（道路与铁道工程专业论文）山区城市道路畸形交叉口通行能力分析与改扩建技术研究.pdf

炒魁l 必 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 蓠嫡日期：冽年乒月协e l 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重 庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人 学位论文收录到 中国学位论文全文数据库，并进行信息服务( 包括但不限于汇编、 复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名： 日期：驴年年月心e l 指导教师签名 日期：w f 年 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社c n k i 系列数据 库中全文发布，并按 中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权 益。 学位论文作者签名：秀争嫡 日期：沙f 年4 - 月膨e t 指导教师签名： 日期：撕降 摘要 通行能力是道路、交通规划、交通设施的设计和改善以及与交通管理有关的 道路交通工程各个方面最重要的指标之一，也是制定各类道路、交通规划、设计 规范的核心，而平面交叉口通行能力的大小直接影响到其服务水平乃至整个路段 的运行效率。由于受地形限制，山区城市路网中存在许多畸形交叉口，其通行能 力的不足带来一系列交通问题及潜在的社会问题。研究山区城市畸形交叉口通行 能力和改扩建技术，具有较强的理论意义和实际应用价值。 本文依托于重庆科学技术项目 山区城市道路畸形交叉口通行能力分析与改 扩建技术研究，以山区城市平面畸形交叉口为研究对象，首先选择重庆市主城区 内几种典型的畸形交叉口进行实际调查，在数据统计分析的基础上，分析平面畸 形交叉口的几何、交通特性：从交叉口使用者角度出发，应用主成分分析方法评 价畸形交叉口通行能力各种影响因素，确定其主要因素，提出适合于山区城市道 路畸形交叉口的等效通行能力计算方法，并给出相关参数的确定方法；最后通过 分析山区城市畸形交叉口运行及使用过程中存在的诸多问题，分别从工程技术、 交通管理与控制、交通环境等不同方面给出提高山区城市畸形交叉口通行能力的 改善措施，并应用于实际案例中，采用v i s s i m 软件对改善结果进行仿真试验与评 价。 关键词：畸形交叉口；城市道路：通行能力；改造技术，交通仿真 a b s t r a c t t h e 伽i cc a p a c i t yi so n eo fm o s ti m p o r t a n ti n d e x e sr o a d s ，t r a 伍cp l a n i n g , t h e & s i n g i n g & i m p r o v e m e n to ff r a n cf a c i l i t i e sa n do t h e rf a c t o r si n t e r r e l a t e dr e f e r i n g r o a d t l - a j 五ce n g i n e e r i n g t h et r a j 五cc a p a c i t yo ft h ep l a n a ri n t e m e 炳o md i r e c t l ya f f e c tt h e i r s e r v i c el e v e la n de v e no p e r a t i o ne f f i c i e n c yo f t h ee n t i r es e c t i o n s d u et ot h er e s t r i c t i o n s o ft e r r a i n , t h e r ea r eal o to fa b n o r m a li n t e r s e c t i o n si nm o u n t a i n o u sc i t