交叉口通行能力計(jì)算(HCM)

1、.（三）交叉口流量、延誤、信號(hào)配時(shí)調(diào)查與分析1、交叉口流量、延誤、信號(hào)配時(shí)調(diào)查（1） 交叉口流量調(diào)查交叉口的交通狀況比較復(fù)雜，交叉口交通量調(diào)查一般采用人工觀測(cè)法，也可采用車輛檢測(cè)器采集數(shù)據(jù)。人工觀測(cè)法在選定的交叉口，在規(guī)定的觀測(cè)時(shí)段，記錄通過(guò)交叉口每個(gè)進(jìn)口道停車線斷面的車輛數(shù)，一般要對(duì)每個(gè)進(jìn)口道分方向(左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)3個(gè)方向)、分車型進(jìn)行觀測(cè)。分方向、分車型進(jìn)行交叉口交通量進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，一般需要較多的觀測(cè)人員。如果交通量較大，可在每個(gè)進(jìn)口安排57名觀測(cè)員，2人記錄左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量并報(bào)時(shí)，23人記錄直行機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量并報(bào)時(shí)，2人記錄右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量。如果需要保證較高的精度，

2、可適當(dāng)增加12名觀測(cè)員。調(diào)查時(shí)間一般選在高峰時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，數(shù)據(jù)記錄時(shí)至少每隔15min做一次記錄，最好每5min記錄一次將。信號(hào)交叉口交通量的人工觀測(cè)和交叉口延誤的點(diǎn)樣本法綜合進(jìn)行。交叉口流量觀測(cè)表見(jiàn)表5。（2） 交叉口延誤調(diào)查（表6）（3） 交叉口道路條件和信號(hào)配時(shí)調(diào)查（表7）2、交叉口分析（1） 交通量換算在實(shí)測(cè)交通量時(shí)，一般分車型計(jì)測(cè)車輛數(shù)，在交通流中不同車型的車輛由于其占有的空間與時(shí)間的不同，同一車道的通過(guò)數(shù)量也不同，而在交通運(yùn)營(yíng)中常常需要將其換算成某種單一車型的數(shù)量，通稱之為交通量換算。獲得交叉口交通量數(shù)據(jù)后，一般需要進(jìn)行車型換算，得到每個(gè)方向和進(jìn)口的換算交通量（當(dāng)量交通量）。車型換

3、算標(biāo)準(zhǔn)可參考表8、表9。（2）交叉口交通量匯總表（表10）（3）交叉口流量流向圖繪制交叉口流量流向圖時(shí)所采用的交通量為換算交通量，見(jiàn)圖1。（4）交叉口交通改善措施（參考案例二） 表5注：交叉口類型：十字形和X形交叉口T形或Y形交叉口環(huán)形交叉口多路交叉口錯(cuò)位交叉口交叉口控制方式：無(wú)信號(hào)控制 定時(shí)信號(hào)控制 感應(yīng)信號(hào)控制表6 點(diǎn)樣本法交叉口延誤現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)記錄表調(diào)查日期： 天氣：_調(diào)查員姓名： 調(diào)查地點(diǎn)： 路口編號(hào)： 交叉口類型： 進(jìn)口（東、南、西、北）：_ 控制方式：_ _ 方向（左、直、右）： _ _開(kāi)始時(shí)間在下列時(shí)間內(nèi)停在引道內(nèi)的車輛數(shù)引道交通量00:00+0s+15s+30s+45s停駛車數(shù)不停

4、駛車數(shù)小計(jì)合計(jì)注：交叉口類型：十字形和X形交叉口T形或Y形交叉口環(huán)形交叉口多路交叉口錯(cuò)位交叉口交叉口控制方式：無(wú)信號(hào)控制 定時(shí)信號(hào)控制 感應(yīng)信號(hào)控制.表7 交叉口道路條件和信號(hào)配時(shí)調(diào)查表表8 城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50220-95中的當(dāng)量小汽車換算系數(shù)車種換算系數(shù)車種換算系數(shù)自行車0.2旅行車1.2二輪摩托0.4大客車或小于9t的貨車2.0三輪摩托或微型汽車0.6915t貨車3.0小客車或小于3t的貨車1.0鉸接客車或大平板拖掛貨車4.0表9 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ37-1990）規(guī)定車輛換算系數(shù) 車型小汽車普通汽車鉸接汽車路段上換算系數(shù)11.52環(huán)形交叉口換算系數(shù)11.42信號(hào)交叉

5、口換算系數(shù)11.63.5無(wú)信號(hào)控制交叉口換算系數(shù)11.53.5（4）交叉口延誤計(jì)算表10 交叉口交通量匯總表進(jìn)口機(jī)動(dòng)車（veh/h）機(jī)動(dòng)車（pcu/h）非機(jī)動(dòng)車（veh/h）非機(jī)動(dòng)車（pcu/h）換算合計(jì)（pcu/h）行人（人/h）東左轉(zhuǎn)26427414463337-直行568586640232818-右轉(zhuǎn)499-合計(jì)12461654-西左轉(zhuǎn)366-直行444474492154628-右轉(zhuǎn)25226016855315-合計(jì)1671309-南左轉(zhuǎn)23926124672333-直行1661443-右轉(zhuǎn)273-合計(jì)83842049北左轉(zhuǎn)25326819093361-直行1122127-右轉(zhuǎn)23224

