无信号交叉口

无信号交叉口

通行能力分析11交通工程教研室基本内容无信号交叉口及其分类无信号交叉口交通特征无信号交叉口通行能力理论计算无信号交叉口通行能力影响因素及折减计算无信号交叉口服务水平无信号交叉口延误分析算例无信号交叉口没有信号控制的平面交叉口，通常为主干道或次干道与支路相交的交叉口，采用停车让行、减速让行进行控制，或没有任何控制措施。根据几何特性分：422：十字交叉口，主路和支路均为2车道442：十字交叉口，主路4车道，支路2车道322：T形交叉口，主路2车道，支路2车道342：T形交叉口，主路4车道，支路2车道444：十字交叉口，主路4车道，支路4车道（较少）环形交叉口：中间环岛多支路交叉口：交叉口进口道多于4支的交叉口交通特征冲突交通流较多，运行轨迹较为混乱；主路应享有绝对优先权；优先规则：主路右转、直行，支路右转；主路左转；支路直行；支路左转交通量不大，一般主路350-800辆/h,支路150-400辆/h；小型车比例较大；主路与支路车速有差异，随着车道数的增加差异变大。2/2:主路20-40km/h，支路20-30km/h4/2:主路40-50km/h，支路20-35km/h4/4:主路50-70km/h，支路30-40km/h横向干扰或慢行交通会产生一定的干扰车流运行规则根据绝对优先规则，车流在交叉口内的运行规则如下：主路交通流不受干扰；支路利用主路交通流中的间隙通过；如果支路流量增加会出现阻滞主路交通的现象，称为有限优先；如果支路流量增加迫使主路要利用支路中间隙通过，称为共享优先通行能力理论计算---间隙理论间隙接受方法实际上就是在两个相交的车流中应用了一个排队模型；支路交通流在交叉口前等待，只有当主路车流中的间隙至少有一个tc时，才能通过一辆车；当主路车流间隔大于tc+tf时，可以连续通过两辆车，主路间隔大于tc+ntf时，可以连续通过n辆车。支路直行车通行能力支路右转车有专用右转车道时，右转车可以利用主路间隙与主路直行车合流，也可以利用支路直行、左转车穿越主路时，驶入主路。假设主路车道数为n,且流量相等。右转车道的通行能力如下：支路直左右车道通行能力利用左转比例、右转比例对车道通行能力进行修正：混合交通通行能力不同车型到达交叉口是随机的，同分布，支路有充分多的车辆在等待且可容纳无限多的车辆排队。则通行能力为：HCM2000冲突每一交通流向的可能通行能力：——次路交通流x的通行能力(辆/h)，——交通流向x的冲突流率（辆/h）,——次路交通流向x的临界间隙（即允许次路交通流一辆车进入交叉口的最短时间）(s)，——次路交通流向x的跟车时间（即在连续队列行进条件下，次路相邻两车离开的时间差）(s)。临界间隙通流向x的临界间隙(s)，——理想临界间隙(s),——重型车修正系数（对于双车道主路为1.0；对于四车道主路为2.0）（s）,——次路的重型车比例，——坡度修正系数（交通流向9，12为0.1;交通流向7，8，10，11为0.2）(s),G——坡度（%），——两阶段可接受间隙过程中每部分的修正系数（第一、第二阶段为1.0；只有一阶段时为0.0）(s),——交叉口几何特征的修正系数（在三路交叉口，次路的左转交通流向为0.7;其余为0.0）（s）。跟车时距次路交通流向x的跟车时间(s)，——的理想跟车时间(s)，——重型车的修正系数（双车道主要道路为0.9；四车道主要道路为1.0），——次路交通流中的重型车比例。图表17-5双向停车控制交叉口的理想临界间隙和跟车时间车辆交通流临界间隙(s)跟车时距(s)双车道主路四车道主路主路左转次路右转次路直行次路左转4.16.26.57.14.16.96.57.52.23.34.03.5阻抗系数阻抗就是优先等级高的车流对优先等级低的车流造成的影响，当优先权打的车流变得较为拥挤时，它可能妨碍优先权低的车流，并减少该车流的可能通行能力。第一优先级车流，不受其他交通流的限制，只受道路条件的限制。第二优先级车流必须让行且只让行主路直行和右转车流，因此可能通行能力就是其潜在通行能力。第三优先等级车流不仅要让行主路直行交通流，而且还需要让行于主路的冲突左转交通流。因而，并不是所有穿过交叉口的可接受长度的间隙，都将被三级的交通流正常使用。因为一些间隙很可能被主路的左转交通使用。这种阻挠的大小取决于主路左转交通流与等级三的交通流同时等待可接受间隙的概率。出现概率较高，意味着主路左转交通对等级的所有交通流通行能力降低的影响大。无排队的概率第四级优先等级的车流，由于第二优先级和第三优先级车流的相关性，很难直接将第二和第三优先级车流无排队的概率计算出来。因此使用经验关系式计算阻抗系数。冲突交通流无排队的概率之积车队分析法对于共享优先的交叉口，车流通过交叉口时具有车队特征，即当一路车流通过时，另一路到达车辆需要排队。