十字交叉口的单口放行与对称放行相位设计方法对比研究
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本科毕业论文单个交叉口定时信号控制的研究引言在城市道路中,交叉口是道路网络的节点所在, 相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集, 形成各类的冲突点, 国内外城市中交通堵塞主要发生在交叉口。
单点交叉口交通信号控制占城市交叉口的90%以上。
因此, 解决城市交通问题的关键在于如何合理、有效地组织好单点交叉口的交通问题。
本文针对单点交叉口定时信号配时优化进行了深入的研究。
1.研究背景及现状。
1.1研究背景目前我国仅有的有关信号交叉口设计的国标是公安部颁发的《道路交通信号灯安装规范》( GB14886—94) 。
该标准主要规定了交通信号灯的安装依据、安装方法和要求, 对于信号灯的配时设计没有规定, 在实际中的参考意义不大。
而上海市颁布的《城市道路平面交叉口规划与设计规程》( DGJ08—96—2001) 仅是一部地方性规范, 对其他城市不具有约束力, 不能照抄照搬, 且有些方面没有将其细化和量化, 可操作性不强。
总的来说,国家和地方在信号交叉口设计方面的规范还基本处于空白状态。
1.2研究的目的与意义。
交叉口信号控制配时的最终目的是得到优化的信号配时参数: 信号相位及相序、信号周期时长和各相位信号绿信比等。
除此之外, 要使得信号控制方案在实际应用中能取得良好的效果, 还必须考虑各种实际条件的约束。
随着我国国民经济的高速发展,城市化进程的不断加快导致机动车保有量迅猛增长,交通需求尤其是道路的交通需求也随着急剧的增加。
为改善交通现状,满足日益增长的交通需求,近年来,通过不断加大城市交通基础设施建设投资及建设速度,交通状况也取得了长足的发展。
然而,交通拥堵、秩序混乱、事故频发、污染加剧等城市交通问题依然尖锐[1]。
通过研究我国城市的交通现状,发现造成交通拥堵的原因是多方面的,道路系统本身不够完善,或者交通管理和控制以及城市土地利用开发等缺少针对性。
与道路相比,平面交叉口的交通行为更为复杂,遭受到交通环境、人流、车流的影响更大,并且因为其交通安全性差、通行能力低而成为影响城市道路通行能力的“瓶颈”。
重庆交通大学实验(实践)报告实验(实践)项目名称:交叉口单点信号配时改善学院:交通运输专业:交通规划与管理学生姓名:刘义权学号:08110324课程名称:交通管理与控制指导教师:李淑庆实验(实践)时间:2011年12月总成绩教师签名批改时间八公里-交管局交叉口信号配时及交叉口渠化设计一、八公里交叉口现状描述1.1 交叉口基本道路条件八公里-交管局交叉口的主干道是双向7车道道路,从南坪至鱼洞方向共有4个车道,包括3个直行车道和一个左转车道,从鱼洞至南坪方向共有3个车道,包括2个直行车道和一个直右混行车道,从家具城到交管局方向的上坡道路的车道包括两个非机动车车道(如图)、两个下坡左右转车道以及一个直行车道。
具体情况如下图所示:图1:交叉口现状其中,各车道及中央分隔带的宽度如下表:表1:道路两个非机动车道其他车道中央分隔带路宽(m) 2 3 3通过现场的观测,我们发现该交叉口主干道行车条件良好,视距良好,路面平整,道路纵坡很小,左转车辆也有专门的相位,因此对对向车流的交通干扰不大。
至于次干道,道路纵坡较大,并且极少的左转车辆要穿过往南坪方向的车流,对该方向的车流有很大的影响和干扰。
1.2 相位渠化情况交叉口有两个相位,第一相位是南坪到鱼洞方向的直行、鱼洞到南坪的直行,鱼洞到交管局的右转以及交管局到南坪的右转车放行,第二相位是南坪到鱼洞方向的左转、交管局到鱼洞的左转车以及鱼洞到交管局的右转车放行。
具体如图所示:图2:相位渠化图1.2.1图3:信号配时图1.3 平峰15min调查交通量情况根据现场调查,将测得交通量换算为标准车型后,整理如下:表2:交叉口各流向流量表进口道mnQ15(pcu/h)大车率(%)dmnq(pcu/h)南坪至鱼洞(北)直行411 9.0 1644 左转 4 0 16总计415 9.0 1660鱼洞至南坪(南)直行573 12.1 2292 右转8 0 8总计581 12.1 2300交通局(东)左转 3 0 12 右转12 0 48总计15 0 60注:1、车型的换算标准车型为小客车,其换算系数为1,大车换算系数为2,中型车换算系数为1.5;2、在计算高峰小时车流量时,主干道PHF值取的0.75,次干道为0.8;二、交叉口信号配时合理性验证2.1 饱和流量的计算根据交叉口的现状对各流向的车流量进行校正,得到一系列校正系数,将所得的校正系数对表3的数据进行处理后,得到下表。
6期信号交叉口单口轮放的优缺点及适用条件城市信号交叉口单口轮放是指交叉口轮流放行每个进口道全部流向车流的一种简单、容易操作的相位放行方式。
【优点】1、放行方式相对简单,驾驶员容易适应;2、信号灯控容易操作,只需全屏灯即可控制,无须专用箭头灯;3、车道无须分化专用左转、直行、右转车道,直行左转可共用车道;4、由于直行与左转车辆同时放行,左转车辆容易变道左转。
【缺点】1、放行方式局限,无法单独控制左转、直行车流;2、一般靠右侧为非动车道,单口轮放时左转非机动车和直行机动车冲突;3、单口轮放下不同相位车流冲突较大,需要清空时间长;4、单口轮放车流与各个进口行人放行都存在冲突。
【适用条件】1、左转与直行流量比匹配,可以同时放行;2、交叉口具有不对称交通流特点,如早晚高峰“潮汐”现象;3、进口道车道2车道以下,无法分化专用车道。
