第3章 交叉口通行能力(信号交叉口)

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。

毕业设计（论文）题目人民西路-蔡锷南路交叉口通行能力研究人民西路-蔡锷南路交叉口通行能力研究摘要在城市道路中，交叉口作为车辆汇集和转向之地，复杂的交通特性使其容易成为交通混乱和事故的多发点。

所以交叉口的交通运行状态与整个城市的交通运行状态密切相关，解决了交叉口的问题等于解决了城市交通的问题。

本课题在先描述通行能力研究现状的基础上，对城市道路信号交叉口通行能力进行了分析研究，对比停车线法和城市道路设计规范，总结它们的利弊，本文主要针对长沙市人民西路-蔡锷南路信号交叉口，进行了数据采集和分析，计算信号交叉口通行能力。

论文共分为五个部分，第一部分概述研究背景、研究意义及国内外通行能力研究现状；第二部分为人民西路-蔡锷南路交叉口交通现状分析；第三部分人民西路-蔡锷南路信号交叉口为例，计算交叉口的通行能力，分析交叉口的运行状况；第四部分对人民西路-蔡锷南路信号交叉口的交通仿真分析；第五部分总结全文。

关键词：城市道路；信号交叉口；通行能力；交通仿真STUDY ON THE WEST OF THE PEOPLE-CAI E ROADINTERSECTION CAPACITYAbstractIn the city road, intersection is the key of city traffic, as a vehicle to gather and turn the intersection, traffic characteristics of complex to make it easy to become traffic chaos and accident prone, become the bottleneck of the city road. So the traffic state traffic state intersection with the city is closely related to, solve the intersection problem to solve city traffic problems.This paper describes the current status of prior based on the ability of City Road, the capacity of signalized intersection are analyzed, and the city road design standard comparison of stop line, summarizes their advantages and disadvantages, this paper mainly aims at the west of the people - Changsha City Cai E road signal intersection, the data acquisition and analysis, the calculation pass capacity of signalized intersection.The thesis is divided into five parts, the first part outlines the research background, significance and the domestic and foreign research capacity research survey; the second part is the analysis of the status of the people of West Cai E Road intersection traffic; some people West - third Cai E Road intersection, for example, of traffic survey, computing the intersection capacity, analysis running status of intersection; traffic simulation to analysis the people of West Cai E Road intersection fourth; the fifth part summarizes the full text.Keywords: City Road; intersection; capacity; traffic simulation目录第1章绪论---------------------------------------------------- 31.1 研究背景----------------------------------------------- 31.2 研究意义----------------------------------------------- 31.3国内外交叉口通行能力的研究现状-------------------------- 31.3.1 国外研究现状-------------------------------------- 31.3.2 国内研究现状-------------------------------------- 41.4常用的交叉口通行能力分析方法---------------------------- 51.4.1 无信号交叉口通行能力分析-------------------------- 51.4.2 信号交叉口通行能力分析---------------------------- 51.4.3 环形交叉口通行能力分析---------------------------- 61.5 交叉口通行能力分析的发展趋势--------------------------- 61.5.1 攻关目标------------------------------------------ 61.5.2 关键技术------------------------------------------ 71.5.3 本文研究内容-------------------------------------- 7 第2章人民西路-蔡锷南路交叉口交通现状分析--------------------- 82.1 路口道路和周围土地使用现状----------------------------- 82.2 路口交通现状------------------------------------------- 92.2.1 交叉口交通量现状分析------------------------------ 92.2.2 现状机动车行车速度------------------------------- 102.3 人民西路-蔡锷南路交叉口控制现状----------------------- 102.3.1 渠化措施和交通需求管理措施----------------------- 102.3.2 人民西路-蔡锷南路交叉口信号相位控制方案---------- 11 第3章人民西路-蔡锷南路交叉口通行能力分析方法---------------- 123.1 机动车通行能力的计算方法------------------------------ 123.1.1 停车线法----------------------------------------- 123.1.2 城市道路设计规范推荐方法------------------------- 143.2 人民西路-蔡锷南路交叉口计算过程----------------------- 153.2.1 停车线法----------------------------------------- 153.2.2 城市道路设计规范推荐方法------------------------- 173.3 小结-------------------------------------------------- 20 第4章人民西路-蔡锷南路交叉口交通仿真------------------------ 224.1 仿真目的与仿真方法的选择------------------------------ 224.2 人民西路-蔡锷南路交叉口交通仿真实现------------------- 224.3 人民西路-蔡锷南路交叉口交通仿真分析------------------- 234.4 小结-------------------------------------------------- 29 第5章结论--------------------------------------------------- 31 参考文献：---------------------------------------------------- 32 致谢--------------------------------------------------------- 34第1章绪论1.1研究背景近年来,我国城市机动车数量飞速增长,城市道路交通负担加重;道路交通设施的不完美,交通结构不合理,混合交通严重等的原因,加重了城市道路交通的压力。

