制的评价指标，既是衡量和评估标，既是衡量和评估控制系统的控制效益控制系统的控制效益的一些参数或物理量，的一些参数或物理量，也是制定控制策略、也是制定控制策略、优化控制参数的目标优化控制参数的目标函数。函数。第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标8评价指标的选择：评价指标的选择：注意：注意：在道路条件一定的情况下，指标

5、之间在道路条件一定的情况下，指标之间也会存在矛盾。如：交叉口的通行能力受也会存在矛盾。如：交叉口的通行能力受信号周期时间的影响，在正常的周期时间信号周期时间的影响，在正常的周期时间选择范围内，周期时间越长，通行能力越选择范围内，周期时间越长，通行能力越大，但车辆的延误、停车、油耗等也会随大，但车辆的延误、停车、油耗等也会随之增加。所以在这种情况下，在提高通行之增加。所以在这种情况下，在提高通行能力的同时，必然会影响甚至降低一些其能力的同时，必然会影响甚至降低一些其它方面的效果。它方面的效果。第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标9评价指标的选择：评价指标的选择： 在实际评价时

6、，要根据控制的侧重点，在实际评价时，要根据控制的侧重点，选择其中的一项或几项指标作为实际的评价选择其中的一项或几项指标作为实际的评价 指标，并以选定的指标为依据确定信号配时，指标，并以选定的指标为依据确定信号配时，以使控制达到最佳。以使控制达到最佳。如使延误、停车次数、油耗达到最小，如使延误、停车次数、油耗达到最小，而通行能力相对较大等。而通行能力相对较大等。第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标10END第第1节节 评价方法和主要评价指标评价方法和主要评价指标1 1、评价的目的是什么、评价的目的是什么? ?2 2、评价的方法、评价的方法? ?3 3、主要评价指标有哪些、主要

7、评价指标有哪些? ?11第第6章章 交通控制的评价指标交通控制的评价指标第第1 1节评价方法和主要评价指标节评价方法和主要评价指标第第2 2节节 通行能力通行能力第第3 3节节 饱和度饱和度第第4 4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车第第5 5节节 交叉口服务水平交叉口服务水平122.1 概念概念 2.2 通行能力的计算通行能力的计算2.3 通行能力的分析通行能力的分析第第2节节 通行能力通行能力132.1 通行能力的概念通行能力的概念 道路通行能力是指在一定的道路、交通道路通行能力是指在一定的道路、交通和环境条件下，道路上某一断面在单位和环境条件下，道路上某一断面在单位时间内通过的时间内通过

8、的最大最大车辆数。车辆数。其单位通常为辆其单位通常为辆/时，或时，或 Veh/h。第第2节节 通行能力通行能力14道路通行能力既是道路的一种道路通行能力既是道路的一种性能性能，是，是度量道路疏导车辆能力的度量道路疏导车辆能力的物理量物理量，也，也是道路的一项是道路的一项指标指标，是道路规划设计，是道路规划设计必须的必须的基础数据基础数据，同时也是交通管理，同时也是交通管理具体具体参数参数之一。之一。2.1 通行能力的概念通行能力的概念 15根据交通流理论可知：根据交通流理论可知：n 当道路上的交通量小于通行能力时，驾驶人当道路上的交通量小于通行能力时，驾驶人驾驶车辆的自由度相对较大，有变换车速

9、、驾驶车辆的自由度相对较大，有变换车速、改变车道和超车的灵活性和可能性；改变车道和超车的灵活性和可能性；n 当交通量等于或接近通行能力时，车辆行驶当交通量等于或接近通行能力时，车辆行驶的自由度就逐渐降低，车速趋于相同，一旦的自由度就逐渐降低，车速趋于相同，一旦遇到干扰就会出现减速、拥挤，甚至阻滞；遇到干扰就会出现减速、拥挤，甚至阻滞；n 当交通量超过通行能力时，车辆就会发生拥当交通量超过通行能力时，车辆就会发生拥挤甚至完全堵塞。挤甚至完全堵塞。16 道路通行能力分为道路通行能力分为路段通行能力路段通行能力和和交叉口交叉口 通行能力。通行能力。n 本课程主要研究本课程主要研究交叉口通行能力。交叉

