交叉口道路通行能力

1.绪论 (1)

1.1调查目的 (1)

1.2调查时间及内容 (1)

1.2.1信号交叉口 (1)

1.2.2城市道路路段 (2)

1.2.3无信号交叉口 (2)

1.3调查形式 (2)

1.4 人员分配 (2)

2.信号交叉口通行能力分析 (3)

2.1背景概况 (3)

2.2调查数据处理分析 (4)

2.2.1折算系数 (4)

2.2.2交通量 (4)

2.3车头时距 (6)

2.4交叉口信号相位及周期设置 (6)

2.5 通行能力计算 (7)

2.5.1十字形交叉口的设计通行能力 (7)

2.5.2设计通行能力的折减 (8)

2.6 饱和度和服务水平评价 (11)

2.7 影响因素分析 (12)

2.7.1行车道条件 (12)

2.7.2交通信号设计条件 (12)

2.8 改进方案 (12)

3. 路段通行能力的计算 (13)

3.1背景概况 (13)

3.2调查流量情况 (14)

3.3基本通行能力计算 (14)

3.4实际通行能力计算 (15)

3.4.1多车道对路段通行能力的影响 (15)

3.4.2交叉口对路段通行能力的影响 (15)

3.4.3行人过街等因素对路段通行能力的影响 (17)

3.4.4车道宽度对路段通行能力的影响 (17)

3.5数据分析结果 (18)

3.5.1 现场调查 (18)

3.5.2 各个影响修正系数的确定 (18)

3.6饱度和服务水平评价 (19)

3.7改进建议 (19)

4.无信号控制交叉口通行能力分析 (19)

4.1背景情况 (19)

4.2地理环境 (20)

4.3调查内容 (21)

4.4无信号控制交叉口通行能力分析——间隙分析法 (22)

4.4.1交叉口处交通流的等级划分 (22)

4.4.2将观测的交通量转换为高峰小时交通量： (23)

4.4.3冲突交通量 (23)

4.4.4.临界间隙 (25)

4.4.5.随车时距 (27)

4.4.6次级流向的可能通行能力 (27)

4.4.7阻抗系数 (28)

4.4.8横向干扰修正系数 (30)

4.4.9交通流实际通行能力 (30)

4.4.10饱和度 (31)

4.4.11延误 (32)

4.5无信号控制交叉口通行能力分析 (32)

4.6无信号交叉口通行能力分析的改进后的分析方法 (34)

4.7无信号交叉口现状分析与改进建议 (37)

4.7.1现状分析 (37)

4.7.2改进建议 (37)

5.心得总结 (37)

北京理工大学珠海学院道路通行能力分析实践报告

1.绪论

1.1调查目的

1)通过道路通行能力和设计交通量的具体分析，可以科学合理地确定新建道路的等

级、性质、规模、主要技术指标和线形几何要素。

2)通过对现有道路通行能力的观测、分析、评定，并与现有交通量对比，可以确定

现有道路系统或某一路段所存在的问题，据此提出改善方案或措施，作为既有道

路交通改善的主要依据。

3)根据道路某一路段通行能力的估算、路况及通行状况分析，可以提出某一路段线

形改善的方案。

4)道路通行能力可作为交通枢纽的规划、设计改建及交通设施配置的依据，如交叉

口类型选择和信号设施的设计、装备等。

5)道路通行能力可作为城市道路网规划、公路网设计和方案比选的依据。

6)道路通行能力可作为交通管理、行车组织及控制方式确定或方案选择的依据。

1.2调查时间及内容

调查时间：2016年1月12日星期二17:30-18:30

1.2.1信号交叉口

调查地点：东风路与凤凰南路交叉口

调查信息：

1)交叉口渠化形式、各进口道车道宽度、车道数

2)信号灯相位

3)各车道车头时距

4)交通流量

1.2.2城市道路路段

调查地点：海燕路至东风路段

调查信息：

1)路段车道宽度、车道数

2)交通流量

3)车辆行驶速度

1.2.3无信号交叉口

调查地点:凤凰南路与海燕路所合并的Y型交叉口

调查信息：

1)交叉口渠化形式、各进口道车道宽度、车道数、直行车道同左、右转车道

2)交通流量

3)各车道的车头时距

1.3调查形式

1.4 人员分配

（1）数据调查：

（2）表格制作：

（3）CAD图制作：

（4）心得总结：

（5）报告及PPT制作：

（6）通行能力计算：信号交叉口：

路段:

