城市道路信号交叉口通行能力分析.docx

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1、本科生毕业设计论文摘 要城市道路信号穿插口是城市道路的重要节点，它把城市道路相互连接起来构成道路网，其通行力量直接影响城市道路的通达，穿插口的交通流密度过大，将会造成路口的拥挤与堵塞，影响城市道路的正常运行，而提高信号穿插口通行力量、削减穿插口停车与延误是城市道路交通追求的目标，鉴于此，本文以信号穿插口为争论对象，通过典型穿插口的调查，探究其通行力量，并分析信号穿插口的运行状况。论文共分为五个局部，第一局部概述争论背景、争论意义及国内外通行力量争论概况；其次局部概括信号穿插口分类、效劳水平分析、运行分析、通行力量争论方法以及影响信号穿插口通行力量的因素；第三局部以*市某信号穿插口为例，进展交通

2、调查，计算穿插口的通行力量，分析穿插口的运行状况；第四局部针对目前我国城市信号穿插口的总体特性，分析提高信号穿插口通行力量的对策； 第五局部总结全文。关键词：城市道路；信号穿插口；通行力量I本科生毕业设计论文AbstractSignalized intersection is the important component of the urban road. It connects urban road up a road network, and its capacity directly affect the running efficiency of the urban road. U

3、rban road will not work normally if the traffic congestion or jam happened to the signal intersection when the traffic flow desity of the intersection is too large. To improve the traffic capacity and reduce parking and delaying in the intersection are the goals of urban road traffic. For reason abo

4、ve, the signal intersection is studied as a research object, and the traffic capacity of intersection is explored. The running status of the signal intersectionis analyzed in this paper.This paper is divided into five parts. The first part summarizes the research background, the research significanc

5、e and the domestic and foreign general capacity; The second part summarizes signal intersection classification, the service level analysis, operation analysis, capacity and influence factors of the Signalized intersection traffic capacity; The third part takes a signal intersection in Jinzhou. As an

6、 example, surveys the volume of traffic, calculates the capacity of signal intersection, analysis the statusof the intersection; On the basis of the general characteristics of the urban road intersection, a number of countermeasures to improve signal intersection traffic capacity are analyzed in the

7、 forth part of paper; The fifth part summarizes the whole reserchers of the paper.Key words：Urban road；Signal intersection；CapacityII本科生毕业设计论文目 录第 1 章 绪 论11.1 争论背景11.2 争论意义21.3 国内外争论现状31.3.1 国外争论现状31.3.2 国内争论现状4第 2 章 城市道路信号穿插口通行力量分析62.1 信号穿插口分类62.2 信号穿插口的效劳水平分析72.2.1 影响信号穿插口效劳水平的因素72.2.2 信号掌握穿插口效劳水平

8、的评价方法72.2.3 信号穿插口的评价指标82.2.4 信号穿插口效劳水平标准102.3 信号穿插口运行特性分析102.4 信号穿插口通行力量争论方法112.4.1 停车线法122.4.2 冲突点法142.4.3 城市道路设计标准计算方法152.4.4 我国大路通行力量手册方法162.4.5 美国 HCM 运行分析法162.4.6 现有方法评价182.5 影响信号穿插口通行力量的因素19第 3 章 锦州市信号穿插口通行力量实例及分析203.1 交通调查203.1.1 调查对象及要求203.1.2 调查内容213.1.3 数据采集223.2 实例分析243.2.1 实例计算243.2.2 提高

9、信号穿插口通行力量的改进措施28第 4 章 提高城市道路信号穿插口通行力量的对策分析31III本科生毕业设计论文4.1 我国城市道路信号穿插口总体特性314.2 提高信号穿插口通行力量的对策324.3 提高信号穿插口通行力量的总体原则34第 5 章 结论35参考文献36致 谢37附 录38IV本科生毕业设计论文第1章 绪 论1.1 争论背景近年来，我国城市机动车拥有量急剧增长，交通量的日益增加，使城市道路交通状况日趋紧急；同时，道路交通设施不完善、交通构造不合理、混合交通严峻等缘由，加重了城市道路的交通压力。如今，交通拥堵已经成为备受关注的世界性问题，几乎全部的城市都在不同程度地受这一问题的困

