（交通运输规划与管理专业论文）路段行人过街信号与交叉口信号协调控制研究.pdf

摘要 摘要 城市路段上行人过街交通与道路机动车交通的矛盾，造成路段上机动车行车延误和行人过街 的不安全性增加，因此需要从时空上协调两者的交通行为。为了更好地解决这一实际问题，本文 对路段行人过街信号与交叉口信号的协调控制方法进行了研究。 本文首先阐述了行人过街物理设施的概略设计和详细设计方法，讨论了路段人行横道的三种 交通管制方式的设计方法和实用条件：其次，在充分的实际调查基础上详细分析了不同用地性 质条件下的过街需求的到达特性和不同交通管制下不同过街实体的交通特性，分析了进入路段的 机动车初始流特性，并对机动车在路段中的车速特征、离散性以及路段信号控制人行横道对机动 车流的影响进行了研究：然后，根据以上分析的过街交通和机动车交通的交通特性，建立了路段 行人过街信号与交叉口信号协调控制的线性规划模型；最后，对模型输出的协调控制方案进行了 效益评价分析，从时间效益、安全性、经济效益和社会效益四个方面，定量和定性相结合地对其 实施效果予以评价；以南京市太平北路路段为例，根据现状交通状况，应用行人过街信号与交叉 e l 信号协调控制的方法，对该路段由南向北方向进行单向协调控制设计，并进行方案效益分析评 价，提出了优于现状控制方案的人行过街信号与交叉口信号协调控制方案。 【关键词】 人行横道信号协调交叉口行人机动车 东南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ec o n f l i c tb e t w e e nm i d b l o c kc r o s s i n ga n ds t r a i g h tm o b i l et r a v e l i n gc a u s e st h ei n c r e a s i n go f t h e d e l a ya n dd a n g e ro f v e h i c l ea n dp e d e s t r i a nt r a f f i c ，c a l l i n gf o rt h ec o o r d i n a t i o nb e t w e e nt h e mi nt i m e a n ds p a c eo c c u p a t i o n t os e r l ed o w nt h i s p r a c t i c ep r o b l e mt h e o r e t i c a l l y ，t h i sp a p e rf o c u s e so nt h e r e s e a r c ho f s i g n a lc 0 0 r d i n a t i o no f m i d - b l o c ks t r e e tc r o s s i n ga n di n t e r s e c t i o n t h es k e t c ha n ds p e c i f i cd e s i g na p p r o a c h e so fm i d b l o c ks t r e e tc r o s s i n ga r eg e n e r a l i z e da n dt h r e e m a n a g e m e n ta n dc o n t r o lm o d e s a r ed i s c u s s e d b a s e do ne x t e n s i v ei n v e s t i g a t i o na n ds u r v e y , t h ep a p e r a n a l y s i st h ea r r i v i n g1 a w si nd i f f e r e n tl a n d u s ec o n d i t i o na n dt h e ”a f f i cc h a r a c t e r i s t i c so fd i f i e r e n t c r o s s i n ge n t i t i e su n d e rd i t i e r e