信号交叉口非机动车及行人交通控制研究.pdf

《信号交叉口非机动车及行人交通控制研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号交叉口非机动车及行人交通控制研究.pdf（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、交通运输工程与信息学报第 2 卷第 2 期2 0 0 4 年 6 月 J o u rna l o f T r a n s p o r t a t i o n E n g i n e e r i n g a n d I n f o r ma t i o n N o 2 V o 1 2 J u n 2 0 0 4 信 号 交 叉 口非 机 动 车 及 行 人 交 通 控 制 研 究 徐 良杰 王 炜 俞 斌 1 东 南 大 学，交 通 学 院，南 京2 1 0 0 1 8 2 武 汉 科 技 大 学，交 通 运 输 工 程 系，武 汉4 3 0 0 7 0 摘 要：本 文 简 述 了我 国信 号

2、交 叉 口混 合 交通 流 特 征 和 研 究 现 状 针 对 我 国典 型 四 相 位(双 向 左 转)信 号 控制 交叉 口，分析 了行人、非机 动车 以及机动车 的运 行特征，给 出 了计算行人 和非机 动车通行 能 力的公 式 和信 号控 制方法，并结合 南京市 太平北路 一珠 江路 交叉 口的几何尺 寸和流量数据 进行 了计 算 计 算结果表 明，通过设 置行 人、非机 动车专用信 号，能够有效避 开混合 交通流在 交叉 口的冲突，提 高 了交叉 口的交通 安 全 性 及 其 通 行 能 力 该 研 究 的应 用 前 景 较 为 广 泛 关 键 词：交 通 控 制；交 叉 口；混 合

3、 交 通 流；冲 突 点；通 行 能 力；信 号 配 时 中 图 分 类 号：U 4 9 1 文 献 标 识 码：A 文 章 编 号：1 6 7 2 4 7 4 7(2 0 0 4)0 2 0 1 0 2 0 8 S t ud y on t he Co n t r ol o f t h e N o n-m o bi l e a nd t he Pe d e s t r i a n a t Si g na l i z e d I n t e r s e c t i o n X U L i a n g-j i e J W A N G W e i Y U B i n 1 T r a n s p o

4、r t a t i o n C o l 1 e g e，S o u t h e a s t U n i v e r s i t y，N a n j i n g 2 1 O 0 1 8，C h i n a 2 T r a f fi C E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t，W u h a n U n i v e r s i t y o f S ci e n c e a n d Te c h n ol o g y，W u h a n 4 3 0 0 7 0，C h i n a Abst r ac t：T he c ha ra ct e ri sti C

5、 S an d th e re ce nt r es e ar c hes on si g nal i z ed i nt e rs ec ti o n wi th mi xed t ra f fi c fl O W i n ou r c o unt r y i S b ri efl y st a te d Aft e r a na l yzi n g t he m ovi n g f eat u re s o f t h e p e d e s t ri a n，n o n-m o b i 1 e a n d m o b i 1 e a t a t y p i c a l f o u r p

6、 h a s e(b i l e f t t u r n i n g)收稿 日期：2 0 0 4-0 1 0 6 基 金项 目：国家 自然 科 学基 金资 助(5 0 3 7 8 0 1 6)。作 者简 介：徐 良杰(1 9 6 8 )，女，武汉 人，东南 大 学交 通 学 院博 士 研究 生，研 究 方 向为 交通 信 息 工程 与 交通 规 划管 理。1 O 2 维普资讯 http:/ 信 号 交 叉 1 2 1 非 机 动车 及 行人 交 通 控制 研 究 徐 良杰等 si g na i z ed i nte rs e cti o r l，fo r mul a s f o r ca 1

7、cu la ti n g t he ca pa ci ti es of pe de st ri a n a nd r l o r l mo bi 1 e a nd a co nt r ol me th od ar e p r es en t ed i r l t hi S pa pe rA c a1 c ul ati o r l e xa mpl e a c co rdi n g t o t h e g e o m e t r y di m e n s i o r l a n d t h e t r a f f i C f l O W d a t a o f T ai pi n g B ei

8、1 u Z h u j i a n g L u i n t e r s e c t i o r l i r l N a n j i n g i S g i v e i l T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o n f l i c t s a m o n g m i x e d t r a f f i c fl O WS a t t h e i nt e rs ec ti o r l iS a V Oi de d ef fe ct i ve ly a nd t he t raf fi C c ap aCi t y a nd t he sa f

