交通信号设计XXXX.ppt

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1、行人(旅客)交通流线车船交通流线货物交通流线一、交通流线种类一、交通流线种类1.1行人(旅客)交通流线根据旅客旅行目的、办理手续、客流性质不同可以分为进站旅客流线、出站旅客流线，长途旅客流线、短途旅客流线、市郊旅客流线，国内旅客流线、国际旅客流线，上行旅客流线、下行旅客流线等。在交通港站内部也存在着由于人的走行和流动所形成的行人交通流线，一般称之为旅客交通流线。1.2车船交通流线(1)道路（公路、城市道路）交通流线。慢行车辆交通流线-主要指自行车、人力车等非机动车辆；快行车辆交通流线-主要指轻骑、摩托车和汽车等机动车辆。(2)有轨运输交通流线。有轨运输交通流线又可分为铁路、地铁、轻轨、磁浮等线

2、路上运行的列车流线。一般各种流线间互不过轨，流线间客流交换通过旅客走行完成。(3)水路运输交通流线。水路运输交通流线包括各种船舶在航道、港口航行形成的流线。(4)航空运输交通流线。航空运输交通流线包括各种飞机、飞行器在航路、机场航行形成的流线。(5)专用道路交通流线。一些道路是专供某种车辆使用的，这样就形成了专用的交通运输流线。如行包交通流线、邮政交通流线等。1.3货物交通流线指各种货物在货流中心、货运站等相同或不同运输方式之间转运、换装所形成的货物交通流线。如港口站由铁路卸车的货物到船舶装船的货物流线、到站货物经传送带输送到堆码场的货物流线。二、交通流线疏解二、交通流线疏解1平行流线平行流线

3、交通流线之间没有交叉，不占用共同的线路设备，可以同时平行作业。2会合流线会合流线从两个或两个以上不同方向的交通流汇合成一个方向的交通流线。在同一时间内，互相妨碍，不能同时运行。3分歧流线分歧流线交通流由一个方向分成两个不同的方向。在同一时间内，一个交通实体只能选择一个方向。4交叉流线交叉流线包括横断与交织，交通流线从两个不同的方向进入交叉点然后按两个不同的方向离开交叉点，这时一个方向的交通流线与另一个方向的交通流线形成交叉。交通流线按照相互之间的影响和交叉干扰情况，可以分为以下四种形式2.1交通流线的平行与交叉图1：铁路会合线路示意图由支线方向到达的列车需要在线路所前一度停车，待主线方向列车通

4、过区间腾空后，方可进入前方线路区间。为了保证直线列车安全停车，防止与主线通过列车发生冲突，一般在支线方向设置安全线。2.1交通流线的平行与交叉图2：铁路分歧线路示意图图2(a)为由客运站发出的旅客列车经过分歧线路所后,可分别开往A、B两方向。图2(b)为由衔接线路A方向到达的客货列车经过分歧线路所后，旅客列车开往客运站方向，货物列车开往编组站方向。图3（d）为交叉流线，设在两个不同方向行驶的车流，互相交叉运行。有时也设置桥涵使之变为立交，但交通量较小时，也可允许平面交叉，例如平交型出入口。图3：公路道路交通流线交叉图图3（a）为分歧流线，设在一个方向行驶的车流因去向变化需要分开成两个方向的交通

5、运行状态，例如主线车流分开流入匝道。图3（b）为会合流线，设在两个方向行驶的车流因去向变化需要合为一个方向的交通运行状态，例如匝道车流进入主线图3（c）为交织流线，设在两个方向行驶的车流因去向变化需要先合后分的交通运行状态，例如环道车流进、出主线。图4公路道路交通流线布置的四种基本组合形式2.2交通流线的疏解1时间疏解2平面交叉疏解3立体交叉疏解 时间疏解时间疏解 时间疏解是对交通对象占用道路的时间加以综合控制和计划，避免对同一路由点的使用发生时间冲突，有计划地通过时段分配使各冲突流线顺利通过共同路由点的各项措施。时间疏解的案例如铁路列车运行图的采用，城市道路交通中的绿光带技术和理论。航空运输

6、中同一航路飞机飞行前后时间间隔的控制等。平面交叉疏解平面交叉疏解(1)平面交通信号机控制方式。即用交通信号机将相互交叉的交通流加以控制。通过信号控制，提高了车辆在交叉口的通行速度，避免了无序状态下的相互干扰和堵塞,提高了安全性，随控制方式不同，交通容量都得到一定提高。(2)平面交叉点分散布置方式。即将原来集中在一个交叉点相互交叉的交通流线通过流线的平面变形，使集中的交叉分散布置在几个交叉点或交织区内，分散交叉点位置，避免了交叉的重叠和产生堵塞的几率。如图7。(3)平面交叉点增设通道方式。即增加交叉点通道，避免各方向车流相互干扰，使交叉点能力与相邻路段相适应。如图8图7铁路闸站布置示意图图7(a

