webster配時(shí)法

1、精品文檔11.3韋伯斯特（ Webster）配時(shí)法這一方法是以韋伯斯特（ Webster ）對(duì)交叉口車輛延誤的估計(jì)為基礎(chǔ)，通過對(duì)周期長度的優(yōu)化計(jì)算， 確定相應(yīng)的一系列配時(shí)參數(shù)。 包括有關(guān)原理、 步驟和算法在內(nèi)的韋伯斯特法是交叉口信號(hào)配時(shí)計(jì)算的經(jīng)典方法。11.3.1 Webster模型與最佳周期長度Webster 模型是以車輛延誤時(shí)間最小為目標(biāo)來計(jì)算信號(hào)配時(shí)的一種方法，因此其核心內(nèi)容是車輛延誤和最佳周期時(shí)長的計(jì)算。而這里的周期時(shí)長是建立在車輛延誤的計(jì)算基礎(chǔ)之上，是目前交通信號(hào)控制中較為常用的計(jì)算方式。n 個(gè)信號(hào)相位的交叉口，總延誤公式（ 10-20）針對(duì)的是一個(gè)相位內(nèi)的延誤計(jì)算，則有應(yīng)為：nDq

2、i di其中： dii 1(11-1)-第 i 相交叉口的單車延誤；qi-第 i 相的車輛到達(dá)率。將 (10-20) 式代入 (11-1) 式，可得到交叉口的總延誤與周期長度的關(guān)系式。因此周期長度最優(yōu)化問題可以歸納為：nMinDqi dii1LCy1通過對(duì)周期長度求偏導(dǎo)，結(jié)合等價(jià)代換和近似計(jì)算，最終得出如下最佳周期計(jì)算公式：C o1.5L51Y(11-2)其中：C 0 -L -Y -最佳周期長度（s ）；總損失時(shí)間（s ）；交叉口交通流量比；其中總損失時(shí)間為：LnlAR (11-3)式中： l -一相位信號(hào)的損失時(shí)間；n - 信號(hào)的相位數(shù)；AR - 一周期中的全紅時(shí)間。交叉口交通流量比 Y 為

3、各相信號(hào)臨界車道的交通流量比（yi ）之和，即：nYyii 1 (11-4)所謂臨界車道， 是指每一信號(hào)相位上，交通量最大的那條車道。 臨界車道的交通流量比等于該車道的交通量和飽和流量之比。C 0 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，通常都比用別的實(shí)際上，由公式(11-4) 確定的信號(hào)周期長度公式算出的短一些， 但仍比實(shí)際需要使用的周期要長。因此，由實(shí)際情況出發(fā)，為保證延誤最小，周期可在0.75 C 0 1.5 C 0 范圍內(nèi)變動(dòng)。值得注意的是，韋伯斯特模型受到交通量大小的影響，使用范圍有限。當(dāng)交通量過小，容易造成信號(hào)周期若設(shè)置過短，不利于行車安全。 因此， 需要人為規(guī)定周期取值下限，參考。1歡迎下載精品

4、文檔西方國家，一般為25 秒。而當(dāng)交通量過大，造成設(shè)置周期過長，則車輛延誤時(shí)間驟然急速增長， 反而會(huì)造成交通擁擠。 非飽和交通流通常以 120 秒作為最佳周期的上限值。 但多相位信號(hào)及飽和交通流情況下不常常突破該上線。11.3.2 Webster模型修正及拓展在 Webster 延誤公式中，當(dāng)飽和度x1 時(shí)，既 x 越接近于1，算得的延誤越不正確，更無法計(jì)算超飽和交通情況下的延誤。此時(shí)延誤計(jì)算采用式（10-20 ）同時(shí)，再考慮停車因素，完全停車的停車率：1Noh 0.9qC (11-5)1y再把優(yōu)化周期時(shí)間的指標(biāo)改為油耗，而把油耗作為延誤與停車的函數(shù)，即：E DkH (11-6)式中：E -