9、e t y c oul d b e e n ha nc ed t hr oug h se tti ng a pp ro pri a ti v e si g n al f or t h e p ed es t ri an and t he r l o r l m obi 1 e The s tu dy i S wi t h wi de a pp1 i Ca ti or l p ros p ec t Ke y wor ds：tr aff i C co nt r ol，i nt e rs ec ti o r l，mi xe d t raf fi C fl O W co nfl i ct poi n

10、ts t ra ffi C c ap aci t y，Si g nal di s pe ns ati o r l 0 引 言 交 叉 口作 为 城 市 路 网 中 的 结 点，汇 聚 了 不 同 方 向 的交通 流。由于 绿 灯 时 间的损 失、机 非 混 行 等 因素，交 叉 口的通 行 能力 远 远 低 于 路段，成 为滞 留来 自路段 的过 量 交通 流 的瓶 颈，是 城 市 路 网最 常 见、最 普遍、最 直 接 的 交通 拥 挤 发 生 源。我 国的城 市交 通 与 发 达 国 家 相 比，有 两 个 显 著 特 征：一 是 道路 上 运 行 的车 辆 车 型 复 杂，各类 车辆 之

11、 间机 动 性 能 和 几何 尺 寸 差 别 大，车辆 之 间存 在 严 重 的纵 向干 扰：二 是机 动 车、非 机动 车共用 道路，横 向干 扰突 出。我 国道 路 网络不 规则，有 的 城 市 网 络 稀 疏(如 北 京)，有 的 城 市，又 过 于 集 中(如 上 海)。要 改 变 原有 的道 路 布局 是 极其 困难 的。而 且，中 国 素 有“自 行 车 王 国”之 称，据 资 料 显 示，不少 城 市 街 道 上 自行 车 交通 量 超 过 1万辆 h t”。自行 车流 成 了交 通 流 的 重 要 组成 部 分。混合 交 通 流(机 动 车 交 通 流，自行 车 交 通 流 和

12、 行 人 流)是 中 国 交 通 流 的 一个 重 要 特 点。对 机 动 车 的 研 究 儿 l 表 明：道 路 流 量 与 车 流 密 度 的大 小 直 接 决定 着 车 辆 的行 驶 行 为。对 于非 机 动 车 来 说，情 况 比 较 复 杂。非 机 动 车 流 量 较 少 时，它 们 对 机 动 车行 驶 的干 扰 也 较 少：而 随 着 非 机 动 车 流 量 的 增 加，它 们 对机 动 车行 驶 的干 扰 急 剧 增 加。我 国大 多数 交 通 拥 挤 城 市 的 道 路 自行 车 流 量 规 模 远 大 于 西 方 多 数 国家，尤 其 是 在城 市地 区，大 多 数 街 道

13、 上有 专 门 的 自行 车 行 驶 车 道，而 西方 多数 国家 道 路 上 自行 车 车道 较 窄，甚 至 没有 专 门 的行 驶 车 道。不难 看 出；非机 动 车 与机 动 车在 交 叉 口范 围 内形 成 了众 多 的 交叉 点。在 同 一 相 位 内，非 机 动 车 流 量 较 大 时，所 有 交 通 流 要 在 给 定 时 间 内 全 部 通 过 交 叉 口 具 有 很 大 的 复 杂 性。国 内 外 专 家 均 己认 识 到：在 自行 车 流 量 较 大 条件 下，现 行(如HCM)方 法【2】严 重 地 高估 了道 路 平 面 交 叉 口 的 通 行 能 力。因此，很难 完

14、全 照 搬 国外 研 究 成 果，必 须 研 发 符 合 中 国国情 的信 号 交 叉 口混 合 交 通 控 制模 型。1 基 础 理 论 设 置控 制 信 号 的关 键之 一 是：确 定 合 理 的绿 灯 间 隔 时 间，来确 保 车 辆 与行 人 在 冲 突点 能有 效 地交 叉。1 1 信 号 交 叉 口 交通 冲 突分 析 本 文将 针 对 我 国典 型 四相 位(双 向左 转)信 号 控 制 交 叉 口(相 位 图 见 图 1)可 能 存 在 的 冲 突情 况 进 行 分 析研 究。图 2、图 3所 示 分 别 为 四相 位(双 向左 转)信 号 控 制 交 叉 口相 位 变 换 时