7、)为单线与双线铁路交叉地点的闸站布置图，在两正线之间设置待避线3，便于单线CD的列车在待避线上作短时间停车，依次通过、两条正线。图7(b)是按运转种类分歧地点所设的闸站布置图图7(c)是按线路方向会合的闸站布置图为保证列车停车后能迅速起动，待避线应设在平直道上。为保证行车安全，待避线两端均应设安全线图8枢纽迂回线示意图1编组站；2客运站；3货运站；4客、货运站；5一中间站；6一港湾站 立体交叉疏解立体交叉疏解 在交叉口范围内，流线互相交叉或交织运行之后各自离去。然而这一短暂运行过程中形成的复杂交通状态，使流线速度大大降低，通行能力减小，交通安全严重恶化，往往造成交通堵塞，形成交通瓶颈。为了避免

8、上述不利状况，保持各种流顺利而迅速通过交叉口，必须修建立体交叉，使各向车流在不同平面上通过。各行其道，互不干扰，从而显著提高行车速度，增大通行能力，同时保证交通安全，改善交通环境，提高社会效益。第五章第五章 交通信号设计交通信号设计一、交叉口的交通特性分析一、交叉口的交通特性分析 在同样车道数的情况下，平面交叉口的通行能力总在同样车道数的情况下，平面交叉口的通行能力总是小于路段的通行能力，这就导致在相交道路路段在交通是小于路段的通行能力，这就导致在相交道路路段在交通量还不十分大的时候，交叉口处已接近或达到饱和，从而量还不十分大的时候，交叉口处已接近或达到饱和，从而使平面交叉处交通拥挤。使平面交

9、叉处交通拥挤。1、简单交叉口、简单交叉口 2、交叉口车辆不同类型的交错点、交叉口车辆不同类型的交错点 同一行驶方向的车辆不同方向分开的地点，称为分同一行驶方向的车辆不同方向分开的地点，称为分叉点叉点(分流点分流点)(如图如图a)；来自不同行驶方向的车辆以较小的；来自不同行驶方向的车辆以较小的角度向同一方向汇合的地点，称为汇合点角度向同一方向汇合的地点，称为汇合点(合流点合流点)(如图如图b)；来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点，；来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点，称为冲突点称为冲突点(交叉点交叉点)(如图如图c及及d)。交叉口设计中，要尽量设法减少冲突点和交叉口设

10、计中，要尽量设法减少冲突点和汇合点，而尤其是要减少和消灭冲突点。汇合点，而尤其是要减少和消灭冲突点。2、三条路（、三条路（T字形）交叉口交错点字形）交叉口交错点 二、信号交叉口控制二、信号交叉口控制早在早在19世纪，人们就开始研究交通信号，用信号灯世纪，人们就开始研究交通信号，用信号灯指挥道路上的车辆交通，控制车辆进入交叉口的秩序。指挥道路上的车辆交通，控制车辆进入交叉口的秩序。1886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆炸，致遭人们反对而夭折。炸，致

11、遭人们反对而夭折。1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动方法加以控制。个路口作为一个系统，用人工手动方法加以控制。1、信号机发展概述、信号机发展概述二、信号交叉口控制二、信号交叉口控制1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机甚为相似。信号灯，同现在的信号机甚为相似。1922年美国休斯顿建立了一个同步控制系统，以一年美国休斯顿建立了一个同步控制系统，以一个岗亭为中心控制几个路口。个岗亭为中心控制几个路口。1926年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机

12、在大年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机在大街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。1、信号控制系统发展概述、信号控制系统发展概述2、信号控制系统发展概述、信号控制系统发展概述（1）TRANSYT系统系统TRANSYT系统是一种脱机操作的定时控制系统，系统主要由仿系统是一种脱机操作的定时控制系统，系统主要由仿真模型和优化模型两部分组成。建立仿真模型的目的是用数学方法真模型和优化模型两部分组成。建立仿真模型的目的是用数学方法模拟车流在交通网络上的运行状况，研究配时参数的改变对交通流模拟车流在交通网络上的运行状况，研究配时参数的改变对交通流的

13、影响，以便客观的评价任意一组配时方案的优劣。将交通信息和的影响，以便客观的评价任意一组配时方案的优劣。将交通信息和初始配时参数作为原始数据，通过仿真得出系统的性能指标初始配时参数作为原始数据，通过仿真得出系统的性能指标（Performance Index）作为配时优化的目标函数，用）作为配时优化的目标函数，用“爬山法爬山法”进行优化，产生比初始配时优越的、新的配时方案，再把新的信号进行优化，产生比初始配时优越的、新的配时方案，再把新的信号配时输入到仿真系统，反复迭代，最后得到性能指标达到最佳的系配时输入到仿真系统，反复迭代，最后得到性能指标达到最佳的系统配时方案。统配时方案。2、信号控制系统发

