信号交叉口通行能力
信号交叉口通行能力的计算方法
信号交叉口通行能力的计算方法
一、手动测算法
手动测算法是过去经典的方法，通常的步骤是：
1.根据交叉口的平均车速和车流量，确定交叉口的饱和流量。
该饱和
流量是指能够使交叉口的车辆数量达到最大限值的交通流量。
2.统计交叉口通过车辆的数量。
收集的数据可以是汽车行驶时间，或
者是统计一段时间内通过交叉口的汽车数量。
3.通过测算，得到交叉口的通行能力。
通行能力=（实际通过车辆数/
饱和流量）某100%.
虽然手动测算法比较适用于小规模的交叉口，但对于大型交叉口来说，它的测算时间较长且准确性不太高。
二、交通流模拟法
交通流模拟法是一种基于计算机模拟的较新方法，相对于手动测算法，在复杂的交叉口场景下准确度更高，计算效率也更高。
1.首先建立详细的交通流模型，可以采用市场上流行的交通仿真软件
进行建模分析。
2.在模拟的过程中，应该输入交叉口的各种参数，例如红绿灯时间间隔，左转道长度，等待时间等等。
3.通过实际道路建设的基础数据，对模型进行批量的模拟分析，并根
据分析结果进行渐进式优化。
与手动测算法相比，交通流模拟法更加精确。
通过使用高级交通流模型，可以模拟各种交通状况下的车流，预测交通瓶颈的出现，从而提供更好的交通规划建议。
因此，无论是手动测算法，还是交通流模拟法，它们都是衡量交叉口通行能力的常见方法。
对于确保交通流通畅，提高路口的安全性，规划合理的道路交通系统，选择合适的测量方法和工具，分析交通流量的数据和模型是必要的。
在建立预测模型前要对市场和业务需求进行更好的规划和梳理。
平面信号交叉口通行能力的计算方法
[2].周商吾．交通工程[M]．上海：同济大学出版社，1993．
[3].郑祖武，等．现代城市交通[M]．北京：人民交通出版社．1998．
[4].郭学书．交通优化工程[M]．北京：中国物资出版社．1995．
[5].丹尼尔L-鸠洛夫，马休J．休伯(蒋璜，等译)．交通流理论[M]．北京：人民交通出版社，11年新提出的有关计算交叉口通行能力的一个综合算法。此法通过确定交叉口的“有序度”综合考虑交叉口各种因素对通行能力的影响．涵盖了诸多交叉口运行状态指标，是一个综合量标。此法的优点是计算简单，只要用理想通行能力乘以其有序度即可，缺点是有序度的精确观测标定比较困难。
参考文献
该计算方法首先将入口车道按照类型和转向分类，然后按照不同的公式进行计算，每一个入口道的通行能力为左转、右转和直行车道的通行能力之和。整个交叉口的通行能力则为各个入口道通行能力的总和。采用停车线法计算信号交叉口的通行能力，需先假定信号周期及配时。一般情况下，根据交通量的大小，周期长可在45秒～120秒之间
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此法是以信号周期作为分系统能力的时间单元。测出车辆通过路口停车线的车头时距，算出一个周期内能够通过的车辆数，进而算出一小时内(如高峰小时)的通行能力。此法的物理意义清晰，推算方法易于掌握，但同路口内的复杂情况相比，尚显不足。原苏联与东欧一些国家常采用此法。
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此法的要点是．在不妨碍相交道路上直行车流安全行驶的前提下。越过人行横道线，在路口内部的适当部位。设置左转专用停车线，并相应调整对向直行车道停车线的位置，以便在“左一直”车冲突点上，创造左转车部分超前通过冲突点的时间差。此法对于几何尺寸较大、左转车流量所占比例在1～2个进口处超过总量25％以上的平交路口是比较有效的。
交叉口通行能力计算
交叉口通行能力计算首先，需要确定交叉口的结构形式，常见的结构形式有无信号控制交叉口和信号控制交叉口。
无信号控制交叉口的通行能力计算方法如下：1. 计算交叉口的边线长。
将交叉口各进口道的宽度相加，除以2，再加上交叉口两个人行道边线的长度。
2. 计算交叉口各进口道的通行能力C₁。
根据车辆通过交叉口的平均速度和车辆在进口道的平均排队长度，采用合适的计算公式计算通行能力。