10、扰1。国内外很多争论说明，路段上一般不会发生堵塞和拥挤现象。路段不会由于通行力量缺乏而产生堵塞，于是交通拥挤现象的症结主要在交通路口，即城市道路信号穿插口。城市道路信号穿插口是城市道路的重要节点，是人、车的主要交汇处，也是冲突点多、秩序混乱、交通事故的多发地带，车辆和行人的交织使该处的交通状况尤其简单，其简单性使得越来越多的信号穿插口交通量趋于饱和2。大量的事实证明城市道路信号穿插口的拥挤现象严峻，资料显示，80%以上的交通延误集中在城市道路信号穿插口，平面穿插口的通行力量缺乏一般路段的50%，日常交通拥堵大局部是由于平面穿插口的通行力量缺乏造成的。通过争论，造成现交通状况的缘由有三点：第一，

11、汽车保有量增长快速。据我国国家统计局资料，1949年底，全国拥有民用汽车仅5万余辆。1978年底，全国民用汽车到达135.84万辆，到2023年底，全国民用汽车到达5099.61万辆。至2023 年底，我国汽车保有量已达7619.31万辆，与2023年相比，增加1152.10万辆，增长17.81%。国家统计局公布的2023年国民经济和社会进展统计公报显示，2023年末全国民用汽车保有量到达9086万辆，比上年末增长19.3%，其中私人汽车保有量6539万辆，增长25.3%。其次，城市交通总供给缺乏。城市交通用地的缺乏，引发了一系列城市交通问题。例如，由于城市路段过于狭窄或穿插口面积太小，本可以

12、通过拓宽道路或改造穿插口就很简洁解决的问题，由于再无多余可利用空间， 问题就不能很好的解决。第三，信号穿插口的配时方案不合理。从2023年在全国开展“畅通工程”检查以来，穿插路口的信号配时合理性成为评价城市道路交通治理设施水平越来越重要的指标。信号穿插口的信号相位、绿信比等指标均严峻影响信号穿插口的实际通行力量。通过以上的分析可知，在供给不能增加的状况下，需求仍在激增，造成一系列不行避开的交通问题，这些问题延缓了城市交通的进展，不能很好的满足居民对出行条件的根本要求。应对交通的各个方面进展改进，以顺应我国的进展。11.2 争论意义本科生毕业设计论文城市道路信号穿插口作为城市道路网络中通行力量和

13、交通安全的瓶颈，在道路连接中起着举足轻重的作用，其通行力量的大小很大程度上打算或制约着整个城市路网的通行力量，影响着城市交通网络的运输力量。平面穿插口处反复地分流、合流、穿插，使其交通状况尤其简单。日常的交通拥堵大局部都是由于穿插口的通行力量缺乏造成的，因此信号穿插口成为路网规划、建设、改造和交通治理的重点。提高穿插口的通行力量，削减穿插口延误是城市道路交通追求的目标，也是改善城市道路整体状况的最有效的方法。我国大多数城市道路信号穿插口承受多相位信号掌握，基于我国城市信号穿插口的交通流现状越来越多的信号穿插口设置了左、右转专用车道，以改善交通拥堵的状况。随着我国城市交通压力日趋增大，信号穿插口

14、的治理方法也有了很大的改进3。论文通过对城市信号穿插口交通量的调查争论，争论穿插口配时的合理性， 分析信号穿插口的通行力量，优化信号穿插口的运行状态，进而到达削减穿插口的行车延误，提高车辆运行速度的目的，这对于缓解城市交通拥堵具有实际争论意义，同时对于改善整个社会的交通状况、城市道路网规划与评价、具体信号穿插口类型选择、穿插口的规划与设计的都具有格外重要的意义。但是对穿插口通行力量指标确实定，无论是承受实际观测方法还是理论计算方法都存在较大的困难。这首先是由于通行力量指标为一极限值，通常需要屡次的观测才能近似确定。此外，道路条件和交通条件的各种组合对道路穿插口设施通行力量的影响严峻，以及交通流

