交通控制课程设计单点信号控制设计方法.doc

交通控制课程设计 单点信号控制设计方法 学 院 能源与交通工程学院 专 业 交通工程 姓 名 李文平 学 号 111616875 指导教师 李丽丽 职 称 讲 师 论文提交时间 二0一四年十一月 摘摘 要要 城市交通控制系统是提高城市交通运行效率的重要途径之一 也是城市交 通现代化 智能化的重要标志 本文以单点信号控制理论进行信号分配 其中 以 Webster 的方法为基础 运用 ARRB 方法对以往的不符合现代交通的分配方式 进行了改进 使其更加符合交通环境 以信号配时参数优化作为研究内容进行 深入细致的研究 对周期时长 绿信比 最小绿灯时间 等主要配时参数的常 用优化目标 优化方法及模型进行了对比分析 表明基于 Webster 的 ARRB 法更 加符合现在城市交通控制 关关 键键 字 字 交通控制 信号配时 单点信号控制 AbstractAbstract Urban traffic control system is one important way to improve the efficiency of urban transport but also an important symbol of modern urban transport intelligent In this paper the theory of single point signal control signal distribution which Webster s method is based on the use of the method of allocation ARRB conventional modern traffic does not meet improved to make it more in line with the traffic environment When the signal timing parameters to optimize the content as a research intensive research Long period of time green ratio the minimum green time when other major parameters used with optimization goals optimization methods and models were compared Show based on Webster s ARRB law more in line with current urban traffic control KeywordsKeywords traffic control signals with single point signal control 目目 录录 第第 1 1 章 绪论章 绪论 1 1 1 1 研究背景及意义 1 1 1 1 研究背景 1 1 1 2 研究意义 1 1 2 交通控制的发展史 2 1 3 国内外研究现状 3 1 3 1 国外研究现状 3 1 3 2 国内研究现状 4 第第 2 2 章 单点信号控制基本理论章 单点信号控制基本理论 4 4 2 1 单点信号控制基本参数 4 2 2 交通流理论的基本参数 5 2 3 参数间关系 6 2 3 1 速度和密度的关系 6 2 3 2 流量和速度的关系 6 2 3 3 流量和速度的关系 7 2 4 交通信号控制效果评价指标 7 2 4 1 延误 7 2 4 2 通行能力和饱和度 7 2 4 3 排队长度 7 2 5 小结 7 第三章 单点信号控制方法第三章 单点信号控制方法 8 8 3 1 概述 8 3 2 信号配时设计 8 3 2 1 最佳信号周期设计 基于 TRRL 法的 ARRB 法 8 3 2 2 绿灯时间 9 3 3 小结 10 第四章 实例分析第四章 实例分析 1010 4 1 数据采集 10 4 2 数据分析计算 12 第五章 全文总结与展望第五章 全文总结与展望 1414 1 第 1 章 绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 近几年来 由于我国经济迅猛发展以及城市化进程快速推进 人们对交通的 需求也越来越大 导致了交通需求与城市道路交通设施之间形成尖锐矛盾 虽然 城市道路的密度与各种配套设施有了很大程度的改善和提高 但是小汽车的保有 量也随之逐年快速增大 交通负荷的持续增长加重了城市道路的交通运转能力 