6、821665313-合計(jì)16502101-圖1 某叉口高峰小時(shí)流量流向圖（四）信號(hào)交叉口通行能力計(jì)算和服務(wù)水平分析（HCM2000）1、輸入模型輸入交叉口的幾何條件、交通條件和信號(hào)條件，最關(guān)鍵的交通特性是每一進(jìn)口道上車輛的到達(dá)類型，有關(guān)信號(hào)設(shè)計(jì)的全部資料包括相位圖、周期長(zhǎng)、綠燈時(shí)間和綠燈間隔時(shí)間。2、交通量校正模型（1）運(yùn)行交通量的校正是把每小時(shí)交通量轉(zhuǎn)換成高峰小時(shí)內(nèi)15min周期的流率。將各流向的交通量除以相應(yīng)的高峰小時(shí)系數(shù)，便的高峰流率，即每一進(jìn)口道或每一流向的高峰流率。（2）確定供分析用的車道組是指在交叉口的一個(gè)進(jìn)口道上，服務(wù)于一個(gè)或幾個(gè)交通流向的一條或多條車道，把交叉口分成幾個(gè)車道組時(shí)

7、，既要考慮交叉口的幾何線形，又要考慮交通的流向分配。這時(shí)要遵照下列原則：一條或幾條專用左轉(zhuǎn)車道應(yīng)看作獨(dú)立的車道組，專用右轉(zhuǎn)車道也是如此配置。對(duì)于有專用左、右轉(zhuǎn)車道的進(jìn)口道，所有的直行車道視為一個(gè)獨(dú)立的車道組。對(duì)多于一條車道的進(jìn)口道，包括左、直混合道，則有必要確定車道使用的平衡狀況，并估計(jì)是否由于左轉(zhuǎn)車過(guò)多而混合車道變成了專用左轉(zhuǎn)車道。3、飽和流率模型在這一模型中，要對(duì)每個(gè)車道組計(jì)算其飽和流率。飽和流率是假定進(jìn)口道在全綠燈的條件下，所能通過(guò)的最大流量。式中：車道組飽和流率；車道組在理想條件下的飽和流率；車道組中車道數(shù)；車道寬度修正系數(shù)；交通流中大中型修正系數(shù)；引道坡度修正系數(shù)；停車修正系數(shù)；公交

8、車(站臺(tái))阻塞系數(shù)；地區(qū)類型修正系數(shù)；車道利用率修正系數(shù)；左轉(zhuǎn)修正系數(shù)；右轉(zhuǎn)修正系數(shù)；修正系數(shù)計(jì)算：車道寬度修正系數(shù)式中：W車道寬度，一般大于2.4米，當(dāng)車到大于4.8m時(shí)最好采用2車道比較合適。重型車修正系數(shù)：重型車折算系數(shù)，取2.0； 坡度修正系數(shù)表示無(wú)論大型車還是小汽車相比在運(yùn)行有影響，坡度修正系數(shù)滿足下面公式：式中：G引道坡度，一般取停車次數(shù)校正系數(shù)說(shuō)明了停車對(duì)附近車道的摩阻影響，以及由于車輛出入停放區(qū)偶爾會(huì)對(duì)相鄰車道有阻塞的影響，停車次數(shù)校正系數(shù)滿足下面公式：= = 1 =0式中：車道數(shù)，1h內(nèi)的停車數(shù)。一般公共交通阻塞系數(shù)，說(shuō)明了該地區(qū)公共交通車輛因上下車而?？吭谠O(shè)置于靠近交叉口前

9、后的公共汽車站對(duì)交叉口的影響。公共交通阻塞系數(shù)滿足下式車道數(shù)，1h內(nèi)公共車輛的停車數(shù)，一般，一般情況下地區(qū)類型系數(shù)在商業(yè)區(qū)；其它地方，。右轉(zhuǎn)修正系數(shù) (包括行人流的影響)專用車道；共用車道；單一車道左轉(zhuǎn)修正系數(shù)設(shè)有左轉(zhuǎn)專用相位且有專用車道時(shí)， 設(shè)有左轉(zhuǎn)專用相位但沒(méi)有左轉(zhuǎn)專用車道時(shí)，左轉(zhuǎn)車比例車道利用率修正系數(shù)車道利用率修正主要考慮交通量在包含有多個(gè)車道的某一個(gè)車道組的幾個(gè)車道上的不均勻分布，修正系數(shù)主要考慮最高流量車道，公式計(jì)算如下：車道組未調(diào)整需求流率；最高流量車道未調(diào)整需求流率；車道組車道數(shù)。行人自行車阻塞系數(shù)和，交叉口進(jìn)口道由于行人或自行車的左右轉(zhuǎn)對(duì)交叉口車輛運(yùn)行的影響，行人、自行車阻塞