10、口通行能力。2.1 通行能力的概念通行能力的概念 END 172.1 通行能力的概念通行能力的概念 2.2 通行能力的计算通行能力的计算2.3 通行能力的分析通行能力的分析第第2节节 通行能力通行能力182.2.1 优先规则控制交叉口通行能力计算优先规则控制交叉口通行能力计算2.2.2 信号控制交叉口通行能力计算信号控制交叉口通行能力计算2.2 通行能力的计算通行能力的计算192.2.1 优先规则控制交叉口通行能力计算优先规则控制交叉口通行能力计算2.2 通行能力的计算通行能力的计算这部分同学们（自学这部分同学们（自学) )202.2.2 信号控制交叉口通行能力计算信号控制交叉口通行能力计算2

11、.2 通行能力的计算通行能力的计算信号控制交叉口的通行能力包括：信号控制交叉口的通行能力包括： 相位通行能力相位通行能力 交叉口通行能力交叉口通行能力21 相位通行能力（相位通行能力（P Pi i）n 概念：概念： 相位通行能力是指一个相位关键车道相位通行能力是指一个相位关键车道 在单位时间通过的车辆总数，或关键车道在单位时间通过的车辆总数，或关键车道 在整个信号周期所能提供的最大平均在整个信号周期所能提供的最大平均 流率流率（辆（辆/时或辆时或辆/秒）。秒）。思考：思考：相位通行能力与什么有关？相位通行能力与什么有关？22在道路条件一定的情况下，相位通行能在道路条件一定的情况下，相位通行能力

12、主要取决于相位的信号配时值与关力主要取决于相位的信号配时值与关键车道的饱和流率。键车道的饱和流率。即：即：相位通行能力就是指相位关键车道相位通行能力就是指相位关键车道运行在临界饱和状况时的运行在临界饱和状况时的 疏导能力。疏导能力。 相位通行能力（相位通行能力（P Pi i）23计算公式：计算公式： Pi = Si * ui 式中：式中： Pi相位相位i通行能力，辆通行能力，辆/时、辆时、辆/秒；秒； Si相位相位i关键车道饱和流率，辆关键车道饱和流率，辆/时、时、 辆辆/秒；秒； ui相位相位i绿信比。绿信比。 相位通行能力（相位通行能力（P Pi i）24用受阻图表示：用受阻图表示：n 当

13、车流到达率小于通行能力时，相位当车流到达率小于通行能力时，相位i i处处 于欠饱和状况；于欠饱和状况；n 当车流到达率等于通行能力时，相位当车流到达率等于通行能力时，相位i i处处 于临界饱和状况；于临界饱和状况；n 当车流到达率大于通行能力时，相位当车流到达率大于通行能力时，相位i i处处 于过饱和状况，此时虽按通行能力放行，于过饱和状况，此时虽按通行能力放行， 而路口依然有滞留车队存在。而路口依然有滞留车队存在。 相位通行能力（相位通行能力（P Pi i）26计算公式：计算公式： Pi = Si * ui 相位通行能力（相位通行能力（P Pi i）ENDEND272.2.2 信号控制交叉口

14、通行能力计算信号控制交叉口通行能力计算 相位通行能力相位通行能力 交叉口通行能力交叉口通行能力28 交叉口通行能力（交叉口通行能力（P P）n 概念：概念： 交叉口通行能力是交叉口关键车道的交叉口通行能力是交叉口关键车道的 通行能力。交叉口关键车道是相位关键车通行能力。交叉口关键车道是相位关键车 道的组合。道的组合。 对于信号控制的交叉口而言，对于信号控制的交叉口而言，交叉口交叉口 通行能力通常用相位关键车道通行能力，通行能力通常用相位关键车道通行能力， 即相位通行能力的即相位通行能力的和和表示。表示。29计算公式：计算公式：niiPP1 式中：式中： P P 交叉口通行能力，辆交叉口通行能力

15、，辆/ /时、辆时、辆/ /秒；秒； P Pi i 相位相位 i i通行能力，辆通行能力，辆/ /时、辆时、辆/ /秒；秒； n n 相位数。相位数。 交叉口通行能力（交叉口通行能力（P P）ENDEND302.2.2 信号控制交叉口通行能力计算信号控制交叉口通行能力计算 相位通行能力相位通行能力 交叉口通行能力交叉口通行能力312.2.2 信号控制交叉口通行能力计算信号控制交叉口通行能力计算n 信号控制交叉口的通行能力包括：信号控制交叉口的通行能力包括： 相位通行能力相位通行能力 交叉口通行能力交叉口通行能力n 影响通行能力大小的主要因素：影响通行能力大小的主要因素： 进口道饱和流量进口道饱