从城市发展的过程来看 交通拥堵是城市化进程中一个不可避免的现象 城市交通拥挤不仅会增大车辆延误 还会降低车辆的运行速度 造成不必要的 时间损失 而且车辆以低速行驶会增加油耗 从而增加燃油费用 造成能源浪 费 增加了汽车尾气排放 对环境质量造成了严重的影响 危害人体的健康 如何解决城市交通拥堵问题是目前我国交通发展迫切需要解决的问题 在 不改变现有路网条件下 通过提高交通管理水平和改变信号控制方式 充分利 用现有的道路时空资源 取得最大的交通效益 已经成为解决城市日益严重的 交通拥堵问题的重要方法 在城市路网中 交通拥挤或阻塞通常从某一地点开始 往往是在道路交叉 口 而改进交叉口信号配时不仅耗资少而且见效快 所以缓解城市交通问题的 主要方法就是进行合理的交通信号控制 针对城市的交叉口信号控制方法 学 者们做了大量的研究 形成了较成熟的理论体系 在实践方面也取得了一定的 成功 从信号控制范围上讲 交通信号控制一般可分为单点信号控制 干线信 号协调控制和区域信号协调控制 其中 单点信号控制是干线信号协调控制和 区域信号协调控制的基础 也是所有信号控制形式中最基本 最常用的 对城 市交通流的不确定性具有较强的适用性而且应用范围较广 1 1 2 研究意义 单点交叉口信号控制是最常用的信号控制方式 建立一套能解决现代交通 问题的单点信号控制技术方法和技术工具 使得我国单点信号控制交叉口的信 号配时得到有效的优化 通行能力有较大的提高 能够缓解我国日趋严重的城 市交通拥挤状况 交叉口的信号配时结果对交叉口的控制效果具有直接的影响 因此优化城 市交叉口的信号配时有助于改善甚至解决交叉口的交通阻塞问题 但是信号配 时方案是否合理 就要通过研究能够反应交叉口运行效果的评价指标得到结论 同时对交叉口车辆运行状态进行综合评价 常用的交通信号控制效果评价指标有延误 停车率 饱和度 通行能力 绿波带 排队长度等 在路网交通状态良好且交叉口饱和度较低时 交通信号 控制通常以降低运行车辆的车均延误和停车率为目标 提高城市交通的通行能 力和交通系统的服务质量 因此 本文的研究有着重要的实际应用价值和理论 2 意义 1 2 交通控制的发展史 城市道路交通控制系统的发展历史城市道路交通自动控制系统的发展是以 城市交通信号控制技术为前导 与汽车工业并行发展的 在其各个发展阶段 由于交通的各种矛盾不断出现 人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新 科技成果应用到交通自动控制中来 从而促进了交通自动控制技术的不断发展 早在 1850 年 城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注 世界上第一台交通自动信号灯的诞生 拉开了城市交通控制的序幕 1868 年 英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯 用来控制交叉路口马车的通行 但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎 销声匿迹了近半个世纪 1914 年及稍晚一些时候 美国的克利夫兰 纽约和芝 加哥才重新出现了交通信号灯 它们采用电力驱动 与现在意义上的信号灯已 经相差无几 1926 年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号 灯 这是城市交通自动控制的起点 早期的交通信号灯使用 固定配时 方式 实行自动控制 这种方式对于早期交通流量不大的情况曾起过一定的作用 但 随着汽车工业的发展 交通流量增加 随机变化增强 采用以往那种单一模式 的 固定配时 方式已不能满足客观需要 于是一种多时段多方案的信号控制 器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制方案的控制器 除了多时段多方 案定时控制的使用 为了避免各交叉路口之间 各自为政 的孤立控制方式对 交通流造成的频繁停车 还必须把相邻的交叉路口作为一个系统来统一地加以 控制 1917 年 在美国盐湖市开始使用联动式信号系统 把六个交叉路口作为 一个系统 以人工方式加以集中控制 1922 年 美国休斯顿市建立了一个同步 系统 它以一个交通亭为中心控制十二个交叉路口 1928 年 上述系统经过改 进 形成 灵活步进式 定时系统 由于它简单 可靠 价格便宜 很快在美国 推广普及 这种系统以后不断改进 完善 成为当今的协调控制系统 20 世纪 30 年代初 美国最早开始用车辆感应式信号控制器 