n tc o n t r o im o d e s t h ei n i t i a lc h a r a c t e r i s t i c t h es p e e da n dd i s p e r s i o no f t h em o b i l ef l o wa r ea l s oi n t e n s i v es t u d i e d a sw e l la st h ee f f e c to fm i d b l o c ks t r e e tc r o s s i n g e s t a b l i s h t h el i n e a r p l a n n i n g m o d e l so nt h ec o o r d i n a t i o nb e t w e e nt h es i g n a l so fm i d b l o c kc r o s s i n ga n d i n t e r s e c t i o n f i n a l l yt h ee v a l u a t i o no f t h em o d e lo u t p u ti sc a r r i e do u tf r o mt i m es a v i n gr e s u l t s ，s a f e t y , e c o n o m i cr e s u l t sa n ds o c i a lr e s u l t s s e tt h ee x a m p l eo ft a i p i n gn o r t hr e a di nn a n j i n g , s u r v e y i n gt h e t r a f f i cs i t u a t i o n ，a p p l y i n gt h em e t h o do fs i g n a lc o o r d i n a t i o nb e t w e e nt h em i d - b l o c kc r o s s i n g sa n d i n t e r s e c t i o nt or e a l i z et h es o u t h t o - n o r t hn g n a lc o o r d i n a t i o nd e s i g n n ee v a l u a t i o nr e s u l t ss h o wt h e c o o r d i n a t i o np l a na l em o r es u p e r i o rt ot h ec u r r e n ts i g n a lp l a n k e yw o r d s m i d b l o c ks t r e e tc r o s s i n g ，s i g n a lc o o r d i n a t i o n ，i n t e r s e c t i o n ，p e d e s t r i a n ，v e h i c l e j i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文 的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文 档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅 和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：萼导师签名：车日期： 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 “随着国家十五计划的制定和西部开发战略的实施，我国的经济建设进入了一个新的发 展时期。经济和社会的快速发展对道路交通管理提出了新的更高的要求，道路交通管理工作面临 着适应新形势、提高新水平的战略任务。当前和今后一个时期，我国的车辆、客货运输量和 交通需求大幅度增长人们对道路交通质量的要求越来越高迫切要求我们提高交通管理的科学 化，现代化水平”i l l 。 