当正在通行的一路车流中出现可接受间隙时，另一路车流便横穿，并通过一队车辆，直至这路车流出现可横穿的间隙，前一路车流再横穿。这样循环往复，两股车流交替穿行。通过交叉口的车队由两部分组成：先通过部分为受延误的排队车辆，以饱和流率通过，称为饱和流部分；随之通过部分为不受延误的车辆，以非饱和流率通过，称为随机流部分。N为一个周期内车辆的期望值,T为一个周期内通过的期望时间则通行能力为折减算法影响因素：主支路流量不平衡影响系数大型车混入率修正系数左转修正系数右转修正系数横向干扰修正系数主支路流量不平衡FEQ=1-0.32Lnxx：主支路流量比x1.01.11.21.31.41.51.61.71.8FEQ1.000.970.940.920.890.870.850.830.81x1.92.02.12.22.32.42.52.62.7FEQ0.790.780.760.750.730.720.710.690.68x2.82.93.03.13.23.33.43.53.6FEQ0.670.660.650.640.630.620.610.600.59大型车混入FLA=1+0.02PP0.050.10.150.20.250.30.350.40.45FLA1.011.021.031.041.051.061.071.081.09左转比例FLT=1-0.4XX:左转比例右转车比例FRT=1+0.1XX:右转车比例横向干扰通行能力折减公式C=C0*FEQ*FLA*FLT*FRT*FFR根据不同交叉口类型，通过计算机模拟和理论计算，得到不同交叉口基本通行能力无信号交叉口服务水平服务水平指标：平均延误服务水平等级车辆平均延误交通状况描述一≤15.0车流畅通，略有压力二≤30.0车流运行正常，有一定延误三≤50.0车流能正常运行，但延误较大四>50.0车流处于拥挤状态，延误很大HCM2000服务水平服务水平平均控制延误（s/辆）ABCDEF0~10>10~15>15~25>25~35>35~50>50延误分析延误是指运行车辆不能以期望运行速度运行而产生的时间损失。由于主路车辆不可避免地受到交叉口的影响而产生一定的延误，因此延误有两种描述方法：所有进入交叉口车辆的延误；在主路优先条件下的支路车辆延误是所有进入交叉口车辆的延误。全车辆延误的分析单车延误D=TTi-TT1=TTi-(Lin/Sin+Lout/Sout)in:进入交叉口out:驶入交叉口车型平均延误D=TTi-TT2=TTi-(Lin/Ŝin+Lout/Ŝout）L:进、出口断面与交叉口中心的距离S:进、出口断面运行速度主路优先d=Dmin/(1-x)Dmin:Adams延误x：饱和度主路M3分布，支路车队长度是几何分布HCM2000车队分析法延误类似信号交叉口延误分析方法，修正韦伯斯特模型：算例1某2路与2路相交的十字交叉口，日交通量为7000-9000veh/h，交叉口处道路条件一般，主路流量745veh/h,支路流量453veh/h，左右转比例为18%.有一进口道处还有一定的弯角。横向干扰不大，定义为中等。据统计，车辆组成轻型车与重型车的比为0.56:0.44，其相应的折算系数为1:3.5,。根据此交叉口所记录的各方向车流量及车型比例，计算当量流量，并确定服务水平。交叉口类型422，C0=2600主次流量比745/453=1.6,FEQ=0.85大型车比率0.44，FLA=1+0.2*0.44=1.09左转比例18%，FLT=0.93右转比例18%，FRT=1.02横向干扰中等，FFR=0.90C=2600*0.85*1.09*0.93*1.02*0.90=2057大型车为(745+453)*0.44=527当量=1198*0.56+527*3.5=1633v/c=1633/2057=0.79d=0.36*1.7exp(4.28*0.79)=18.0s二级服务水平算例2主路优先的422型交叉口，主路流量Q=1000pcu/h,支路中右转车占进口道的15%，直左车道中左、直车比例为2:4，直、左、右的临界间隙分别为7、7、5秒，跟车时距相同为3秒，试求此交叉口的通行能力。C=1000[(1-2/6)EXP(-1000/3600*7）+2/6exp(-1000/3600*7)]/[(1-15%)(1-exp(-1000/3600*3)=298交叉口总流量=1298临界间隙等待车辆能够通过被穿越车流所需要的最小间隙。一般情况下，驾驶员接受一个大于临界间隙的时间间隔，拒绝一个小于临界间隙的时间间隔。临界间隙是个随机量，会随着驾驶员、运行环境而改变。临界间隙的估计Greenshields:接受频数与拒绝频数相等时所对应的间隙值Raff:接受频数与拒绝频数累计频率曲线相交时所对应的间隙值AcceptanceCurve:接受间隙累计频率曲线中累计频率为50%对应的间隙值logit