16、和流量 信号配时参数等信号配时参数等END322.2 通行能力的计算通行能力的计算(1) 优先规则控制交叉口通行能力计算（自看）优先规则控制交叉口通行能力计算（自看）(2) 信号控制交叉口通行能力计算信号控制交叉口通行能力计算END332.1 通行能力的概念通行能力的概念 2.2 通行能力的计算通行能力的计算2.3 通行能力的分析通行能力的分析第第2节节 通行能力通行能力342.3 通行能力的分析通行能力的分析（1 1）优先规则控制交叉口通行能力分析（自学）优先规则控制交叉口通行能力分析（自学）（2 2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析352.3 通行能力的分析通行能力的

17、分析（1 1）优先规则控制交叉口通行能力分析（自学）优先规则控制交叉口通行能力分析（自学）（2 2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析36（2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析 在道路条件一定的情况下，信号控制交在道路条件一定的情况下，信号控制交叉口通行能力主要受叉口通行能力主要受信号配时信号配时的影响。的影响。 合理的配时既可以保持较高的通行能力，合理的配时既可以保持较高的通行能力，保持交通的畅通，又可以降低车辆的延误，保持交通的畅通，又可以降低车辆的延误，提高交叉口的运行效率。提高交叉口的运行效率。37（2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉

18、口通行能力分析分析分析信号配时对通行能力的影响：信号配时对通行能力的影响： 绿信比对通行能力的影响绿信比对通行能力的影响 信号周期对通行能力的影响信号周期对通行能力的影响 相位数对通行能力的影响相位数对通行能力的影响 关系曲线关系曲线38 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）首先回顾有关概念：首先回顾有关概念：绿信比绿信比? ?有效绿灯时间？有效绿灯时间？周期损失时间？周期损失时间？39 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）绿信比？绿信比？ G Geiei=G=Gi i+A-+A-l, , 式中：式中： l 起动停车损失时间，起动停车

19、损失时间， 40 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）周期有效绿灯时间：周期有效绿灯时间： niniieienlnAGnlnAGGG1141 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U） 周期（有效）绿信比：周期（有效）绿信比：等于周期有效绿灯时间与信号周期之比，用符等于周期有效绿灯时间与信号周期之比，用符号号U U表示，无单位，即：表示，无单位，即： U=Ge/C 周期（有效）绿信比等于各信号相位（有效周期（有效）绿信比等于各信号相位（有效 绿信比之和绿信比之和。 U=u1+u2=Ge1 / C+Ge2 / C=Ge / C 42 绿信比对

20、通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U） 周期损失时间：周期损失时间：L=n(l+r) ，当全红时间为零时：，当全红时间为零时： L = n lC=Ge+L Ge=CL 43 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）nniniiniiuSuSuSuSPP221111 交叉口通行能力与绿信比的关系式：交叉口通行能力与绿信比的关系式：44设进口道饱和流率设进口道饱和流率S Si i均相同，即均相同，即 S S1 1=S=S2 2=S=S2 2=S=Sn n=S=S，则公式改写为：则公式改写为：SUuSuSPPniiiniinii111 绿信比对通行能力的

21、影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）公式表明：公式表明：交叉口交叉口通行能力与周期绿信比成通行能力与周期绿信比成正比，正比，增大周期绿信比可以提高交叉口通增大周期绿信比可以提高交叉口通行能力，减小周期绿信比可以降低交叉口行能力，减小周期绿信比可以降低交叉口通行能力。通行能力。45 由于由于 0 0U U1 1，即绿信比的进一步提高即绿信比的进一步提高会受到限制，因此，通过增加绿信比来提高会受到限制，因此，通过增加绿信比来提高通行能力是有限度的。通行能力是有限度的。SUuSuSPPniiiniinii111 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）46当当n