虽然随着我国国民经济的迅速发展，城市交通系统得到了明显的改善，但现实情况却不容我 们乐观。由于城市人口的不断增长，中国城市交通状况日趋紧张。道路交通设旆建设速度跟不上 交通需求增氏速度是造成大城市道路交通拥挤的直接原因，交通管理跟不上城市交通的发展已 有道路利用率不高，加重了城市的道路交通紧张状况。 为了实现道路交通的“畅”和“通”，城市道路交通管理就面临着诸多困难和挑战。目前， 为了提高整个城市道路交通系统的效率，城市交通管理部门将重点主要放在城市的交叉口上，围 绕交叉口的设计、交叉口信号设计做了很多研究，以提高交叉口的通行能力。 但是，实现城市道路交通的畅通不仅要实现城市交叉口交通的通畅，还要解决城市路段交通 的堵滞问题。特别是在城市的中心城区一些主干路和次干路路段上，行人、自行车或助动车强烈 的过街需求使频繁设置的“路段平面行人过街设施”( 以下简称“行人过街设臆”) 形成了一道道 对道路交通的阻隔。行人过街与道路交通的矛盾主要表现为以下几个方面： 行人希望过街设施越多越好、绿灯放行时间越长越好，而对于：机动车交通则正好相反。 特别是过街行人流量和道路交通流量都较大时，这种矛盾显得更为突出； 由于行人过街设簏设置不合理，造成行人过街不方便，行人过街对路段机动车干扰较大： 虽然有些干线各相邻交叉口实现了协调控制，但是由于路段上行人过街信号与交叉口信 号设置相互独立，造成行人过街和道路交通对道路时空资源占用的不坍调性，破坏了绿 波交通，造成路段交通流不畅、行车延误增加、事故易发，频繁的刹车启动还造成空气 质量的降低和噪声污染的增加。 解决道路交通流的通畅和行人过街需求之间的矛盾可以从系统的角度出发，充分分析行人 过街和路段机动车的交通特性，从时空上协调两者的交通行为，通过对路段行人过街设施信号与 交叉口信号的协调控制来实现路段“绿波”交通，既能提高路段交通的行车的通畅性，降低行车 延误，又能减少行人与车流的冲突，从而降低事故发生的可能性，减少对环境的污染。 因此，如何找到城市路段行人过街信号与交叉口信号协调控制实用方法就成为一项有较大实 际应用价值的研究工作，因此，本论文的重点将放在“实用”两字上，提出典型路段行人过街信 号与交叉口信号协调控制的方法。在此基础上结合典型实例检验其应用效果。 1 2 国内外研究情况 国内外学者在行人过街信号与交叉口信号协调控制方面形成的成熟成果较少，但是在路段机 动车流和步行交通特性、城市干线交通信号协调控制、行人过街设施评价方面都取得了丰富的成 果，这些成果为研究行人过街信号与交叉口信号协调控制方法提供了扎实的理论基础和宝贵实践 经验。下面就这三方面的国口t ，1 - 研究成果进行阐述。 东南大学硕士学位论文 1 2 i 国外研究概况 路段机动车流和步行交通特性方面 对路段中行驶机动车流的离散性的研究，国外两种代表性的方法是正态分布函数p a c e v 方法( 1 9 5 6 ) 和几何分布函数罗伯逊方法( 1 9 6 9 ) ，ae r u m s e y 和m g h a r t l e y 两人对这两 种方法提出的两种分布函数进行了计算机模拟对比试验，发现根据两种不同的分布函数算出的下 游路口车流到达率虽有差别，但对于信号配时设计影响不又。目前，d i 罗伯逊基下几何分布假 定建立的经验公式应用较为广泛。 对于步行交通特性的研究，美国学者j t f r u i t ( 1 9 7 3 ) 在其博士论文行人规划与设计中， 详细研究了行人流的速度、密度、流量及行人占有空间等特征要素及其相互关系，提出了人行道 服务水平建议值：荷兰自行车协会对自行车交通在运行中所占的道路面积及交通状况的关系进行 了研究。 干线交通信号协调控制方面 在城市干线交通信号协调控制方面，国外许多学者已经进行了许多成功的研究和应用。 早期。学者们通过理论分析，对定时式线控制系统采用时间距离图进行信号协调控制的研 究，通过采用较为直观的图解法和数解法确定线控制的重要参数绿时差。这种人工作图或计 算方法不仅十分繁杂，难免发生人为错误，而且交通效益不一定是晟好的，更无法处理多相位等 复杂配时方案交叉口之间的协调。 随着计算机的应用。采用计算机可以得到由人工难于实现的控制方案。