4补充城市道路通行能力

1、城市道路通行能力城市道路通行能力l 两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面两条或两条以上的道路在同一平面相交称为平面交叉。交叉。l 两条不同方向的车流通过平交路口时产生车流的两条不同方向的车流通过平交路口时产生车流的转向、交汇与交叉，在平交路口可能通过此相交转向、交汇与交叉，在平交路口可能通过此相交车流的最大交通量就是车流的最大交通量就是交叉口的通行能力交叉口的通行能力。 分类：分类： 无控制交叉口无控制交叉口 环行交叉口环行交叉口 信号控制交叉口信号控制交叉口一、信号交叉口的通行能力一、信号交叉口的通行能力 l概述概述 交叉口信号是由红、黄、绿三色信号灯组交叉口信号是由红、黄、绿三色信号

2、灯组成的，用以指挥车辆的通行、停止和左右成的，用以指挥车辆的通行、停止和左右转弯，随信号灯色的变换使车辆通行权由转弯，随信号灯色的变换使车辆通行权由一个方向转移给另一个方向，一个方向转移给另一个方向，根据信号周根据信号周期长度及每个信号相所占时间的长短，可期长度及每个信号相所占时间的长短，可以计算出交叉口的通行能力。以计算出交叉口的通行能力。 l信号交叉口的运行特征信号交叉口的运行特征 ：交叉口是两条或两条以上道路相交的区域，交叉口是两条或两条以上道路相交的区域，车辆由此通过，并转换方向，其运行路线车辆由此通过，并转换方向，其运行路线必须相互交织或交叉，必须相互交织或交叉， 由色灯信号控制指由

3、色灯信号控制指挥车辆前进、停止或转向，这就不可避免挥车辆前进、停止或转向，这就不可避免地要减速、制动、停车或启动、加速、转地要减速、制动、停车或启动、加速、转向，同时还由于红灯周期性地定时出现，向，同时还由于红灯周期性地定时出现，所以必然要导致所以必然要导致停车等候和时间损失停车等候和时间损失。在交叉口范围内各种车辆混合行驶，转弯在交叉口范围内各种车辆混合行驶，转弯时相互穿插，当自行车高峰时，时相互穿插，当自行车高峰时，机动车差机动车差不多处于非机动车的包围之中不多处于非机动车的包围之中，要实现方，要实现方向转换是困难的。向转换是困难的。 评价交叉口效果的主要指标是交叉口通行评价交叉口效果的主

4、要指标是交叉口通行能力和服务水平。能力和服务水平。 通行能力大，服务水平高为最佳。通行能力大，服务水平高为最佳。 通行能力和服务水平是两个既不相同又密通行能力和服务水平是两个既不相同又密切相关的概念。二者从不同角度反映了道切相关的概念。二者从不同角度反映了道路的性质和功能。路的性质和功能。通行能力主要反映了道通行能力主要反映了道路服务的数量和负荷能力，服务水平主要路服务的数量和负荷能力，服务水平主要反映了道路服务的质量和满意程度反映了道路服务的质量和满意程度。 （一）信号交叉口的通行能力（一）信号交叉口的通行能力（1）信号交叉口的相关知识）信号交叉口的相关知识信号交叉口的周期和相位：信号交叉口

5、的周期和相位：车道划分：车道划分：（2）信号交叉口通行能力的计算原理）信号交叉口通行能力的计算原理 交叉口的设计通行能力为各进口道设计通行能力之和；进口交叉口的设计通行能力为各进口道设计通行能力之和；进口道设计通行能力为各车道设计通行能力之和。道设计通行能力为各车道设计通行能力之和。 车道的通行能力车道的通行能力进口道的通行能力进口道的通行能力交叉口的通行能力交叉口的通行能力 交叉口的通行能力是对每个进口车道规定交叉口的通行能力是对每个进口车道规定的。它是在现行的交通，车行道和信号设的。它是在现行的交通，车行道和信号设计条件下，某一指定进口道所能通过交叉计条件下，某一指定进口道所能通过交叉口的