15、本身的高度简单性，各种理论计算模型的描述力量往往都是较为有限的。国内外有很多交通工程学者都已经从不同的争论角度分析了城市各种类型穿插口的通行力量，也针对各种形式的穿插口提出了相应的通行力量模型，甚至利用计算机模拟来更准确的反映穿插口通行力量。但在针对于城市路网的建设规划与治理规划的实际应用过程中，并不需要格外准确，我们只需对是否存在问题， 存在问题严峻与否、能否满足预设的效劳通行力量水公平状况有大致了解就可以。如需要分析某个城市全部穿插口的运行状况，就不行能每个穿插口都去采集大量的数据进展争论，再给出解决方案，而应先利用某些比较有用的方法分析问题， 找到存在问题较大的穿插口，然后具体问题具体分

16、析，用更准确的模型，实地采集更多的数据，从而得到较为抱负的解决问题的方案。因此，城市穿插口通行力量的有用分析方法就是期望能以较少的人力、财力和物力投入，快速地得到相对2本科生毕业设计论文较为全面、准确的城市道路穿插口通行力量，能够大致把握城市道路穿插口的运行状况和质量。本论文是关于信号穿插口通行力量的分析。在道路设施、信号掌握方法以及交通量数据的根底上，按入口车道类型，信号掌握方法分类分别争论各转向车道通行力量，并分析了车道数、非机动车影响等因素与通行力量的关系，为信号穿插口的设置供给了理论依据。本文对城市穿插口通行力量的具体分析，可以正确确实定建穿插口的合理类型、规模、总体构造；可以改善穿插

17、口信号相位配时方案；可以作为交通治理、交通组织及掌握方式确定和方案选择的依据；可以觉察城市道路信号穿插口存在的缺乏之处，针对问题提出改进方案和改善措施。1.3 国内外争论现状1.3.1 国外争论现状道路通行力量争论始于美国，从20世纪40年月起，尤其是其次次世界大战完毕以后，美国为了加强国防和适应战后经济进展的需要，加速建成了全国大路网。在建设中，针对大路的规划、设计、修建养护及营运治理中消灭的问题，开头了道路通行力量方面的争论，以求使大路建设在合理、科学、标准的根底上进展。1950年美国交通工程师协会在道路通行力量争论成果根底上，编写出版了道路通行力量手册Highway Capacity M

18、anual(HCM)第一版，1965年修订出版了其次版，1985年出版了第三版。第三版具体论述了大路与城市道路的通行力量的同时，又分析了高速大路、自行车道、人行道和无信号穿插口等交通设施通行力量的内容。1994年修订了第四版，继第四版问世后，一个名为HCM2023的手册已完成4。随着交通运输事业的飞速进展，道路通行力量的标准全都在不断调整， 通行力量的指标也在不断提高。很多国家继美国之后均依据本国实情组织特地争论队伍开展了实地调研，编制出版适合各自国情的通行力量手册。例如英国的TRRL(Transport and Road Lab) 方法：英国的TRRL法对信号穿插口车辆延误进展了深入的调查、

19、分析和争论，并由韦伯斯特(Webster)建立了延误模型，提出了信号配时和通行力量计算方法、平均延误时间和最正确信号周期的方法。其方法也是建立在饱和流率模型根底之上的。通过观测和试验，得出不准停放车辆的进口车道的饱和流量与车道宽度 (不小于5.5米)成正比，比例系数为525，通过饱和流量与绿信比的乘积得出信号穿插口进口车道上的通行力量5。澳大利亚的ARRB(Australia Road Research Board)方法， 该方法是由澳大利亚ARRB的Akcelik对韦伯斯特(Webster)延误公式进展了改进后提出的。在韦伯斯特延误公式中，当车道上的交通量趋近于饱和状态时，计算得3本科生毕业

20、设计论文到的延误时间会消灭较大的偏差，该方法更无法计算超饱和交通状况下的延误。在这种状况下，Akcelik在考虑了超饱和交通状况和停车因素后，提出了计算通行力量、平均延误和最正确信号周期的 Traffic Signals ： Capacity and Timing Analysis方法。日本于1982年利用修改道路工程技术标准的时机，将争论成果编入日道路通行力量手册中，从而使日本道路通行力量的计算标准化，其对信号穿插口通行力量的计算，根本原理与美国一样。日本交通工程争论会编写的平面路口的规划与设计在信号管制平面穿插口通行力量的争论一节中，以一个拓宽设置右转专用车道的十字穿插口为例，计算了各进口