3. 计算交叉口的总通行能力C。
将每个进口道的通行能力相加得到总通行能力。
信号控制交叉口的通行能力计算方法如下：1. 设定交叉口的信号周期。
信号周期是指一个完整的信号控制周期，包括红灯时间、绿灯时间、黄灯时间等。
根据交叉口的交通流量和需求，合理设定信号周期。
2. 根据信号控制交叉口的交通流量和信号周期，计算交叉口各相位的绿灯时间。
根据交叉口各进口道的交通流量，通过交通流量分配方法，计算每个相位的绿灯时间。
3. 计算交叉口各相位的通行能力C₁。
对每个相位的绿灯时间和交通流量，采用合适的计算公式计算通行能力。
4. 计算交叉口的总通行能力C。
将每个相位的通行能力相加得到总通行能力。
以上是交叉口通行能力计算的基本步骤和方法。
在实际计算过程中，还需要考虑车辆转弯和交叉口的几何形态等因素，以得到更准确的通行能力计算结果。
交叉口通行能力计算对于交通规划和交通管理具有重要的指导意义。
通过计算交叉口通行能力，可以评估现有交叉口的通行能力是否能够满足日益增长的交通需求，从而为交通规划提供科学依据。
此外，通过计算交叉口通行能力，可以发现交通瓶颈和短板，并采取相应的措施进行交通管理，提高交叉口的通行效率，减少交通拥堵和事故发生的可能性。
因此，交叉口通行能力计算是交通规划和交通管理的重要工作之一。
交叉口通行能力计算
（三）交叉口流量、延误、信号配时调查与分析1、交叉口流量、延误、信号配时调查（1）交叉口流量调查交叉口的交通状况比较复杂，交叉口交通量调查一般采用人工观测法，也可采用车辆检测器采集数据。
人工观测法在选定的交叉口，在规定的观测时段，记录通过交叉口每个进口道停车线断面的车辆数，一般要对每个进口道分方向(左转、直行、右转3个方向)、分车型进行观测。
分方向、分车型进行交叉口交通量进行观测时，一般需要较多的观测人员。
如果交通量较大，可在每个进口安排5~7名观测员，2人记录左转机动车和非机动车数量并报时，2~3人记录直行机动车和非机动车数量并报时，2人记录右转机动车和非机动车数量。
如果需要保证较高的精度，可适当增加1~2名观测员。
调查时间一般选在高峰时间段内进行，数据记录时至少每隔15min做一次记录，最好每5min记录一次将。
信号交叉口交通量的人工观测和交叉口延误的点样本法综合进行。
交叉口流量观测表见表5。
（2）交叉口延误调查（表6）（3）交叉口道路条件和信号配时调查（表7）2、交叉口分析（1）交通量换算在实测交通量时，一般分车型计测车辆数，在交通流中不同车型的车辆由于其占有的空间与时间的不同，同一车道的通过数量也不同，而在交通运营中常常需要将其换算成某种单一车型的数量，通称之为交通量换算。
获得交叉口交通量数据后，一般需要进行车型换算，得到每个方向和进口的换算交通量（当量交通量）。
车型换算标准可参考表8、表9。
（2）交叉口交通量汇总表（表10）（3）交叉口流量流向图绘制交叉口流量流向图时所采用的交通量为换算交通量，见图1。
（4）交叉口交通改善措施（参考案例二）注：交叉口类型：①十字形和X形交叉口②T形或Y形交叉口③环形交叉口④多路交叉口④错位交叉口交叉口控制方式：①无信号控制②定时信号控制③感应信号控制表6 点样本法交叉口延误现场观测记录表调查日期：天气：___________调查员姓名：调查地点：路口编号：交叉口类型：注：交叉口类型：①十字形和X形交叉口②T形或Y形交叉口③环形交叉口④多路交叉口④错位交叉口交叉口控制方式：①无信号控制②定时信号控制③感应信号控制表7 交叉口道路条件和信号配时调查表表8 《城市道路交通规划设计规范》GB 50220-95中的当量小汽车换算系数（4）交叉口延误计算表10 交叉口交通量汇总表图1 某叉口高峰小时流量流向图（四）信号交叉口通行能力计算和服务水平分析（HCM2000） 1、输入模型输入交叉口的几何条件、交通条件和信号条件，最关键的交通特性是每一进口道上车辆的到达类型，有关信号设计的全部资料包括相位图、周期长、绿灯时间和绿灯间隔时间。
第九章 信号交叉口通行能力分析.