yr o a dn e t w o r k , a s e r i e st r a 伍cp r o b l e m sa r eb r o u g h tb yt h es h o r t a g eo ft h e i r 锄cc a p a c i t y i ti ss t r o n g t h e o r e t i c a ls i g n i f i c a n c ea n dp r a c t i c a la p p l i c a t i o nv a l u et oc o n d u c tt h er e s e a r c ho nt i b 伍c c a p a c i t ya n dr e c o n s t r u c t i o nt e c h n i q u eo fd e f o r m i t yi n t e r s e c t i o n t h i s p a p e rd e p e n d e d 0 1 1t h es c i e n c ea n d t e c h n o l o g yp r o j c c t o f c h o n g q i n g - - r e s c a r c h o nt r a 伍cc a p a c i t ya n de x t e n s i o nt e c h n o l o g yo fa b n o r m a l i n t e r s e c t i o ni nm o u n t a i nc i t yr o a d , t a k i n gt y p i c a ld e f o r m i t yi n t e r s e c t i o ni nc h o n g q i n g a st h er e s e a r c ho b j e c tf i r s tb a s e do np r a c t i c a ls u r v e yo fs e v e r a lt y p i c a ld e f o r m i t y m o u - n t a i n o u sc i t yi n t e r s e c t i o na n dt h ea n a l y s i so fs t a t i s t i c a ld a m , t h i sp a p e ra n a l y s i s g e o m e t r y a n dt r d t 五cc h a r a c t e r i s t i c so f p l a n a rd e f o r m i t yi n t e r s e c t i o n ；u s i n g t h e e v a l u a t i o nm e t h o do fp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i st od e t e r m i n et h em a i nf a c t o r so f t h e i r t r a 伍cc a p a c i t y , i tm a k e sc a l c u l a t i o nm e t h o do fe q u i v a l e n tc a p a c i t ya p p r o p r i - a t et o m o u n t a i n o u sc i t yd e f o r m i t yi n t e r s e c t i o n , a n dg i v e st h em e t h o do fd e _ t e n n i n - i n g i n t e r r e l a t e dp a r a m e t e r ；f i n a l l yt h r o u g ha n a l i z i n gt h ep r o b l e m so ft h em o u n t a - i n o u sc i t y d e f o r m i t yi n t e r s e c t i o