之后是英国 当时使用的 车辆检测器是气动橡皮管检测器 车辆感应控制器的特点是它能根据检测器测 量的交通流量来调整绿灯时间的长短 使绿灯时间更有效地被利用 减少车辆 在交叉口的时间延误 比定时控制方式有更大的灵活性 车辆感应控制的这一 特点刺激了车辆检测器技术的发展 继气动橡皮管式检测器之后 雷达 超声 波 光电 地磁 电磁 微波 红外以及环形线圈等检测器相继问世 当今在 城市道路交通自动控制 交通监测和交通数据采集系统中 应用最广的是环形 线圈车辆检测器 超声波检测器主要在日本等少数国家得到广泛应用 计算机 技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力 1952 年 美国科罗拉多州 丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自 动选择式信号灯控制 而加拿大多伦多市于 1964 年完成了计算机控制信号灯的 3 实用化 建立了一套由 IBM650 型计算机控制的交通信号协调控制系统 成为世 界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市 这是道路交通控制 技术发展的里程碑 伴随着城市交通信号控制系统的迅速发展 人们认识到 要更好地提高城市管理水平 不仅仅依靠硬件设备的更新和改进 还必须同时 在控制逻辑和方法上有所突破 即城市交通的区域协调控制 传统的城市道路 交通控制指的是区域交叉口信号灯控制 而城市交通的区域协调控制 是在整 个城市范围内对交通进行控制 这无论是从理论角度还是实践角度 都是一个 极其复杂的大系统控制问题 可以说 在近百年的发展中 道路交通信号控制 系统经历了无感应控制到有感应控制 手动控制到自动控制再到智能控制 单 点控制 点控 到干线控制 线控 再到区域控制和网络控制 面控 的过程 1 3 国内外研究现状 国内外学者对交叉口的信号配时设计和排队长度计算进行了大量的研究 尤其是在西方经济发达国家 交通问题在二十世纪五十年代已经变得非常突出 因此积累了很多信号交叉口的研究成果 在我国 随着改革开放和经济的飞速 发展 汽车保有量的不断增加 交通问题也变得日益突出 我国在交通信号控 制方面同样做了大量的研究取得了很多的研究成果 1 3 1 国外研究现状 由于经济发展的影响 国外很早就开始了交通信号控制的研究 最早的信 号控制出现在 1868 年 由英国的德 哈特设计的一台红绿两色煤气照明灯安装 在伦敦的威斯敏斯特教堂 用以指挥路口马车的通行 但不幸发生意外的爆炸 引致人们的反对而夭折 从此 各国的学者们对交通信号控制展开了广泛研究 1917 年联动式信号控制系统在美国盐湖城首次投入使用 这种控制方法将六个 路口作为一个系统 通过人工手动方法控制信号变换达到引导车辆运行的目的 1918 年新的通过人工手动控制的红黄绿三色信号灯出现在美国纽约街头 这与 现在使用的交通信号机非常的相似 1926 年第一台自动交通信号控制机在英国 伦敦大街上投入使用 标志着城市交通信号自动控制的开始 1928 年交通学者 们在之前各种信号控制机的基础上总结其各自的优点并进行改进 研制成了 灵活步进式 适时系统 其具有构造简单 性能可靠 价廉等优点 很快的 在美国得到广泛的使用 后来随着经验的积累对其进行不断的改进 更新和完 善 最终发展成现在广泛使用的交通信号协调控制系统 上世纪五十年代 以 webster 为代表的交通学者们开始研究以延误最小为目标的单点交叉口信号配 时参数优化 取得了良好的成绩 后来 交通学者们认为延误不是交叉口信号 控制的唯一指标 开始考虑排队长度 停车次数等其他因素 经过七年的努力 于 1979 年应用到道路信号控制中 SCOOT 的功能之一是 对交通敏感区域设置流量限制 防止大量交通向敏感地流动产生排队车辆上溯 的现象 称为闸门控制 SCOOT 系统在进行检测器布设时 充分考虑了最大排 4 队长度可能出现的位置 为了实现闸门控制 SCOOT 可以修改相关交叉口的信 号配时 闸门逻辑定义了一条或多条的瓶颈连线以及闸门连线 当瓶颈连线的 车辆排队达到一定值时 作为储存车队的闸门连线的绿灯时间将减少 以缓解 瓶颈连线的交通压力 1 3 2 国内研究现状 国内的交通工程学者们通过引进 参考和应用国外的研究成果 同时结合 我国特有的交通特点对交叉口信号控制也做了大量的研究工作 取得良好的成 就 尤其是在信号交叉口通行能力与信号配时研究方面取得了很多成果 王殿 海等 2002 通过应用交通波理论对交叉口车辆的排队 消散过程进行研究 