1.预定周期式信号。周期长、相位、绿灯时间、转换间隔 都是事先确定的。信号通过规定的周期运行，周期长和相位 都恒定不变。
2.半感应式信号。主干道总保持绿灯直到设在次干路上的 探测器探到有车辆到达。信号经过转换后为次干路显示绿灯 直到次干路全部车辆通过或达到预定的最大绿灯时间。在绿 波信号系统中分配给次干路的绿灯时间必须限制在预定的时 间内。
Person 1
Person 1
在没有实施多相位信号灯控制的交叉口：
绿灯亮时，允许各行驶方向的车辆进入交叉口
红灯亮时，只允许右转车辆沿右转专用车道行进， 但不得影响横向道路上直行车辆的正常行驶
黄灯亮时，已越过停车线的车辆继续行驶，通过交 叉口；没越过停车线的车辆应在停车线后等候绿灯
三、交通信号的控制方式
3.全感应式信号。该信号的所有相位全由传动监测器来控 制。一般每个相位都规定最小与最大绿灯时间。
四、交通信号灯设置的依据
一般交通量发展到超过交叉口自身所能处理的能力时，在 这种交叉口上加设交通信号。
美国：
1.设置交通信号需做的调查工作： （1）车辆与人行道的交通量； （2）进口道上的车辆行驶速度； （3）交叉口的平面布置； （4）交通事故及冲突记录； （5）可穿越临界空档； （6）延误。
（3）最小过街行人流量依据： 行人过街数量大时，为确保行人人安全应设置人行横道信 号灯，最小行人过街行人流量也以同一日第8小时的车流量和 过街行人流量为依据。
（4）学童过街依据： 学童往返学校通过主要道路尤其是学校附近道路应考虑设 置人行横道信号灯。
（5）交通事故记录依据： 一年中发生5次或更多人身伤害或财产损失在100美 元以上的交通事故路口（车辆交通量不小于1、2、3 规定的80%）应设置信号灯。
第三节 交叉口的车道数和通行能力
第三节 交叉口的车道数和通行能力一. 交叉口的车道数车道数：应根据交通量的大小，交通控制方法，车道通行能力及交叉口处的其它条件而定。
（城市道路还应考虑非机动车的通行问题）确定方法：1 确定交叉口的形式（根据规划，交叉口处的道路情况，建设用地情况）2 根据设计年限的高峰小时交通量和不同行驶方向的交通量比例，进行交通组织设计，初定车道数3 按照所设计的交通组织方案，进行通行能力验算4 尽可能使交叉口的通行能力与路段上的通行能力相当。
二．交叉口的通行能力1．有信号控制的交叉口的通行能力用“停车线断面法”计算通行能力（绘图）前提条件：车道使用规定，信号灯显示周期及配时一定通 过：凡通过道口停车线的车辆即认为其通过交叉口。
通行能力：计算通过进口停车线不同方向车道上的小时最大通过量（车道通行能力），所有进口车道通行能力之和即为交叉口通行能力（1）一条直行车道的通行能力N 直v 36002s g s T a N T t -=⋅直 （辆/小时） 式中：T ——信号周期(一般T =60~90s )Tg ——一个周期内的绿灯时间(s)v s ——直行车辆通过交叉口时的车速(m/s)a ——平均加速度(m/s 2)(小车 0.6~0.7 m/s 2,中型车0.5~0.6m/s 2，大车 0.4~ 0.5 m/s 2)T s ——直行车平均车头时距(s)(车多2.2~2.3s ，车少2.7~2.8s ，平均小车2.2s ，大车3.5s)（2）一条右转车道的通行能力 N 右3600rN t =右（辆/小时） 式中：t r ——右转车的平均车头时距（s ）t r =3.0~3.5s (受过街人流的干扰，通行能力降低)（3）一条左转车道的通行能力N 左① 有左转专用信号时v 36002l l l T a N T t -=⋅右（辆/小时） 式中：T 1——一个周期内的左转信号时间（S ）v 1——左转车通过交叉口时的车速（m/s ）t 1——左转车平均车头时距（s ）② 无左转专用信号时a. 利用绿灯时间穿越对向直行车流实现左转绘图实测：可穿越时距为8s ，直行车头间距为3.5~4s （两者相比2倍关系，设两辆直行车的空档供一辆左转车穿越）1N N n '''-= 直 直2（辆/周期） n 1 ——每个信号周期可穿越的左转车辆数2s s v Tg a N t -'直——（辆/周期）N ''直—— 每个信号周期实际到达的直行车 ()N N '''-直直相当于空出多少个“车位”供穿越 b. 利用黄灯时间黄灯亮的时间内通过的车辆数 n 222a l y l v T n t -= (辆/周期)式中：T y ——每周期黄灯时间 一条左转车道的道行能力()123600N n n T=+左（辆/小时） （4）一条直左混行车道的通行能力N 直左1112N N K β⎛⎫=- ⎪⎝⎭直左直 （辆/小时） 混行时，因行驶方向不明会产生干扰，甚至会停车，乘折减系数K 。