15、 南 北 向 处 于 直 行 绿 灯 末 期 和左 转 绿 灯 末 期控 制 信 号 可 能 存 在 的 冲 突情 况。图 2、图 3中 A、B、c、D、E、F各 点 为 最 不利 冲 突 点。其 中，图 2 中 A 点 为 绿 灯 末 期 进 入 交 叉 口 的 直 行 机 动车 与对 向绿 灯 初 出发 的左 转机 动 车 的冲 突 点：图 2 中C 点 为 绿 灯 末 期 进 入 交 叉 口 的 直 行 机 动 车 与 绿 灯 初 出发 的左 转 非 机 动 车 的冲 突 点：E点 为 绿灯 末 期 走 出人 行 道 缘 石 的行 人 与 该 道 路 绿 初 出 发 的右 转 机 动 车

16、 的冲 突 点。图 3中 B 点 为 绿 灯 末 期 进 入 交叉 口的 左 转 机 动 车 与 相 交 道 路 绿 灯 初 出 发 的 直 行 机 动 车 的 冲 突 点：D 点 为绿 灯 末 期 进 入 交 叉 口的 左 转 非机 动 车 1 0 3 维普资讯 http:/ 交 通 运 输 工 程 与 信 息 学 报 2 0 0 4年 第 2期 与 相 交 道 路 绿灯 初 出发 的 直行 非 机 动 车 的冲 突 点；F 点 为 绿 灯 末 期 进 入 交 叉 口的机 动 车 与 相 交 道 路 绿 灯 初 出 发 的行 人 的冲 突 点。N 0 相 位 E 从 图 2中可 以看 出机

17、动 车 与 机 动车 冲 突 点为 A 点。若 要 车 辆 能 安全 地 通 过冲 突 点 A，必 须 满 足 以下 条 件 】：相 位 三 图 1 典 型 四 相 位(双 向 左 转)信 号 控 制 交 叉 口相 位 示 意 相 位 四 Fi g 1 Th e ph a s e d e m on s tr a ti on of t ypi c aI 4-p h as e(bi I e f t t ur n；n g)si g n aI i z e d i n t er s e c ti o n N E 机动车流 非机动车流 行人流 相位变换时混合交通流交叉状态 图 2 南 北 向直 行 绿 灯

18、 末 期 Fi g 2 Th e en d o f gr e en I i g h t i n Nor th Sourh d i rect cr oss ，Z+t W A+t X t i n+，a+，h A 即 A z+f w A+t x 一 q t h a 该 绿 间 隔 时 间可 近 似 为：A 5+B一 显 然 A与 冲 突 交 通 流 的 停 车 线 位 置 有 关。同理 车 辆 安全 地 通 过 冲 突 点 B、c、D、图 3 南 北 向 左 转 绿 灯 末 期 Fi g 3 Th e en d o f g r e e n I i g h t i n Nor th Sourh I e

19、ft turn 条 件 分 别 为：B 5+B 一 蛆 c 2 5+t w c (1)D t w D t h D一 1 E y f h E 一 q E、F 的 F+z+F 一 n 一 l (2)(3)(4)(5)(6)；1 0 4 维普资讯 http:/ 信 号 交叉 口非 机动 车 及 行 人交 通 控制 研 究 徐 良杰等 式(1)到 式(6)中：f Z 进 口道 正 常 行 驶 车 辆 的 制 动 时 间，机 动 车 辆 的 制 动 时 间 常取 2 0 S：f 车 辆 安 全 交 叉 的 时 间，一 般 机动 车 间 的安 全 交 叉 时 间为5 s：机 动 车与 非 机 动 车、机

20、动 车 与 行 人 安 全 交 叉 时 间 建 议 取 1 S：车 辆 启 动、反 应 时 间，机 动 车 一 般 取 1，82 0 S，非机 动 车 一 般取 0 5 S：f 尾 车 由停 车 线 驶 至 冲 突 点 i(f=A，B，c，D，E，F)的 行 驶 时 间，由其 行 驶 的距 离 和 车 速 来 确 定：t j，车 辆 安 全 通 过冲 突 点 i(f=A，B，C，D，E，F)的 绿 灯 间 隔 时 间(包 括 黄 灯 时 间)(S)：“，头 车 自停 车线 驶 至 冲 突 点 i(A，B，C，D，E，F)所 用 的时 间(S)，一 般 由头 车运 行 状 态 曲 线(S T 曲