【使用注意事项】1、经研究,逆时针方向单口轮放有利于减少相位轮转时的车流冲突;2、由于左转非机动车与直行机动车冲突,须引导非动车走行人过街;3、左转车流量较大时,可增设左转、直行共用车道,提高通行效率;4、单口轮放控制存在局限性,可使用搭接相位控制,有利于灵活调节放行时间。
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其中一位朋友提出了关于交叉口单口轮放效果使用差,需改善方案的问题,我们将对此问题进行回复。
首先,交叉口的相位设计是需要结合交叉口的道路条件、车道划分和流量数据分析,来选取流量比匹配的相位放行方式,如果相位放行方式不能符合流量匹配原则,那么必然存在车道放空,浪费放行时间的现象。
关于交叉口单口轮放效果使用差的情况,通常是因为单口放行左转与直行流量不匹配,导致通行时间浪费引起的。
此时,可通过调整地面车道为直行左转共用车道或者增加搭接相位,来灵活条件相位时间,满足各方向车流放行需求。
市政道路交叉口设计技术探讨摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,在城市中,市政道路建设越来越多。
而市政道路工程交叉口的设计是否合理,直接影响了交通事故和交通堵塞情况的发生,本文对市政道路工程交叉口的设计要点进行了分析。
关键词:交通;市政道路;交叉口;设计引言近年来,随着人们生活水平的提高,城市中的机动车辆日渐增多,给城市交通带来巨大的压力,很多城市都暴露出严重的交通拥堵问题。
为了缓解城市的交通压力,减少城市交通堵塞问题的发生,必须减少城市道路交叉口各种交通流之间的干扰问题,提升交叉口车辆和行人的通行速度和时间。
因此,研究分析市政道路交叉口交通设计具有重要的现实意义。
1市政道路交叉口交通组织设计原则市政道路交叉口交通组织设计过程中,需要按照相应设计原则进行市政道路交叉口设计:①道路交叉口在控制交通分流当中属于关键设计,为了满足实际通行率要求,确保道路交通安全,需要进行标志线以及相关标志的可靠合理设置,提升交通掌控能力;②在交叉口设计当中,需要综合考虑非机动车、机动车以及行人相互之间可能存在的矛盾,在合理设置基础上最大程度的降低交通运输矛盾;③在进行交叉口的设计的时候,不仅要考虑目前的车流、车速以及车型,还要对未来交通运行发展情况进行综合考虑,站在发展角度看问题,提高交叉口设计合理性;④交叉口设计当中要考虑残疾人、行人过街的安全问题,为相关行人提供交通便利;⑤针对交叉口相应转角规划红线设计当中,需要按照圆曲线形或者切角斜线形进行设置,同时还要符合视距三角形相关标准要求。
2市政道路交叉口存在的问题2.1交通信号控制形式太过单一目前,一些市政道路交叉口设置的交通信号控制的形式太过单一,很多都只是通过普通形式的两相位信号控制进行交通指挥,这样导致左转量相对较大的相应道路交叉口位置很容易出现左转和直行的矛盾,交叉口通行效率大大降低。
同时,在交叉口位置车辆以及行人数量较多的时候,有专车没有专门的信号控制相位,导致右转车辆和行人存在矛盾,严重影响道路通行效率,并存在一定安全隐患。
58长沙交通学院学报第24卷3案例分析现以北京东四十条环形交叉口为例,对研究成果进行进一步分析和验证.其交通几何设计方案如图6所示,信号控制方案如图7所示.图6北京东四十条交通设计示意图7“多进口道放行协同环道控制”方法配时方案将两种信号控制方法进行对比(见表1),评价结果显示“多进口道放行协同环道控制”方法明显优于“单口放行控制”方法.可见,在信号配时良好且环道有足够左转待行空间的情况下,“多进口道放行协同环道控制”方法有着更强的适应性,但此时还需制定紧急预案以应对环道偶发性(如:交通事故)导致的交通死锁.表1两种环形交叉口控制方法对比4结论1)在环道有足够左转待行空间的情况下,“多进口道放行协同环道控制”方法能提供较大通行能力,同时交叉口车均延误也较小;2)“单口放行控制”方法配时设计简单,能更好地均衡各流向车道利用率;3)“单口放行控制”方法能更好地解决环形交叉口交通“死锁”问题,“多进口道放行协同环道控制”方法存在左转死锁的隐患,对配时设计提出了更高的要求,且需制定紧急预案以应对环道偶发性事件(如:交通事故)导致的交通死锁.在本研究中,虽然指出“多进口道放行协同环道控制”方法可以应用搭界相位的方法来均衡各相位内部各流向交通负荷,但未给出具体的理论设计方法,有待进一步研究,使该控制方法有着更为广阔的应用前景.参考文献:[1】道路与交通工程研究学会.交通信号控制指南——德国现行规范(RiLSA)[M].李克平译.北京:中国建筑工业出版社,2006.(下转第89页)十字环形交叉口两种信号控制设计方法比较作者:赵靖, 郁晓菲, 白玉, 汪涛, ZHAO Jing, YU Xiao-fei, BAI Yu, WANG Tao作者单位:赵靖,郁晓菲,白玉,ZHAO Jing,YU Xiao-fei,BAI Yu(同济大学,交通运输工程学院,上海,200092), 汪涛,WANG Tao(上海济安交通工程咨询有限公司,上海,200092)刊名:长沙交通学院学报英文刊名:JOURNAL OF CHANGSHA COMMUNICATIONS UNIVERSITY年,卷(期):2008,24(3)被引用次数:2次1.道路与交通工程研究学会.李克平交通信号控制指南--德国现行规范(RiLSA) 20062.