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。

（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。

拉萨市信号交叉口通行能力分析拉萨市是西藏自治区的首府，是藏南地区的经济、政治、文化中心，随着城市化进程的加快和人口的不断增多，交通拥堵问题日益突出，交通拥堵不仅对市民的出行带来不便，而且对城市的经济发展也产生了不良影响。

因此，对交叉口的通行能力进行分析和优化是十分必要的。

一、信号交叉口的基本构成信号交叉口是指两条或两条以上道路交叉的地点，由于行车方向和车流量多种多样，所以有时会造成交通拥堵。

一个信号交叉口的基本构成包括两个主要元素：交叉口道路和交叉口信号灯。

交叉口道路通常由横向道路和纵向道路组成，交叉口信号灯是交叉口的智能控制中心，用于控制道路交通信号的开闭和候车时间，使车辆和行人在信号灯指引下有序、快速通行。

二、定义通行能力通行能力是指某一信号交叉口在一定时间内通过车辆的数量和速度，也就是交叉口的最大通行能力就是指在一定时间内，通过该交叉口的车辆数量最大的交通流。

通行能力是评价道路交通状况的最基本指标之一，通行能力其实是公路工程设计的一个主要目标，以保证路面通行畅顺，确保车辆行驶的安全性、稳定性和舒适性。

三、影响信号交叉口通行能力的因素1. 车道宽度车道宽度是非常重要的一项指标，车道越宽，车辆的通行能力也就越大。

反之，车道越窄，车辆的通行能力就会受到限制。

不同类型的车辆通常需要不同的行车通道宽度，在公路或城市道路的设计中通常根据车辆类型和车辆数量来确定车道宽度。

2. 交叉口道路的数量交叉口道路的数量也是影响通行能力的重要因素。

通常情况下，路口中两条道路的交叉口通行能力可以通过简单的交通灯同步调整来实现，但是如果交叉口的道路数量比较多，那么交通调度就变得更加复杂，通行能力也就难以提高。

3. 交通信号灯的制控方式信号灯的制控方式也是影响通行能力的重要因素。

例如，在按照传统定时器方式进行控制时，每次交叉口的通行时间和间隔时间都是固定的，这样就会使某些时间段过于拥挤，而另一些时间段却很少，不能达到通行能力的最大限度。

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 。

信号交叉口通行能力计算引言信号交叉口是城市道路交通中非常重要的交通组织形式之一。

在城市交通中，信号交叉口的通行能力如何是评估交叉口性能的重要指标。

本文将介绍信号交叉口通行能力的计算方法，以帮助交通工程师和规划者进行交叉口设计和交通管理决策。

信号交叉口通行能力计算方法1. 基本参数计算信号交叉口通行能力的第一步是确定一些基本参数，包括交叉口的车道数、车道宽度、停车线位置、车流量等。

•车道数：指交叉口在不同方向上的行驶车道数目，根据交叉口的几何形状和设计需求确定。

•车道宽度：由交叉口的道路几何标准决定，是指车辆行驶的有效宽度。

•停车线位置：表示交叉口的停车线位置，用于判断车辆停车和等待区域。

•车流量：指交叉口不同进口和出口方向上的车辆流量，一般通过交通调查和交通流量数据统计获取。