14、展概述、信号控制系统发展概述（2）SCATS系统系统SCATS控制系统是一种实时自适应控制系统。该系统是自控制系统是一种实时自适应控制系统。该系统是自70年代开始研究，并于年代开始研究，并于80年代初投入使用。最初应用于澳大利亚年代初投入使用。最初应用于澳大利亚悉尼市，故而得此名。目前，我国的上海等城市采用了悉尼市，故而得此名。目前，我国的上海等城市采用了SCATS系系统。这一系统是由澳大利亚新南威尔士干线道路局的西姆斯统。这一系统是由澳大利亚新南威尔士干线道路局的西姆斯（A.G.Sims）等人开发的，实际上也是一种实时配时方案选择系）等人开发的，实际上也是一种实时配时方案选择系统。统。（3）

15、SCOOT系统系统SCOOT即即“绿信比、信号周期及相位差优化技术绿信比、信号周期及相位差优化技术”，是，是一种对交通信号网实时协调控制的自适应控制系统。一种对交通信号网实时协调控制的自适应控制系统。三、交通信号灯构造及安装三、交通信号灯构造及安装基本要求：基本要求：交通信号机由信号灯及控制系统组成，依靠信号灯交通信号机由信号灯及控制系统组成，依靠信号灯显示的灯色直接指挥管理交通的运行，故信号灯的构造必显示的灯色直接指挥管理交通的运行，故信号灯的构造必须能保证车辆及行人清晰地辨别信号。对信号灯性能的要须能保证车辆及行人清晰地辨别信号。对信号灯性能的要求，须满足在昼夜从前方求，须满足在昼夜从前方

16、100150m距离处即可看清的亮距离处即可看清的亮度；光束的发散角向左右及下方均在度；光束的发散角向左右及下方均在45以上，即自以上，即自45方方向认别的正确率应达到向认别的正确率应达到99，同时要求不应受日光或附近，同时要求不应受日光或附近光线的影响而模糊不清或混淆。光线的影响而模糊不清或混淆。1、交通信号灯构造、交通信号灯构造2、交通信号灯安装形式、交通信号灯安装形式悬臂式悬臂式路侧立柱式路侧立柱式2、交通信号灯安装形式、交通信号灯安装形式中心立柱式中心立柱式悬挂式悬挂式2、交通信号灯安装形式、交通信号灯安装形式行人信号灯行人信号灯三、交通信号设计三、交通信号设计1、信号相位方案、信号相位

17、方案交通控制从控制范围来说包括点控、线控、面控，交通控制从控制范围来说包括点控、线控、面控，从控制方法来说包括定时和感应控制，而单个交叉口点控从控制方法来说包括定时和感应控制，而单个交叉口点控制定时信号还是一种基本的控制方式。因此，本节主要探制定时信号还是一种基本的控制方式。因此，本节主要探讨点控制定时信号配时技术的基本原理，就是如何根据交讨点控制定时信号配时技术的基本原理，就是如何根据交叉口的道路条件及交叉口各进口道到达交通的流向与流量叉口的道路条件及交叉口各进口道到达交通的流向与流量来确定定时信号的配时方案。来确定定时信号的配时方案。点控制定时信号配时点控制定时信号配时实质上就是确定信号相

18、位方案实质上就是确定信号相位方案和信号基本控制参数。和信号基本控制参数。1、信号相位方案、信号相位方案确定信号相位方案，就是对信号轮流给某些方向的确定信号相位方案，就是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定。即车辆或行人分配通行权顺序的确定。即相位方案相位方案是在一个是在一个信号周期内，安排了若干种控制状态（每一种控制状态对信号周期内，安排了若干种控制状态（每一种控制状态对某些方向的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这某些方向的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这些控制状态的显示次序。些控制状态的显示次序。信号控制机按设定的相位方案，轮流开放不同的信信号控制机按设定的相位

19、方案，轮流开放不同的信号显示，轮流对各向车辆和行人给予通行权。把每一种控号显示，轮流对各向车辆和行人给予通行权。把每一种控制状态制状态,即对各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合，即对各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合，称为一个称为一个信号相位信号相位。两相位信号配时图两相位信号配时图具有专用左转相位的相位方案具有专用左转相位的相位方案交通信号控制的八个相位交通信号控制的八个相位交通信号控制设计程序框图交通信号控制设计程序框图2、相位方案设计、相位方案设计（1）画出交通流线（从各进口道开始交通流的方）画出交通流线（从各进口道开始交通流的方向），画出相互不交叉或者不合流的交通流线组合，分别向

20、），画出相互不交叉或者不合流的交通流线组合，分别作为一个相位的对象；作为一个相位的对象；（2）上述流线组合中，可以允许交叉或合流的合）上述流线组合中，可以允许交叉或合流的合并为一个相位；并为一个相位；（3）决定相位的顺序；）决定相位的顺序；（4）进行综合检查和必要的修正。）进行综合检查和必要的修正。2.1、相位方案设计程序、相位方案设计程序相位方案的设计应先充分考虑交叉口的构造（各进口道相位方案的设计应先充分考虑交叉口的构造（各进口道及出口道的宽度、车道数、交叉角等），交通条件（交通量、左及出口道的宽度、车道数、交叉角等），交通条件（交通量、左右转率、大型车混入率、横过行人数、直行交通量等）以