21、 线)确 定；t y 本 向行 人 沿 人 行 道 走 过 与 车 辆 产 生 冲 突 的 车 道 的 时间；t r 左 右 转 尾 车 由停 车 线 驶 过人 行 横 道 时 间，t r=(F+d+)v，S F，d，和 v分 别 为 停 车 线 至人 行 横 道 的距 离、人 行 道 宽度、车 身长 度 和 车速：f 第 一 排 行 人 的 反 应 时 间，可 近 似 为 0：f 相 交 道 路 行 人 自人 行 道 缘 石 边 缘 走 到 冲 突 点 F的 时 间，可 用，F v l 计 算，其 中，F 为 人 行 道 缘 石 边 缘 至 冲 突 点F 的 距 离，v-为 步 行 速 度，

22、可 取 1 2 m s t 1。公 式(5)中，t y=(+l k)vI；为 人 行 道 缘 石 边 缘 至 对 面 产 生冲 突 车道 的距 离；，k为产 生 冲 突 的车 道 总 宽度：l c+，k可近 似 的取 路面 的车 道 宽：v-为步 行 速 度，可 取 1 2 m s：则 t y 大 于 1 0 S。若 仅 考 虑人 一 车 冲 突，绿 间隔“至少 应 满 足：“=1 022=6 S。当 路面 较 宽(机 动 车道 超 过 6车 道)时，“更大 这 显 然不 合 理，所 以当 路面 较 宽 时应 在 交 叉 口人 行 横 道 中 间设 置 行 人 安全 岛，令其 二 次 过 街。

23、1 2 信 号 控 制 方 法 我 国典 型 四相 位(双 向左 转)信 号 控 制交 叉 口(相 位 图 见 图 1)一、三 相 位 中，用 机 动 车 控 制信 号 同 时 兼 顾 了机 动 车、非机 动 车 和 行 人 交通 的运 行特 征，绿 间 隔 时 间 t 为 I ma x(tj A，饥)(7)一般 而 言，机 动车 绿 间 隔 时 间 f，最 小，所 以兼 顾 控 制 行 人、非 机 动 车 绿 灯 时 间。为 1 t g一 ma x(t i c，t j r)一 A】(8)同 理，二、四相位 中，机 动 车信 号 灯 兼 控 行 人、非 机 动 车 的 绿 间隔 时 间 2 为

24、 2 ma x(B，D，t j r)(9)兼 顾 控 制 行 人、非 机 动 车 绿 灯 时 间：为 2 t g 一 ma x(D，F)一 B】(1 0)式 中：各 相机 动车 交通 需 求设 置 的绿灯 时间。从 式(8)和(1 0)中 可 以看 出，用机 动 车信 号 灯 兼 控 行 人、非 机 动 车 必须 的绿 间 隔 时 间，虽 满 足 了 行 人 和 非 机 动 车 交 通 的 需要，但 对 机 动 车 而 言，绿 间 隔 有 所 增 加，减 少 了 可 通 行 的 绿 灯 时 间。2信 号 配 时 优 化 设 计 在确 定机 动 车 的信 号 相 位 相 序 的 前 提 下，计

25、算 行 人 和 非 机 动 车 的通 行 时 间，进 行 行 人 和 非 机 动 车信 号 配 时，并 有 效 地 确定 行 人 和 非 机 动 车 的信 号 相位 及 通 行 时 间。2 1 非 机 动 车 信 号 配 时设 计(1)最 大 通 行 能 力 图 4为 自行 车 车 头 间 距 示 意 图，最 小 的纵 向安 全 车 头 间 距，可 按 下 式 计 算 l【7 J：=+v-+h(m)(1 1)则 c 2 3 6 。u。式 中：v 车 速(k m h)，大 多 数 自行 车在 1 5 k m h：f 一 一反 应 时 间，一 般 为(0 51 0)S，平 均 用 0 7 S：制动

26、 系数，可按=1 2 5 4(o-4-i)计 算：轮胎 与 路面 间 的粘着 系数，多在0 30 6 之 间；1 0 5 维普资讯 http:/ 交 通 运输 工 程 与信 息 学报 2 0 0 4年 第 2期 f 道 路 纵坡 度，在 平 坦 城 市 可取 0：安 全 间距，可 取 l m：，自行 车 的车 身 长 度，常 用 1 9 m。将 各 参 数 代 入 上 式，可 得 到 一 条车 道 的 通 行 能 力。现 将计 算 结 果列 于(表1)，由表 中数 字 可 知其 通 行 能 力 约 为(1 3 0 02 0 2 0)辆 h。图 4 自行 车 车 头 间 距 示 意 Fi g4

