交通工程間斷流與延誤

連續(xù)流—有外部固定因素影響的周期性中斷的交通流。信號穿插口處車輛通行分析信號穿插口的連續(xù)流信號穿插口的交通流描述飽和車頭時距飽和流率啟動損失時間—信號穿插口的交通流是周期性停頓的。當(dāng)信號變?yōu)榫G燈時，車輛由停頓狀態(tài)開頭運動，前幾輛車的車頭時距是大于ht的。因此，對于前幾輛車，應(yīng)增加其時距(≥ht)，從而得到一個增量值，稱為起動損失時間，用l1表示清尾損失時間清尾損失時間l2是指從一個方向最終一輛車進(jìn)入穿插口的時刻與另一方向變?yōu)榫G燈的時刻之間的時間差。有效綠時飽和流率與損失時間之間的關(guān)系是很重要的。對于飽和流李來說，有效時間被每輛車以h1秒的車頭時距利用著。“有效綠時”是在一個信號綠燈時間的根底上，不但扣除了黃燈時間，而且扣除了起動和清尾損失時間。信號穿插口的連續(xù)流3下面的例于可以幫助理解這一概念。對于給定的穿插口某一方向車道的交通信號，有以下參數(shù)：h1=2(s／輛)，l1＝1.5(s)，l2=1.5(s)在60s的信號周期內(nèi)，這個車道的綠燈信號時間是27s，黃燈時間3s，紅燈時間30s。假設(shè)在綠燈和黃燈時間內(nèi)，車輛可以通行，則在每個60s內(nèi)，有30s是可通行時間。所以，在一個小時的期間內(nèi)，可通行的時間為：3600×30／60＝1800s假設(shè)每輛車通過穿插口需2s，車道的飽和流率很簡潔算出。但是一小時內(nèi)總的起動損失和清尾損失時間必需從1800s中減去。當(dāng)每次交通流起動時，就失去1.5s，每次交通流停頓時，又失去1.5s。每個信號周期內(nèi)交通流起動、停頓各一次，假設(shè)每個周期是60s，則lh內(nèi)有60個這樣的周期，所以總損失時間為：60×(1.5+1.5)＝180(s)則車輛通行的有效時間是：1800-180=1620(s)當(dāng)車頭時距為2s時，車道的飽和流率應(yīng)為：1620／2＝810(輛／h)主要內(nèi)容一、根底理論1、根本定義2、產(chǎn)生緣由3、影響因素二、路段行車延誤調(diào)查方法1、跟車法2、輸入-輸出法三、穿插口延誤調(diào)查1、地點和調(diào)查時間調(diào)查2、調(diào)查方法〔牌照法、點樣本法、HCM2023調(diào)查法〕四、延誤調(diào)查資料的應(yīng)用延誤的根本定義延誤的定義延誤是由交通干擾以及交通治理和掌握設(shè)施等因素引起的運行時間損失，以秒或分鐘計。分為：1、固定延誤由于交通掌握、交通標(biāo)志、治理等引起的延誤叫固定延誤。2、行程延誤車輛通過某一路段的實際時間與計算時間之差。延誤的根本定義3、停車延誤車輛由于某種緣由而處于靜止?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生的延誤。4、排隊延誤車輛排隊時間與不擁擠條件下車輛以平均車速通過該路段的時間差,即，第一輛車從第一次停車到通過停車線的時間。延誤的根本定義5、引道延誤車輛在引道上實際消耗的時間與車輛暢行行駛通過引道延誤段的時間之差成為引道延誤。車輛因前方信號或已有車輛而開頭減速行駛之?dāng)嗝嬷镣＼嚲€的距離叫引道延誤段。6、掌握延誤掌握設(shè)施引起的延誤，如信號穿插口。延誤的產(chǎn)生緣由1、根本延誤主要產(chǎn)生在車輛通過穿插口時，這種延誤與交通流淌特性無關(guān)，是由信號、停車標(biāo)志、讓路標(biāo)志及平交道口等造成的。延誤的產(chǎn)生緣由2、運行延誤因受其他車輛或行人干擾而產(chǎn)生。車輛干擾：如車輛停頓、啟動或轉(zhuǎn)彎、故障以及行人過街等的干擾。交通內(nèi)部干擾：如交通量增大產(chǎn)生擁擠、道路通行力量缺乏、合流及交錯交通等的影響。行車延誤的影響因素1、駕駛員和行人；駕駛員交通特性行人交通特性2、車輛影響；車輛的設(shè)計尺寸車輛的動力性能車輛的制動性能行車延誤的影響因素3、道路條件；道路設(shè)計分合流4、交通條件；交通組成交通干擾行車延誤的影響因素5、交通負(fù)荷；荷載系數(shù)6、交通治理與掌握；信號掌握方式信號設(shè)計停車、讓路標(biāo)志交通延誤調(diào)查延誤是反映交通流運行效率的指標(biāo)，進(jìn)展延誤調(diào)查就是為了確定產(chǎn)生延誤的地點、類型和大小，評價道路上交通流的運行效率，在交通堵塞路段找出延誤的緣由，為制定道路交通設(shè)施的改善方案、削減延誤供給依據(jù)。