2. 交通流理论在计算交叉口通行能力之前，需要了解一些交通流理论，包括最大排队长度、站岔比、饱和流量等。

•最大排队长度：表示在交叉口进口道中能够容纳的最大车辆排队长度。

•站岔比：表示交叉口的进口流量和出口流量之比，用于评估交叉口的交通调节能力。

•饱和流量：是指交叉口在限制条件下能够通过的最大车流量。

3. 通行能力计算公式根据信号交叉口的基本参数和交通流理论，可以使用一些通行能力计算公式来评估交叉口的通行能力。

常用的计算公式包括：•美国交通委员会（HCM）方法：HCM方法是计算信号交叉口通行能力最常用的方法之一，其中包括多种计算公式，如饱和流量计算公式、最大排队长度计算公式等。

•德国交通技术协会（FGSV）方法：FGSV方法是根据德国实际交通情况开发的交叉口通行能力计算方法，适用于不同类型的交叉口和道路条件。

4. 交叉口优化设计通过计算信号交叉口的通行能力，可以评估交叉口的性能，并进行优化设计。

交叉口优化设计包括以下几个方面：•车道调整：根据交通流量和通行能力计算结果，合理调整交叉口的车道数目和宽度。

•信号配时优化：根据交叉口的交通流量和信号配时参数，优化交叉口信号灯的配时方案，以提高交通流畅度和通行能力。

交叉口通行能力计算方法及其应用一、交叉口通行能力计算方法交叉口通行能力计算方法主要有两种：基于物理模型的计算方法和基于数据分析的计算方法。

1. 基于物理模型的计算方法基于物理模型的计算方法是基于交叉口的物理特性和交通流特性进行的。

该方法通常需要对交叉口进行三维建模，并通过模拟计算来评估交叉口的通行能力。

该方法的准确性较高，但是需要大量的物理模型数据和高精度的建模技术，且需要较长的计算时间。

2. 基于数据分析的计算方法基于数据分析的计算方法是通过收集和分析交叉口的交通数据，来评估交叉口的通行能力。

该方法通常需要收集大量的交通数据，包括流量、速度、密度等指标，并通过数据分析和建模来评估交叉口的通行能力。

该方法的准确性相对较低，但是能够快速地评估交叉口的通行能力，且具有较高的数据利用率。

二、交叉口通行能力应用交叉口通行能力是城市道路交通规划中至关重要的一环。

正确的交叉口通行能力计算方法，能够更好地评估交叉口的通行能力，为城市道路交通规划提供科学的依据。

同时，交叉口通行能力也广泛应用于交通控制和交通优化中。

1. 在城市交通规划中的作用在城市交通规划中，交叉口通行能力计算能够帮助评估交叉口的交通压力，为城市交通规划提供科学的依据。

通过科学的交叉口通行能力计算，可以更好地预测交叉口的交通流量和流向，为城市交通规划提供科学的决策支持。

2. 在交通控制中的应用在交通控制中，交叉口通行能力计算可以帮助优化交通信号配时，提高交叉口的通行效率。

通过优化交通信号配时，可以更好地调节交通流，提高交叉口的通行能力，减少交通事故的发生。

3. 在交通优化中的作用在交通优化中，交叉口通行能力计算可以帮助评估交通状况，为交通优化提供科学的依据。

通过科学的交叉口通行能力计算，可以更好地预测交通流量和流向，为交通优化提供科学的决策支持，从而优化城市交通运行效率。

总结起来，交叉口通行能力计算方法及其应用，对于城市道路交通规划和交通控制、交通优化等都具有重要的意义。