平面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。

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。

城市道路交叉口及路段通行能力计算方法及公式一、交叉口通行能力计算方法及公式：1.美国交通规划协会方法（HCM方法）：这是最常用的交叉口通行能力计算方法之一、该方法根据车辆流量和交叉口结构特点计算交叉口的通行能力。

通行能力可以定义为单位时间内通过交叉口的最大车辆数量。

根据HCM方法，交叉口通行能力计算公式如下：C=f(H)×S×(1-B)×(1-L)其中，C表示交叉口通行能力，f(H)表示具体交叉口类型的修正因素，S表示车道数，B表示冲突点因素，L表示交叉口位置因素。

2.法国AGIL交叉口性能模型：这是一种用于城市交叉口通行能力和交通流量分配研究的方法。

AGIL模型通过将交通流量分为不同的运动“流”（流行、背景流、转向流和冲突流）来分析交叉口的通行能力。

AGIL模型中具体的计算方法较为复杂，需要根据交叉口结构、车辆流量和信号灯配时等参数进行计算。

通过计算交叉口的通行能力可以得到交叉口关键参数，如通过交叉口的最大车辆数和最大排队长度。

二、路段通行能力计算方法及公式：1.根据交通流量理论，路段通行能力可以定义为单位时间内通过路段的车辆数量。

常用的路段通行能力计算方法之一是基于道路几何特征的计算方法，其中包括路宽、车道数、路段长度等因素。

另一种常用的路段通行能力计算方法是根据车头时距理论计算，该理论是通过计算驶入路段的车辆与前车之间的时距来估计通行能力。

路段通行能力计算方法中经典的公式如下：q=k×v其中，q表示路段通行能力，k表示路段车道宽度和车头时距之比，v 表示道路平均流速。

2.根据车流量和速度关系的实际观测公式：Q=k×V×C其中，Q表示路段通行能力，k表示路段车道宽度和车头时距之比，V 表示车辆通行速度，C表示每小时实际车流量。

以上仅是交叉口及路段通行能力计算方法及公式的简要介绍，实际应用中还需要考虑不同交通条件下的修正因素、实际观测数据和实地调研等因素。

1.1.1单车道通行能力美国交通研究委员会研究成果表明，在标准小汽车的情况下，一条车道的基本通行能力为2000辆/小时。

美国将道路交通状态分为六个等级，并称之为服务水平，分为A、B、C、D、E、F。

其对应的服务水平之γ值（γ＝Nm/Np，即：设计通行能力与可能通行能力之比）如表：表美国城市道路服务水平服务水平交通状态PHF 平均速度（km/h）γA 自由流（相当自由的）0.70 ≥50≤0.6B 稳定流（稍有阻滞）0.80 ≥40≤0.7C 稳定流（有阻滞、可接受）0.85 ≥33 ≤0.8D 接近非稳定流（严重阻滞）0.90 ≥25≤0.9E 非稳定流（阻塞、严重阻滞）0.95 接近25 ≤1.0F 强制流（阻塞）无意义<25 无意义（超负荷）根据我国城市道路的特点，服务水平宜在B－D之间。

参照《城市道路设计规范》建议：快速路取γ＝0.75，主干路γ＝0.80，次干路γ＝0.85，支路γ＝0.9。

按《城市道路设计规范》确定道路的设计通行能力在城市一般交通条件下，当不受平面交叉口影响时，一条机动车车道的可能通行能力按下式计算：式中N p—一条车道的可能通行能力（辆/h）t i—连续车流平均车头间隔时间（s）表一条车道可能通行能力计算行车速度（Km/h）50 40 30 20可能通行能力（辆/小时） 1690 1640 1550 1380不受平面交叉口影响时一条车道的设计通行能力:式中N ml —— 一条机动车道的设计通行能力（辆/h ）a c —— 机动车道通行能力的道路分类系数，主干道为0.8a 综合 —— 考虑交叉口间距、绿信比等综合折减系数参照上述美国城市道路服务水平分类标准和根据我国城市道路设计规范中的道路设计通行能力结合新安西乡的实际交通状况来计算本次规划中采用的设计通行能力。