21、及交叉右转率、大型车混入率、横过行人数、直行交通量等）以及交叉口的布局（附近与交通相关的设施、视觉的良好与否等）口的布局（附近与交通相关的设施、视觉的良好与否等）在同一个方向上不能同时表示绿、黄、红、黄灯闪、红灯在同一个方向上不能同时表示绿、黄、红、黄灯闪、红灯闪信号中的两个以上的信号；闪信号中的两个以上的信号；从绿信号到红信号变化的中间要有从绿信号到红信号变化的中间要有黄信号黄信号；从绿箭头信号到红信号时原则上应插入黄信号，但是当绿从绿箭头信号到红信号时原则上应插入黄信号，但是当绿箭头信号短、可以确保交通安全的情况下，可省略黄信号；箭头信号短、可以确保交通安全的情况下，可省略黄信号；从红信号

22、到绿信号、或红信号到绿箭头信号变化时不插入从红信号到绿信号、或红信号到绿箭头信号变化时不插入黄信号；黄信号；用绿箭头信号来给予通行权时，注意不应产生和其它交通用绿箭头信号来给予通行权时，注意不应产生和其它交通流的交错；流的交错；对互相交叉的两组交通流，不要同时表示绿信号或黄灯、对互相交叉的两组交通流，不要同时表示绿信号或黄灯、黄灯闪等信号。黄灯闪等信号。2.2、车辆用信号的表示、车辆用信号的表示对同一个人行横道，不要同时表示绿信号或绿灯闪和红信对同一个人行横道，不要同时表示绿信号或绿灯闪和红信号；号；从绿信号变化到红信号，要插入绿灯闪信号；从绿信号变化到红信号，要插入绿灯闪信号；从红信号变化到

23、绿信号，不插入绿灯闪信号；从红信号变化到绿信号，不插入绿灯闪信号；车辆用信号在进行闪光控制时行人用信号应灭灯。车辆用信号在进行闪光控制时行人用信号应灭灯。2.3、行人用信号的表示、行人用信号的表示对同一个人行横道，不要同时表示绿信号或绿灯闪和红信对同一个人行横道，不要同时表示绿信号或绿灯闪和红信号；号；从绿信号变化到红信号，要插入绿灯闪信号；从绿信号变化到红信号，要插入绿灯闪信号；从红信号变化到绿信号，不插入绿灯闪信号；从红信号变化到绿信号，不插入绿灯闪信号；车辆用信号在进行闪光控制时行人用信号应灭灯。车辆用信号在进行闪光控制时行人用信号应灭灯。2.4、行人用信号的表示、行人用信号的表示2.5

24、、有轨电车用信号的表示、有轨电车用信号的表示 用黄箭头信号给予通行权，但这时要注意与别的交通不产用黄箭头信号给予通行权，但这时要注意与别的交通不产生交叉生交叉 2.6、相位方案设计的基本事项、相位方案设计的基本事项2.6.1、应确保同一交通流线上相位的连续性应确保同一交通流线上相位的连续性对于同一交通流线处理相位的分割对于同一交通流线处理相位的分割2.6.2、时差式信号相位的使用方法、时差式信号相位的使用方法（1）禁止提前给出绿信号）禁止提前给出绿信号 对向交通量的绿信号开始时刻对向交通量的绿信号开始时刻1的的A方向左转车在方向左转车在2开始时有可能和开始时有可能和B方向的直行车发生方向的直行

25、车发生交叉；交叉；1开始时，开始时，B方向的交通有可能快速抢行；方向的交通有可能快速抢行；在在2中，即使中，即使A方向的左转除外，方向的左转除外，A方向的左转车经过方向的左转车经过1后后继续利用继续利用2的可能性很高。的可能性很高。2.6.2、时差式信号相位的使用方法、时差式信号相位的使用方法（2）设置行人专用信号灯）设置行人专用信号灯条件许可时，应设置行人专用信号灯。因为为了保证安全，条件许可时，应设置行人专用信号灯。因为为了保证安全，必须将机动车交通和行人交通完全分离。必须将机动车交通和行人交通完全分离。（3）其它注意事项）其它注意事项一般来说，采用时差式信号相位控制时，绿信号时间设置较一

26、般来说，采用时差式信号相位控制时，绿信号时间设置较短的方向可以认为是左转交通需求较少。但有时在考察交叉短的方向可以认为是左转交通需求较少。但有时在考察交叉口的形状、交通状况等后，如有必要也可探讨禁止左转的管口的形状、交通状况等后，如有必要也可探讨禁止左转的管理措施。如果实施禁左规则有困难时，可用箭头信号表示左理措施。如果实施禁左规则有困难时，可用箭头信号表示左转专用相位。转专用相位。2.6.3、绿箭头灯的使用方法、绿箭头灯的使用方法 主要交通流采用绿箭头信号主要交通流采用绿箭头信号对主交通流，例如对直行交通相位用绿箭头灯表示时，原则上应使对主交通流，例如对直行交通相位用绿箭头灯表示时，原则上应