27、Demonstr al：i on of the bi cycI e head i nl：erva 一条 自行 车 道 的 最 大 通 行 能 力 计 算 of the maxi mum capaci t：y i n a bi cycI e I ane(2)实 际 最 大 通 行 能 力 实 际最 大 通 行 能力 是 以较 长 时 间 连 续 通 过 断 面 的 自行 车 数量(此 时 车 流 不过 分 密 集 和 拥 挤)除 以统 计 时 间，再 换算 为单 车道 的通 行 量，又 称 为路 段 平 均 通 过 量，算 式如 下：日：，上 _3 6 0 0 (1 3)1 3 L 式 中：小时

28、 内连 续车 流 的平均 通过量(v e h h)；M 单 位 时 间通 过 观 测 断面 的 自行 车 数量。据 测 分 为 有 分 隔 带 和 无 分 隔 带 两 种，无 分 隔 带 的 路 段 M=0 5 l v e h s m，有 分隔带 的路段 I=0 5 8 v e h s m【7】自行 车 道 的 宽 度(m)；f 为 连续 车流 的通 行 时间(s)。考 虑 到城 市 街 道 的路 段 通 行 能 力 与交 叉 口 间距、行 人过 街 道 及 红 绿灯 周 期 的关 系 很 大，路 口的通 行 能 力 往 往 控 制 了路 段 通 行 能 力，故 设 计 城 市街 道 自行 车

29、 道 通 行 能 力 时应 考 虑 路 口信 号灯 等 的影 响 因素。故 可 得 出交 叉 口路 段上 自行 车 道 设 计 的 通行 能 力 公 式：=N C，g一 (4)式 中：N 镕 交 叉 口路 段上 自行 车 道 设计 的通 行 能 力(v e h h)：C，考虑 到街道 的性质、重要性 和使用要 求规 定 的街 道等级 系数，根据 城市道路规 范编 写 组的研究，快速 干道、主干 道 的 Cl 定 为 0 8，次干道和支路的 c l 定为 0 9【8】g自自行 车 的绿 信 比。2 2 行 人 交 通 信 号 配 时设 计 2 2 1 行 人 过 街 最 短 绿 灯 时 间 G

30、一般 人 行 信 号 灯 大 多 只 能 分 离 行 人 与 侧 向 直 行 车 辆 的 冲 突，仍 不 能避 免 同左、右 转 弯 车辆 的冲 突。为 了避 免 同左、右 转 车 辆 的冲 突，需 设 置行 人 专 用 信 号 相 位。1 O 6 t 1 n U 表 e h T b a T 维普资讯 http:/ 信 号 交 叉 口非 机动 车 及 行人 交 通控 制 研 究 徐 良杰等 信 号 控制 交 叉 口上 人 行信 号灯 的配 时，按 交 叉 口 信 号灯 组 的配 时统 一 安 排。行 人过 街 所 需 的最 短 绿 灯 时 间 G i 根 据 人 行 横 道 长度 D 及 行

31、人过 街 步 行 速 度 确 定。G =7 DY(1 5)式 中：G i 行 人 过 街所 需 的最 短绿 灯 时 间(S)；采 用 第l 5 百分 位 步 行 速 度，中 国可 1 2 m s；y 绿 间 隔 时 间(S)：D 人 行 横 道 长 度(m)。在 主 次干 道 相 交 的 交 叉 口上，当主 街 很 宽，步 行 所 需 最 短 绿 灯 时 间超 过 次 街 车 辆 通 过 交 叉 口所 需 绿 灯 时 间，以致 主 街 车 辆 绿 灯 时 间不 敷 应 用 时，可 考 虑 在 主 街 中 央设 置 安 全 岛，让 行 人 分两 段 过 街，以缩 短 步 行 最 短 绿 灯 时

32、间。2-3 人 行 横 道 的 通 行 能 力(1)理 论 最 大 通 行 能 力 理 论 最 大 通 行 能 力 是 指 过 街 行 人 均 匀 到 达，按 正 常 步 速 行 走，不 受机 动车 及 行 人 干扰，每 小 时 穿过 行 人 横 道 终 点 断面 处 最 大 的 行 人 通 过 量。在 行 人 横 道 上 一 条 人行 带 在 行 人 绿灯 时 间 期 间，其 理 论 通 行 能 力 按 下 式 计 算 ：舢=丁3 6 0 0(+1一)(1 6)1 g p R=。L 一 十 J o 式 中：C 信 号 灯 周 期(S)；行 人 过 街 绿 灯 时 间(S)；b 行 人 过 街