交叉口通行能力原理
原理：交叉口的通行能力是指交叉口各相交道路入口引道通行能力之和，而每个入口引道通行能力又分为直行、右转和左转三种情况。
国内常用的计算方法有两种：1）：入口引道设计通行能力为各入口引道设计通行能力之和①一条专用直行车道设计通行能力C s(pcu/h)计算公式：C s=3600T c (t g−t ot i+1)σ式中：T c---信号周期（s）；t g---信号周期内的绿灯时间（s）；t o---变为绿灯后第一辆车启动并通过停止线的时间（s），可采用2.3 s；t i---直行或右转车辆通过停止线的平均间隔时间（s/pcu）；σ---直行车道通行能力折减系数，可采用0.9.②一条直右车道设计通行能力C sr(pcu/h)计算公式：C sr=C s③一条直左车道设计通行能力计算公式：C sl=C s(1-β1′/2)式中：β1′---直左车道中左转车所占比例（％）；④一条直左右车道设计通行能力计算公式：C slr=C sl2)停车线法该计算方法由北京市政设计院提出。
它是以入口引道的停车线作为基准面，认为凡是通过该面的车辆就已经通过交叉线，所以称为停车线法。
其计算方法如下：①一条专用直行车道的通行能力N直=3600T周×t绿−t损t间式中：T 周---信号灯周期时间，一般取用60-90s ，亦有用到120s ； t 绿---每一个周期内的绿灯时间，在周期时间确定后，可按两 相交道路的入口引道上交通量之比确定绿灯与红灯时间之比；t 损---一个周期内的绿灯损失时间，包括起动、加速时间，通常在绿灯前的黄灯时间已做好准备，待绿灯一亮即可开动，故一般只记加速时间损失而不计反应和启动的时间损失，而加速时间损失可用t 加=v 2a 计算；其中：v ---直行车辆通过交叉口的车速（m/s ）；a ---平均加速度m/s 2,根据实际观察：小汽车a =0.6-0.7m/s 2，中型卡车a =0.5-0.6m/s 2，大型车a =0.4-0.5m/s 2； t 间---前后两车接连通过停车线的平均间隔时间，对于单纯的小汽车车流平均为2.5s ，大型车平均为3.5s ，铰接车平均为7.5s.②一条右转专用车道的通行能力N 右=3600t 右（辆/h ）t 右---前后两右转车辆连续驶过停车线断面的间隔时间，根据观测大、小车各占一半时平均值约为4.5s ，单纯为小车时其平均值为3-3.6s.③一条左转专用车道的通行能力N 左=3600T 周×n （辆/h ）n =t 黄绿−V左2a t 左式中：n ---在一个周期内允许左转弯的车辆数；t 黄绿---一个周期内专门用于通过左转车黄绿灯的时间；V 左---左转车辆的行驶车速（m/s ）；a---左转车的平均加速度m/s 2；t 左---左转车通过停车线的车头时距（s ）。
道路通行能力分析—信号交叉口机动车的通行能力
平面交叉口通行能力2——信号交 叉口通行能力
信号交叉口通行能力
我国信号交叉口有关规定，在没有实施多相位信号灯控制的交叉口内：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
绿灯亮
红灯亮
黄灯亮
允许各行驶方向的车 辆进入交叉口；
只允许右转车辆沿右转 专用车道行进，但不得 影响横向道路上直行车 辆的正常行驶；
已越过停车线的车辆继 续行驶通过交叉口，没 越过停车线的车辆，应 在停车线后等侯绿灯。
ti
1）
式中：TC——信号周期（s）； tg——信号周期内绿灯时间（s）； t0——变为绿灯后第一辆车起动并通过停止线的时间（s），可采用2.3s； ti——直行或右转车辆通过停止线的平均间隔时间（s/pcu）； σ——直行车道通行能力折减系数，可采用0.9。
无信号管制交叉口
2）一条直右车道设计通行能力计算公式：
Csr Cs
3）一条直左车道的设计通行能力计算公式：
C sl
C（s 1－
1
2
'
）
式中： 1' — 直左车道中左转车所占 比例。
无信号管制交叉口
4）一条直左右车道设计通行能力计算公式：
Cslr Csl
平面交叉口通行能力
二、交叉口进口道的设计通行能力计算：
根据引道处车道设置的不同，又可分为三种。 1）入口引道设有专用左转和专用右转车道：
Cel
Cs Csr
1－1
式中：Cel——设有专用左转车道时，入口引道的设计通行能力；
ΣCs——入口引道直行车道设计通行能力之和；
Csr——入口引道直右车道设计通行能力。
专用左转车道的设计通行能力： C1 Cel1
平面交叉口通行能力