薛昆十字环形交叉口信号控制理论研究 20033.Yang Xiao-guang.Li Xiu-gang.Xue Kun A new traffic-signal control for modern roundabouts:method and application[外文期刊] 2004(04)4.汪涛信号控制环形交叉口时空优化方法研究 20075.马莹莹.杨晓光.曾滢十字环形交叉口绿灯间隔时间计算方法研究[期刊论文]-公路交通科技 2007(07)6.赵靖.汪涛.杨晓光信号控制环交中心岛半径与交通运行关联性研究[期刊论文]-交通与计算机 2007(03)7.薛昆.杨晓光.白玉给定周期条件下环形交叉口优化控制方法研究[期刊论文]-公路交通科技 2004(05)8.高云峰.杨晓光.汪涛五叉环形交叉口信号协调控制模型[期刊论文]-系统工程 2006(08)9.敖谷昌.赵宪尧.胡光明剖圆环形灯控交叉口的理论与实践[期刊论文]-天津城市建设学院学报 2003(03)10.全永燊城市交通控制 198911.Akcelik R Traffic signals:capacity and timing analysis 198112.National Research Council Highway Capacity Manual 2000 200013.张海军.杨晓光.张珏两种交叉口信号相位设计方法的比较[期刊论文]-交通与计算机 2005(01)14.Cheng Ding-xin.Tian Zong-zhong.Carroll J M Development of an improved cycle length model over the highway capacity manual 2000 quick estimation method[外文期刊] 2005(12)1.刘灿齐.LIU Canqi基于冲突分析的四肢环形交叉口信号周期计算[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版)2007,35(8)2.马莹莹.杨晓光.曾滢.MA Ying-ying.YANG Xiao-guang.ZENG Ying十字环形交叉口绿灯间隔时间计算方法研究[期刊论文]-公路交通科技2007,24(7)3.杨锦冬.杨晓光.彭国雄环形交叉口交通控制模式研究[期刊论文]-公路交通科技2000,17(3)4.薛昆.杨晓光.白玉给定周期条件下环交叉口优化控制方法研究[期刊论文]-公路交通科技2004,21(5)5.薛昆.杨晓光.白玉环形交叉口信号控制方法适应性研究[会议论文]-20046.赵靖.汪涛.杨晓光.ZHAO Jing.WANG Tao.YANG Xiaoguang信号控制环交中心岛半径与交通运行关联性研究[期刊论文]-交通与计算机2007,25(3)7.陆峥嵘.Lu Zhengrong环形交叉口信号灯联动设计初探[期刊论文]-中国市政工程2002(2)8.赵靖.郁晓菲.ZHAO Jing.Yu Xiao-fei道路交叉口车道功能划分[期刊论文]-中国市政工程2007(3)9.丰晓芳.常玉林.FENG Xiaofang.CHANG Yulin公路环形交叉口延误模型研究[期刊论文]-交通信息与安全2010,28(3)10.高云峰.杨晓光.伍速锋.汪涛.胡华.GAO Yun-feng.YANG Xiao-guang.WU Su-feng.WANG Tao.HU Hua五叉环形交叉口信号协调控制模型[期刊论文]-系统工程2006,24(8)1.张小宁.邓静媛交叉口单口放行方法相位设计设置研究[期刊论文]-公路交通科技 2010(8)2.朱学敬.卫海天.王锦鹏类比法在十字环形交叉口相位设计中的应用[期刊论文]-交通标准化 2009(8)3.刘页仁.马新露基于模糊数学的环形交叉口自适应控制研究[期刊论文]-交通科技与经济 2013(3)本文链接:/Periodical_csjtxyxb200803011.aspx。
本科毕业论文城市道路交叉口的优化设计作者姓名:朱小阳学科专业:交通工程指导老师:朱大阳培养院系:土木工程学院摘要当前科技飞速进步、社会迅猛发展,交通在人们社会生活中的作用也是日益突出。
而随着汽车保有量的快速增长,城市交通状况越来越复杂,出现的交通问题也越来越多,尤其表现在交叉口。
在城市交通网络中,交叉口是道路网络中通行能力的“滞点”和交通事故频发的主要发源点。
国内外交通阻塞主要都发生在交叉口,不仅导致了车流中断、事故剧增、延误严重,还加剧了城市环境的污染。
近年来,缓解城市交通拥挤、盘活道路资源已成为现今交通工程学者们的一个重要议题。
本文从道路交通渠化设计和信号交叉口的合理配时两方面来对论述如何对交叉口进行优化改善。
关于城市道路的信号控制交叉口的信号配时设计,是指在时间上对各方向的车流与人流通行权进行有效的分配,从而消除车辆之间的冲突,减少车辆在交叉口的延误时间,保证交叉口内车辆安全有效地通行。
所谓道路交通渠化就是在道路上用交通标志、标线及其他设施和方法,对行人与各种不同车型、不同方向、不同速度及不同运动状态的交通流进行引导、隔离和规则,使交通实体顺着一定的方向和线路,互不干扰地安全有秩序地运行,以达到分离和规制交通渠化的目的。
道路交通渠化对于提高道路,尤其是交叉口的通行能力、行车速度、缓和交通阻塞、减少交通事故和降低汽车公害都有着很大的现实意义。
目前世界各国都认为交通渠化是费用少、收益快、效果好、便于采用的交通治理措施。