33、 道 长 度(m)；bl 前 后 行 人 间距(m)：中 国行 人 步 幅 为 0 6 6 m 左 右，考 虑 到 行 人 之 间有 一 步 半 的 自 由度，以保 证 行 人 按 正 常 速 度 行 走，故 将 b l 值 确 定 为 l m；行 人 过 街 正 常 速 度 1 2 m s；6 第 一 名 行 人 过 街 时 间(S)；b 连 续 人 流 中前 后 行 人 通 过 某 一 断 面 的 时 距(S)；J 行 人 损 失 时 间(S)。行 人 损 失 时 间 分 为二 部 分：，-为 在 横 向车 辆 绿 灯 期 间等 待 过 街 的 行 人 对色 灯 变 为 红 灯 需 反 应

34、 时 间，所 造 成 的损 失，l 很 短，可 忽 略 不 计。，2 为 红灯 末，行人 因安 全 感 而 使 流 量 未 达 到饱 和 所 造 成 的损 失，经 实测 1 2=2 S。(2)实 际 最 大 通 行 能 力 事 实上 行 人 过 街 时 受 到 右 转 车辆、行 人 到 达 的 不 均 匀 性 及 对 向 行 人 间 的 干 扰 影 响，使 理 论 通 行 能 力 值 大 为 降低，故 实 际 的行 人 通 行 能 力 应按 以上 影 响 因 素 分 别 予 以折 减。C 女=t 2 (1 7)式 中：c 人 行 横 道 每 米 宽度 的 实 际 通 行 能 力；由于 车 辆

35、干 扰 使 通 行 能 力 降低 的 折 减 系 数；由于行 人到 达 的不均 匀性 的折 减系 数；)，由于 对 向行 人 干 扰 的折 减 系 数。3 算 例 3 1 非 机 动 车 信 号 配 时 以南 京 市 太 平 北 路 一 珠 江 路 交 叉 口为例，计 算 各 路 口 自行 车 交 通 流 通 过 交 叉 口 所 需 的 绿 信 号 时 间。调 查 各 路 口 的 自行 车 交 通 量 数 据 为：东 路 口：l 5 2 4辆 h；南 路 口：1 7 3l辆，h：西 路 口：1 3 4 7辆，h；北 路 口：l 8 6 6 辆 h；有 分 隔 带 的 路 段Nt=0 5 8 v

36、 e h s m，道 路 宽度 为 B=6 0 m，交 叉 口信 号 周 期 为 C=1 3 3 S，采 用 交 叉 口路 段 上 自行 车 通 行 能 力 公 式(1 4)计 算 信 号 配 时 如 下：=l 8 S =2 0 S =l 6 S =2 2 S 按 其 通 行 能 力，东 西 向 自行车 所 需 的最 小 绿灯 时 间：G=ma x(，)=l 8 S。实 际 东西 向 自行 车 通 行 随机 动 车 信 号 控 制，通 行 绿 灯 时 间 为 4 2 S l 8 S。因 此，东 西 向 自行 车 实 际 可 通 行 时 间 远 大 于 自行 车 最 小通 行 时 间 的 要 求

37、。同 样，南 北 向 自行 车 所 需 的最 小 绿灯 时 间：GN E =ma x(，)=2 2 S 维普资讯 http:/ 交 通 运 输工 程 与信 息 学报 2 0 0 4年 第 2期 实 际 南 北 向 自行 车 通 行 随 机 动 车 信 号 控 制，通 行 绿 灯 时 间 为 3 8 S2 2 S。因 此，南 北 向 自行 车 实 际 可 通 行 时 间 也 大 于 自行 车 最 小 通 行 时 间 的 要 求。3 2 行 人 交 通 信 号 配 时 设 计 以太 平北 路 与 珠 江 路 典 型十 字 交 叉 口为 例，计 算 其 各 路 口 行 人 过 街 所 需 的 最 小

38、 绿 灯 时 间G 以 及 满 足 其 行 人 交 通 量 的行 人 过 街 绿 信 号 时 间。(1)路 口 行 人 过 街 所 需 的 最 短 绿 灯 时 间 G 根 据 前 面 公 式(1 5)以及 实测 的太 平 北 路 与 珠江 路 交 叉 口各路 口人 行 横 道 长 度，D=l 5 6 m，D=l 9 3 m，D=l 8 1 m，D=2 1 5 m，步 行 速 度 取 1 2 m s，绿 灯 间 隔 时 间 Y取 5 S，计 算 各 口行 人 过 街 所 需 的 最 短 绿 灯 时 间 G 为：G i=l 4 S G：产 l 7 S G f 严 l 5 S G：，=1 9 S (