10、修正系數(shù)和滿足下面公式：式中 左轉(zhuǎn)行人、自行車修正系數(shù)； 右轉(zhuǎn)行人、自行車修正系數(shù)； 進(jìn)口道左轉(zhuǎn)行人占進(jìn)口道總行人的比例； 階段允許調(diào)整系數(shù)； 行人專用左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間占總左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間比例； 進(jìn)口道右轉(zhuǎn)行人占進(jìn)口道總行人的比例； 行人專用右轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間占總左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間比例；4、通行能力分析模型通行能力分析中，前幾個(gè)模型的計(jì)算結(jié)果可用來(lái)計(jì)算關(guān)鍵的通行能力變量，包括：每個(gè)車道組的通行能力；首先計(jì)算交叉口進(jìn)口道每個(gè)車到組的飽和流率，最后乘以綠信比就可以得到這個(gè)車道組的通行能力了。；式中：車道組i的通行能力，pcu/h；綠信比（有效綠燈時(shí)間/周期時(shí)間）；車道組i的飽和流率，pcu/h。引道和交叉口的實(shí)際通行

11、能力引道實(shí)際通行能力等于每個(gè)車道組通行能力之和，交叉口的際通行能力等于每個(gè)引道（進(jìn)口道）通行能力之和。式中：、Cs分別為引道和交叉口的通行能力，pcu/h； Ci車道組i或引道i的通行能力，pcu/h； n引道的車道組數(shù)；每個(gè)車道組的v/C比值：整個(gè)交叉口的v/C極限比值：5、服務(wù)水平模型在服務(wù)水平模型中，對(duì)每個(gè)車道組估算每輛車的平均停車延誤，并估算各進(jìn)口道和整個(gè)交叉口每輛車的平均停車延誤。假定車輛是隨機(jī)到達(dá)，可用下列公式計(jì)算每個(gè)車道組每輛車的平均停車延誤。均勻延誤：附加延誤：初始排隊(duì)附加延誤：b集合延誤的估算使用延誤估算程序可以得到每個(gè)車道組每輛車的平均停車延誤，集合這些數(shù)值后可得到交叉口一

12、個(gè)進(jìn)口及整個(gè)交叉口的平均延誤。 進(jìn)一步將各進(jìn)口道延誤加權(quán)平均，得到交叉口的平均延誤： b服務(wù)水平的確定交叉口服務(wù)水平與每輛車的平均停車延誤有關(guān)。一旦估算出每個(gè)車道組的延誤，便可匯集出每一進(jìn)口道以及整個(gè)交叉口的平均延誤。信號(hào)交叉口的服務(wù)水平用延誤來(lái)衡量。延誤是反映駕駛員不舒適、受阻、油耗和行駛時(shí)間損失的指標(biāo)。服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)用15min分析期間內(nèi)每輛車的平均停車延誤來(lái)表示。美國(guó)信號(hào)交叉口服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn) 北京市市政設(shè)計(jì)院建議的服務(wù)水平 服務(wù)水平一二三四路口交通負(fù)荷系數(shù)V/C0.50.60.90.81.01車輛通過(guò)路口平均損失時(shí)間（s）303040405050紅燈平均阻車長(zhǎng)度（s）50100150150乘

13、客與駕駛員在路口的感受舒適通暢接近飽和常呈混亂阻塞6、運(yùn)行分析結(jié)果說(shuō)明運(yùn)行分析將產(chǎn)生兩個(gè)必須考慮的關(guān)鍵成果：每個(gè)車道組及整個(gè)交叉口的v/C比；每個(gè)車道組和進(jìn)口道及控制交叉口的平均停車延誤以及對(duì)應(yīng)的服務(wù)水平；若極限比小于1.00，但某些車道組的比卻大于1.00時(shí)，一般是由于綠燈時(shí)間分配不合理所致，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的相位重新配時(shí)。若極限比大于1.00，表明整個(gè)信號(hào)和交叉口的幾何線形設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)裝貨規(guī)劃的流量沒(méi)有提供足夠的通行能力。改進(jìn)這種狀況可考慮下列各點(diǎn)：根本改變交叉口幾何線形設(shè)計(jì)（車道數(shù)目及車道的使用）；延長(zhǎng)信號(hào)周期；改變信號(hào)相位方案。還應(yīng)注意，若v/C比接近于1.00，表明很少有可利用的通行能力來(lái)承擔(dān)增長(zhǎng)的交通流量。特別是當(dāng)使用設(shè)計(jì)交通量時(shí)，設(shè)計(jì)中的一般性誤差就可能引起所設(shè)計(jì)交叉口的運(yùn)行接近通行能力甚至過(guò)飽和。4提高交叉口通行能力的對(duì)策以減輕、緩解交叉口擁擠為主要目的的交叉口優(yōu)化，首先要知道該交叉口能夠處理多大的交通量，這里處理交通量的能力稱為交通容量。交通容量因道路的幅寬、車道的使用方法、信號(hào)控制方法等而不同，如果到達(dá)交叉口的交通量超過(guò)交通容量，則發(fā)生交通擁擠現(xiàn)象。因此，要從各個(gè)角度探討研究在現(xiàn)有條件下增大交通量的方法：（1）交叉口的面積在保證需求的條件下盡量小；（2