nd u r i n gt h e i ro p e r a t i o na n du s e ，g i v e si m p r o v e m - e n t si n o r d e rt o i n c r e a s et h et r k 陆cc a p a c i t yo fm o u n t a i nc i t ya b n o r m a li n t e r s c c t i o - mf r o md i f f e r e n t a n g l e s ，w h i c ha p p l i e d i nt h ea c t u a lc 弱e sa n dt a k e ss i m u l a t i o ne x p e r i m e n ta n d e v a l u a t i o nf o rt h ei m p r o v er e s u l t su s i n gv i s s i ms o r w a r c k e yw o r d s ：a b n o r m a li n t e r s e c t i o n ：u r b a nr o a d ： t e c h n i q u e ；t r a m cs i m u l a t i o n 目录 第一章概述1 1 1 研究背景1 1 2 国内外研究现状2 1 2 1 平面交叉口通行能力研究2 1 2 2 平面交叉口交通安全研究4 1 2 3 平面交叉口交通治理措施研究5 1 2 4 平面交叉口综合评价研究5 1 3 论文研究目的及意义6 1 4 研究的主要内容及其技术路线7 1 4 1 本文研究内容7 1 4 2 主要技术路线7 第二章山区城市畸形交叉口基本情况调查9 2 1 畸形交叉口的分类9 2 2 畸形交叉口控制要素9 2 2 1 几何特征9 2 2 2 交通特征1 3 2 3 山区城市畸形交叉口交通及使用情况调查1 7 2 3 1 调查方案1 7 2 3 2 畸形交叉口使用情况调查1 9 2 3 3 畸形交叉口的几何情况调查1 9 2 3 4 畸形交叉口的交通情况调查2 0 2 4 小结2 5 第三章畸形交叉口通行能力影响因素评价2 6 3 1 平面交叉口基本信息库2 6 3 2 评价流程2 6 3 3 评价指标的选取与分析2 7 3 3 1 评价指标的选取原则2 7 3 3 2 评价指标的选取与分类2 8 3 3 3 评价指标的分析与等级划分2 9 3 4 基于主成分分析的畸形交叉口通行能力影响因素评价3 9 3 4 1 主成分分析法原理与步骤3 9 3 4 2 评价实例4 l 3 5 小结4 5 第四章城市平面交叉口通行能力分析方法4 6 4 1 交叉口通行能力分析方法简介4 6 4 2 无控制交叉口通行能力分析方法4 6 4 2 1 主路优先交叉口通行能力的分析方法4 6 4 2 2 自由通行交叉口通行能力的分析方法5 0 4 3 畸形交叉口等效通行能力分析方法5 4 5 1 改善对策的分析流程6 2 5 2 山区城市畸形交叉口存在问题分析6 2 5 3 主要改善对策6 4 5 3 1 工程技术方面6 4 5 3 2 交通管理控制方面7 0 5 3 3 交通渠化组织方面7 3 5 3 4 交通环境方面7 8 5 3 5 其他方面7 8 5 4 不同类型畸形交叉口的改善对策分析8 0 5 5 小结8 2 第六章基于交通仿真下的改善对策案例分析8 3 6 1 畸形交叉口现状分析8 3 6 2 改善方案一一8 4 6 2 1 斜t 形交叉口通行能力工程改造8 4 6 2 2 仿真实验及评价结果8 6 6 3 改善方案二8 7 6 3 1 斜t 形交叉口信号配时8 7 6 3 2 仿真实验及评价结果8 8 6 4 方案比选8 9 6 5 小结9 1 第七章结论与展望9 2 7 1 本文主要结论9 2 7 2 需要进一步研究的问题9 2 致谢9 4 参考文献9 5 在学期间发表的论著及取得的科研成果9 7 l，_- 第一章概述 1 1 研究背景 第一章概述 随着国民经济的飞速发展，城市化进程的加快及城市人口的高速膨胀，机动 车保有量的剧增带来了城市交通的拥挤问题，尤其是城市路网中的平面交叉口更 是成为交通的瓶颈，机动车、非机动车和行人在有限的空间内交汇行驶，导致此 处的行车秩序混乱，交通事故高发，通行能力低下。