信號(hào)交叉口通過(guò)能力計(jì)算

1、運(yùn)輸組織學(xué)報(bào)告學(xué) 院 ； 交通運(yùn)輸學(xué)院 指導(dǎo)教師 ： 何世偉 題 目 ：_信號(hào)交叉口通過(guò)能力計(jì)算_姓 名 ： 董世鑫、嚴(yán)浩南學(xué) 號(hào) ： 13274002、13274022 班 級(jí) : 運(yùn)輸1309班目錄原始數(shù)據(jù)：1一.問(wèn)題分析2二相關(guān)數(shù)據(jù)解釋2三計(jì)算交叉口通行能力3四計(jì)算該交叉口V/C比4五對(duì)于結(jié)果的分析4原始數(shù)據(jù)：我們以交大東路北口的四道口十字路口作為研究對(duì)象，在11月14號(hào)(周六)下午6:00到7:00進(jìn)行實(shí)地調(diào)研與數(shù)據(jù)記錄。以下為我們的數(shù)據(jù)：表一 交叉口各走向信號(hào)燈周期信號(hào)燈周期（S）綠燈時(shí)間(S)黃燈時(shí)間(S)紅燈時(shí)間(S)東西走向13472458南北走向13448482表二 大小型車

2、比例（以一個(gè)信號(hào)周期為間隔）小型車數(shù)量（輛）大型車數(shù)量（輛）總計(jì)（輛）比例18016960.228217990.193387141010.16平均8315.798.70.1843表三 各走向車流量統(tǒng)計(jì)（以一個(gè)信號(hào)周期為間隔）南向（輛）北向（輛）東向（輛）西向（輛）總計(jì)（輛）11326193694216252738106313202541994930293910751323313097平均12.824.826.236.8101表四 東進(jìn)口左轉(zhuǎn)與非左轉(zhuǎn)車輛數(shù)（以一個(gè)信號(hào)周期為間隔）左轉(zhuǎn)非左轉(zhuǎn)總計(jì)左轉(zhuǎn)占比131619018523520250.24623290.2069572

3、4310.2258平均522126.20.1985根據(jù)上述實(shí)地?cái)?shù)據(jù)即可進(jìn)行信號(hào)交叉口通行能力計(jì)算一.問(wèn)題分析圖一 四道口十字交叉口平面示意圖如上圖為我們所調(diào)研地點(diǎn)的平面示意圖，南北走向?yàn)榻淮髺|路和四道口路、東西走向?yàn)閷W(xué)院南路。由圖可見(jiàn)除東進(jìn)口外，每個(gè)走向都有兩條車道，一條為專左車道，另一條為直右車道，東進(jìn)口包含一條直左車道和直右車道。分別計(jì)算專左（直左）車道設(shè)計(jì)通行能力和直右車道設(shè)計(jì)通行能力，加上即可得到某個(gè)走向的設(shè)計(jì)通行能力，4個(gè)走向的設(shè)計(jì)通行能力相加即為該信號(hào)交叉口的設(shè)計(jì)通行能力。關(guān)于該信號(hào)交叉口的相關(guān)數(shù)據(jù)在上面的數(shù)據(jù)表已經(jīng)列出，因此可以利用車道的設(shè)計(jì)通行能力公式計(jì)算出相應(yīng)的設(shè)計(jì)通行能力。

4、如下為一條直行或右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)專用車道的設(shè)計(jì)通行能力公式：CS或Cr或Cl=3600Ttg-t0ti+1對(duì)于直右車道，其設(shè)計(jì)通行能力公式為：Csr=Cs對(duì)于直左車道，其設(shè)計(jì)通行能力公式為：Csl=CS1-l'/2二相關(guān)數(shù)據(jù)解釋1 觀察表一交叉口各走向信號(hào)燈周期，可知一個(gè)信號(hào)燈周期內(nèi)東西走向的信號(hào)燈綠燈時(shí)長(zhǎng)為72S，而南北走向信號(hào)燈綠燈時(shí)長(zhǎng)為48S，但是對(duì)于兩個(gè)方向，總的信號(hào)燈周期是一樣的，均為134S。 分析解釋：我們所調(diào)研的地點(diǎn)為四道口十字交叉，在該交叉口東西走向可看做主干道，而南北走向則看做次干道，相應(yīng)的車流量也明顯不同，東西走向車流量大于南北走向車流量。因此在對(duì)于信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)的安排設(shè)計(jì)