用计算机协调线控系 统有“脱机”和“联机”两种方法。 脱机方法是按某种优化原则编制的计算软件，通过计算机制定的线控系统的配时方法，然后 将这些控制方案设置到信号控伟i 机中信号控制机定时按设定的配时方案控制信号灯的运转。这 其中计算软件成为学者们研究的重点。其中比较有代表性的是m a x b a n d 和p a s s e ri i 。 m a x b a n d 针对给定周期时长、绿信比、信号间距和连续通行车速的线控系统，对其信号时差 进行优化，以获得系统的最宽通过带，m a x b a n d 所用的优化算法的依据是j d c l i t t l e 所建立 的混合整数规划模型；p a s s e r i i 可以分析线控系统中各种多相位次序的信号配时，它是把 u d b r o o k s 的“互相影响法和”和j d c l i t t l e 的“不等宽优化模型”结合起来，并加以扩展而 成，可以处理多相位配时的线控系统协调软件削。随着道路交通量的增加，原来适用于非拥堵情 况下的干线协调控制的成果不适用于道路交通拥堵的情况，一些针对道路交通过饱和情况的干线 协调控制方法和软件应运而生，t r a n s y t - 7 f 就是一种针对过饱和情况下的交通信号协调控制 优化的商业软件：a h n 和m a c h e m e h l 开发的软件和另一个由p a r k 开发的软件都是针对道路交通 过饱和情况下解决信号的优化配时的问题，软件所用的优化算法需要附加交通模拟来对信号进 行优化配时。由于要用到交通模拟。这些软件在应用过程中有很强的时间敏感性其另一个缺点 是软件需要运行较多步骤才能获取到模拟的交通情况。其典型代表是t r a n y s t - 7 f ( 8 2 版) ( 1 9 8 9 ) 它需要用逐步模拟法模拟交通拥堵状况，并且提出四个新的优化目标。由于这些软件的 时间依赖性。k o w a l i 在此基础上提出了a s c s 软件，这一软件与p a s s e r i i i - 9 9 、p a s s e r i i ( 2 0 版) 、s y n c h r 0 4 0 和t r a n s y t - 7 f ( 8 2 版) 相比较，针对道路交通过饱和情况有较好的应用效果， 但是计算机进行运算处理的时间还是较长。 联机方法中不仅线控系统的配时方案由计算软件算得。而且计算软件所需的输入数据由计算 机从车辆检测器中直接取得，线控系统信号灯的运转也由计算机进行控制，采用“配时方案选择 式”和“配时方案形成式”两种控制方式，协调控制系统的代表是s c o o t 、s c a t 、u t c s 和 r f 订酗c s 。 行人过街和过街设施评价方面 国外学者在行人过街交通方面取得了许多研究成果，特别是对行人过街的行为模式、行人过 2 第一章绪论 街设施服务水平评价等方面的内容进行深入的研究。 在路段行人过街设施服务质量评价方面，r o u p h a i l ( 2 0 0 0 ) 等提出了用行人延误评定的方法： 南弗洛里达大学和城市交通研究中心的x u e h a oc h ua n 和m i c h a e lr b a k e s ( 2 0 0 1 ) 对行人过街的 行为模式进行分析，找出影响行人过街行为的决定性因素，由专家组根据实际观测和数据收集的 要求将决定性因素精简化，保证评定指标和模型都是实际相关的，并有有较好的应用效果；w e l l a r 和g a l l i n ( 2 0 0 2 ) 曾经在行人行走安全评价中，从开始选用的2 1 2 个待选指标筛选到7 个指标； 弗洛里达州交通局与南弗洛里达大学和城市交通研究中心( 2 0 0 2 ) 联合研究开发的多方式交通服 务水平评定软件中，就有专门评价行人过街设施服务水平的相应软件，这个软件考虑了行人过街 的各种困难。 1 2 2 国内研究概况 国内外学者在行人过街信号和交义口信号协调控制方厦进行了一定的研究和应_ j 。但是未进 行系统、深入的分析研究未形成较为完整的研究成果。下面笔者就国内在路段机动车流和步行 交通特性、干线交通信号协调控制、行人过街设施设置及其评价方面取得的成果进行阐述。 