同时由于道路走向、道路周 边土地利用以及特殊的历史和社会原因，在我国许多城市的道路中，尤其在山区 城市路网中，都存在一些平面畸形交叉口，虽然数量有限，却往往成为城市道路 交通改善和优化的难点。路口周边的土地使用控制不严、视距不良、尺寸过小、 线形怪异、通行能力不足、交通管理标志识认性差、道路的功能结构紊乱、混合 交通流之间产生的大量冲突点是我国山区城市畸形交叉口的普遍存在的交通问 题。 重庆地处山区，超过9 0 的市域面积为山地，受此地形限制，市区路网多沿 地形布置呈自由状，造成相交道路交叉不规则，畸形交叉口众多。道路平面交叉 口类似于枢纽中心，所有需要转弯和转向的机动车、非机动车和行人都需要在此 完成相关交通行为。作为城市道路交通中的“咽喉一，平面交叉口又是路网中通行 能力的“瓶颈 和交通事故的多发地，交通堵塞和交通事故大部分与平面交叉口 有关。交通拥堵直接对社会生活产生影响，增加居民出行成本，造成环境污染， 影响城市环境质量，而交通事故带来的直接经济损失和间接社会影响更是难以估 量。在2 0 0 8 年重庆市委三届三次会议提出建设“畅通重庆 和“平安重庆 的新 目标和新要求背景下，研究提高山区城市畸形交叉口通行能力技术有一定的现实 意义。 通行能力是道路、交通规划、交通设施的设计和改善以及与交通管理有关的 道路交通工程各个方面最重要的指标之一，也是制定各类道路、交通规划、设计 规范的核心。由于通行能力问题所涉及交通现象的复杂性，目前国外也仅有少数 几项具有令人满意的理论成果，国内研究更是微乎其微，理顺畸形交叉口通行能 力与其线形几何、交通等的关系是改善和提高畸形交叉口服务水平的关键。 为提高畸形交叉路口的通行能力和安全性，需要从工程技术和交通管理两方 面加强交叉口技术升级，如对平面交叉进行立体化改造或将交叉口交通控制信号 化，并优化信号配时等。但由于受资金、用地和城市建设景观的限制，对平面交 叉的立体化改造总是有限的，而交通管理对于提升平交路口的通行能力也不是无 止境的。而城市化进程的快速推进和小康社会建设使城市人口和机动车数量仍将 2 第一章绪论 在一定时期内快速增长。今后相当长的一段时期内，较大规模的工程建设仍将是 解决城市道路交通问题的主题。同时，平面交叉口一旦建成，今后改扩建将受费 用和用地的制约，改造难度很大。因此，如何根据城市交通规划，为交通参与者 提供安全、合理的平面交叉路口通行条件，进行合理的交通设计，并在此基础上 完成与交通发展水平相适应的交叉设计和建设，对于重庆市未来城市道路建设具 有积极的意义，本研究成果对于重庆新建道路平面交叉口的规划和设计也有重要 的借鉴意义。 1 2 国内外研究现状 1 - 2 1 平面交叉口通行能力研究 国外交叉口通行能力分析主要有两种方法：美国h c m ( h i g h w a yc a p a c i t ym a n u a l ) 和英国t r r l ( t r a n s p o r ta n dr o a dr e s e a r c hl a b ) 。在h c m 方法中，信号交叉 口通行能力是以饱和流量进行分析的。饱和流量是以假定引道全绿灯的条件下， 即绿信比为1 o 时，所能通过的最大流量；交叉口总通行能力通过对各进口单车道 组通行能力求和获得。在实际计算中，先选用理想的饱和流量，一般取1 8 0 0 辆 绿灯小时，然后根据多种修正系数对该值进行修正【3 】。而在t r r l 方法中，英国 t r r l 对信号交叉口车辆延误进行深入的调查分析和研究，并由韦伯斯特( w e b s t e r ) 建立了延误模型，提出了计算通行能力、平均延误时间和最佳信号周期的方法。 通过观测和实验，得出不准停放车辆的进口道的饱和流量与进口道宽度( 不小于 5 5 m ) 成正比，比例系数为5 2 5 ，然后将饱和流量与绿信比相乘即可得到信号交叉 口进口道上的通行能力。可见以上两种方法均是针对于信号交叉口而提出的。 