关键词:交叉口交通渠化信号配时AbstractAs the current rapid progress of science and technology, the rapid develo pment of the community, traffic in people's social life is increasingly prominent role. With the rapid growth of car ownership,there exist more and more urban traffic complex traffic problems, especially at the intersection. In the urban traffic network, intersection is a major point of origin traffic capacity of road network in the "lag point"and the frequent traffic accidents. Domestic and international traffic congestion mainly occurred in the intersection, not only led to traffic disruption, dramatic increase in accidents, serious delay, also exacerbated the urban environment pollution. In recent years, urban traffic congestion and revitalize the way resources have become today's traffic engineering scholars an important topic. This article star from the drainage design and traffic signal intersection come to a reasonable allocation of the discussion on how to optimize intersection improvements.Signal control of urban road intersection signal timing design, refers to the time of each traffic flow direction and flow of the effective distribution of right of way, thus eliminating the conflict between vehicles, reducing vehicle delays at the intersection of to ensure the intersection is safe and effective manner within the passage of vehicles.Drainage of the so-called road traffic is the road on a traffic symbols and lines and other facilities and of pedestrians and different models, different directions, different Sudu and the different motion states, isolation and rules, so transport entities along a certain direction and line without disturbing each other safe and orderly manner, in order to achieve separation and regulation of the purpose of the traffic channel. Drainage of road traffic for improving roads, especially intersections, capacity, speed, ease traffic congestion, reduce accidents and reduce automobile pollution all have great practical significance. Currently the world think that the traffic channel is the low cost, quick returns, effective, easy to use traffic control measures.Key words: Intersection Channelization Traffic Signal Timing目录第一章.