表 一条车道设计通行能力不同道路类型的通行能力 快速路 主干路 次干路 支路 机动车道的道路分类系数 0.75 0.8 0.85 0.9 基本路段可能通行能力 1850 1750 1640 1400 基本路段设计通行能力1387140013941260自行车、交叉口对通行能力影响系数的确定：自行车影响折减系数γ的确定，结合本次新安西乡交通规划的实际情况，新安西乡规划快速路、主干道和非机动车道之间都设有隔离带，路段上的自行车对机动车行驶无影响，不考虑折减。

（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）表 5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：进口（东、南、西、北）： ___ 控制方式：_ __ 方向（左、直、右）：__ __ 开始时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量00:00 +0s +15s +30s +45s 停驶车数不停驶车数小计合计注：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WORD格式可以任意编辑表7 交叉口道路条件和信号配时调查表3专业资料整理分享表8 《城市道路交通规划设计规范》GB50220-95中的当量小汽车换算系数车种换算系数车种换算系数自行车0.2 旅行车 1.2二轮摩托0.4 大客车或小于9t的货车 2.0三轮摩托或微型汽车0.6 9~15t货车 3.0小客车或小于3t 的货1.0 铰接客车或大平板拖挂货4.0车车表9 《城市道路设计规范》（CJJ37-1990）规定车辆换算系数车型小汽车普通汽车铰接汽车路段上换算系数 1 1.5 2环形交叉口换算系数 1 1.4 2信号交叉口换算系数 1 1.6 3.5无信号控制交叉口换算系数 1 1.5 3.5 （4）交叉口延误计算表10 交叉口交通量汇总表进口机动车机动车非机动车非机动车换算合计行人（veh/h）（pcu/h）（veh/h）（pcu/h）（pcu/h）（人/h）左转26427414463 337-东直行568586640232818-右转40841822881 499-合计1240127810123761654-30830816058 366左转-西直行444474492154628-右转25226016855 315-合计100410428202671309-左转23926124672 333-南直行109811778202661443-右转21522720246 273-合计1552166512683842049左转25326819093 361-北直行112211358322921427-右转23224821665 313-合计1607165112384502101444092308 210136649914431377 3131654 818268674636129151309 12616282723153371427204920794128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。

计算说明一、路段通行能力与饱和度的计算说明1、通行能力计算计算路段单方向的通行能力，如“由东向西的通行能力”、“由南向北的通行能力”。

∑=ni i C C 1＝单 （1-1）单C —— 路段单向通行能力；i C —— 第i 条车道的通行能力；i —— 车道编号，从道路中心至道路边缘依次编号；n —— 路段单向车道数。

车道交条ααα⨯⨯⨯=0C C i （1-2） 0C —— 1条车道的理论通行能力，根据道路设计速度取表1-1中对应的建议值：表1-1 0C 值条α —— 车道折减系数，自中心线起第一条车道的折减系数为1.00，第二条车道的折减系数为0.80～0.89，第三条为0.65～0.78，第四条为0.50～0.65，第五条以上为0.40～0.52；交α —— 交叉口折减系数，根据道路设计速度和路段两交叉口之间的距离由表1-2确定：表1-2 交叉口折减系数——车道宽度折减系数，根据车道宽度由表1-3确定：车道表1-3 车道折减系数2、饱和度计算V/——实际流量除以通行能力。

C二、交叉口通行能力与饱和度计算说明1、通行能力计算∑=ni i C C 1＝交叉口 (2-1)交叉口C —— 交叉口通行能力；i C —— 交叉口各进口的通行能力；i —— 交叉口进口编号；n —— 交叉口进口数，n 为4或3。

∑=Kj j i C C 1＝ (2-2) j C —— 进口各车道的通行能力；j —— 车道编号；K —— 进口车道数。

先计算各个车道的通行能力，再计算各个进口的通行能力，然后计算整个交叉口的通行能力。

用专用工具计算进口各车道通行能力，按直行、直左、直右、直左右、专左、专右的先后顺序。

（1） 直行、直左、直右与直左右车道的通行能力计算：需要输入的数据：① 信号周期T ；② 对应相位的绿灯时间t ；③ 对应相位的有效绿灯时间j t ；④ 对应的车流量。

注意：→“有效绿灯时间j t ”项，只需设定一个不为零的数即可，建议与t 相等。