西方许多发达国家在继美国之后，如英国、法国、德国、瑞典、澳大利亚、 加拿大等，也根据本国的实际情况，组织研究人员开展过道路通行能力方面的研 究，但都是在美国h c m 基础上，采用借鉴或改进的办法，编制了适合本国国情的 有关道路交叉口通行能力方面的工具手册：如德国在无信号交叉口的通行能力的 研究中作出了突出的成就，他们在道路与交叉口的通行能力研究中发表了相当数 量的学术论文，取得了较为深入的研究成果，这些成果中许多被美国道路通行 能力手册直接引用。德国巫宁博士( 1 9 9 8 ) 提出了一种可以更精确地计算不同 优先等级车流的通行能力影响的理论方法，在共享车道和有限停车位情况下，巫 宁博士也提出了一种理论方法。这些成果，就目前交叉口通行能力研究的进展来 看，处于国际先进水平，但理论成果实际应用还需要验证；日本1 9 5 8 年第一次制 定了公路技术标准，其关于通行能力的思路是引用美国道路通行能力手册的 研究方法；印度尼西亚是发展中国家，交通中混有高比例的摩托车和非机动车， 第一章概述3 交叉口交通流状况与发达国家存在很大的差异。为了避免交通分析中的错误，从 1 9 8 2 年开始由万隆工业学院的学生和研究人员一起研究道路通行能力，通过对本 国情况与西方国家的差异分析，在大量交通调查的基础上，于1 9 8 3 年和1 9 8 4 年 分别编写出版了反映印度尼西亚交通流特征的第一版和第二版印度尼西亚公路 通行能力手册；得克萨斯运输学院研究小组对路口也做了大量研究，提出了临界 车道法的概念。对每个入口的临界车道求出一个通行能力，那么对于整个交叉路 口可以求出一个临界车道容量，得出临界车道通行能力与周期的关系，从关系式 可以看出临界车道通行能力与周期成反比关系，同时表明周期相同的条件下，入 口数越多临界车道通行能力也相应降低。该研究成果在某种程度上有助于理解信 号周期对交叉口通行能力的影响。 国内对于城市道路交叉口通行能力的研究如城市道路设计规范方法、停 止线法、冲突点法和饱和流量法等，实际运用时多采用 城市道路设计规范方 法和饱和流量法。2 0 0 0 年，李孟绪、陈金旺提出无信号灯控制道路交叉口通行能 力分析，对无信号交叉口的通行能力计算方法进行了研究；2 0 0 1 年，东南大学的 王炜、高海龙、李文权，提出公路交叉口通行能力分析方法，对公路交叉口通行 能力计算方法进行了详细阐述；除此之外，2 0 0 1 年，沈建武，对信号控制交叉口 通行能力进行了分析；2 0 0 3 年，陈宽民、严宝杰、任福田对道路通行能力进行了 分析和研究；2 0 0 3 年，韩加蓬、房晓艳、李辉照，对单点定时信号配时和通行能 力的“冲突点一法进行了阐述；2 0 0 4 年，杨佩昆、吴兵对交通管理与控制进行了 分析和研究；2 0 0 6 年，袁晶矜、袁振洲对信号交叉口通行能力计算方法进行了比 二 较分析。 国内许多学者对影响平面交叉口通行能力的因素方面做了很多实质性的探 索：同济大学杨佩昆教授鉴于传统的停车线无法准确地描述路口内左转车对直行 车的全部影响，提出了“冲突点法 ，即把考察交通提取交通资料的位置由停车线 改为直行车与左转车在路口内的冲突点。不用通过停车线断面的左直右小时总量 和通过停车线的饱和车头时距而是以左转、直行车的周期流量及通过冲突点的饱 和车头时距作为信号配时与通行能力计算的依据，几乎全部更新了配时计算方法； 2 0 0 1 年，同济大学的杨锦东洲等人指出信号控制目的在于最大限度地提高交叉口 的使用效率，一方面要以人为本体现道路使用者的利益使延误和停车率尽可能小， 另一方面，要合理利用道路交通设施使用效率，使道路通行能力尽可能的大。在 正常的周期时长范围内，周期时长越长通行能力越大，但车辆的延误及停车率也 随之增长。当延长周期时长所提高的通行能力远大于交通需求时，对通车状况并 无好处，却无谓的增加延误。信号交叉口的配时，应配以适当的周期时长让通行 4 第一章绪论 能力稍高于交通需求而使延误、停车、排队等指标到达最小；2 0 0 5 年，吉林大学 硕士研究生姜景玲，根据自行车相对于标准小汽车的换算系数和基于交通强度的 机动车交通流的周期时长优化方法，建立了典型交叉口的周期时长优化模型；关 宏志曾经对北京一环交下的平面信号交叉口进行过研究，根据“停车线法 的计 算理论提出了信号交叉口的通行能力是黄灯和损失时间的函数，随着损失时间的 增长，路口的通行能力减小。