路段机动车流和步行交通特性 和国外从流量的角度考察离散性不同，国内刘灿齐( 1 9 9 6 ) 从密度着手研究，提出了车队散 布模型、车头散布模型和车尾散布模型。国内学者在研究我国行人步行特性方面就各类行人步行 速度、步幅、步行占有空间方面都进行了一定的研究。 干线交通信号协调控制方面 在实际应用中，国内的线控系统大多采用国外的线控技术和方法，北京曾进行线控制试验 效果很好，遂逐步在典型路段上加以应用。南京城市交通控制系统是我国完全国产化自行研制成 功的城市交通控制系统，它适应中国复合交通条件和路网密度低、路口间距悬殊的特殊城市道路 条件。其中设置了实时自适应控制、固定配时和无电缆联动控制3 种模式，能在特殊情况下设置 7 0 条绿波带路线。 在理论研究方面东南大学陈森发( 1 9 9 8 ) 提出城市交通系统线控制的两级递阶结构：第一 级，用模糊逻辑控制器确定单路口交通信号灯的周期和绿信比；第二级，用模糊相位控制器确定相 邻两路口的相位差；两级间用模糊转换开关协调，提出具体的实现方法能够有效地缩小排队长度， 从而达到减少车辆延误的目的。同济大学常云涛( 2 0 0 3 ) 提出了基于遗传算法的城市干道协调控 制相位差优化的设计方法。 行人过街设施设置及其评价方面 路段行人过街设施设置条件和设置方法方面，国内也进行了一定的研究。广西工业大学的林 思能( 1 9 9 6 ) 通过计算机建立入行横道上行人步行穿越车流过街的交通模型，模拟不同交通条件 下行人和车辆的运行，获得行人过街在不同条件下的效率参数。东南大学陆健( 2 0 0 2 ) 在行人交 通特性分析基础上，通过对行人心理、车辆行驶、道路通行能力等分析，提出了平面行人过街设 施合理间距的确定方法，并根据中国城市交通的一般情况，分别对城市中心商业区和城市一般地 区的行人过街设施合理间隔进行计算提出了相应的行人过街设施合理间隔的推荐值。 1 3 主要研究内容及目标 1 3 1 研究对象 在进行行人过街信号与交叉口信号协调控制研究之前，需要对研究对象和研究范围进行以下 界定： 3 东南人学硕士学位论文 行人过街设施为平面行人过街设篪 行人过街设施有行人过街天桥、行人过街地道、平面人行横道三种，本论文研究的是平面人 行横道上行人过街信号与交叉口信号的协调。 路段交叉口信号采用脱机式控制系统 研究脱机式控制系统下的行人过街信号与交叉口信号的协调控制方法，不仅可以简化研究的 对象，降低研究的难度，而且其研究成果可以直接应用于联机式协调控制系统中。因此将路段交 叉口的信号协调控制方式设定为脱机式。 行人过街路段的道路等级是城市主干道或次干道 在支路上道路交通流量和行人过街流量小，交通组织简单。而在城市交通中，主干道和次干 道路段上行人过街对道路交通影响较大，诱发许多交通不安全因素。因此解决主干道和次干道上 行人过街和交叉口信号的协调控制问题的意义显得尤为重要。 与主路段相交道路的界定 路段问除了平面人行横道外，在有必要的地方可以允许有支路与主路段相交，其相交路口一 般为垂直相交路口，可以是t 字型路口。支路交通流量较小，对主街交通流影响不大。 1 3 2 研究目标及主要内容 行人过街信号与交叉口信号协调控制方法研究包括的研究内容较多，本论文从以下几个方面 进行研究： 1 、行人过街通行系统及其交通特性分析 首先明确研究对象为路段行人过街通行系统；继而对行人过街通行系统物理设施的设置方法 和原则加以阐述，包括行人过街横道的设置条件、设置地点的选择、设置方法等：然后进行行人 过街交通管制方式研究，包括采用何种控制方式，各种控制方式应用的条件。路段平面行人过街 设施的正确设计是进行行人过街信号与交叉口信号协调控制的前提。 目前我国城市路段行人过街通行系统中过街交通主要由机动车、行人、自行车和助动车构成； 对行人过街通行系统各交通实体交通特性进行分析是掌握行人过街通行系统整体特性的基础工 作。包括研究行人、自行车和助动车的到达特性和在不同交通控制方式下的交通特性，以及道路 交通流进入路段的初始交通特性、路段行驶车速特性、离散性和行人过街设施对机动车流的影响。 这部分内容是进行行人过街信号与交叉口信号协调控制研究的重要基础。 