21、道的通行力量，其中以右转弯车道的根本饱和流量1800辆绿灯小时为根底，考虑车道宽度及大型车混入率等修正，但其饱和交通量根本值和修正系数均是依据日本的实测结果确定的，而我国的交通特性与国外显著不同。目前，国外有很多交通工程学者都已从不同的争论角度分析了城市各种类型穿插口的通行力量，并针对不同类型的穿插口提出了相应的通行力量模型6。纵观世界很多国家道路穿插口通行力量争论过程，大局部都是以美国HCM为根底，结合本国的具体状况，进展有针对性的开发和补充，并在肯定领域内进展深入争论，取得相应成果。1.3.2 国内争论现状依据比照争论觉察，中国目前的交通状况类似于美国的四五十年月，汽车数量急剧增加，大路建

22、设处于进展状态。我国现有的通行力量指标争论成果并不能满足现在的交通状况，长期以来由于我国对道路通行力量的争论尚未形成统一的、系统的方法，缺少适合我国国情的参数、模式和通行力量分析体系，我国通行力量的争论始终是一个薄弱环节。大路工程技术标准中所承受的通行力量，根本上沿用了国外的一些争论成果，不能反映我国道路交通的实际运行特性。与国外长时间持续深入的争论相比，我国由于资金和人力所限，对于通行力量的争论起步较晚，也不够系统。在八十年月前期，根本上是引用美国的通行力量手册，然而中国的交通环境、交通组成、治理方式和车辆性能与国外有很大差异，最主要的是混合交通比较普遍。为此，我国自1983年以来，由交通部

23、牵头， 连同一些大专院校，先后对通行力量进展了较大规模的争论，如北京、上海、广东、江西等省市的有关交通科研部门分别开展了混合交通双向双车道大路争论工作。但这些争论是地方性的、逐步的，并未纳入统一规划的轨道，未能形成通行力量的核心与框架，难以作为修订标准和标准的技术依据。因此，于1996年，国家计委批准立项“国道主干线十几集成系统开发与争论”工程，成立了“九五”4本科生毕业设计论文科技攻关“大路通行力量”课题组，并由交通部大路科研所、交通部规划设计院、东南大学和北京工业大学四家联合河北、河南、北京、疆、辽宁和广东六省市 科研设计单位组成联合攻关课题组进展专题争论。该工程对我国道路通行力量进 行全

24、方面系统的争论，形成了符合我国国情的通行力量争论方法和指标体系，取 得了出版大路通行力量的最终争论成果。吉林省交通科研所联合哈尔滨工业 大学交通科学与工程学院开展“高等级大路通行力量与运营治理争论”，并于2023 年11月通过专家鉴定，其取得的争论成果已局部应用于交通运营与治理实践中， 成效显著。依据我国的交通状况，各争论机构提出了不少计算信号穿插口通行力量的计算方法，现行的城市道路设计标准承受了两种方法，依据所考察的断面不同， 分别称为“停车线法”和“冲突点法”。5本科生毕业设计论文第2章 城市道路信号穿插口通行力量分析2.1 信号穿插口分类信号穿插口的种类形式各异，不同地点、不同种类的信号

25、穿插口运行状况差异很大。为了能够系统全面地开展对信号穿插口通行力量的争论，针对不同类型的信号穿插口给出通行力量推举值，需要对信号穿插口进展分类争论7。目前， 在通行力量争论中对信号穿插口种类的划分没有统一的标准。以下为三种常用的划分方法：1)依据城市道路性质划分把城市道路分为主干路、次干路、支路， 三种主要道路类型两两相交形成不同种类的信号穿插口；2)依据信号掌握形式划分包括两相位、三相位、四相位等穿插口；3)依据交通特性划分。4)按交通组织的形式划分，平面穿插口可分为一般穿插口、渠化穿插口及多相位信号穿插口三类。一般穿插口已难以适应城市穿插口机非混行严峻、交通流量大的状况； 渠化穿插口通过扩