5、上，也應(yīng)該滿足這種特點(diǎn)。所以東西走向信號(hào)燈綠燈時(shí)長(zhǎng)大于南北走向信號(hào)燈綠燈時(shí)長(zhǎng)。2. 觀察表二大小型車數(shù)量比例（以一個(gè)信號(hào)周期為間隔），可知實(shí)際中該路口中大型車數(shù)量較小型車少很多。這是由于在該路口的大型車僅可能是公交車和大型客車，數(shù)量較少。 可根據(jù)大小型車數(shù)量比查表知前后兩車連續(xù)通過(guò)停車線的平均車頭時(shí)距ti，由于大小型車數(shù)量比較為接近于2:8，因此我們考慮取ti=2.65S3. 觀察表四中東進(jìn)口左轉(zhuǎn)與非左轉(zhuǎn)車輛數(shù)（以一個(gè)信號(hào)周期為間隔），由于東進(jìn)口中包括一條直左車道，因此需要記錄該車道中左轉(zhuǎn)車的比例來(lái)計(jì)算該車道的設(shè)計(jì)通過(guò)能力。三計(jì)算交叉口通行能力 由原始數(shù)據(jù)可知T=134S，tg南北=48S,t

6、g東西=72S，t0=2.3S,ti=2.65S, =0.8，l'=0.1985(1)南進(jìn)口車道設(shè)計(jì)通行能力直右車道設(shè)計(jì)通行能力如下： Csr=CS=3600Ttg-t0ti+1=360013448-2.32.65+1×0.8=392（pcu/h）左轉(zhuǎn)車道設(shè)計(jì)通行能力如下： Cl=3600Ttg-t0ti+1=360013448-2.32.65+1×0.8=392(pcu/h)因此南進(jìn)口設(shè)計(jì)通行能力為：CS=Csr+ Cl=784(pcu/h）(2)北進(jìn)口車道的設(shè)計(jì)通行能力與南進(jìn)口車道一致為：Cn=CS=784(pcu/h)(3)西進(jìn)口車道設(shè)計(jì)通行能力如下：直右車道

7、設(shè)計(jì)通行能力如下： Csr=CS=3600Ttg-t0ti+1=360013472-2.32.65+1×0.8=586（pcu/h）左轉(zhuǎn)車道設(shè)計(jì)通行能力如下： Cl=3600Ttg-t0ti+1=360013472-2.32.65+1×0.8=586(pcu/h)因此西進(jìn)口設(shè)計(jì)通行能力為：Cw=Csr+ Cl=1173(pcu/h）(4)東進(jìn)口車道設(shè)計(jì)通行能力如下：直右車道設(shè)計(jì)通行能力如下： Csr=CS=3600Ttg-t0ti+1=360013472-2.32.65+1×0.8=586（pcu/h）直左車道設(shè)計(jì)通行能力如下： Csl=CS1-l'/2=

8、586×1-0.5×0.1985=527(pcu/h）因此東進(jìn)口設(shè)計(jì)通行能力為：Ce=Csr+ Csl=1113(pcu/h）(5)交叉口設(shè)計(jì)通行能力為：C=Ce+Cw+Cn+CS=3854(pcu/h）四計(jì)算該交叉口V/C比觀察表三各走向車流量統(tǒng)計(jì)（以一個(gè)信號(hào)周期為間隔），可知一個(gè)信號(hào)燈間隔(134s)內(nèi)車流量為101輛,因此可以求出一小時(shí)內(nèi)車流量V。如下 V=101/134*3600=2713(pcu/h）因此V/C=2713/3854*100%=70.4%五對(duì)于結(jié)果的分析從所得V/C來(lái)看，我們計(jì)算所得數(shù)值為70.4%，說(shuō)明該十字交叉口的通行能力，應(yīng)是能滿足高峰小時(shí)交通