2 、行人过街信号与交叉口信号协调控制方法研究； 根据以上分析的过街交通和机动车交通的交通特性，建立不同道路交通条件下的行人过街信 号与交叉口信号协调控制系统模型，模型的输入为进入路段机动车初始车流数据、过街交通流数 据、行人过街信号、相位差，通过模型算法的迭代，输出为行人过街的最优信号配时方案以及最 优控制参数下的系统运行参数( 机动车和过街交通的延误) 和机动车流驶出流数据。 3 、行人过街信号与交叉口信号协调控制效益评价方法； 对行人过街信号与交叉口信号进行协调控制进行效益评价分析，从方案的时间效益、安全性、 经济效益和社会效益四个方面，定量和定性相结合地对方案的实施效果予以评价，为方案的决策 提供依据。 4 、行人过街信号与交叉口信号协调控制实际应用示例 以南京市太平北路( 珠江路一北京东路) 路段为例，根据现状交通状况，应用行人过街信号 与交叉口信号协调控制的方法，对该路段由南向北的方向进行单向协调控制设计，并进行方案效 益分析评价，提出优于现状控制方案的人行过街信号与交叉口信号协调控制方案。 4 第一章绪论 1 4 研究技术路线 1 、收集阅读国内外关于行人过街设施、信号协调控制、交通质量评价的著作、论文等资料， 学习其成功经验； 2 、拟定研究需要的调查项目，制定科学的交通调查方法，通过实际观测，在收集实际交通 数据的同时增加感性认识，为实用型协调控制方法研究做准各； 3 、对实际调查数据进行统计处理后，运用概率与数理统计方法对调查数据进行拟和计算， 得到研究需要的、通过一定显著水平检验的交通统计分布规律； 4 、通过对系统各交通实体交通特性的分析，运用运筹学和系统丁程学等学科知识，建立系 统控制参数优化模型； 5 、运用多目标评价的方法对行人过街信号与交叉口信号协调控制方案的效益进行评价得 出协调方案的评价结果； 6 、对典型路段的行人过街信号与交叉口信号的协调控制方法进行示例应用。 1 s 本章小结 本章明确了行人过街信号与交叉口信号协调控制研究是一项有较大实际应用价值的课题；系 统而深入的了解了该课题相关的国内外研究现状和主要成果：明确了研究的对象、内容及目标， 拟定了本文的研究方法和技术路线，为本研究奠定了思想理论基础。 5 东南大学硕士学位论文 第二章路段平面行人过街通行系统 路段平面行人过街通行系统包括路段行人过街物理设施和行人过街交通控制方式软硬两方 面的内容。行人过街物理设施是指平面人行横道及其附属设施，是平面行人过街通行系统的基础 硬件，其设置的合理与否，直接影响到行人过街物理设施功能能否合理发挥；行人过街交通控制 方式是在设置行人过街硬件设施后，根据该人行横道中行人交通流特征，尽量满足行人过街的需 要，同时考虑道路等级和交通量。采用符合行人交通流特征的交通控制方式，保证行人过街安全 性最大、对道路机动交通干扰最小。 行人过街物理设施和行人过街交通控制方式构成了路段平面行人通行系统只有在路段每个 平面行人过街通行系统进行合理规划设计的基础上，才能对整个路段行人过街通行系统与交叉口 信号进行协调控制。本章研究的主要内容是行人过街的物理设施概略和详细的规划设计方法、行 人过街交通控制方法。 2 1 路段平面行人过街设施设计流程 路段平面行人过街设施设计包括行人过街物理设施设计和交通控制设计两部分。物理设施设 计包括行人过街物理设施的概略设计和详细设计：在进行物理设施设计之后，进行行人过街设施 的交通控制设计，给出设计控制方式下的控制参数。路段行人过街设施设计流程见图2 - l 。 i ( 至亘巫三； 二= ：二二 二二二一， t l 无信号控制感应式信号控制 定时式信号控制 l 一一一一一一一一一，一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一- 一- - 一。一一一- 一一一- 图2 - i 路段平面行人过街设施设计流程图 6 第二章路段平面行人过街通行系统 2 2 路段平面行人过街物理设施的设计 路段平面人行横道就是防止行人乱穿道路而在车行道上标线指定为行人过街的地方。中华 人民共和国道路交通管理条例规定：行人横过车行道，须走人行横道“j 。在伦敦，英国学者对 行人在各种不同人行横道过街的相对危险程度所做的调查表明：在有人行横道线的地方通行，比 没有人行横道的地方更安全；人行过街管理设施越完善的地方越安全。