27、使绿箭头信号比普通的绿灯先亮。在图中，为使绿箭头信号比普通的绿灯先亮。在图中，为使A、B两个方向的直行两个方向的直行交通流畅通，用交通流畅通，用1给出绿箭头灯信号控制，用给出绿箭头灯信号控制，用2接连表示通常的绿灯接连表示通常的绿灯信号，可以同时对直行交通和向信号，可以同时对直行交通和向D方向的转向交通给予通行权，因方向的转向交通给予通行权，因此是较好的方案。此是较好的方案。在图在图 b)中，中，1对对A、B全方向的交通给予通行权后，全方向的交通给予通行权后，2只作只作A、B主流主流直行交通的绿箭头控制，因此直行交通的绿箭头控制，因此1的后半部分开始左转的车和的后半部分开始左转的车和2的绿箭的

28、绿箭头灯信号中得到通行权的对向直行车有发生冲突的危险，同时头灯信号中得到通行权的对向直行车有发生冲突的危险，同时1中中得到通行权的来自得到通行权的来自B的右转交通和的右转交通和2中横过行人也有可能发生交叉，中横过行人也有可能发生交叉，因此该方案不是理想方案。因此该方案不是理想方案。2.6.3、绿箭头灯的使用方法、绿箭头灯的使用方法 转车与交叉方向右转车的组合处理转车与交叉方向右转车的组合处理把左转车和与之交叉方向的右转车组合起来处理的时候，亦可用图把左转车和与之交叉方向的右转车组合起来处理的时候，亦可用图所示的绿箭头灯。在图所示的绿箭头灯。在图a)的情况下，不会发生的情况下，不会发生D方向的左

29、右转车和方向的左右转车和AB向的行人之间的交叉，方案较好；向的行人之间的交叉，方案较好；但在图但在图b)的情况下的情况下,对于来自对于来自D方向的右转车方向的右转车,在在2和和3中授予了通行中授予了通行权后，在权后，在2中右转车专用箭头时开始右转的车流，在其后的中右转车专用箭头时开始右转的车流，在其后的3中也将中也将保持一定的速度继续通过，因此不但会妨碍保持一定的速度继续通过，因此不但会妨碍3中获得通行权的行人中获得通行权的行人正常过道，而且会产生交叉，因此此方案不理想。正常过道，而且会产生交叉，因此此方案不理想。2.6.3、绿箭头灯的使用方法、绿箭头灯的使用方法 采用绿箭头信号处理左转车的例

30、子采用绿箭头信号处理左转车的例子图图a)是通常采用的方法，没有什么问题。图是通常采用的方法，没有什么问题。图b)中，中，1时取得通时取得通行权开始左转的车流，在行权开始左转的车流，在2中也保持相当的速度继续通过，中也保持相当的速度继续通过，很有可能与很有可能与2中取得通行权的对向直行车发生交叉，危险性中取得通行权的对向直行车发生交叉，危险性高，不宜采用。高，不宜采用。2.6.4、横过行人的处理、横过行人的处理避免左右转车与步行者交叉的信号相位实例避免左右转车与步行者交叉的信号相位实例如图所示的如图所示的Y形交叉口形交叉口,b)中的中的2D方向左转车和方向左转车和B的过道行人的过道行人交叉，由于

31、左转车速度快而很危险。此时，要象交叉，由于左转车速度快而很危险。此时，要象a)那样设计那样设计成三个相位，把成三个相位，把B的行人相位挪到的行人相位挪到3较好。较好。2.7、饱和交通流量的计算、饱和交通流量的计算进口道饱和流量的定义进口道饱和流量的定义：在一次连续的绿灯时间内，交叉口进口道：在一次连续的绿灯时间内，交叉口进口道上能够连续通过停车线的车队折算为轿车的最多车辆数。上能够连续通过停车线的车队折算为轿车的最多车辆数。近年来的研究表明，交叉口进口道经划分车道渠化交通以近年来的研究表明，交叉口进口道经划分车道渠化交通以后，进口道饱和流量随进口道车道数的增加而增加，而车道饱和流后，进口道饱和

32、流量随进口道车道数的增加而增加，而车道饱和流量随道路、交通条件不同而有差异。所以必须分别计算各条车道的量随道路、交通条件不同而有差异。所以必须分别计算各条车道的饱和流量，然后再把各条车道的饱和流量累计成进口道的饱和流量。饱和流量，然后再把各条车道的饱和流量累计成进口道的饱和流量。2.7、饱和交通流量的计算、饱和交通流量的计算影响饱和流量的因素影响饱和流量的因素:不考虑对向车流的影响时不考虑对向车流的影响时:车道位置（靠边车道、非靠边车道）；车道位置（靠边车道、非靠边车道）；车辆组成；混合行驶车道中转弯车辆所占比例；转弯车辆转弯行驶车辆组成；混合行驶车道中转弯车辆所占比例；转弯车辆转弯行驶路径的