无信号交叉口：

2.信号交叉口通行能力分析

2.1背景概况

城市道路交叉口的通行能力约束并决定了整个城市路网的通行能力。从当前的情况来看，交叉口往往是整个城市路网的瓶颈，成为路网规划、建设、改造和交通治理的重点。当交叉口的交通流量不大时，交叉口的通行秩序可以由交通主体的自组织来维持。但是，当交通量超过某一限度时，可通过设置外在的交通信号加以指挥，使得交叉口能够正常运营。信号交叉口时交通系统中最为复杂的环节，对它的分析要考虑诸多因素。

图2-1图2-2

图2-3

2.2调查数据处理分析

2.2.1折算系数

2.2.2交通量（车道编号参考图2-3）

2.3车头时距

2.4交叉口信号相位及周期设置

通过调查本次交叉口包含2个相位，周期均为123秒，其中黄灯时间为 3 秒，全红时间为 3 秒。

第一相位：南北对向放行，绿灯时间为66 秒，红灯时间54秒。

第二相位：东西对向放行，绿灯时间为45 秒，红灯时间75秒。

图2-10 第一相位图2-11 第二相位

图2-12 信号配时图

2.5 通行能力计算

根据我国交通流特性、交叉口基础设施、信号设计条件及车行道条件，国内学者提出许多计算信号交叉口通行能力的方法，较为普遍应用的方法主要有3种：《城市道路设计规范》中介绍的方法、停车线法、冲突点法。本问使用现行《城市道路设计交通规范》推荐计算方法如下：

2.5.1十字形交叉口的设计通行能力

十字形交叉口设计通行能力等于各进口道口设计通行能力之和。

1)一条直行车道的设计通行能力计算公式为:

（2-13）

式中：:信号灯周期（s）；

：信号每周期内绿灯时间（s）；

：绿灯亮后，第一辆车起动并通过停车线的时间（s）；

：直行或右行车辆通过停车线的平均时间（s/pcu）;

：折减系数，可用0.9。

2)直右车道设计通行能力计算公式为：

（2-14）

式中：：一条右转车道的设计通行能力（pcu/h）。

3)直左车道设计通行能力计算公式为：

（2-15）

式中：：直左车道中左转车所占比例。

前已提及，进口道的设计通行能力等于各进口车道设计通行能力之和。此外，也可根据本进口车辆左、右转比例计算。

a)进口道设有专用左转与专用右转车道时，进口道设计通行能力按公式（2-16）计算：

（2-16）

式中：：设有专用左转与专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力（pcu/h）；

：本面直行车道设计通行能力之和（pcu/h）；

：分别为左、右转车占本面进口道车辆的比例。

专用左转车道的设计通行能力为：（2-17）

专用右转车道的设计通行能力为（2-18）

b)进口道设有专用左转车道而未设有专用右转车道时，进口道的设计通行能力按公式

（2-19）计算：

（2-19）

式中：：设有专用左转车道时，本面进口道的设计通行能力（pcu/h）；

：本面直行车道设计通行能力之和（pcu/h）；

：本面直右车道设计通行能力（pcu/h）。

专用左转车道的设计通行能力为：（2-20）

c)进口道设有专用右转车道而未设有专用左转车道时，进口道的设计通行能力按公式

（2-21）计算：

（2-21）

式中：：设有专用右转车道时，本面进口道的设计通行能力（pcu/h）；

：本面直行车道设计通行能力之和（pcu/h）；

：本面直左车道设计通行能力（pcu/h）。

专用右转车道的设计通行能力为：（2-22）

2.5.2设计通行能力的折减

在一个信号周期内，对面到达的左转车道超过3-4pcu 时，左转车道通过交叉口将影响本面直行车。因此，应折减本面各直行车道（包括直行、直左、直右、直左右车道）的设计通行能力：