并认为理想状况时损失时间一般包括一次车辆的起 步、加速时间，但是一些入口引道及交叉口内，车辆经常多次受到干扰使车辆运 行受阻，而不得不重复减速一停车加速的过程。根据受阻次数和停车线法得出 通行能力随受阻次数变化的规律； 1 2 2 平面交叉口交通安全研究 有关交叉口交通安全方面的研究，国外起步较早，并取得了许多成果。2 0 0 1 年，t r b 发表了n c h r p 第2 2 9 号综合报告 改善道路安全与操作的几何设计最 新研究这篇报告在交叉口部分，重点考查了交叉口形式、交叉口视距、车道设 计、交叉口范围的进出交通控制、左转车道、右转车道、机动车、行人和骑非机 动车者、老年驾驶员以及交通事故或交通冲突这十个方面。 澳大利亚学者k w o g d e n 在更安全的道路：道路安全工程导论一书中， k wo g d e n 根据交叉口控制方式的不同，对无控制交叉口、优先控制交叉口、环 形交叉口、信号控制交叉口在安全方面的优劣性质以及如何提高这些交叉口的安 全性进行了总结与分析，并特别强调了交叉口的视距和渠化在促进安全方面的突 出作用【4 】。 h a r w o o d 和b a u e r 等人通过对2 8 0 个实施了改善措施的交叉口和3 0 0 个类似的 没进行改善的交叉口的对比研究发现，增设左转车道可以有效地提高平面交叉口 的安全性。在城市无信制交叉口某进口道增加一条左转车道，可使交通事故减少 2 7 ( 四岔) 或3 3 杈三岔) ；在城市四岔信控交叉口某进口道增加一条左转车道，可 使交通事故减少1 0 【副。 g a n 和s t e p h e n s 等人对佛罗里达州的进口道设计三条左转车道的交叉口进行 分析后发现：三条左转车道并行设置与两条或一条左转车道设置相比，在车辆碰 撞类型、碰撞严重程度、碰撞发生时间等方面均无较大差别。即三条左转车道并 行设置并不会给交叉口带来不良的安全后果。在安全与效率的关系方面，s h e b e e b 和a n j o m a n i 做了有意义的分析。他们以交通事故次数表征安全指标、以停车延误 表征效率指标，对m l i t c d 所定义的四种交叉口左转信号控制方式进行了对比分 析。n o y c e 、f a m b r o 和i r 还对上述四种信控方式中的一种“直左混行左 转专用 控制方式进行了详细分析，而n c h r p 第4 9 3 号报告对“直左混行左转 第一章概述 5 专用 控制方式进行了更系统全面的试验和研究。 国内对交叉口安全方面也作了不少的总结和研究：2 0 0 1 年，邹联赐和薛博在 深圳市交通整治工程的基础上，总结了交叉1 3 渠化的方法，包括增加进1 3 道车道 数目、完全释放右转、在进口道上留出公交专用道和禁止部分或全部机动车左转； 潘晓东、方守恩等对交叉口安全改造设计中如何应用错觉原理的技术进行了探讨， 应用计算机仿真技术，研究了将错视觉原理在公路交叉口交通安全改造中的路面 标线设计的可能性，旨在提高交叉口的视觉效果和行车安全；咚守愚、程三伟、 李江等研究了车辆在平面交叉口的转弯时的违章行为，建立了车辆违章右转车辆 的检查与跟踪算法，给出了违章右转行为的判定方法；袁黎、陆健、王文卿等从 公路平面交叉1 3 现有的配置状况出发，提出了从工程角度，采用非事故分析、现 场调查等方法判定产生交通事故发送的可能原因，用于改善交叉1 3 安全状况。 1 2 3 平面交叉口交通治理措施研究 对于畸形交叉口的治理问题已经得到了世界各国的重视，美国的 交通工程 手册关于畸形交叉的治理情况做了详细的介绍：在条件许可的情况下，通常会 采取如图1 1a b 所示的改造措施，若交叉1 3 的交叉角度小于6 0 0 ，可通过改变交叉 1 2 1 进口道线形，调整交叉角度位于7 0 0 匆0 0 的范围内，以达到消除交通流运行的不 利条件，同时提供必须的视距条件，保障交叉口范围内的交通安全畅通等。 j ， 朝。 ! a b 注：图中虚线a 代表次要道路推荐线位，实线b 代表原有线位 图1 1 畸形交叉口线形改造措施 f i g u r e l 1t r a n s f o r m a t i o nm e a s u r e so fa b n o r m a li n t e r s e c t i o nl i n e a r 1 2 4 平面交叉口综合评价研究 国外对平面交叉口的评价进行了专门研究，其研究重点主要放在对信号交叉 1 3 的服务水平的划分上，如美国通行能力手册( h c m 2 0 0 0 ) 采用延误计算的结果作 为评价指标，把交叉口的服务水平分为a f 六级；日本根据交通量与通行能力之 6第一章绪论 比即饱和度指标将信号交叉口的服务水平划分为三个等级；前苏联根据实际行驶 速度与自由行驶速度之比即速度系数将信号交叉口服务水平分为四个等级。 国内对城市道路交叉口综合评价有较多的研究，从综合评价指标体系、综合 评价方法、系统设计等多方面进行了有益的探讨。北京市市政设计院建议同时考 虑排队长度、损失时间和驾驶员感受将信号交叉口服务水平分为五个等级，考虑 了多种因素对交叉口的评价指标的影响；吴海燕等人在对城市道路交叉口的交通 进行分析的基础上，从技术、经济、环境等层面选择指标，通过层次分析法建立 交叉口综合评价指标体系，并将指标进行综合量化，得到了交叉口的综合评价值； 同济大学江欣国【6 】等将城市道路交叉口评价系统分为4 个子系统，包括交叉口布 局指标、营运指标、管理指标和环境指标，并分别给出了各个子系统的相关指标 及其评价指标等级的建议值，采用系统工程中的矩阵综合评分法和特尔斐法 ( d e l p h i ) 进行综合评价：北京工业大学的杨峰从分析信号交叉口的系统特性入手， 探讨与交叉口相关的各种因素，从效率、安全和环境三个方面出发，建立了评价 指标层次结构体系。然后，参考以往的研究并结合一些实测数据的分析，采用定 量与定性结合的方法确定了各项评价指标及其分级标准。并用层次分析法确定各 评价指标的权重，建立综合评价模型；华中科技大学的胡琼虹在其硕士学位论文 0 4 5 0 ： 内容 c 斜t 形；b 两车道与四c 主干道与支路交叉； c 0 1 6 3 0 0 0 3 5 0 0 三路交叉 “1 0 1 5 0 m 之0 0 0 四路交叉 1 0 1 4 2 0 0 m 乞4 0 0 四路以上 1 4 2 4 0 m 0 0 0 0 三路交叉 6 8 1 0 0 0 v 四路交叉 8 1 2 1 2 2 5 0 0 x = 0 7 + 0 0 2 “+ v 2 ) d ：0 7 + 0 0 2 v ( 3 1 ) c ：0 4 + 0 0 2 v 式中：工对向行车的横向安全距离，m ； d 同向行车的横向安全距离，m l c 车辆与路缘石之间的横向安全距离，m ； m ，2 行车速度( k m h ) ，v 1 为较快车速，v 2 为较慢车速； ，临近路面边缘一侧汽车的车速，k m h 。 根据我国 ：城市道路设计规范( c j j 3 7 9 0 ) 规定的各车型车身宽度及城市交 通管理规则规定不同类型车的限制车速，根据式3 1 ，得到对各级道路的机动车车 道宽度的规定值，见表3 4 。 表3 4 机动车车道宽度规定值 t a b a l3 4r a t e dv a l u eo fm o t o rv e h i c l el a n gw i d t h 车型及行驶状态 设计速度( k m h )车道宽度( m ) 大型汽车或大小型 4 03 7 5 汽车混行 4 03 5 小型汽车专用道 4 0 - - 8 03 5 随着车辆外廓尺寸的变化和各项性能的提高，a b s 、e b d 等整车稳定的先进 技术的应用，车辆行驶的稳定性逐渐加强，侧向摆动日趋减少，车辆行驶时所需 第三章畸形交叉口通行能力影响因素评价 3 l 的最小横向安全距离较规范制定时已经缩小很多，所以我国城建部门曾经提 出：当车速在4 0 , 6 0 k m h 时，相应的横向安全距离x = 1 2 1 4m ；d - - 1 o 1 4 m ； c = o 5 - - 0 8 m 【1 2 1 。另外由于此研究主要针对于距离交叉口很近的路段上或者交叉口 区域内的运行车辆，因此大多数车辆的行车速度偏低甚至接近于零。