6、最大流率。通行能力用辆小时表示。口的最大流率。通行能力用辆小时表示。信号交叉口的通行能力是以饱和流率信号交叉口的通行能力是以饱和流率的概念为基础的。饱和流率的符号为的概念为基础的。饱和流率的符号为s，其，其单位用单位用有效绿灯小时通过的车辆数有效绿灯小时通过的车辆数表示表示(辆辆绿灯小时绿灯小时)。（二）信号交叉口的服务水平（二）信号交叉口的服务水平l信号交叉口的服务水平用信号交叉口的服务水平用车辆延误车辆延误来评价。来评价。延误是反映驾驶员舒适性、交通阻滞、油延误是反映驾驶员舒适性、交通阻滞、油耗和行驶时间损失的指标。耗和行驶时间损失的指标。 l平面交叉口的服务水平要受到交通控制，平面交叉口

7、的服务水平要受到交通控制，通过交叉口所需时间、延误时间、停车时通过交叉口所需时间、延误时间、停车时间、停车次数和频率等影响，可采用下表间、停车次数和频率等影响，可采用下表的服务水平等级。的服务水平等级。 信号交叉口的服务水平用车辆延误来评价。信号交叉口的服务水平用车辆延误来评价。延误是反映驾驶员延误是反映驾驶员舒适性、交通阻滞、油舒适性、交通阻滞、油耗和行驶时间损失耗和行驶时间损失的指标。的指标。 因为延误是一个复杂的指标，它与通行能因为延误是一个复杂的指标，它与通行能力的关系也同样复杂，服务水平与通行能力的关系也同样复杂，服务水平与通行能力不是简单的对应关系。力不是简单的对应关系。（三）交叉

8、口的运行分析交叉口的运行分析1、输入模型、输入模型最关键的交通特性是车辆的到达类型。最关键的交通特性是车辆的到达类型。注：时距图：注：时距图：描述车辆在绿波带中运行情况描述车辆在绿波带中运行情况的图。的图。2、交通量校正模型、交通量校正模型（1）运行交通量的校正）运行交通量的校正（2）确定供分析用的车道组）确定供分析用的车道组（3）车道流量分布的校正）车道流量分布的校正3.饱和流率模型饱和流率模型对每个车道组计算其饱和流率。对每个车道组计算其饱和流率。饱和流率是信号交叉口通行能力分析中的一饱和流率是信号交叉口通行能力分析中的一个重要指标。确定了饱和流率的实际值和个重要指标。确定了饱和流率的实际

9、值和信号配时方案，便可算得信号交叉口每一信号配时方案，便可算得信号交叉口每一方向的每一车道或引道及整个交叉口的通方向的每一车道或引道及整个交叉口的通行能力。行能力。 保护型左转保护型左转有专用左转相位有专用左转相位，车辆可以在，车辆可以在左转信号保护下左转，不受对向车流的干左转信号保护下左转，不受对向车流的干扰。扰。 许可型左转许可型左转没有专用左转相位没有专用左转相位，左转车辆，左转车辆须等待对向直行车队的可穿插间隙通过。须等待对向直行车队的可穿插间隙通过。 4. 通行能力分析模型通行能力分析模型v/c-饱和度饱和度v/c服务交通量服务交通量/通行能力通行能力，可根据道路，可根据道路的设计服

10、务等级水平来确定的设计服务等级水平来确定。5.服务水平模型服务水平模型服务水平涉及到很多因素服务水平涉及到很多因素,光光是光光是v/c没有严格没有严格的对应关系的对应关系,我们在进行道路设计过程中往我们在进行道路设计过程中往往就用往就用v/c 是为了方便是为了方便 。6.运行分析结果说明运行分析结果说明7.实例分析实例分析服务水平的评定服务水平的评定根据车道组、进口和交叉口的车辆平均控制延根据车道组、进口和交叉口的车辆平均控制延误，便可评定相应的车道组、进口和交叉口的服务误，便可评定相应的车道组、进口和交叉口的服务水平。水平。评价结果的解释评价结果的解释运行分析产生两种主要结果：运行分析产生两