当,本面进口道折减后的设计通行能力为：

（2-23）

式中：：折减后本面进口道的通行能力

：本面进口道的设计通行能力

：本面各种直行车道数；

：本面进口道左转车的设计通过能力，；

：不折减本面各种直行车道设计通行能力的对面左转车数，当对面到达的左转车道超过3n-4n pcu/h时，n为每小时信号周期数。

根据以上公式，计算如下：

1)求东进口的设计通行能力。

一条直行车道的设计通行能力：

直右车道的设计通行能力：

直左车道的设计通行能力：

2)求西进口的设计通行能力。

一条直行车道的设计通行能力：

直右车道的设计通行能力：

直左车道的设计通行能力：

3)求北进口的设计通行能力。

一条直行车道的设计通行能力：

直右车道的设计通行能力：

北进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型，其通行能力用公式（2-19）计算：该进口专用左转车道的设计通行能力：

4)求南进口的设计通行能力。

一条直行车道的设计通行能力：

直右车道的设计通行能力：

南进口属于设有专用左转车道而未设右转专用车道类型，其通行能力用公式（2-19）计算：该进口专用左转车道的设计通行能力：

5)验算各个进口道是否需要折减：

东进口：由于需按公式（2-23）折减：

西进口：由于117，需按公式（2-23）折减：

北进口：由于117，不影响对面直行车，故不需折减。

南进口：由于117，需按公式（2-23）折减：

6)计算交叉口的设计通行能力。交叉口的设计通行能力等于四个进口设计通行能力之和。

东进口折减后的设计通行能力为560pcu/h，西进口折减后的设计通行能力为700pcu/h，北进口折减后的设计通行能力为1310pcu/h，南进口折减后的设计通行能力为1305pcu/h。故改交叉口的设计通行能力为：

据此得出交叉口流量流向图，如图2-24所示。

交叉口流量流向图图2-24

2.6 饱和度和服务水平评价

服务水平是描述交通流内的运行条件及驾驶员与乘客对其感受质量的标准。

交叉口进口道饱和度服务水平评价标准表2-25

该交叉口进口道饱和度服务水平表2-26

2.7 影响因素分析

2.7.1行车道条件

此交叉口南北方向的进口道的车道数为3，东西方向的车道数为2；

为了分离各方向的车流，已进行车道功能划分，在南北方向设置了左转专用车道。

2.7.2交通信号设计条件

信号的周期过长会导致停车延误增加，过短又会导致一周期的车辆不能完全通过，形成二次停车的恶性循环，两者都会使交叉口的实际通行能力减小。

2.8 改进方案

城市道路交叉口形式的选择和改善，设计因素很多，必须综合考虑交叉口的现状、交通流量、交通组成以及周边土地利用性质等进行具体分析，以利于减少和消除冲突点，提高交叉口的通行能力为基本原则。

东风路与凤凰南路交叉口，是一个十字形交叉口，南北方向为双向六车道，东西方向为双向四车道，主要的车流为南、北两个方向，交叉口处珠海市香洲区行政区域内，距离珠海市扬名广场，湾仔沙电脑城和珠海市政府很近，近年来商业开发密集，吸引了大量的人流和车流。

根据实地观察和表格数据，我们可从各个进口道的设计通行能力与高峰小时交通量比较中看到各进口道的利用率。南进口道的高峰小时交通量小于相应的设计通行能力，利用率在66% ，这表明高峰小时南进口道的车流未处于饱和状态，同样，北进口道和西进口的高峰小时交通量小于相应的设计通行能力，利用率在65%和70%。但东进口高峰小时交通量已超过设计通行能

力，利用率高达112%，综上所述，由于高峰时段东进口的交通量已超过设计通行能力，因此总体上看该交叉口的设计已经不满足目前的交通量要求。

我们对该交叉口的优化设计主要有以下几种方法：

1)优化信号配时。延长东西相位的绿灯时间，使得东西进口道的车辆能够及时的通过交叉口。

2)改变车道功能。禁止在东进口的车道上停放车辆，增设一条左转专用道，减小东进口左转压力。

3)左转机动车等待区是在左转进口道或是直左进口道前施划一块区域作为等待区, 当直行绿灯亮时, 同一进口的左转弯车辆随直行车辆运行至路口内的一条或多条等待区车道中, 待左转绿灯亮时再前进, 最终通过交叉口。在整个过程中, 无需增加信号时间和左转进口车道数, 却可使左转车道增多。这样在左转信号放行时, 通过路口的左转车道就不仅仅是一条车道了, 而是两条或更多, 既可以充分利用交叉口的路口区域, 又能减少左转信号的时间, 使交叉口的整个周期时长缩短，充分利用了交叉口的时空资源。