分析了排队车辆对上下游交叉口的影响 得出若上下游交叉口之间连线较短时 容易产生 多米诺 现象的结论 所以对短连线交叉口进行配时需要谨慎 裴 玉龙等 2005 提出了一种新的绿信比优化算法 在饱和状态下 根据交叉口 各个方向的排队长度与临界排队长度的关系 分配给排队过长相位一个较大的 绿灯时间 其余相位按关键流量比进行绿灯分配 杨晓光等 2006 针对短连 线交叉口群的特殊性 提出适合其特殊性的控制策略 充分考虑下游交叉口的 排队长度 并以此为基础设置交叉口的相位差 同时指出了传统的定时信号控 制方法并不适用于短连线交叉口 樊宏哲 2007 研究了信号控制交叉口停车 线前的车辆排队过程 建立了适合路段动态车辆排队长度计算的模型 提出了 以路段上车辆排队长度为约束的防止排队溢出到上游交叉口交通控制策略和方 法 孙辉 2010 建立了基于交通流二流理论和交通波理论的当量排队长度计 算模型 提出了针对瓶颈交叉口以排队长度作为约束条件的协调控制方法 充 分利用现有路网的时间和空间资源 将交通量较大的转移到交通负荷较小的交 叉口 均衡各交叉口的交通压力 防止 多米诺 现象出现 第 2 章 单点信号控制基本理论 交叉口单点信号控制 又称孤立交叉口信号控制 是指对于单个或多个交 叉口采用信号控制 但交叉口之间在信号配时上没有关联 配时参数的调整是 各自独立进行的 根据控制方式不同 单点信号控制分为定时信号控制和感应 信号控制 2 1 单点信号控制基本参数 国内外信号控制的方式有很多种 但是不论是哪种信号控制方式 其基本 的控制参数和控制理论都是相同的 只是采用不同的信号控制优化目标 信号 控制的基本参数有周期时长 绿信比 相位差等 而单点信号交叉口控制不用 考虑相位差 基本参数有两个 周期时长和绿信比 下面分别对他们进行简单 的介绍 1 周期时长 周期时长是对应于某一进口道信号灯各种灯色轮流显示一次所用的时间 即各种灯色显示时间之和 或是某主要相位的绿灯启亮开始到下次该绿灯再次 启亮之间的一段时间 用 C 表示 单位为秒 s 5 2 绿信比 绿信比是指一个信号相位 的有效绿灯时间 ge与周期时长C 之比 一般用 表示 式中 绿信比 C 周期时常 单位 s ge 有效绿灯时间 单位 s 合理的绿信比对降低交叉口总延误和疏散交通流有着十分重要的作用 交 叉口各相位分配的绿灯时间 绿信比 是否合理 决定了各相位驶进交叉口的 车辆的停车次数和延误大小 3 信号相位 在交通信号控制中 为了避免交叉口各个方向运行交通流间的冲突 采取 分时段通行的方法 即在一个信号周期的某一时间段内 交叉口的某一支或几 支交通流具有通行权 即该方向上的信号灯为绿色 在一个周期内 平面交 叉口上某一支或几支交通流所获得的通行权称为信号相位 简称相 位 一个 周期内有几个信号相位 则称该系统为几相位系统 4 相位差 相位差是协调控制中联动信号的一个参数 有相对相位差和绝对相位差之 分 相对相位差是指在联动信号系统 相邻两交叉口同相位的绿灯起始时间之 差 这个相对相位差与周期时长之比称为相对相位差比 用百分比表示 绝对 相位差是指在联动信号系统中选定一个标准路口 规定该路口的相位差为零 其他路口相对于标准路口的相位差 5 饱和流量 饱和流量 S 是指在一次连续的绿灯时间内 排队车辆以自由流速度通过交 叉口最大车辆数折算成当量小汽车的稳定流量 单位是 pcu 绿灯小时 饱和 流量的大小与道路条件和车辆状况有关 与绿灯时间无关 饱和流量是交叉口 信号控制的一个必须的要素 周期 绿信比以及饱和度的计算都离不开交叉口 饱和流量数据 2 2 交通流理论的基本参数 交通流理论对交通分析有着重要的作用 其包括三个基本的参数分别是 交通量 q 速度 v 和密度 k 1 交通量 q 交通量是指在单位时间内 通过道路 或道路上某一条车道 断面或指定 点的交通实体数 交通量是通过实际观测或者通过预测得到的 是一个变化的 量 不同观测时间 观测地点的交通量都是不同的 通常根据需要取某一段时 间内的平均值 2 速度 v 1 时间平均速度 时间平均速度 vt是指在一定时间内 通过道路某一地点的所有车辆地点 速度的算数平均值 6 式中 vt 时间平均速度 Vi 第 i 辆车的地点速度 n 观测到的车辆数 2 区间平均速度 区间平均速度 vs是指某路段的长度与通过该路段所有车辆的平均行程时 间之比 在数学上 区间平均速度是通过路段的所有车辆行程速度的调和平均 值 式中 vs 区间平均速度 l 行驶路段长度 ti 第 i 辆车通过距离 l 所用的时间 n 观察到的车辆数 3 密度 K 交通流密度 K 