11、种主要结果：一是每个车道组和整个交叉口的一是每个车道组和整个交叉口的v/c二是每个车道组、各个进口和整个交叉口的车二是每个车道组、各个进口和整个交叉口的车辆平均控制延误，以及相应的服务水平。辆平均控制延误，以及相应的服务水平。若交叉口的若交叉口的v/c大于大于1.0，说明该交叉口处于瘫，说明该交叉口处于瘫痪状态。痪状态。若交叉口的若交叉口的v/c比小于比小于1.0，但某几个关键车道，但某几个关键车道组的组的v/c大于大于1.0，说明由于绿灯时间分配不合理，说明由于绿灯时间分配不合理，需要重新调整信号配时。需要重新调整信号配时。若一个关键车道组的若一个关键车道组的v/c超过超过1.0，说明信号设

12、，说明信号设计及几何设计未能提供足够的通行能力以满足交通计及几何设计未能提供足够的通行能力以满足交通需求。需求。有时会出现有时会出现延误大延误大v/c却小却小，这种情况往，这种情况往往是往是干道协调性差或信号周期过长的缘故干道协调性差或信号周期过长的缘故。延误大既可能出现在通行能力不足时，也可延误大既可能出现在通行能力不足时，也可能出现在通行能力充足的场合。能出现在通行能力充足的场合。另外，延误小并非意味着通行能力充足。另外，延误小并非意味着通行能力充足。因此在分析时，因此在分析时，既要考虑通行能力分析结果，既要考虑通行能力分析结果，也要重视服务水平评价结果也要重视服务水平评价结果，只有这样才

13、能，只有这样才能全面评价交叉口的真实运行状况。全面评价交叉口的真实运行状况。二、无信号控制的交叉口通行能力二、无信号控制的交叉口通行能力 不设信号管制的交叉口大致可分为两类，不设信号管制的交叉口大致可分为两类，一是暂一是暂时停车方式，一是环行方式时停车方式，一是环行方式。而暂时停车方式的。而暂时停车方式的交叉口又可分为四路停车和两路停车两种。交叉口又可分为四路停车和两路停车两种。四路停车用于四路停车用于同等重要的道路相交同等重要的道路相交的路口，不分的路口，不分优先与非优先（即主干道与次干道），所有车辆优先与非优先（即主干道与次干道），所有车辆至交叉口均需停车而后通过。至交叉口均需停车而后通过

14、。两路停车通常用于两路停车通常用于主干道（优先方向）与次干道主干道（优先方向）与次干道相交（非优先方向相交（非优先方向），主干道可优先通过，次干），主干道可优先通过，次干道上车辆一律停车等待，等待优先通行方向交通道上车辆一律停车等待，等待优先通行方向交通流的间隙通过或转弯。流的间隙通过或转弯。二、无信号交叉口通行能力二、无信号交叉口通行能力1 1、间隙分析法、间隙分析法（1）行车规定 若相交道路有主次之分，则支路车让干路车先行若相交道路有主次之分，则支路车让干路车先行。条例条例规定：规定：“让行车辆须停车或减速了望，确认让行车辆须停车或减速了望，确认安全后，方准通过。安全后，方准通过。”交叉口

15、进口引道处设停车标志交叉口进口引道处设停车标志和让路标志。和让路标志。 （2 2）交通流向分析）交通流向分析二、无信号控制的交叉口通行能力二、无信号控制的交叉口通行能力 十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法：十字形无信号控制交叉口通行能力计算方法： 根据可插间隙理论，直接计算优先方向交通流根据可插间隙理论，直接计算优先方向交通流中的可插间隙（车头时间间隔），即非优先方向中的可插间隙（车头时间间隔），即非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数，作为非优先方向交通可以横穿或插入的间隙数，作为非优先方向可以通过的最大交通量。可以通过的最大交通量。 计算原理：将主干道（优先方向）上的车流视计算原理：将主