33、半径路径的半径(m)；进口道路坡度；进口道路坡度G(%)；车道宽度；车道宽度W1(m)。考虑对向车流的影响时，除上述影响因素外，还有以下几个因素：考虑对向车流的影响时，除上述影响因素外，还有以下几个因素：同向车流的饱和度；对向车流的比例；交叉口中可停放左转车的车同向车流的饱和度；对向车流的比例；交叉口中可停放左转车的车位数等。位数等。还有路面干湿情况，湿路面饱和流量平均降低约还有路面干湿情况，湿路面饱和流量平均降低约6%。2.7.1、不考虑对向车流、不考虑对向车流1）车道位置的影响）车道位置的影响进口道一条车道直行车的正常饱和流量随车道所处进口道一条车道直行车的正常饱和流量随车道所处位置的不同

34、而异。实测统计结果表明：右侧最靠边车道的平位置的不同而异。实测统计结果表明：右侧最靠边车道的平均饱和流量为均饱和流量为Sar=1940辆辆/h；其它车道的平均饱和流量为；其它车道的平均饱和流量为Sal=2080辆辆/h。2）车辆组成影响）车辆组成影响 各种车型的车辆折算成轿车车辆的折算系数不同，各种车型的车辆折算成轿车车辆的折算系数不同，因此对于不同的车辆组成，饱和流量也不相同。据实测统计因此对于不同的车辆组成，饱和流量也不相同。据实测统计结果，各种车型的轿车当量换算系数如表所列。结果，各种车型的轿车当量换算系数如表所列。3）转弯交通的影响（）转弯交通的影响（r和和f的影响）的影响）按曲线路径

35、行驶时，连续车流临界车头时距一般大按曲线路径行驶时，连续车流临界车头时距一般大于直线行驶时，因此转弯行驶时的饱和流量相应也较小。车于直线行驶时，因此转弯行驶时的饱和流量相应也较小。车流中混有转弯车辆时，转弯车辆对直行车有影响。混有转弯流中混有转弯车辆时，转弯车辆对直行车有影响。混有转弯车辆时的饱和流量，受转弯车辆车辆时的饱和流量，受转弯车辆转弯半径转弯半径r和和转弯车辆所占比转弯车辆所占比例例f的影响。的影响。要要取取得得包包括括、r两两项项影影响响因因素素在在内内的的饱饱和和流流量量表表达达式式的的最最简简单单的的方方法法是是：设设混混行行车车流流中中车车辆辆间间的的平平均均临临界界车车头头

36、时时距距，恰恰好好是是直直行行车车平平均均临临界界车车头头时时距距和和受受半半径径影影响响转转弯弯车车平平均均临临界界车车头头时时距距的的加加权权平平均均值值。即即右侧靠边车道右侧靠边车道Sar=1940辆辆/h,非靠边车道非靠边车道Sal=2080辆辆/h,两种车道饱和流量之差为两种车道饱和流量之差为140辆辆/h。4）进口道坡度的影响）进口道坡度的影响为研究进口道坡度对饱和流量的影响，需先对饱和流量作转为研究进口道坡度对饱和流量的影响，需先对饱和流量作转弯车辆影响的校正，表达式为弯车辆影响的校正，表达式为式中：式中：S混有转弯车辆时的饱和流量（辆混有转弯车辆时的饱和流量（辆/h）；）；S校

37、正后的饱和流量，相当于在一条只有直行校正后的饱和流量，相当于在一条只有直行车的车道上测得的饱和流量（辆车的车道上测得的饱和流量（辆/h）。）。4）进口道坡度的影响）进口道坡度的影响饱和流量受坡度影响调查的结果是：上坡坡度增加，饱和流饱和流量受坡度影响调查的结果是：上坡坡度增加，饱和流量降低，其关系大致是上坡坡度每增加量降低，其关系大致是上坡坡度每增加1%饱和流量减少饱和流量减少2%。下坡坡度对饱和流量没有明显的影响。下坡坡度对饱和流量没有明显的影响。通常上坡道上居中车道的饱和流量略大于靠边车道。考虑坡通常上坡道上居中车道的饱和流量略大于靠边车道。考虑坡度影响的平均饱和流量可表示如下：度影响的平

38、均饱和流量可表示如下：上坡靠边车道上坡靠边车道 S=1940-36G上坡非靠边车道上坡非靠边车道 S=2080-51G式中：式中：G-坡度（坡度（%）。）。2.8、所需显示率和交叉口饱和度的计算、所需显示率和交叉口饱和度的计算所需显示率的计算所需显示率的计算所需显示率所需显示率是指该相位完全能够处理该相位期间各是指该相位完全能够处理该相位期间各进口道的设计交通量所需的进口道的设计交通量所需的最小绿灯时间比率最小绿灯时间比率。即，。即，i相位处相位处理的进口道理的进口道j的设计交通量除以饱和交通流量得到的的设计交通量除以饱和交通流量得到的饱和度饱和度就就是该进口道的是该进口道的所需显示率所需显示