3. 路段通行能力的计算

3.1背景概况

凤凰南路，城市主干路，双向4车道，设计速度为40km/h，道路全长1058米，与东风路和海燕路相接壤。两侧建筑主要有珠海大会堂、珠海书城湾仔沙店、湾仔沙电脑城、海城电脑城、香洲区第五小学、鑫北电脑城、扬名广场、香洲百货等。此次调查的路段为连接海燕路与东风路的部分路段，路段长200米。

图3-1 平面图图3-2 卫星图

图3-3 渠化图

3.2调查流量情况

3.3基本通行能力计算

基本通行能力，也称理论通行能力，是指道路和交通都处于理想状态下，由技术性能相最大车辆数。根据文献[1]的研究成果，基本通行能力可由下式求得：

=

式中：

l----最小车头时距，对于标准型的小客车，其最小车头间距约为6.5~8.0m。

t----驾驶员的反应时间，通常在0.8~1.2s之间。

----设在完全理想条件下的最大自由车速。

计算：

取l=8m

t=1.2s

因为取设计速度40km/h,即=40km/h。

得=1878pcu/h

3.4实际通行能力计算

实际通行能力是指考虑到实际道路条件和交通条件的影响，并对基本通行能力进行修正而得到的通行能力。

3.4.1多车道对路段通行能力的影响

在城市主干道上，同一方向行驶的车道数往往不止一条，在多车道的情况下，同向行驶车辆的超车、绕越、停车等都会影响邻近车道的通行能力，一般越靠近路中心线的车道，其影响越小。其车道影响程度可用折减系数来表示。

据观测，自路中心线起第一条车道的折减系数假设为 1.00，则其余车道的折减系数依次为：第二条车道0.80~0.89；第三条车道0.65~0.78。

3.4.2交叉口对路段通行能力的影响

交叉口对通行能力的影响，用交叉口通行能力折减系数来表示：

=

而该调查路段同时受到与海燕路交接的无信号交叉口影响和与东风路交接的有信号交叉口影响故采用交叉口折减系数的通用计算公式：

=

式中:—交叉口之间的距离（m）；

—路段上的行车速度（m/s）；

0.12

0.09

0.06

0.04

0.50

0.55

0.60

0.65

1

0.25

0.2

0.16

0.70

0.75

0.85

—启动时的平均加速度（m/据统计资料：小型汽车a=0.60~0.67m/大型载货汽车及大型客车a=0.42~0.46m/ 铰接公共车辆 a=0.43~0.49m/ ，

重型载货汽车为主的各种车型混合行驶的平均值 a=0.50 m/ ；

—制动时的平均减速度（m/， 据统计资料：小型汽车 b=1.66m/ ，大型汽车 b=1.30 m/ ，各种车型混合行驶的平均值 b=1.5m/ ；

—车辆在交叉口上的停候时间（s ），当（或）=0时，为红灯时间的一半，一般=15~20s ，当（或）0时，=0；

—见表3-7。

值表3-7

瞬时速度 调查表图3-8

瞬时速度调查表 表3-9

计算：

取=200m

=0.6m/

=1.5 m/

=20s

其他值查前表。

1号：=0.516

2号：=0.499

3号：=0.561

4号：=0.573

3.4.3行人过街等因素对路段通行能力的影响

行人过街对路段通行能力的影响与行人过街密度有关，据北京市的观测，当双向过街人数达到500 人次/h 时，其折减系数可取=0.63,。快速超车影响的折减系数，与小汽车的交通量所占比重有关。在设计时，可参考有关资料或通过实际调查、观测求得。

3.4.4车道宽度对路段通行能力的影响

道路的通行能力C是车道宽度b的函数。车道宽度对道路的通行能力和行车的舒适影响很大。从保证通行能力的角度考虑，必需的车道宽度为3.5m。当车道宽度达不到3.5m宽的车道，其通行能力按进行折减，当车道宽度b大于等于3.5m时，不影响通行能力。

车道宽度对通行能力的折减系数表3-11

考虑上述的折减系数，则路段上一条车道的通行能力为：

=（pcu/h）

式中：----基本通行能力；