绪论............................................................................................................................ - 5 -1.1研究背景及意义............................................................................................................ - 5 -1.2国内外研究概况............................................................................................................ - 5 -1.3研究内容 ...................................................................................................................... - 6 -第二章交叉口信号控制概述 ................................................................................................... - 7 -2.1概述 ............................................................................................................................. - 7 -2.2交通信号设置的理论基础.............................................................................................. - 7 -2.3设置交通信号控制的依据.............................................................................................. - 8 -2.4控制参数的分类与意义 ................................................................................................. - 8 - 第三章混合交通条件下信号交叉口渠化及信号相位设计 ....................................................... - 11 -3.1混合交通条件下信号交叉口渠化设计 .......................................................................... - 11 - 第四章信号控制交叉口配时优化研究 ................................................................................... - 15 -4.1概述 ........................................................................................................................... - 15 -4.2定时信号配时的基本方法............................................................................................ - 18 -4.3配时优化 .................................................................................................................... - 27 - 第五章学院北路与滏河大街交叉口实例分析......................................................................... - 28 -5. 1 基础资料收集整理..................................................................................................... - 28 -5. 2概略设计 ................................................................................................................... - 37 -5. 3详细设计 ................................................................................................................... - 42 -5.4 车道展宽段及渐变段的设计 ....................................................................................... - 44 -5. 5设计方案评价 ............................................................................................................ - 44 - 鸣谢 .................................................................................................................................... - 46 - 参考文献................................................................................................................................. - 47 -第一章.绪论1.1研究背景及意义近年来,随着我国国民经济的迅速发展,城市化进程的加快,城市交通得到了相应的改善。