22、 n、S S、C C一定时：一定时： L（n(l+r)） Ge=C-L U=Ge/C P=SU 即：为了提高通行能力，应适当减少起动即：为了提高通行能力，应适当减少起动停车损失时间和全红时间。停车损失时间和全红时间。SUuSuSPPniiiniinii111 绿信比对通行能力的影响（绿信比对通行能力的影响（P P与与U U）ENDEND47（2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析 绿信比对通行能力的影响绿信比对通行能力的影响 信号周期对通行能力的影响信号周期对通行能力的影响 相位数对通行能力的影响相位数对通行能力的影响 关系曲线关系曲线48 信号周期对通行能力的影响（信号周

23、期对通行能力的影响（P P与与C C）)1 ()(CLSCLCSUSP 由周期绿信比与信号周期的关系式可得交叉口通由周期绿信比与信号周期的关系式可得交叉口通行能力与信号周期的关系式：行能力与信号周期的关系式： 公式表明：公式表明： 在周期损失时间在周期损失时间 L L一定的情况下，一定的情况下，减小信号周期，降低了交叉口的通行能力；减小信号周期，降低了交叉口的通行能力；反之，增大信号周期，提高通行能力。反之，增大信号周期，提高通行能力。49当当S S、L L一定时：一定时： C L/C U=1-L/C C L/C U=1-L/C P=SU P=SU 即：为了提高通行能力，可以即：为了提高通行能

24、力，可以适当加长适当加长信号信号 周期。周期。 信号周期对通行能力的影响（信号周期对通行能力的影响（P P与与C C）)1 ()(CLSCLCSUSP50例题：例题：已知：已知：S=1440S=1440辆辆/ /小时，小时，n=2n=2，L=10L=10秒秒计算周期分别计算周期分别8080秒、秒、100100秒、秒、120120秒、秒、140140时时时时的通行能力？的通行能力？)1 ()(CLSCLCSUSP计算得到：计算得到：n C1= 80 C1= 80秒时：秒时：P=1260P=1260辆辆/ /小时小时 n C2=100C2=100秒时：秒时：P=1296P=1296辆辆/ /小时小

25、时n C3=120 C3=120秒时：秒时：P=1320P=1320辆辆/ /小时小时n C4=140 C4=140秒时：秒时：P=1337P=1337辆辆/ /小时小时注意值的增幅。注意值的增幅。51注意：注意：由于信号周期增大到一定数值后，继由于信号周期增大到一定数值后，继续增大信号周期，通行能力的提高将变得续增大信号周期，通行能力的提高将变得不明显。因此，通常信号周期的最大取值不明显。因此，通常信号周期的最大取值为为 120 120秒左右（指两相位）。秒左右（指两相位）。 信号周期对通行能力的影响（信号周期对通行能力的影响（P P与与C C）52 例例 C=80C=80秒，秒，S=144

26、0S=1440辆辆/ /时，时，L=10L=10秒、秒、1414秒秒计算在不同周期损失时间下的通行能力？计算在不同周期损失时间下的通行能力？)1 ()(CLSCLCSUSPL=10L=10秒：秒：P=1260P=1260辆辆/ /时时L=14L=14秒：秒：P=1188P=1188辆辆/ /时时计算结果表明，计算结果表明，在交叉口信号控制中，应尽可在交叉口信号控制中，应尽可能减少交叉口周期损失时间，即采取措施减少能减少交叉口周期损失时间，即采取措施减少相位起动停车损失时间和全红时间以减少对交相位起动停车损失时间和全红时间以减少对交叉口通行能力的影响。叉口通行能力的影响。53（2）信号控制交叉口

27、通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析 绿信比对通行能力的影响绿信比对通行能力的影响 信号周期对通行能力的影响信号周期对通行能力的影响 相位数对通行能力的影响相位数对通行能力的影响 关系曲线关系曲线54 相位数对通行能力的影响（相位数对通行能力的影响（P P与与n n）交叉口通行能力与相位数的关系式：交叉口通行能力与相位数的关系式：)(1 )1 ()(ClrnSCLSCLCSUSP 公式表明：公式表明：在信号周期一定时，相位数在信号周期一定时，相位数n n增增加，周期损失时间加，周期损失时间L L也随之增加，相应的周也随之增加，相应的周期绿信比期绿信比U U减少，从而使交叉口的通行能力减少，