重视人行横道设施的设计 对于保障交通安全与整治交通秩序具有明显作用否则会造成极大的交通隐患。 路段平面行人过街的设计包括概略设计阶段和详细设计阶段。概略设计阶段根据交叉口的间 距、道路的性质、机动车流量、沿线两侧大型交通集散点及公共停靠站的位置和路边停车等的需 要，综合确定行人过街横道的大致位置；详细设计阶段应根据实际条件，进一步细化其设计方案， 确定人行横道的宽度、标志标线的选用和位置、交通控制设施及其附属设施的位置等。 2 2 1 路段平面行人过街物理设施的概略设计 科学的路段平面行人过街物理设施的概略设计，就是在对行人过街需求和路段两侧土地利用 性质进行充分调研之后，根据路段平面行人过街设施设置的条件，综合考虑行人过街设施之间的 关系，以安全诱导为原则，选择合理的设置地点，保证各个行人过街设施功能的合理发挥。 一、设置条件 在考虑是否设置行人过街设施之前，首先必须明确平面行人过街设施的设置条件。这是在我 国实际道路设计中常常没有被充分考虑的问题。 1 、实际行人过街设施设计中存在的问题 应设而不设 许多城市道路上行人过街需求较大，但是没有相应的行人过街设施，造成行人过街不方便， 行人在自己最为方便的地方判断可穿越性，甚至强行过街，使道路交通驾驶员对前方的交通状况 难以做出正确的判断和及时的反应，行车危险性增加。 设置不合理 而在城市的有些路段，不应设置人行横道的地段却设置了人行过街横道，不仅增加了路段过 街行人与机动车的冲突，还增加路段机动车驾驶员驾车的心理负担。 有些人行横道的设置形式不合理。行人过街设施按照设置空间形式的不同分为立体和平面行 人过街设施，其中立体行人过街设施又分为地下行人过街通道和行人过街天桥。立体和平面行人 过街设施各有其设置的条件，必须针对具体的道路交通和周围用地条件，综合考虑安全性和经济 性，选用恰当的行人过街设施设置形式。 没有考虑相邻行人过街设施间距对行人过街行为的诱导作用，特别是立体行人过街设施与平 面行人过街设施之间的间距对行人过街行为的影响。立体行人过街设施和平面行人过街设施各有 其设置的适用条件，如果立体行人过街设施和平面行人过街设麓之间的关系没有处理好，不顾其 应用的条件而盲目设置，会造成道路资源的浪费和对行人交通的错误引导，不仅不能方便行人过 街，甚至增加行人过街的危险性，使其成为交通事故的诱因。 2 、平面行人过街设旌的设置条件 。 为避免上述在实际应用中出现的问题，在考虑是否在设置路段平面行人过街设施时，要根据 道路两边的甩地性质、道路物理条件、过街行人和机动车流量等因素，综合判断是否需要设置平 面行人过街设施，道路条件是否允许设置以及设置什么形式的平面行人过街设施。即需要考虑以 下三个问题： ( 1 ) 是否需要设置行人过街设施 根据相邻路口的问距和道路沿线土地的用地性质、开发状况得出行人的过街需求t 确定是否 7 东南大学硕士学位论文 要设置路段行人过街设施。 英国根据对过街行人和驾驶员的心理状态、行人穿越车流过街行为特征的调查和统计分析 制定了一个平砸人行过街设施的选择依据，见表2 - 1 。 表2 - l英国平面人行过街设施的选择依据【3 p 0 2p ( 人次, 1 1 ) q ( o c u h )适用的人行过街设施 1 0 8 2 x 1 0 8 5 0 1 1 0 03 0 0 - 5 0 0不设安全岛的条纹式人行横道 1 0 8 2 x 1 0 3 5 0 1 1 0 0 5 0 0设安全岛的条纹式人行横遭 2 x 1 0 8 5 0 - l 1 0 03 0 0 - 7 5 0不设安全岛的信号灯控制人行横道 2 x 1 0 5 5 0 1 1 0 0 7 5 0设安全岛的信号灯控制人行横道 2 x l 旷 1 1 0 0 4 0 0 设安全岛的信号灯控制人行横道 注：p 拟设置人行横道处两侧各5 0 m 范围内高峰小时双向过街行人交通量( 人次1 1 ) ： q 一拟设置人行横道处高峰小时双向机动车交通量( p c u b ) 。 ( 2 )为何采用平面形式而不是立体形式 采用平面式人行横道还是采用立体交叉人行横道，主要弄清立体交叉式人行横道的设置条 件，当规划期间还未达到立体交叉行人过街设施设置条件而又需要设置行人过街设施时，就要考 虑设置平面行人过街设施。下面就来讨论立体交叉行人过街设旋的设置条件。 我国城乡建设部审定的改善利用现有城市道路，提高通行能力研究报告( 1 9 8 4 ) 中提出： 在高峰小时机动车单向交通量为4 0 0 辆，h 时，过街行人交通量达5 0 0 0 人次，1 1 ，需设置人行立交 设施；行人横过城市快速路时，需设置人行立交设施p j 。 上海的城市道路平面交叉口规划与设计规程( 2 0 0 1 ) 规定了平面交叉口设置人行天桥或 地道的条件为 3 1 ：。 快速路的过街设旆必须修建为行人天桥或地道； 城市主干道及千道( 进口道单向3 车道以上，且无中央分隔带道路) 的行人过街设施， 视行人过街交通及其相交的机动车交通流饱和度而定，当行人过街交通及其相交的机动车 流的饱和度、人均待行区面积同时满足表2 2 的条件时，应考虑设置行人过街天桥或地道。 表2 - 2 城市主次干道设置行人过街天桥或地道的基本条件1 3 l l道路性质行人过街交通平均饱和度机动车交通平均饱和度人均特行区面积 l主干道0 8 507行人待行区人均空间 1次干道 08 50 7 5 单个行人安全过街最小绿灯时间 在人行横道处行人和自行车等交通弱势群体的权益应当得到充分的保障，行人的最小绿灯时 间必须保证行人安全过街。根据上海市工程建设规范城市道路平面交叉口规划与设计规范， 行人安全过街的最小绿灯时间按下式计算p j 。 d f p 。= 7 + 一一y ( 2 一1 ) p 式中：，。“。- 彳亍人过街所需的最短绿灯时间( s ) ； v 行人过街步速，取1 2 m s ： v 绿灯闻隔时间( s ) ： d 。人行横道长度( m ) 。 行人过街绿灯时间 行人过街绿灯时间考虑行人过街的反应时间、安全过街的步行时间和设计行人过街排数来确 定。具体计算公式如下： n f 。= f ，+ 2 + 2 ( n 1 ) ( 2 - - 2 ) 5 v p 式中：g 行人过街绿灯时间( s ) ： o r 行人过街反应时间( s ) ，采用2 3s ： n “p 人行横道长度( m ) ，即街口宽度： p 行人过街的速度( m s ) 一般采用l ，2m ，s ； 州设计行人过街排数。 由上式- 9 看出直接影响行人过街绿灯时长的是设计行人过街排数，所以有必要对设计行人 过街排数的确定进行研究。 东南大学硕士学位论文 通过调查观察，行人过街是成横排通过的，行人过街排数是由行人等待过街时间和行人到达 率决定的。在一定的配时时段和行人到达率的情况f 由调查可以得出行人的摊数是由该时段的 过街人流的批数决定所以先要通过调查确定各配时时段的设计行人过街排数。对该配时时段中， 人行横道两端的过街人流的排数进行统计，在当人行横道两边的过街行人流量存在不均匀性时， 用过街行人流量大的人流量确定设计行人过街排数，对应不同的信号配时时段，的取值不同。 学童往返学校通过主要道路的地方，特别是在学校附近的人行横道，要考虑装设行人过街信 号灯。此依据可认为是安装人行横道信号灯的一种特殊情况。根据对学童通过的人行横道处、在 学童过街时间内路上车流中空档的大小和数量以及学童的批数和人数进行调查美国工程师学会 学童过街保护纲要建议，学童过街时所需空档时间接式2 4 计算p j 。 吲，+ 告+ 2 ( _ 1 ) 。：- 3 ) 式中：r 学童过街所需空档时间( s ) ： ，学童过街反应时间( s ) ： n p 街宽( m ) ： 川学童过街时间内。过街累计批数中第8 5 批位的过街学童的排数。 3 、定信号控制的优点 定时控制。因信号启动时间可取得一致而有利于同相邻交通信号的协调，特别是要联 结几个相邻交通信号或一个信号网络系统： v ， 定时控制的正常工作，不必通过检测器对车辆的检测，因此，不存在路边停车及其他 因素影响车辆检测的缺点； 定时控制比感应控制更适用于大量、均匀行人交通的地方； 定时信号设施价格低于按钮控制设施和感应信号设施，且安装、维护方便。 2 4 本章小结 本章首先讨论了路段平面行人过街物理设施的概略设计和详细设计方法，在路段平面过街