26、宽路口、对路口进展渠化，协作肯定的交通治理条件，能够较为合理地解决各方向交通流的相互干扰和冲突，从而提高穿插口通行力量；多相位信号穿插口通过拓宽入口段的驶入车道、增参加口车道数量、设置交通岛、交通标志和在路面上划标线，可在平面几何构造上对路口进展改进。在交通组织治理上承受多相位交通信号灯掌握车辆和行人通行，可实现人车分流引导不同流向的车辆和行人各行其道。上述各种分类方法在信号穿插口通行力量争论中各有利弊，本次争论通过对锦州市信号穿插口的调查并结合锦州市交通特点承受一种的分类方法：依据信号穿插口处机动车冲突特性并结合信号穿插口的特点划分为两类：1) 机动车冲突较少的信号穿插口有左转专用相位信号穿

27、插口；2) 机动车冲突较多的信号穿插口无左转专用相位信号穿插口。依据上述方法进展分类是基于以下几点考虑：从通行力量争论方法方面考虑：通过对国内外文献的阅读，对机动车冲突特性不同的信号穿插口，通行力量争论方法有所差异。美国HCM(饱和流率法)、停车线法适用于机动车冲突较少的信号穿插口；冲突点法适用于机动车冲突较多的信号穿插口。依据冲突特性分类，能够有针对性的对不同类型信号穿插口承受不同的争论方法，有利于对通行力量的争论8。从规划应用的方面考虑：由于目前国内对信号穿插口通行力量争论相对薄弱， 没有一套系统完善的方法或指南，规划部门在进展道路规划、评价和信号穿插口6本科生毕业设计论文设计时没有牢靠的

28、方法作为依据。本次争论通过对信号穿插口的调查，从规划应用的角度对信号穿插口进展分类，对应每类信号穿插口给出通行力量计算方法和推举值，为今后信号穿插口设计及路网规划供给数据支持。2.2 信号穿插口的效劳水平分析2.2.1 影响信号穿插口效劳水平的因素效劳水平是指道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的效劳程度或效劳质量，如可以供给的行驶速度、舒适、便利、司机的视野以及经济、安全等方面所能得到的实际效果与效劳程度。效劳水平的实质是描述交通流内部的运行条件及其对驾驶员与乘客感觉的一种度量标准，对道路效劳水平的评价是对道路综合运输力量进展整体评价的主要方面。影响信号穿插口效劳水平的因素

29、错综简单通常包括运行时间、交通设施、运行状况、安全环境状况等方面的诸多因素。具体包括：车辆在穿插口的等待时间、穿插口信号配时设计、穿插口车道设置、非机动车及行人的交通组织、穿插口交通秩序、交通事故率、环境及噪声、交警指挥水公平。2.2.2 信号掌握穿插口效劳水平的评价方法国外关于信号掌握穿插口效劳水平的争论成果主要有：美国承受掌握延误作为信号穿插口效劳水平的评价标准；日本规定以车流量与通行力量的比值 (v/C) 来划分效劳水公平级等。由于国情的不同，美国的延误模型并不完全适用于我国， 模型中的一些参数值的设定需要考虑我国交通的自身特性。我国信号穿插口效劳水平根本上均处于美国等级划分中的C、D、

30、E三个等级9。日本的评价方法主要是出自经济方面的考虑，留意投资效益，并不是从道路使用者的角度动身对道路效劳水平进展的评价。这种评价方法不全面也不尽合理，不适用于我国的信号穿插口效劳水平评价。近几年来，国内学者也对相关问题进展了肯定的争论，争论成果表达出了综合评价的思想。效劳水平的影响因素错综简单，有的因素可以用数字和公式来描述，而大量的因素都是无法准确度量的10。评价指标的作用是对所要评价的对象进展科学、准确、全面和客观的描述时又要求所选取的指标具有有用的价值，便于应用。我们认为在进展指标选取时，应遵循以下原则：使用综合指标、定性与定量相结合、具有可行性、便于计算与分析。目前，国内外常用来评价