十字交叉口的单口放行与对称放行相位设计方法对比研究林晓辉【摘要】十字交叉口是城市道路中最典型的交叉口类型,其相位设计方法的优劣直接影响交叉口的服务水平高低。
以广东省东莞市虎门大道-连升路十字交叉口为例,比较单口放行方式和对称放行方式2种相位设计方法的特性,并通过Vissim 交通仿真建模,分析对比在高峰、平峰、低峰等3种交通需求下2种相位设计方法的平均延误时间、排队长度、停车次数等交通信号控制性能指标优劣。
仿真结果表明,对十字交叉口而言,交通流量不均衡时宜采用单口放行相位设计方法,交通流量均衡时宜采用对称放行相位设计方法。
%Intersection is the most typical type of crossing roads in the city ,whose design method of phase will in-fluence service level of the intersection directly .This paper takes Humen-Liansheng intersection as an example ,compares the characteristics of each phase for an entrance and symmetric phase ,and analyzes the traffic signal control performances of these two kinds of phase methods through the Vissim traffic simulation model under the peak traffic demand ,flat peak traffic demand and low peak traffic demand ,such as the average of delay ,the average of queue length ,and the average of stops .The simulation results show that the each phase for an entrance is suitable for the intersection whose flows are im-balance;on the contrary ,the symmetric phase is suitable for the intersection whose flows are balance .【期刊名称】《交通信息与安全》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P69-72)【关键词】交通工程;十字交叉口;相位设计;单口放行;对称放行;Vissim交通仿真【作者】林晓辉【作者单位】广东交通职业技术学院计算机工程学院广州510650【正文语种】中文【中图分类】U4910 引言十字交叉口是城市道路中最典型的交叉口类型,其相位设计方法的优劣直接影响交通流运行的安全性和交叉口的服务水平高低[1]。
对于流量均衡的十字交叉口通常采用对称放行方式,十字交叉口的时空资源能够充分利用,但对于交通流量不均衡的十字交叉口,对称放行方式就不大适应,针对这一情况,有学者提出单口放行方式,即同1个进口的所有车辆同时放行一段时间,然后再放行下1个进口。
为验证十字交叉口的单口放行方式和对称放行方式适用性,笔者以广东东莞市虎门大道-连升路十字交叉口为例,通过Vissim仿真建模,分析2种方式的平均延误时间、排队长度、停车次数等交通信号控制性能指标。
1 2种放行方式简析1.1 对称放行方式简析对于典型的十字交叉口,为避免每个进口左转和直行车辆与其他进口车辆发生冲突,通常采用4相位对称放行方式,即放行某个进口某方向车流的同时,放行对向的同一流向车流,见图1。
该放行方式的相关信号配时理论已相当成熟,通常采用Webster配时方法,根据各相位关键车流流量比对周期进行划分。
在流量均衡的情况下,这种放行方式能够有效地提高交叉口的运行效率,但对于流量不均衡的情况,这种放行方式容易出现空放现象,即某方向车流在通行,但对向车流早就放完。
图1 4相位对称放行方式Fig.1 The four-phase symmetric phase为避免空放现象,有学者提出利用搭接技术,即允许在多个相位内放行同1个车流,在4相位对称放行方式的基础上设计8相位放行方式,见图2。
8相位放行方式能够提高交叉口时空资源的利用率,但在实际运用中,随着相位的增加,总损失时间也增加,搭接技术效果不尽人意。
图2 以对称放行为基础的8相位控制图Fig.2 The eight-phase control chart based on symmetric phase1.2 单口放行方式简析对于几何条件不对称或流量不均衡的交叉口,通常采用单口放行的信号控制方式,即将每个进口道作为1个单独相位,让其左转车辆和直行车辆同时放行,1个进口道放完再放下1个进口,并且将各进口最左边的那条直行车道改成直左合用车道,更有利于左转车辆顺利通过交叉口[2-3]。