28、从而使交叉口的通行能力降低。降低。55当当S S、C C，l、r 一定时：一定时： n L=n(n L=n(l+r) G Ge e=C-L =C-L U=G U=Ge e/C P=SU/C P=SU 即：增加相位数即：增加相位数, ,将对交叉口的通行能力产将对交叉口的通行能力产 生影响。生影响。 相位数对通行能力的影响（相位数对通行能力的影响（P P与与n n）)(1 )1 ()(ClrnSCLSCLCSUSP56多相位控制只有在认真论证、确认多相位控制只有在认真论证、确认合理和具备条件时，才决定使用。合理和具备条件时，才决定使用。 相位数对通行能力的影响（相位数对通行能力的影响（P P与与n

29、 n）多相位控制的优点？多相位控制的优点？增加相位数，若要保正通行能力不减增加相位数，若要保正通行能力不减小，怎么办？小，怎么办？57n 增加相位数的显著优点：减少路口交通冲突。增加相位数的显著优点：减少路口交通冲突。 为了保证通行能力不降低，需要在增大相位数为了保证通行能力不降低，需要在增大相位数的同时，适当增大信号周期。的同时，适当增大信号周期。n 信号周期增大的同时，会导致车辆延误增加信号周期增大的同时，会导致车辆延误增加 相位数对通行能力的影响（相位数对通行能力的影响（P P与与n n）58 相位数对通行能力的影响（相位数对通行能力的影响（P P与与n n）n采用多相位控制，对交叉口进

30、口道渠化和控制采用多相位控制，对交叉口进口道渠化和控制设施有较高的要求。设施有较高的要求。)/(60511440)(1 小时辆nClrnSP 例例 ：结论：结论：在周期一定时，相位数在周期一定时，相位数 n增加，周期损失时增加，周期损失时间成比例增加，周期有效绿灯时间相应降低，导间成比例增加，周期有效绿灯时间相应降低，导致交叉口通行能力因相位数的增加而减少。致交叉口通行能力因相位数的增加而减少。n n 由由2增大到增大到3时：时：P由由1200辆辆/时降低到时降低到1080辆辆/时，减少了时，减少了120辆辆/时，即时，即10。计算不同相位时的通行能力。计算不同相位时的通行能力。60 相位数对

31、通行能力的影响（相位数对通行能力的影响（P P与与n n）ENDEND61（2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析 绿信比对通行能力的影响绿信比对通行能力的影响 信号周期对通行能力的影响信号周期对通行能力的影响 相位数对通行能力的影响相位数对通行能力的影响 关系曲线关系曲线62 关系曲线（关系曲线（P P与与 n n ，C C）n 什么是关系曲线：什么是关系曲线： 关系曲线是根据交叉口通行能力与相关系曲线是根据交叉口通行能力与相 位数、信号周期的关系式，绘制不同相位位数、信号周期的关系式，绘制不同相位 数下，交叉口通行能力与信号周期的关系数下，交叉口通行能力与信号周期的关系

32、 曲线。曲线。63设：相位数分别为设：相位数分别为n=2、4，各相位车辆起动各相位车辆起动 停车损失时间停车损失时间 =4秒，全红时间秒，全红时间r=1秒，秒，试绘制交叉口通行能力与信号周期的关系曲线。试绘制交叉口通行能力与信号周期的关系曲线。 关系曲线（关系曲线（P P与与 n n ，C C）CnSClrnSP51)(1 12101SUCSPn24201SUCSPn64周期取不同值时，周期取不同值时，U U1 1和和U U2 2计算结果如下表：计算结果如下表： C C 40 40 60 60 80 80100100120120140140n=2n=2 U U1 10.750.750.830.

33、830.870.870.900.900.920.920.930.93n=4n=4 U U2 20.500.500.670.670.750.750.80.80 00.830.830.860.8612101SUCSPn24201SUCSPn66分析图中曲线，分析图中曲线，得到结论三条：得到结论三条：(a) (a) 同一信号周期下，相位数同一信号周期下，相位数 n n从从2 2增加到增加到4 4 时，交叉口通行能力会下降；时，交叉口通行能力会下降；C C一定，一定，nn，通行能力下通行能力下降；降；67(b) (b) 要保持通行能力一定要保持通行能力一定( (同等通行能力同等通行能力) )， 相位数