39、2)人 过 街 信 号 配 时 通 过 调 查，太 平 北 路 一 珠江 路 交 叉 口各 口的行 人 交 通 量 如 下：东 路 口：7 2 0人 h：南 路 口：5 2 8人 h；西 路 口：2 6 9人 h：北 路 口：3l 1人 h：交通 信 号 周 期 为C=l 3 3 S。根 据 式(1 6)(1 7)，取：a=0 8 l，=0 9 0，)，=0 8 0得 各 路 行 人 所 需 的 绿 信 号 时 间：G=2 3 S Gf；=l 8 S G=l 4 S G*=l 6 S 按 其 通 行 能 力，东西 向行 人 所 需 的 绿 信 号 时间：G=ma x(G，G)=2 3 S 实

40、际东 西 向行人 通 行 随 机 动 车 信 号控 制，通 行 绿 灯 时 间 为 4 2 S2 3 S。因 此，东 西 向 行 人 实 际 可 通 行 时 间 远 大 于 行 人 通 行 所 需 的 绿 信 号 时 间 要 求。同 样，南 北 向 行 人 所 需 的 绿 信 号 时 间：G：ma x(G，G)=l 8 S 实 际南 北 向行 人 通 行 随机 动 车 信 号 控 制，通 行绿 灯 时 间 为 2 0 S l 8 S。因 此，南 北 向 行 人 实 际 可 通 行 时 间 能 满 足 行 人 通 行 所 需 的 绿 信 号 时 间 要 求。3 3 算 例 分 析 由上述 计 算

41、 结果 来 看：自行车 实 际可 通 行 时 间远 大 于 自行 车 最 小 通 行 时 间 的 要 求，且 东 西 向 与 南 北 向 分 配 不 均 衡，客观 上 造 成 了交 叉 口 自行 车与 机 动 车相 互 之 间过 多 的干 扰。实 际上，可 考 虑 设 置单 独 的 自行 车 相 位 信 号，以减 少 自行 车 对 机 动 车 的 干 扰，提 高 交 叉 口 的 通 行 能 力：而 行 人 东 西 向 实 际 可 通 行 时 间 远 大 于 东 西 向 行 人 最 小 通 行 时 间 的 要 求，南 北 向 行 人 实 际 可 通 行 时 间 能 满 足 行 人 通 行 所 需

42、 的 绿 信 号 时 间 要 求。但 是，在 实 际交 叉 口信 号相 位 中，绿 间隔 时 间 为黄 灯 2 S，而 行 人 过 街 信 号 亦 未 考 虑 绿 间 隔 时 间 能 否 清 空 过 街 行 人，显 然 2 S绿 间 隔 时 间 不 足 以 清 空 过 街 行 人，这 不 仅 将 导 致 行 人 过 街 交 通 流 与 其 冲 突 流 的 机 动 车 和 非 机 动 车 交通 流 间 的相 互 影 响，降 低 了各 自的通 行 能 力，而 且 客 观 上造 成 了交 叉 口行 人在 自行 车 与 机 动 车 中 穿越，存 在 着 潜 在 的 不 安 全 性。4小 结 本 文针

43、对 我 国典 型 四相 位(双 向左 转)信号 控 制 交 叉 口，分 析 了 行 人、非 机 动 车 以及 机 动 车 的 运 行 特 征，通 过 设 置 行 人、非 机 动 车 专 用 信 号，在 考 虑尽 量 不 损 失 机 动 车通 行 绿 信 号 的 情 况 下，减 少 了机 动 车通 过 交 叉 口所 受 到 的行 人、非 机 动 车 交通 流 的干 扰，避 开 了混 合 交 通 流 在 交叉 口 的冲 突，有 效地 提 高 了交叉 口 的交 通 安 全 性，同时大 大 提 高 了城 市 信 号交 叉 口的 通 行 能 力，应 用 前 景 较 为广 泛。对 于其 他 类 型 交 叉