9、量，且有一部分能力富余的，然而我們結(jié)合實(shí)際道路十字交叉口情況，卻發(fā)現(xiàn)許許多多擁堵的情況。經(jīng)過(guò)我們的調(diào)查與分析，造成這種情況應(yīng)有如下兩點(diǎn)原因：信號(hào)燈設(shè)置不合理在排除少部分人不遵守交通規(guī)則，闖紅綠燈過(guò)馬路的情況下，我們?nèi)园l(fā)現(xiàn)，該十字交叉口的通行能力還是遠(yuǎn)小于實(shí)際的高峰小時(shí)交通量。尤其是學(xué)院南路由東至西與由西至東方向的行車流量極大，擁堵的情況也是最嚴(yán)重的，如下圖：該圖中造成擁堵的直接原因，是學(xué)院南路由東至西的左轉(zhuǎn)車輛與對(duì)面由西至東的直行車輛的流線存在交叉，上圖中的公交車，被一條龐大的車流截住了，直到綠燈過(guò)后依舊沒(méi)能左轉(zhuǎn)進(jìn)入交大東路。同樣的問(wèn)題也出現(xiàn)在交大東路與四道口路的車流中，同樣也是左行車流流線與

10、對(duì)向直行車流流線存在交叉。通行效率非常低下。而進(jìn)過(guò)我們的調(diào)查、分析，造成該十字交叉路口擁堵的根本原因，是其信號(hào)燈設(shè)置不合理所致。該十字交叉路口的信號(hào)燈同時(shí)開通學(xué)院南路由東至西和由西至東兩條對(duì)向通道，學(xué)院南路的信號(hào)燈轉(zhuǎn)紅后，立刻同時(shí)開通交大東路和四道口的兩條對(duì)象通道。此舉造成了持續(xù)不斷的流線交叉，極易造成車輛擁堵在交叉路口中間，一旦在一個(gè)信號(hào)周期過(guò)后，依然有車輛停滯在交叉路口中間，就會(huì)發(fā)生多點(diǎn)流線交叉，整個(gè)十字交叉路口很可能陷入癱瘓的狀態(tài)。由于信號(hào)燈的設(shè)置問(wèn)題，造成車輛擁堵的情況，在計(jì)算通行能力公式中是無(wú)法體現(xiàn)的。該公式中默認(rèn)在有限的綠燈時(shí)間內(nèi)，到達(dá)路口的車輛都能在除車速以外的限制條件下，暢通的

11、通過(guò)十字交叉路口。所以我們計(jì)算所得數(shù)據(jù)雖然并沒(méi)有數(shù)學(xué)概念上的錯(cuò)誤，但是用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題顯然是不合適的，存在一些因素是數(shù)學(xué)公式?jīng)]有考慮或是無(wú)法涵蓋的，所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)理想概念的同時(shí)，在實(shí)際操作中，實(shí)地考察是不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，有時(shí)甚至比理論推算更加重要。改進(jìn)措施： 改邊信號(hào)燈的周期設(shè)置，使其錯(cuò)時(shí)開通互為對(duì)向的通道，這樣可以消除流線交叉，但是信號(hào)周期勢(shì)必延長(zhǎng)，計(jì)算出的交叉口通行能力會(huì)降低，實(shí)際通行能力能否提高需大量的數(shù)據(jù)分析和因素考慮才能得出。 在不改變信號(hào)燈設(shè)置的情況下，我們可以在采取增設(shè)左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)車道的方式，鑒于南北走向道路面積狹小，施工較為困難，建議學(xué)院南路由東至西的左轉(zhuǎn)車道設(shè)置左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)車道，如此可以提高該方向的通行能力，上圖中公交車左轉(zhuǎn)困難的情況也能得到一定的緩解。部分司機(jī)不遵守交通規(guī)章我們通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在十字交叉路口中，學(xué)院南路上設(shè)有違章監(jiān)控?cái)z像頭，下圖所示：而在四道口路與交大東路上卻沒(méi)有設(shè)置違章攝像頭，這就導(dǎo)致了有部分司機(jī)不遵守交通規(guī)章，把專左車道當(dāng)做直行車道行車，這種情況在我們調(diào)研時(shí)出現(xiàn)過(guò)多次，那么會(huì)對(duì)我們的結(jié)果產(chǎn)生什么影響呢？我們以交大東路口為例：從圖中我們可以明顯的看出該路口有一條專左車道，我們?cè)诮徊媛房谕ㄐ心芰τ?jì)算中把