34、增相位数增加后，信号周期必须增大，且信号周期的增大幅度与加后，信号周期必须增大，且信号周期的增大幅度与相位数的增大幅度相同。相位数的增大幅度相同。nn后，为了获后，为了获得同等的得同等的P P值值（与两相位相（与两相位相同的同的P P值），值），可以适当加长可以适当加长信号周期，此信号周期，此时，时，P P值没有值没有增加；增加；68(c) 信号周期增加到一定数值后，再增大信号周期，信号周期增加到一定数值后，再增大信号周期，通行能力的增加变得不明显。即：过长的信号周期通行能力的增加变得不明显。即：过长的信号周期对于改善交叉口运行状况没有明显的作用对于改善交叉口运行状况没有明显的作用。69 关系

35、曲线（关系曲线（P P与与 n n ，C C）ENDEND70（2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析 绿信比对通行能力的影响绿信比对通行能力的影响 信号周期对通行能力的影响信号周期对通行能力的影响 相位数对通行能力的影响相位数对通行能力的影响 关系曲线关系曲线END712.3 通行能力的分析通行能力的分析（1 1）优先规则控制交叉口通行能力分析（自学）优先规则控制交叉口通行能力分析（自学）（2 2）信号控制交叉口通行能力分析）信号控制交叉口通行能力分析END722.1 通行能力的概念通行能力的概念 2.2 通行能力的计算通行能力的计算2.3 通行能力的分析通行能力的分析E

36、ND第第2节节 通行能力通行能力73第第1 1节评价方法和主要评价指标节评价方法和主要评价指标第第2 2节节 通行能力通行能力第第3 3节节 饱和度饱和度第第4 4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车第第5 5节节 交叉口服务水平交叉口服务水平第第6章章 交通控制的评价指标交通控制的评价指标74一、饱和度的概念一、饱和度的概念二、饱和度的计算二、饱和度的计算三、饱和度的分析三、饱和度的分析第第3节节 饱和度饱和度75在交通信号控制中，饱和度是指交通在交通信号控制中，饱和度是指交通量与通行能力之比。量与通行能力之比。 一、饱和度的概念一、饱和度的概念第第3节节 饱和度饱和度76n饱和度反应了交叉口

37、交通需求与供给之间饱和度反应了交叉口交通需求与供给之间平衡的程度。平衡的程度。一、饱和度的概念一、饱和度的概念n供给包括：通行能力和绿信比供给包括：通行能力和绿信比n需求包括：到达率和流率比。需求包括：到达率和流率比。77n 饱和度数值越大说明交叉口的饱和程度也饱和度数值越大说明交叉口的饱和程度也 越高。定性地分为三种情况：越高。定性地分为三种情况：1 1、饱和度小于、饱和度小于1 1，供给大于需求，欠饱和，供给大于需求，欠饱和2 2、饱和度等于、饱和度等于1 1，供给等于需求，临界饱和，供给等于需求，临界饱和3 3、饱和度大于、饱和度大于1 1，供给小于需求，过饱和，供给小于需求，过饱和一、

38、饱和度的概念一、饱和度的概念78注意：注意： 对于一个交叉口来说，其饱和度并不是对于一个交叉口来说，其饱和度并不是一个固定的数值。一个固定的数值。在道路条件和信号配时一在道路条件和信号配时一定的情况下，由于交通需求的随机变化，饱定的情况下，由于交通需求的随机变化，饱和度值也会相应地发生着变化；在道路条件和度值也会相应地发生着变化；在道路条件和交通需求一定的情况下，不同的信号配时和交通需求一定的情况下，不同的信号配时方案，同样会导致不同的饱和度值。方案，同样会导致不同的饱和度值。一、饱和度的概念一、饱和度的概念79n 饱和度有相位饱和度和交叉口饱和度之分饱和度有相位饱和度和交叉口饱和度之分n 相

39、位饱和度相位饱和度是指相位关键进口道到达交通是指相位关键进口道到达交通 量与通行能力之比。量与通行能力之比。n 交叉口饱和度交叉口饱和度是指相位饱和度中的最大值。是指相位饱和度中的最大值。ENDEND一、饱和度的概念一、饱和度的概念80一、饱和度的概念一、饱和度的概念二、饱和度的计算二、饱和度的计算三、饱和度的分析三、饱和度的分析第第3节节 饱和度饱和度81二、饱和度的计算二、饱和度的计算1 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算2. 2. 交叉口饱和度的计算交叉口饱和度的计算82 相位饱和度反映的是一个具体相位的交相位饱和度反映的是一个具体相位的交通供求之间的关系。通供求之间的关系。 对于交叉口