5、油耗；H hq ；H -每小時(shí)完全停車數(shù)，k -停車補(bǔ)償參數(shù)。k 可按不同優(yōu)化要求， 取不同的值。 要求油耗最小時(shí)，取 k =0.4 ；要求運(yùn)營費(fèi)用 （包括延誤、時(shí)間損失等）最小時(shí)，取k =0.2 ；要求延誤最小時(shí)，取k =0。則最佳時(shí)間為：1.4k L6C oY(11-7)111.3.3計(jì)算步驟及示例Webster 法完整的計(jì)算步驟如下：(1) 計(jì)算飽和流量，將實(shí)際車輛數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)小客車數(shù)；q(2)y計(jì)算流量比：S ；(3)計(jì)算信號(hào)損失L nl AR1.5L5(4)C 0Y計(jì)算周期長度1(5) 綠燈時(shí)間的計(jì)算；1計(jì)算有效綠燈時(shí)間：G e C 0L ，g eiy i2G e計(jì)算各相有效綠燈時(shí)間

6、：Y ，(6) 計(jì)算各相實(shí)際顯示綠燈時(shí)間：Gigei A l ，(7) 作信號(hào)配時(shí)圖；g eS(8)N iS（ veh/ h ）（某一信號(hào)相位的通行能力）計(jì)算通行能力：C；(9)計(jì)算排隊(duì)停車延誤，有關(guān)指標(biāo)計(jì)算參10.2.1 ；(10)CL S燈控路口的通行能力：N= C（交叉口總通行能力） 。上述步驟在實(shí)際運(yùn)用中可以根據(jù)需要靈活調(diào)整。示例：十字交叉口如圖11-2 所示，每個(gè)入口道有兩個(gè)車道，各入口道總車流量如圖上標(biāo)出。設(shè)飽和交通量為S =1800 veh/ h ，采用兩相位信號(hào)控制， 每相信號(hào)損失時(shí)間為l =5.2 s ，。2歡迎下載精品文檔黃燈時(shí)間取為 A =4 s 。不設(shè)全紅時(shí)間即 Rt

7、=0 s 。試用韋伯斯特法設(shè)計(jì)該交叉口定時(shí)控制配時(shí)方案。北600 輛/ 小時(shí)西東800 輛 /小時(shí)1200 輛 /小時(shí)800 輛 /小時(shí)南圖 11-2 路口布置圖解：設(shè)東西通行第I 相，南北通行為第相。則第I 相臨界車道交通流量為：q1 =1200 2=600 輛 / 小時(shí)第相臨界車道交通流量為q2 =800 2=400 輛 / 小時(shí)。下面分步進(jìn)行計(jì)算：(1) 計(jì)算最佳周期長度 C 0總損失時(shí)間：LnlAR =2 5.2+0=10.4( s )各相臨界車道交通流量比：Y1q1 / S=600 1800=0.333Y2q2 / S =400 1800=0.222則： YY1Y2 =0.555所以

8、： C 0(1.5L 5) /(1 Y) =(1.5 10.4+5) (1-0.555)=46.3( s)取整數(shù) C0 =46( s)(2) 計(jì)算有效綠燈時(shí)間：GeC 0L =46-12.4=35.6( s )g e10.33335.60.555=21.4(s )ge20.22235.60.555=14.2(s )(3) 計(jì)算各相實(shí)際顯示綠燈時(shí)間：G1ge1y1l1 =21.4-4+5.2=22.6 (s )G 2g e2y2l 2 =14.2-4+5.2=15.4(s )各相綠燈時(shí)間應(yīng)按臨界車道交通流量作正比例分配。交叉口總臨界車道交通流量為：Q q q =600+400=1000( veh/ h )各相最小綠燈時(shí)間應(yīng)為：。3歡迎下載精品文檔G mG tq / Q =27.6600/1000=16.6(s )G mGtq / Q =27.6400/1000=11.0(s )據(jù)題目要求，損失時(shí)間應(yīng)歸入綠燈時(shí)間內(nèi)，故實(shí)際綠燈時(shí)間應(yīng)為：GG ml =16.6+5.2=21.8(s )GG ml =11.0+5.2=16.2(s )(4) 確定各相燈時(shí)因各相黃燈均取4 秒。故各相燈時(shí)如下：第 I 相：綠燈（取整數(shù)）G =22 秒 黃燈A =4 秒第相：綠燈G 16 秒黃燈 A =4 秒周期長： CCA A=22+4+16+4=46