通過延誤調(diào)查可以直接得到車輛行程時間和損失時間的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，這對于評價道路交通設(shè)施的效勞質(zhì)量、進(jìn)展道路交通工程的工程經(jīng)濟(jì)分折以及爭論交通擁擠程度等方面部具有特別重要的意義。本節(jié)將分別介紹路段行車延誤和穿插口延誤的調(diào)查方法。(一〕、路段行車延誤調(diào)查路段行車延誤通常與行程時間一起調(diào)查，可同時獲得行駛時間、行駛車速、行程時間、行程車速和延誤等一系列資料。有關(guān)的調(diào)查方法很多，在上述車速調(diào)查中已介紹了跟車法、浮動車法、牌照法等調(diào)查方法，本節(jié)主要介紹路段行車延誤調(diào)查的輸入輸出法。輸入輸出法適用于調(diào)查瓶頸路段的行車延誤。該方法的假設(shè)前提是：車輛的到達(dá)和離去屬于均勻分布；車輛排隊現(xiàn)象存在于某一持續(xù)的時間內(nèi)，在其中某一時段內(nèi)，假設(shè)到達(dá)的車輛數(shù)大于路段的通行力量時則開頭排隊。而當(dāng)?shù)竭_(dá)車輛數(shù)小于路段的通行力量時，則排隊將開頭消散。調(diào)查在兩個斷面同時進(jìn)展，在調(diào)查路段的起終點各設(shè)一名觀測員，用調(diào)查交通量的方法，以5或15mn為間隔時間，累計交通量。要求兩斷面的起始時間一樣，調(diào)查開頭之前，兩斷面觀測員應(yīng)對表統(tǒng)一時間。當(dāng)車輛受阻排隊有可能超過瓶頸路段起點斷面時應(yīng)依據(jù)實際狀況及早將起點斷面位置后移。假設(shè)該路段的通行力量為，則瓶頸路段終點斷面可不調(diào)查，這時，終點斷面每一時段離開的車輛數(shù)取同一時段待駛出車輛數(shù)和通行力量二者中的低值。表4-13是一組輸入輸出法的觀測數(shù)據(jù)．該路段通行力量為360輛／h，即平均每15min通過90輛車。由表可見，9:00~9:15內(nèi)，到達(dá)車輛數(shù)小于路段通行力量，路段上并無堵塞。9:15~9:30，累計離去車輛數(shù)小于累計到達(dá)車輛數(shù)，有10輛車被阻，于是開頭堵塞。9:30至9:45是頂峰，到達(dá)車輛數(shù)最大，堵塞連續(xù)進(jìn)展。9:45至10:00到達(dá)車輛已開頭削減，但累計待駛車輛數(shù)仍超過能離去的車輛數(shù)，通行力量仍不能滿足要求，以上這45min是排隊開頭形成、排隊長度不斷增加直至消失最大排隊長度的一段時間。10:00以后，到達(dá)車輛數(shù)小于路段通行力量，累計到達(dá)車輛數(shù)與累計離去車輛數(shù)開頭接近，排隊長度縮短，堵塞車隊開頭消散。到10:30累計到達(dá)車輛數(shù)等于累計離去車輛數(shù)，于是堵塞完畢?，F(xiàn)在來求每輛車通過瓶頸路段的延誤時間。例如求第300輛車的延誤時間。第300輛車是在9:45到達(dá)的，此時僅離開了260輛車，因此它排隊的位置為300-260＝40輛，即排隊中的第40輛車。由于瓶頸路段的通行力量為360輛／h，即90輛／15min，因此每輛車通過瓶頸路段的平均所需時間為15／90min。故第300輛車通過瓶頸路段所需時間為：15/90*40＝6.67min(6min40s)，由此得知第300輛車是在9:45(它的到達(dá)時刻)加6.67min(6min40s)，即9:51:40駛離瓶頸路段的。第300輛車通過瓶頸路段的延誤時間，應(yīng)為實際行程時間與無阻礙時的自由行駛時間之差．即6.67-15/90=6.5min。(一〕、路段行車延誤調(diào)查輸入輸出法比較簡便，調(diào)查結(jié)果又能整理成特別直觀的圖表。因此，作為分析瓶頸路段的行車延誤方法，具有肯定的有用價值。但輸入輸出法調(diào)查延誤很難得到平均每輛受阻車的延誤和受阻車輛占總數(shù)的百分比，也無法確定產(chǎn)生延誤的推確地點和緣由，而且還無法識別延誤的類型。在這些方面此法都不如跟車法。因駛?cè)腭偝龇ǖ睦碚撉疤釣榧僭O(shè)來車率與離去率是均一的，這往往與實際交通狀況不相符合。事實上，來車率與離去率往往是隨機(jī)的而并非均一的。因此，統(tǒng)計交通量的時間間隔取的越小，瓶頸路段的長度越短，精度才能越高。