40、的每一个对于交叉口的每一个相位相位，其，其饱和度取饱和度取决于其关键车道或车道组的饱和度。决于其关键车道或车道组的饱和度。1 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算83相位饱和度表示为：相位饱和度表示为：iiipqx 1 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算84计算公式：计算公式：iiiiiiiiuyuSqpqx1 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算eiiiiGSCqx 851 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算 对于信号控制，为了提供足够的相位通行对于信号控制，为了提供足够的相位通行 能力，保障交叉口的畅通，在信号配时设能力，保障交叉口的畅通，在信号配时设 计时，计时，一般要求一般要求相位饱和度小

41、于相位饱和度小于1 1。ENDEND86二、饱和度的计算二、饱和度的计算1 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算2. 2. 交叉口饱和度的计算交叉口饱和度的计算87 交叉口饱和度反映所有相位交通供求之交叉口饱和度反映所有相位交通供求之间平衡的程度。间平衡的程度。 交叉口饱和度交叉口饱和度是取相位饱和度中的最大，是取相位饱和度中的最大，而不是各相位饱和度之和。而不是各相位饱和度之和。即：相位的饱和程度也就直接反映了交叉即：相位的饱和程度也就直接反映了交叉 口的饱和程度。口的饱和程度。nixXi,.2 , 1,max2 2交叉口饱和度交叉口饱和度88n 当各个相位的饱和度均小于当各个相位的饱和度均小

42、于 1 1时，整个交时，整个交 叉口运行处于欠饱和状态，即交叉口饱和叉口运行处于欠饱和状态，即交叉口饱和 度小于度小于1 1；n 相位饱和度中，只要有一个大于相位饱和度中，只要有一个大于 1 1，则整，则整 个交叉口就处于过饱和状况，交叉口饱和个交叉口就处于过饱和状况，交叉口饱和 度也大于度也大于1 1。2交叉口饱和度（交叉口饱和度（X）2 2交叉口饱和度交叉口饱和度89 例例 ：已知两相位交叉口，关键车道的：已知两相位交叉口，关键车道的流率比流率比y1=0.4,y2=0.32,y1=0.4,y2=0.32,绿信比绿信比u1=0.5,u2=0.33u1=0.5,u2=0.33求相位饱和度和交叉

43、口饱和度求相位饱和度和交叉口饱和度。解解：x1=y1/u1=0.4/0.5=0.8x1=y1/u1=0.4/0.5=0.8X2=y2/u2=0.32/0.33=0.96X2=y2/u2=0.32/0.33=0.96X=0.96X=0.962 2交叉口饱和度交叉口饱和度END901 1相位饱和度的计算相位饱和度的计算2. 2. 交叉口饱和度的计算交叉口饱和度的计算ENDEND二、饱和度的计算二、饱和度的计算91第第3 3节节 饱和度饱和度一、饱和度的概念一、饱和度的概念二、饱和度的计算二、饱和度的计算三、饱和度的分析三、饱和度的分析92三、饱和度的分析三、饱和度的分析 1 1、在一个信号时段内，

44、饱和度会发生变化、在一个信号时段内，饱和度会发生变化 （由于（由于q 随机波动）。可以由受阻图说明。随机波动）。可以由受阻图说明。 2 2、饱和度应留有一定的裕度。、饱和度应留有一定的裕度。 3 3、交叉口饱和度应适当。、交叉口饱和度应适当。 4 4、饱和度的一般取值范围：、饱和度的一般取值范围：0.75-0.900.75-0.90，个，个别情况可达别情况可达0.950.9593第第3 3节节 饱和度饱和度一、饱和度的概念一、饱和度的概念二、饱和度的计算二、饱和度的计算三、饱和度的分析三、饱和度的分析ENDEND94课堂练习课堂练习1.1.用韦伯斯特算用韦伯斯特算法计算信号配时法计算信号配时参

45、数，并求交叉参数，并求交叉口的通行能力及口的通行能力及饱和度饱和度95课堂练习课堂练习2.2.用韦伯斯特算法计算信号配时参数，并求通用韦伯斯特算法计算信号配时参数，并求通行能力及饱和度行能力及饱和度96第第6章章 交通控制的评价指标交通控制的评价指标第第1 1节评价方法和主要评价指标节评价方法和主要评价指标第第2 2节节 通行能力通行能力第第3 3节节 饱和度饱和度第第4 4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车第第5 5节节 交叉口服务水平交叉口服务水平97第第4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车一、车辆延误的定义一、车辆延误的定义二、延误的计算二、延误的计算三、停车与停车率的概念三、停车与停车