所以为了充 分利用土地资源，有效提高交叉口处的通行能力，在理论分析、参考相关文献及 实地测量相结合的基础上，提出山区城市道路平面交叉口处的车道宽度的推荐值， 见表3 5 。 表3 5 按改良波良可夫模型计算的城市道路机动车车道宽度推荐值 t a b a l3 5r c c o m m c n d e dm o t o rv e h i c l el a n ew i d t ho f c i t yr o a da c c o r d i n gt oi m p r o v e db ol i a n g m a r k o vm o d e l 车道宽度 类型车型及行驶状态 行驶车速v ( k m h )、“m ) 6 03 5 m o 7 5 有中央分隔带的5 03 2 m o 4 5 a小型车汽车专用道4 03 0 5 3 2 0 无中央分隔带的5 03 1 5 0 2 0 b小型车汽车专用道4 02 8 m 0 0 0 5 03 5 口o 7 0 有中央分隔带的4 0 3 3 0 3 5 0 c最内侧非小型车专用道 3 03 1 0 - - 3 2 5 无中央分隔带的4 03 2 m o 3 5 d最内侧非小型车专用道 3 03 1 0 3 2 0 5 02 6 5 2 8 0 同向中间小型车4 02 6 m 之7 5 e专用道3 02 6 0 之7 5 5 03 6 m v 3 7 5 同向中间 4 03 5 m o 6 0 f混行车道 3 03 4 0 0 5 0 5 03 4 0 o 5 0 最外侧混4 03 3 m o 4 0 g行车道3 03 2 5 3 3 5 双向两车4 03 2 5 3 3 5 h道道路3 03 o m 0 2 0 3 ) 交通组成 交通组成是指各种车型、不同转向车辆在交通流中所占的比率。大小和重量 不同的车辆具有不同的行驶特性，它们不仅影响交叉口几何尺寸的设计，尤其是 影响交叉口的通行能力和服务水平。因此，这些特性在交叉口通行能力影响因素 评价选取中都必须加以考虑的。 在重庆这样的山区城市交叉口内，混合交通流中交通组成复杂，各种车型不 仅所占道路空间不同，其行驶性能也很相差很大，相互间的干扰严重。在进行交 3 2第三章畸形交叉口通行能力影响因素评价 通分析和交叉口通行能力计算时，均需按通行能力的当量进行换算，把混合车流 中各种车型换算成标准车型或者某一车型的当量交通量，其当量的比值称之为车 辆换算系数，具体分析见4 3 3 节中的车辆组成及左右转车修正系数的确定。 畅通型指标 1 ) 延误 它是间断交通流的一个关键运行性能指标，是社会车辆在通过交叉口的过程 中所造成的时间损失，它不仅反映交叉口社会车辆运行的通畅情况，也反映了交 叉口的服务水平，是使用者关心的一个指标。 该指标可以通过直接调查停车延误的方法获得，也可以通过调查流量，利用 延误的计算公式得出，延误的计算公式3 2 ，可以借鉴上海市 城市道路平面交叉 口规划与设计规程各车道的延误计算方法。另外参考h c m 2 0 0 0 的服务水平标准， 将畸形交叉口车辆延误与服务水平相结合起来，其等级的划分建议值详见表3 6 。 表3 6 延误一服务水平建议表 t a b a l3 6s u g g e s t e dl i s to f d e l a y & s e r v i c el e v e l 等级i v 延误时间( s 辆) 6 0 d = 磊+ 吐 ( 3 2 ) 式中：d l 一各车道每车平均停车延误( s p c u ) ； d 2 一均匀延误，即车辆均匀到达所产生的延误。 2 ) 排队长度 它是评价交叉口进口道设计长度选定的合理性、交叉口拥挤阻塞状况等的重 要指标。其标准值主要参考文献【2 3 】的标准值，将其等级划分按最小值3 0 m ，最大 值1 0 0 m 进行划分。其等级的划分值详见表3 1 2 。 排队长度是评价交叉口进口道设计长度选定是否合理，交叉口阻塞是否严重 的重要指标，若排队长度过长，证明车道划分、交通控制方式和信号配时等方面 可能存在不合理性，因此，它是延误指标的有效补充，可以反映交通需求与