穿插口延誤調(diào)查調(diào)查地點和調(diào)查時間的選擇2〕調(diào)查時間選擇頂峰時段進(jìn)展延誤調(diào)查。便于前后比照分析,兩次調(diào)查應(yīng)具備相像的條件,在時間上盡可能保持全都。穿插口延誤調(diào)查應(yīng)在天氣良好、交通正常的條件下進(jìn)展?！捕?、穿插口延誤調(diào)查穿插口延誤的調(diào)查方法可分為兩類。一類是停車時間法，依據(jù)停車時間測定方法的不同，分為連續(xù)航空攝影法、延誤儀測記停車時間法和點樣本法等。這類調(diào)查方法得到的穿插口延誤只包括停車時間，沒有計入加、減速延誤。其次類方法是行程時間法；依據(jù)行程時間測定方法的不同，又可分為試驗車法、牌照法、連續(xù)航空攝影法、車輛感應(yīng)器與人工結(jié)合法、人工追蹤法和抽樣法等等。這類方法是測定從穿插口前的某一點至穿插口內(nèi)或穿插口之后的某一點的行程時間。各車輛的平均行程時間減去這段行程的自由行駛時間就是穿插口的延誤。這類方法得到的穿插口延誤，不但包括停車延誤，而且還包括加、減速延誤。點樣本法最早是由美國加里福尼亞大學(xué)伯克利分校于1954年提出的，方法簡便，不需要特地儀器，因此各國始終都在廣泛使用?！捕?、穿插口延誤調(diào)查1調(diào)查推備點樣本法調(diào)查時每個穿插口入口引道需要3~4人和1塊秒表，觀測人員和所需秒表的總數(shù)依據(jù)需調(diào)查的引道數(shù)量確定。為保證所要求的調(diào)查精度，調(diào)查必需有足夠的樣本數(shù)，一般應(yīng)用概率統(tǒng)計中的二項分布來確定需要調(diào)查的最小樣本數(shù)：這里，樣本容量指的是包括停駛車輛和不停駛車輛在內(nèi)的入口引道車輛數(shù)總和。在正式觀測之前，為確定適當(dāng)?shù)臉颖救萘縉，需要初步估量停駛車輛百分率。為此，最好進(jìn)展一次現(xiàn)場試驗調(diào)查。一般在穿插口入口引道上觀測100輛車便可以估量出適當(dāng)?shù)膒值。任何狀況下，所取樣本數(shù)不應(yīng)小于50輛。調(diào)查工作完畢后，要依據(jù)實際的樣本數(shù)N，計算出停駛車輛百分率p，然后按所要求的置信度用公式反算出停駛車輛百分率的估量誤差d，假設(shè)不能滿足要求，則需要增加樣本數(shù)，重新調(diào)查。〔二〕、穿插口延誤調(diào)查2．觀測方法點樣本法就是觀測在連續(xù)的時間間隔內(nèi)穿插口入口引道上停車的車輛數(shù)，進(jìn)而得到車輛在穿插口入口引道上的排隊時間。穿插口每一引道需要3~4名觀測員．其中1人為報時員，1(或2人)為觀看員，另1人為記錄員。點樣本法的現(xiàn)場記錄表見表4-14。在調(diào)查開頭之前記錄員應(yīng)將調(diào)查日期、地點等填入表內(nèi)。觀測時問間隔一般取15s(依據(jù)狀況也可選其他值)，這樣，每分鐘有0~15s、15~30s、30~45s和45~60s等4個時間間隔。觀測開頭之后，報時員手持秒表；每15s報時一次，觀看員在報時后即統(tǒng)計停留在人口引道停車線之后的車輛數(shù)，并通知記錄員逐項記錄。同時，記錄員(或其次名觀看員)還要統(tǒng)計在相應(yīng)的每一分鐘內(nèi)的引道交通量，并按停駛車輛和不停駛車輛分別統(tǒng)計和記錄。所謂停駛車輛是指經(jīng)過停車后通過停車線的車輛，不停駛車輛是指不經(jīng)過停車而直接通過停車線的車輛。上述觀測工作連續(xù)進(jìn)展，直至到達(dá)樣本容量要求或規(guī)定的時間(10min或15min)為止。觀測時，對于定周期信號穿插口，選擇觀測的時間間隔時應(yīng)避開信號周期長能被觀測時間間隔整除的狀況消失，否則，統(tǒng)計停車數(shù)的時間持是信號周期的某個一樣局部，這會使觀測數(shù)據(jù)失去隨機(jī)性。此外，還應(yīng)將觀測的起始時間與信號周期的始點錯開。假設(shè)某輛車的停車時間超過一個觀測時間間隔，則在下個時間間隔將再次把該車統(tǒng)計在引道停車數(shù)內(nèi)，而在統(tǒng)計停駛車數(shù)時，該車卻只被統(tǒng)計一次。因此，對于一個指定的時間間隔，停駛車數(shù)總是小于或等于停在引道上的車輛總數(shù)，這可以幫助推斷觀測與記錄的正確與否。依據(jù)記錄表可