16、干道（优先方向）上的车流视为连续行驶的交通流，并假定车辆到达的概率分为连续行驶的交通流，并假定车辆到达的概率分布符合泊松分布，则车辆之间出现的时间间隔分布符合泊松分布，则车辆之间出现的时间间隔分布为负指数分布，但不是所有间隔均可供次干道布为负指数分布，但不是所有间隔均可供次干道车辆通过或插入，车辆通过或插入，只有当此间隙大于临界间隙只有当此间隙大于临界间隙（即（即50的驾驶员可以接受）时才有可能的驾驶员可以接受）时才有可能。 停车让行减速让行（3）穿越间隙：左转车穿越直行）穿越间隙：左转车穿越直行车；直行车穿越左转车。车；直行车穿越左转车。（4）计算公式）计算公式 计算原理：假设主要道路上的车

17、流量优先通过交叉口，主计算原理：假设主要道路上的车流量优先通过交叉口，主要道路上的双向车流视为一股车流，交通量不大、车辆之间的要道路上的双向车流视为一股车流，交通量不大、车辆之间的间隙分布符合负指数分布；当主要道路的直行车辆间隙大于临间隙分布符合负指数分布；当主要道路的直行车辆间隙大于临界间隙界间隙时，次要道路的左转弯车辆可以才能穿越；次要道路时，次要道路的左转弯车辆可以才能穿越；次要道路的车流可相继通过的随车时距为的车流可相继通过的随车时距为，则，则q主主干道优先通行的双向交通量（辆/h）； q次次干道上可以通过的交通量（辆/h）； qq主/3600（辆/s）。qqeeqq1)(主次无信号控

18、制的交叉口通行能力无信号控制的交叉口通行能力 十字形交叉口通行能力计算方法：当出现可插间十字形交叉口通行能力计算方法：当出现可插间隙时间隙时间时，次要方向的车流可以相继通过的随时，次要方向的车流可以相继通过的随车时距为车时距为，推导出下列计算公式：，推导出下列计算公式： 式中：式中： q非非非优先通行次干道上可以通过的交非优先通行次干道上可以通过的交通量（辆通量（辆/h）；）； q优优主干道优先通行的双向交主干道优先通行的双向交通量（辆通量（辆/h）；）； =q优优/3600（辆（辆/s）；）；临界临界间隙时间（间隙时间（s）（）（68s或或57s）；）；次干道上次干道上车辆间的最小车头时距（

19、车辆间的最小车头时距（3s或或5s）。）。 eeqq1优优非非无信号控制的交叉口通行能力无信号控制的交叉口通行能力例：一无信号控制交叉口，主要道路双向流量为例：一无信号控制交叉口，主要道路双向流量为1200辆辆/h，车辆到达符合泊松分布，车流允许，车辆到达符合泊松分布，车流允许次次要道路穿越或左右转弯并线的车头时距为要道路穿越或左右转弯并线的车头时距为6s，如，如次要道路采用让路控制，平均车头时距为次要道路采用让路控制，平均车头时距为3s，求，求次干道上可以通过的交通量。次干道上可以通过的交通量。 解：解： q优优= 1200辆辆/h，=1200/3600=0.333辆辆/s， = 6s ，= 3sh/2571120013333. 06333. 0辆辆优优非非 eeeeqq 2 2、车队分析法、车队分析法（1）车流运行特征分析）车流运行特征分析一路通过，另一路等待一路通过，另一路等待 若相交道路不分主次及不考虑优先，则先到达的车辆应若相交道路不分主次及不考虑优先，则先到达的车辆应先通过。先通过。条例条例4343条规定：条规定：“车辆通过没有交通信号或交车辆通过没有交通信号或交通标志控制的交叉口，必须遵守下列规定依次让行：支、干通标志控制的交叉口，必须遵守下列规定依次让行：支、干路不分的，非机动车让机动车先行，非公共汽车、电车让公路不分的，非机动车让机动车先行，非公共汽