4相位单口放行方式见图3。
图3 4相位单口放行方式Fig.3 The four-phase of each phase for an entrance1.3 2种相位放行方式对比分析不同的相位放行方式将对交叉口运行效率产生不同的影响。
下面选取交叉口总通行能力、饱和度、延误时间等指标对对称放行方式和单口放行方式进行比较。
1)交叉口总通行能力[4]。
交叉口的通行能力为式中:S为单车道的饱和流率;m为交叉口相位总数;ni为相位i所包含的各个流向的车道数之和;N为交叉口所有进口道的总车道数(不包括右转车道),针对某1个交叉口,将其设为定值;λi为相位i的绿信比,设定信号相位配时依据等饱和度原则,于是有λi∞qimax,其中:qimax为相位i中各个流向的单车道流量qi 的最大值,即关键单车道流量;λ为各相位的绿信比之和,在相位数相同的前提下,忽略总相位损失的差异,将其设为定值。
2)饱和度。
饱和度是指道路的实际流量与通行能力之比,用x表示。
由式(3)可知,饱和度的均衡性与交叉口通行能力密切相关。
在进行相位设计时,不能一味追求交叉口总通行能力,而忽视通行能力的均衡分配。
分析单口放行方式与对称放行方式可知:(1)2种方式各相位间饱和度是均衡的。
(2)在对称放行方式中,每个相位内各交通流量大小不一定均衡,可能出现空放现象,易造成饱和度不均衡,未能充分利用路口通行能力资源,即其通行能力的有效性较低。
3)在单口放行方法中,同1相位(即同1个进口)内,各方向车流同时放行,直行车流可借用直左车道通行,可充分利用进口的通行能力资源,有效地提高通行效率。
2 算例分析以虎门大道-连升路十字交叉口为例[5],该交叉口各进口道车道布局如图4所示。
该交叉口在高峰、平峰、低峰等3种交通需求如表1所示,东西主干道连接广深高速公路,在高峰时段,北进口左转到西出口的车流明显多于南进口左转车流。
现分析在3种不同交通需求下单口放行方法与对称放行方法对该交叉口通行能力和饱和度产生的影响。
图4 各进口道车道布局图Fig.4 The layout of each entrance lane采用Webster配时设计方法,分别计算出该交叉口3种不同交通需求下采用单口放行方式和对称放行方式的配时方案。
对该交叉口的南北2个进口按照2种方法进行分析,分别得出该交叉口的通行能力和饱和度,见表1。
由算例可见,采用单口放行方式时,其南、北2相位的车道数n3=n4=6,其交叉口总通行能力取得中间值qc0。
在高峰时段时,采用对称流向放行方法,交叉口总通行能力qc>qc0,其交叉口饱和度也相对较小(0.84<0.86)。
从通行能力、饱和度看,2种方法的差别不明显。
因此,仅依据通行能力、饱和度来判断哪种放行方法优越是比较困难的,应该结合具体交通主体进行分析,比较两种方案在高峰、平峰、低峰等3种交通需求下的其它交通信号控制指标(如平均延误、平均停车次数、平均排队长度等),以确定最优方案。
表1 2种相位设计方式的配时方案对比表Tab.1 The comparison of timing scheme between of two phase design methods?3 仿真实验仿真实验以广东省东莞市虎门大道-连升路十字交叉口为例,利用Vissim交通仿真软件来仿真分析该交叉口在分别采用各进口单独放行方法与对称流向放行方法条件下各种交通信号控制性能指标的差别。
虎门大道-连升路十字交叉口位于虎门镇2条主干道的交界处,东西主干道连接广深高速公路,上下高速公路的交通流量较多,在高峰时段,周期基本上在120s以上,西进口的车辆在通过交叉口时出现需排队等候2个信号周期的现象,南北进口对向左转交通量不均衡性较为明显。
下面利用Vissim仿真软件对其进行分析。
1)建立交叉口模型。
在Vissim交通仿真软件中建立交叉口模型,见图5。
图5 虎门大道-连升路交叉口仿真模型图Fig.5 The simulation model of Humen-Liansheng Road intersection2)将表1中的3种交通流量数据分别输入到模型中,并设置转弯减速区。
3)依据表1中的配时方案,分别设置对称放行方式和单口放行相位。
通过模拟仿真,得出对该交叉口仿真模型在高峰、平峰、低峰等3种交通需求下分别采用各进口单独放行方法与对称流向放行方法的各种交通信号控制指标,见图6~9。
图6 平均行程时间Fig.6 The average of the travel time图7 平均延误时间Fig.7 The average of the delay time图8 平均停车次数Fig.8 The average of the stops图9 平均排队长度Fig.9 The average of the queue length由图6~9可见,随着车流量的增加,平均行程时间、平均延误时间、平均停车次数、平均排队长度也相应的增加。
在高峰时段,与对称放行方式相比,单口放行的平均行程时间减少了1.4%,平均延误时间减少了4.8%,平均停车次数减少了3.1%,平均排队长度减少了4%;在平峰时段,与对称放行方式相比,单口放行的平均行程时间增加了8.6%,平均延误时间增加了5.5%,平均停车次数无变化,平均排队长度增加了2.3%;在低峰时段,与对称放行方式相比,单口放行的平均行程时间增加了19.5%,平均延误时间增加了21.8%,平均停车次数增加了11.9%,平均排队长度增加了17.6%。