39、率，其中的，其中的最大值最大值即为相位的即为相位的所需显所需显示率（相位的饱和度）示率（相位的饱和度）。2.8、所需显示率和交叉口饱和度的计算、所需显示率和交叉口饱和度的计算2.9、黄灯时间、全红时间的设计和损失时间、黄灯时间、全红时间的设计和损失时间1、清场时间的标准值、清场时间的标准值信号相位变化时所需的清场时间，即黄灯时间和全信号相位变化时所需的清场时间，即黄灯时间和全红时间的标准值按驶入交叉口时的速度和交叉口跨度（停车红时间的标准值按驶入交叉口时的速度和交叉口跨度（停车线间距，即对向进口道的停车线间的距离）可参考下表设定线间距，即对向进口道的停车线间的距离）可参考下表设定（此为日本采用

40、的标准）。在规划、设计时，车辆进入交叉（此为日本采用的标准）。在规划、设计时，车辆进入交叉口的速度可采用交叉口的设计速度。口的速度可采用交叉口的设计速度。遇到黄信号的车辆原则上要遇到黄信号的车辆原则上要停在停车线的位置停在停车线的位置，不，不能安全停车时可以继续前进，但若是变红时就不能越过停车能安全停车时可以继续前进，但若是变红时就不能越过停车线了。因此，面对黄信号时驾驶员都要预先判断能否在停车线了。因此，面对黄信号时驾驶员都要预先判断能否在停车线安全停车，不能安全停车时，能否在变成红灯前越过停车线安全停车，不能安全停车时，能否在变成红灯前越过停车线，预测不准时会产生车辆冲突现象。为详细研究，

41、可把车线，预测不准时会产生车辆冲突现象。为详细研究，可把车辆所处状态细分为辆所处状态细分为4种情况：进退两难状态，选择通过状态，种情况：进退两难状态，选择通过状态，容易冲突状态和冒险通过状态。容易冲突状态和冒险通过状态。1）进退两难状态和选择通过状态）进退两难状态和选择通过状态进退两难状态进退两难状态指的是驾驶员既不能以通常的减速度指的是驾驶员既不能以通常的减速度停止，也不能保持原来的速度不变而通过的状态。停止，也不能保持原来的速度不变而通过的状态。选择通过选择通过状态状态是指既可以以通常的减速度安全停车，又可以保持原来是指既可以以通常的减速度安全停车，又可以保持原来的速度不变通过的状态。的速

42、度不变通过的状态。2）容易冲突状态和冒险通过状态）容易冲突状态和冒险通过状态容易冲突状态容易冲突状态是指黄信号时间内可能越过停车线进是指黄信号时间内可能越过停车线进入交叉口，但不可能在全红信号结束之前通过交叉口的状态；入交叉口，但不可能在全红信号结束之前通过交叉口的状态；冒险通过状态冒险通过状态是指在黄信号开始之后进入了交叉口内，并且是指在黄信号开始之后进入了交叉口内，并且能在全红信号结束之前穿过交叉口的状态（由行驶速度和位能在全红信号结束之前穿过交叉口的状态（由行驶速度和位置来决定）。置来决定）。3）黄信号时间的确定）黄信号时间的确定 4）全红时间的确定）全红时间的确定车辆在实际交叉口的平均

43、减速度一般在车辆在实际交叉口的平均减速度一般在3m/s2以下，通常的路面车辆减速性能较高，但以下，通常的路面车辆减速性能较高，但急减速会带来一定危险。因此取平均减速度为急减速会带来一定危险。因此取平均减速度为3m/s2，反应时间为，反应时间为0.7s。表上所示黄信。表上所示黄信号时间只依赖于车辆驶近交叉口时的速度，速度越高，时间越长。但是实际情况下驾号时间只依赖于车辆驶近交叉口时的速度，速度越高，时间越长。但是实际情况下驾驶员每碰到黄信号都要进行判断要不要停车，因此希望黄信号时间应该一致，所以表驶员每碰到黄信号都要进行判断要不要停车，因此希望黄信号时间应该一致，所以表中所示为黄信号时间的标准值

44、，当速度为中所示为黄信号时间的标准值，当速度为50km/h以上时可取以上时可取4s，速度为，速度为50km/h以下以下时可取时可取3s。表中全红时间取决于停车线之间的距离和车辆驶近交叉口时的速度。停车线之间距离表中全红时间取决于停车线之间的距离和车辆驶近交叉口时的速度。停车线之间距离越大，则全红时间越长；车辆速度越高，则全红时间越短。但是，实际上全红时间越越大，则全红时间越长；车辆速度越高，则全红时间越短。但是，实际上全红时间越长，越增加交叉方向停止等待车辆的焦急程度，容易闯红灯，同时容易产生黄信号时长，越增加交叉方向停止等待车辆的焦急程度，容易闯红灯，同时容易产生黄信号时不停车、全红时越过停