31、信号掌握穿插口效劳水平的指标包括：饱和度、速度比、红灯平均阻车长度、延误、穿插口条件、交通治理水平、安全度、环境条件、乘客及驾驶员在穿插处的感受等。7本科生毕业设计论文考虑到我国信号掌握穿插口的交通运行特征，在本文提出的效劳水公平级评价体系中，承受六级即 I、六个等级)评价标准，应用了权重的思想，通过加权平均确定某个信号掌握穿插口的效劳水公平级11。选取饱和度、延误、驾驶员和乘客通过穿插口时的满足程度为评价指标。通行力量和效劳水平的概念是穿插口分析的中心内容。对于信号穿插口，通行力量和效劳水平是分别加以分析，而不是仅仅简洁地彼此相关。评价信号穿插口的总体运行，必需对通行力量和效劳水平二者同时充

32、分考虑。国内穿插口通行力量定义为相关关键车道通行力量之和，是整个穿插口的通行力量。国内提出以实测法给出穿插口的通行力量，即测其饱和车头时距T，由公式3600/T(单位：辆/小时)得出一个车道的通行力量。这种方法准确简洁，但是只能在穿插口修建好后，给出此时的通行力量，不具有先期评估与推测将来的力量12。对于平面穿插口，其效劳水平同路段一样也是考察穿插口为用路者供给的效劳质量，其效劳水平与穿插口的交通掌握方式，车辆通过穿插口所需要时间、延误时间、停车时间等都有相当大的关系，衡量穿插口效劳水平的具体指标与路段不同。因平面穿插口某个进口的通行力量不能作为穿插口的整体通行力量，只能用各进口的交通流状态指

33、标来衡量各进口引道的效劳水平。2.2.3 信号穿插口的评价指标在一个平面穿插口进展交通信号掌握，掌握效果如何，以及对交通运行产生了什么样的影响便是其交通效益。具体的评价指标有：通行力量、饱和度、行驶时间、延误、停车次数、停车率、排队长度、燃油消耗、环境污染等13。主要有以下几方面：(1) 排队长度一条车道的最大排队长度一般是指该车道在对应相位由红灯变为绿灯时的车辆排队长度。(2) 平均停车次数平均停车次数是指全部车辆在行驶过程中由于掌握信号或前方车辆影响而停车的平均次数。(3) 通行力量信号掌握穿插口的通行力量是在肯定的交通、车行道和信号设计条件下，某一进口车道上单位时间内所能通过的最大交通流

34、量。N = Sge / C = l S2-1式中： N 穿插口某个进口车道的通行力量；8S 该进口车道的饱和流量；本科生毕业设计论文g e 有效绿灯时间； C 周期时间；l 有效绿灯时间与周期时间的比值。整个穿插口的通行力量为各个进口车道通行力量的总和。(4)饱和度某个穿插口进口的车流量与可从该进口通过穿插口的最大流量的比值，即实际到达交通量与通行力量之比，就是该进口的饱和度。x = q / l S2-2式中： q 进道口的车流量；l 相应相位有效绿灯时间与周期时间的比值；S 进道口的饱和流量。(5)延误交通延误是运行车辆不能以期望速度行驶而产生的时间损失。Webster依据理论争论和数值模拟

35、的方法，最早建立了信号掌握穿插口车辆延误的近似模型，并被广泛应用。总延误为：12d = d DF + d2-30.38C(1- gd =e/ C)211- (ge/ C)min(X,1.0)2-42d= 173X 2( X -1) +( X -1)2 + mX / C ”2-5式中： d 1均匀延误s/辆；d2 附加延误s/辆；DF 信号联动或掌握类型延误修正系数； X 车道组矫正流率和通行力量比；C ”车道组通行力量；C 信号周期时长；ge 有效绿灯时间；m 车辆到达形式和排队长度的附加延误修正量。各评价指标之间以及它们与掌握方案之间都有着亲热的联系。比方：通行力量受掌握信号周期长度的影响，