44、 口，可 以 按 照 本 文 的 研 究 思 路，对 其 可 能 存 在 的 冲 突 做 具 体 分 析。但 是，对 于 机 动 车 信 号相 位 相 序 确 定 的前 提 下，运 用“迟起”、“早 断”等 交 通 控 制 方 式，进 行 机 动 车、非机 动 车 和 行 人 混 合 交通 流 配 时优 化设 计，本 文 没 有 深 入 探 讨，有 待 日后 进 一 步 研 究。参 考 文 献【l】郑 祖 武，李 康，等 现 代 城 市 交 通【M】北 京：人 c o n d i t i o n s J T RR，1 9 9 8；(1 6 4 4)：2-2 8 民 交 通 出 版 社，1 9

45、9 8 2 0 9 2 l 1 【3】S c h u u r ma n H，V e r mi j s R G M M Th e u s e o f mi c r o 【2】Di j k e r T，e t a 1 Ca r f o l l o wi n g u n d e r c o n g e s t e d s i mu l a t i o n f o r t h e d e s i g n o f we a v i n g s e c t j o n s【C】I n：下转 第 1 1 4页 1 O 8 维普资讯 http:/ 交通 运 输 工程 与 信 息学 报 2 0 0 4年 第 2

46、期 上接第 1 0 1 页 够 在 一 个 区 间 范 围 内 消 除 列 车 晚 点 传 播 影 响，兼 顾“车 站 发 到 间 隔”、“列 车追 踪 间隔”的双 重 均 衡 目标，参 考 文 献【2】吴 洋，王 月 明，曾 理 晚 点 情 况 下 地 铁 列 车 间 隔 的 实 时 调 整 方 法【J】电 力 机 车 与 城 轨 车 辆，2 0 0 3；(5)吴洋 晚 点 情 况 下 地 铁 列 车 实 时运 行 调 整 及 速 度 同 时保 障“列 车 运 行 质量(追 踪 间 隔)”与“车 站 服 务 水 平(车 站 间 隔)”。控 制 模 式 研 究【D】西 南 交 通 大 学，2

47、0 0 4 【3】中 国 铁 道 第 二 勘 察 设 计 院 成 都 市 地 铁 一 期 工 程 可 行 性 研 究 报 告【R】中 国 铁 道 第 二 勘 察 设 计 院，2001 上接第 1 0 8页 U Br a r mol t e，e dH i g h wa y Ca pa c i t y a n d Le v e l o f S e r vi c e，K a r l s r uh e 1 9 9 1 4 1 42 7 【4】Wu J P A f u z z y l o g i c mi c r o s c o p i c s i mu l a t i o n mo d e l f o

48、 r i n t e r u r b an r T a s s e s s me n t【A】1 O t h E u r o p e an S i mu l a t i o n S y mp o s i u m 2 2 8 t h Oc t o b e r 1 9 9 8【C】No t t i n g h a m U K1 9 98 3 4 3 5 4【5】杨 晓 光，彭 国 雄，杨 佩 昆 混 合 交 通 条 件 下 交 通 控 制 信 号 相 位 变 换 问题 的 研 究【C】中 国 人 类 工 效 学 学 会 第 三 次 学 术 年 会 暨 中 外 驾 驶 适 应 性 与 神 经 行 为

49、 学 学 术 会 议 论 文 集 合 肥 安 徽：人 民 出 版 社，l 9 9 5 78-8 0 2【6】郑 祖 武，李 康，徐 吉 谦，等 等 现 代 城 市 交 通【M】北 京：人 民 交 通 出版 社，1 9 9 8 【7】杨 晓 光，陈 白磊，彭 国 雄 行 人 交 通 控 制 信 号 设 置 方 法 研 究【J】中 国 公 路 学 报，2 0 0 1；1 4(1)：7-7 6 【8】王 炜，过 秀 成 交 通 工 程 学【M】南 京：东 南 大 学 出 版 社，2 0 0 0 【9】全 永 巢 城 市 交 通 控 制【M】北 京：人 民交 通 出 版 社。1 9 8 9 【l 0】徐 立 群，吴 聪，杨 兆 升 信 号 交 叉 口 通 行 能 力 计 算【J】交 通 运 输 工 程 学 报，2 0 0 1；l(1)：8 2 8 5 【1 1】Na t i o n a l Re s e a r c h Co u n c i l S p e c i a l R e p o r t 2 0 9，Hi g h wa y Ca p a c i t y M anu a l R T RB，Wa s h i n g t o n D C ：N a t i o n a l Re s e a r c h Cou n c i l 2 00 0 1 1 4 维普资讯 http:/