45、止线的现象。因此，在实际使用时，表中全红时间的标准值以不停车、全红时越过停止线的现象。因此，在实际使用时，表中全红时间的标准值以全红时间不超过黄信号时间为原则全红时间不超过黄信号时间为原则,取用取用4s,两者之和即清场时间最大值取两者之和即清场时间最大值取7s为好。为好。2、损失时间的计算、损失时间的计算信号控制的损失时间发生在相位变化时，即不能有效使用的时间。信号控制的损失时间发生在相位变化时，即不能有效使用的时间。因此该时间过长，会降低交叉口的交通处理能力（交通容量）。因此该时间过长，会降低交叉口的交通处理能力（交通容量）。通常损失时间是处理交叉口内车辆的清场时间和绿灯开后不能立通常损失时

46、间是处理交叉口内车辆的清场时间和绿灯开后不能立即形成饱和交通流量而产生的起车延误时间之和。即形成饱和交通流量而产生的起车延误时间之和。实际上，清场时间中黄信号时间中的一部分车辆是接着绿信号交实际上，清场时间中黄信号时间中的一部分车辆是接着绿信号交通流继续通行，可作为有效绿信号时间的一部分。为了简单起见，通流继续通行，可作为有效绿信号时间的一部分。为了简单起见，设黄信号时间中的这部分有效时间与绿信号开始时起车延误时间设黄信号时间中的这部分有效时间与绿信号开始时起车延误时间相抵消，则有效绿信号时间与实际绿信号的时间相等，损失时间相抵消，则有效绿信号时间与实际绿信号的时间相等，损失时间与清场时间相等

47、。与清场时间相等。2.10、周期长和绿信比的确定、周期长和绿信比的确定 当相位方案已设定，求得饱和交通流量后，就要讨论相对于该相位当相位方案已设定，求得饱和交通流量后，就要讨论相对于该相位方案的最佳周期长，以及求各相位的绿信号时间的分配，即绿信比方案的最佳周期长，以及求各相位的绿信号时间的分配，即绿信比2.10.1周期长的计算周期长的计算 式中交叉口饱和度所示是各相位饱和度之和，这些值中，式中交叉口饱和度所示是各相位饱和度之和，这些值中，对于左转专用相位的饱和度随周期长不同而不同。因此，对于左转专用相位的饱和度随周期长不同而不同。因此，由上式计算周期长后，要再一次计算交叉口饱和度来检验由上式计

48、算周期长后，要再一次计算交叉口饱和度来检验值的准确性。值的准确性。最佳周期长是由仿真试验求得的，在推导过程中假定交通最佳周期长是由仿真试验求得的，在推导过程中假定交通随机到达。按此式求得的最佳周期长可作为设定周期长的随机到达。按此式求得的最佳周期长可作为设定周期长的标准，比该周期长取值更大时延误减小，所以更安全。但标准，比该周期长取值更大时延误减小，所以更安全。但是在实际情况中，若交通量大，随机性就小，过长的周期是在实际情况中，若交通量大，随机性就小，过长的周期长会导致延误增大长会导致延误增大,以及后面将要叙述的左转交通处理上以及后面将要叙述的左转交通处理上的问题。的问题。2）最大周期长）最大

49、周期长过长的周期长除了增大延误之外，从驾驶员、行人等待信号的心理效过长的周期长除了增大延误之外，从驾驶员、行人等待信号的心理效果来考虑也不好，同时也存在右转交通处理上的问题。实际上最大周果来考虑也不好，同时也存在右转交通处理上的问题。实际上最大周期长取期长取120s左右为好，也可以比左右为好，也可以比120s更长，但最好不超过更长，但最好不超过180s。3）左转专用车道的长度和周期长的关系）左转专用车道的长度和周期长的关系等待左转的车辆数超过左转专用车道的停留容量时，将妨碍其它车辆等待左转的车辆数超过左转专用车道的停留容量时，将妨碍其它车辆的行驶，使实际交通容量下降。的行驶，使实际交通容量下降

50、。4）过饱和状态下的周期长）过饱和状态下的周期长过饱和状态下的周期长的确定原则是周期长要使处理交通量（交通容过饱和状态下的周期长的确定原则是周期长要使处理交通量（交通容量）达到最大。量）达到最大。此周期长与各进口道的拥挤状态及多种交通要素有关。此周期长与各进口道的拥挤状态及多种交通要素有关。以下讨论增加周期长时，使处理交通量减少或增加的因素。以下讨论增加周期长时，使处理交通量减少或增加的因素。（1）周期长增大导致交通量处理能力降低的因素）周期长增大导致交通量处理能力降低的因素左转车数量和左转车道停留量左转车数量和左转车道停留量：当一个信号周期内的左转车交通量：当一个信号周期内的左转车交通量超过