46、率的概念四、停车与停车率的计算四、停车与停车率的计算五、延误及停车分析五、延误及停车分析重点：延误的计算重点：延误的计算98一、车辆延误的定义一、车辆延误的定义n 概念？概念？n怎样造成的？怎样造成的？n 影响因素？影响因素？n 分类？分类？n 表示方法？表示方法？n计算公式？计算公式？99一、车辆延误的定义一、车辆延误的定义n 概念：概念： 延误是指由于道路与环境条件、交通延误是指由于道路与环境条件、交通 干扰以及交通管理与控制设施等驾驶人无干扰以及交通管理与控制设施等驾驶人无 法控制的因素而引起的行程时间损失。法控制的因素而引起的行程时间损失。100影响延误的因素影响延误的因素：n 驾驶员

47、和行人的影响驾驶员和行人的影响n 车辆的影响车辆的影响n 交通负荷的影响交通负荷的影响n 服务水平的影响服务水平的影响n 道路条件的影响道路条件的影响n 交通控制与管理设施的影响交通控制与管理设施的影响n 道路环境的影响道路环境的影响随机性的影响随机性的影响相对固定的影响相对固定的影响101延误类型：延误类型：根据延误发生的原因，延误分为：根据延误发生的原因，延误分为：n 固定延误（正常相位延误）固定延误（正常相位延误）n 运行延误运行延误n 停车延误停车延误 n 行程延误行程延误n 排队延误排队延误n 引道延误引道延误102计算时：计算时：n正常相位延误（红灯造成）正常相位延误（红灯造成）n

48、随机延误（流量波动造成）随机延误（流量波动造成）103延误的表示方法：延误的表示方法： 秒秒/辆（平均车辆延误）辆（平均车辆延误） 辆辆-秒（周期车辆延误）秒（周期车辆延误） 辆（平均排队长度）辆（平均排队长度） 辆辆-时时/时（小时车辆延误）时（小时车辆延误）n车辆延误一般包括路段行车延误和交叉口车辆延误一般包括路段行车延误和交叉口 延误两部分。延误两部分。n讨论交叉口延误讨论交叉口延误104第第4节节 车辆延误与停车车辆延误与停车一、车辆延误的定义一、车辆延误的定义二、延误的计算二、延误的计算三、停车与停车率的概念三、停车与停车率的概念四、停车与停车率的计算四、停车与停车率的计算五、延误及

49、停车分析五、延误及停车分析105二、延误的计算二、延误的计算（一）相位延误的计算（一）相位延误的计算（二）交叉口延误的计算（二）交叉口延误的计算 106（一）相位延误的计算（一）相位延误的计算确定车辆延误最直接的方法是现确定车辆延误最直接的方法是现场的交通调查。场的交通调查。对于对于信号控制的交叉口信号控制的交叉口可以通过可以通过有关的计算公式得到延误的有关的计算公式得到延误的近似值近似值。107（一）相位延误的计算（一）相位延误的计算1. 欠饱和延误模型欠饱和延误模型2. 过饱和延误模型过饱和延误模型3. 综合延误模型综合延误模型1081欠饱和延误模型（韦伯斯特延误模型）欠饱和延误模型（韦伯

50、斯特延误模型） 该模型反映了交叉口在该模型反映了交叉口在低饱和度低饱和度情况下，情况下，车辆延误与信号配时、交通量大小、饱和车辆延误与信号配时、交通量大小、饱和度等参数之间的一种定量关系。度等参数之间的一种定量关系。)52(31222)(65. 0)1 (2)1 ( 2)1 (iuiiiiiiiiixqCxqxxuuCd109)52(31222)(65. 0)1 (2)1 ( 2)1 (iuiiiiiiiiixqCxqxxuuCd1欠饱和延误模型（韦伯斯特延误模型）欠饱和延误模型（韦伯斯特延误模型）110延误构成：延误构成：n 延误模型中的第一项：正常相位延误（由延误模型中的第一项：正常相位延