36、在肯定条件下，周期越长则通行力量越大，但车辆延误、耗油以及随之带来的环境污染都相应增加；当饱和度很小时，说明通行9本科生毕业设计论文力量远远大于实际的交通需求，这时就要适当缩短掌握信号周期，在满足行车需求的状况下尽可能削减车辆延误等14。2.2.4 信号穿插口效劳水平标准信号穿插口效劳水平变准用15min分析期间有时也用5min分析期间内每辆车的平均停车延误来表示。下表给出了信号穿插口效劳水平标准。表 2.1 信号穿插口效劳水平标准效劳水平每辆车的停车延误sA5.0B5.1-15.0C15.1-25.0D25.1-40E40.1-60.0F60.02.3 信号穿插口运行特性分析城市信号穿插口处

37、车辆的运行特性是争论通行力量，建立模型的根底。信号穿插口是城市道路中一种常见的交通设施。在城市道路信号穿插口中，交通参与者较多，交通转向行为集中，掌握方案也随之较多15。信号灯在时间上周期性地为不同的车道组安排通行权，使各车道组的交通流周期性地停驶。在各周期中， 不同流向的交通流具有不同的运行特性。（1） 直行车流运行特性当信号显示为绿灯时，经过短暂的反响时间后，红灯期间内积存的排队车辆依次起动，鱼贯穿过停车线。流率很快地由零增加到一个相对稳定的值 (饱和流率)；车头时距到达相对的稳定(饱和车头时距)。此后，车辆以饱和流率通过停车线直至停车线后积存的车辆全部放行完毕，或者虽未放完，但绿灯时间已

38、完毕。在红灯刚刚转换为绿灯后，车辆并不是马上就起动越过停车线，而是要有几秒的迟滞，起动后的车辆从起动到其到达期望车速也需要一段时间，在这段时间内， 车头时距明显的要比后面排队车辆之间的车头时距大，因此，这段时间没有被充分利用，有运行时间损失，称为起动损失时间。最初几秒，车辆从原来静止的状态逐步加速到正常行驶状态，交通流的流率变化很快；之后，车队速度保持正常10本科生毕业设计论文行驶状态，交通流则保持以饱和流率通过停车线。在绿灯完毕后的黄灯时间内或者是绿灯闪耀期间，由于局部车辆实行了制动措施，通过穿插口的流量由饱和流率渐渐下降。红灯期间，到达停车线的车辆停车等候绿灯，随后到达的车辆则在车队末尾排

39、队等候16。（2） 左转车流运行特性依据车道功能不同，左转车流可分为左直混行、左转专用和左直右混行车流。其中，左转专用车流除了在穿插口中需要运行更长的距离外，其他运行特性类似于直行车流；不管是左直混行还是左直右混行，这样的车道功能划分都将使左转车流受到同向直行车的干扰。由于共用一条车道，各流向交通流在通过停车线时， 其平均车头时距大于只有单一交通流的车道。此时，假设信号相位还为不同流向交通流安排了不同的通行时间，将导致有效通行时间的削减。如在左直混行车道中，左转车流处于红灯，停车线前停驶的左转车其后的直行车也不能通过。依据信号掌握条件的不同，左转车流可分为许可型和保护型左转车流17。许可型左转

40、车流只能在绿灯期间消灭以下状况之一时才能通过：1)对向直行车未到达冲突点之前；2)在冲突点四周等待对向直行车流中消灭允许穿越的车头时距；3)信号相位转换间隔。当左转交通需求较大时，个别左转车辆可能会贸然插入对向直行车流。可见，许可型左转车流可能受对向直行车流的干扰；而保护型左转车流，通常协作以专用的左转车道，此时，保护型左转车流的运行特性类似于直行车道。假设左转车流仍旧使用共用车道，保护型左转车流也可能受到直行车辆甚至右转车辆的干扰。事实上，基于以上运行特性，信号穿插口的设计中往往将车道功能的划分和信号掌握条件进展协调设计，以保证各车道组交通流的高效运行。（3） 右转车流运行特性当右转交通量较

41、小时，通常不掌握右转车辆的通行，可以在右转车道上连续通行；假设与其他流向车流共用车道，则可能被直行车辆甚至左转车辆阻挡而不能通过。当右转交通量到达肯定程度时，应考虑设置右转专用道和信号相位，给右转车辆安排通行时间和空间，否则它将对其它方向上的车流产生肯定的影响。2.4 信号穿插口通行力量争论方法国外的通行力量计算方法大多是依据本国交通流特点争论出来的，所考虑的方面和所依托的原理大不一样，应用最广泛的是美国的饱和流率模型。依据我国交通流特性、穿插口根底设施、信号设计条件及车行道条件，国内学者提出很多计算信号穿插口通行力量的方法18。较为普遍应用的方法主要有五种：冲突点法； 停车线法；城市道路设计

42、标准中介绍的方法；我国大路通行力量手册方法；美11国HCM方法。本科生毕业设计论文利用前两种方法，需要得到穿插口车辆运行速度、跟车时距、可穿插间隙等实地观测数据。而对穿插口的观测，以摄像为主，同时在各进出口道辅以交通数据采集仪收集流量、速度等交通流数据。摄像机分别对穿插口中心地带和各进口道进展连续摄像，通过室内录像机回放确定每种车型的流量、流向和延误；室内观测人员用与数据采集仪相连的手提键盘进展数据整理工作，对通过选定观测点的车型特征、通过时间以及进口道上排队车辆数分别进展记录，在进口和出口处分别对车辆进展识别，从而计算出每种代表车型的延误和通行时间。可见，数据采集比较麻烦，采集仪要求精度高，

43、数据处理人员处理技术要求高，整体费用很大。而美国HCM手册中通行力量争论方法，只需要穿插口几何线形，交通量和交通条件以及交通信号等必要的数据，数据采集仅靠人工记录的方式即可获得19。数据采集过程简洁，花费小，数据采集人员技术要求不高，数据处理简洁。2.4.1 停车线法该方法是北京市政设计院提出的。它以进口道的停车线为掌握面，车辆只要通过该断面就被认为通过穿插口。承受停车线法计算信号穿插口通行力量时，需先假定信号周期及其配时。一般状况下，依据交通量的大小，周期长度可以在45 秒至120秒之间进展选择，当周期长度未到达上限时，假设计算的通行力量不能满足交通量，可延长周期后再进展计算。为避开信号穿插

44、口延误过大，周期长度不行大于180秒。停车线法中，各车道的通行力量计算公式如下所述。一直行车道的通行力量gC= 3600 t- t损sTtci2-6式中：C 一条直行车道通行力量pcu/h；ST 信号灯周期(s)；Ct g 信号每周期内的绿灯时间(s)；t损一个周期内绿灯的损失时间，包括启动、加速时间，通常在绿灯前 的黄灯时间已经做好预备，待绿灯一亮即可开动，故一般只计算加速时间损失。而加速时间损失平均取2.3s；v 直行车辆通过穿插口的平均车速(m/s)，一般承受13km/h；ti 前后两车辆通过停车线的平均时间 (s)。其中，直行或右行车辆通过停车线的平均时间 ti ，与车辆组成、车辆性能

45、、驾驶员条件有关，设计时可承受本地区的调查数据。12二右转车道通行力量3600tC=rr本科生毕业设计论文2-7式中：C 一条右转车道的通行力量(pcu/h)；t rr 前后两右转车辆驶过停车线断面的间隔时间(s)。三左转车道通行力量(1) 设左转车道有专用信号时，一条左转专用车道当进入穿插口的左转弯车辆较多时，为保证穿插口具有较大的通行力量，一般需要设置左转专用信号显示，此时一条左转车道通行力量为：3600t - v / 2aTC = ll ltc02-8式中：C 一条左转专用车道的通行力量；lT 信号灯周期(s)；t cl 一个信号周期内左转显示的时间(s)；lv 左转车辆通过穿插口的行车速度 (m/s)；(与直行车的类似， 可取同一数值)；vl /2aa平均启动加速度(m/s)；0t 左转车辆连续通过穿插口的平均车头时距(s)(可以进展实际观看测量)。(2) 不设专用信号时一条左转车道的通行力量依据我国交通规章，绿灯时允许车辆直行或右转，不阻碍直行车辆行驶的条件下准许车辆左转。黄灯亮时不允许车辆左转、掉头或右转，但已越过停车线的车辆可以连续前进。因此实现左转有三种可能：利用初绿时间通过左转车超前驶过与直行车冲突的地点，其条件为左转车至冲突点处较对向直行车到冲突点处为近，是左转车有可能超前通过该点而不致碰撞，如