是指某一瞬间 道路上单位长度存在的车辆数 单位 veh km 式中 N 车辆数 L 观测路段长度 2 3 参数间关系 交通流三个基本参数间关系是 q Kv 2 3 1 速度和密度的关系 格林希尔治在 1933 年提出了速度 密度模型 式中 vf 区间平均速度 Kj 阻塞密度 2 3 2 流量和速度的关系 流量 密度关系是交通流的基本关系 根据格林希尔治模型的关系式 得 7 2 3 3 流量和速度的关系 2 4 交通信号控制效果评价指标 信号控制的目的就是使城市交通路网获得良好的通行效益 评价交通效益 指标有 延误 通行能力 排队长度 饱和度 行程时间 停车次数 停车率 油耗等 2 4 1 延误 延误是指由于道路 交通环境以及交通控制等引起的行程时间损失 延误 主要分为控制延误 运行延误 停车延误 排队延误和引道延误 车辆平均延 误是交叉口信号控制的一个十分重要的控制指标 2 4 2 通行能力和饱和度 通行能力是指单位时间内连续通过车辆的能力 包括路段通行能力和交叉 口通行能力 路段通行能力是指在单位时间内路段某截面能通过的最大车辆数 交叉口各进口道的通行能力是交叉口设计中的关键因素 与交叉口的信号配时 有着密切的关系 应该从一个相位着手 找出相位通行能力的计算方法 然后 再对整个交叉口的通行能力及饱和度进行分析 2 4 3 排队长度 排队长度是指停驶车辆占用道路的空间长度 能反应交叉口车流运行情况 是评价交叉口控制效果的重要指标 特别是在经常出现过饱和状态的交叉口以 及上下游路段连线较短的交叉口 因为过饱和情况或者交叉口间连线较短时 由于排队车辆周期累积会上溯到上游交叉口 从而影响上游交叉口的通行能力 造成交通拥堵 导致 多米诺 效应的发生 根据实际应用中的不同研究目的 将排队长度定义为以下几类 1 平均排队长度 某一时间段内排队长度的平均值 2 最大排队长度 红灯结束或者绿灯开始时的排队长度 3 平均最大排队长度 各周期最大排队长度的平均值 4 排队消散长度 排队消散点距离停车线的长度或称排队最远点距离停车线 的距离 5 二次排队长度 是指在本周期内到达交叉口的所有车辆中 在该周期绿灯 时间内无法离开交叉口的滞留车辆形成的排队长度 二次排队长度是交叉口过 饱和的主要表现 如果不产生过饱和状态 就不会有二次排队 2 5 小结 本章主要介绍了城市信号交叉口控制和交通流理论的一些基本理论以及信 号控制的评价指标 可以得出以下结论 为避免排队上溯 应将车辆排队长度 8 作为信号控制中需要考虑的首要参数尤其是在过饱和和短连线情况下 排队消 散长度对交叉口影响更为显著 应该重视 第三章 单点信号控制方法 3 1 概述 Webster 于 1958 年提出的单点信号配时设计方法奠定了近代预设时间控制 理论与方法的研究基础 研究者们不断对其进行丰富和完善 逐渐形成了面向相 位阶段的单点预设时间控制理论与方法体系 研究者们习惯将预设时间控制交叉口的通行时间资源分配问题描述为相位 结构 信号周期时间 绿灯时间等技术参数的优化问题 模型构建和智能求解成 为这一领域的研究热点 近 30 年以来 为了细化通行时间资源的载体 增强通 行时间资源分配的灵活性 部分研究者尝试将控制时段内始终具有相同灯色显示 的信号灯组引入优化模型的构建过程 由此开启了面向信号灯组的预设时间控制 理论与方法研究的序幕 目前 我国针对典型的十字形交叉口常见的相序方案大都是基于单环 Single Ring 结构的 考虑到城市道路交通流时空分布的不均衡性以及信 4 绿灯时间的 使用效率 NEMA 相位更加合理 NEMA National Electronic Manufacturers Association 相位是美国国家电器制造商协会针对信号交叉口软 硬件设备开 发制屯的 TS22 标准中关于相位设置的内容 NEMA 双环相位结构由双环 双段 的 8 个相位构成 在调整相位显示顺序和相位绿灯时长方面有着更高的灵活性 3 2 信号配时设计 3 2 1 最佳信号周期设计 基于 TRRL 法的 ARRB 法 英国的 TRRL 法 称 Webster 法 以停车线为参考断面 以车辆阻滞延误最 小为原则的算法 以平均延误为控制目标的论文多采用 Webster 公式 但该公 式无法计算饱和以及超饱和情况下的延误 TRRL 法自 20 世纪 50 年代以来一直为许多国家的交通工程师所采用 但 是 这个方法并非十分完善 各国学者都在试图寻求一种更为完善的配时方法 从目前的各种方法来看 大部分都是在英国 TRRL 方法的基础上改进和修正而 形成的 如前所述 韦伯斯特 柯布配时方法的基本出发点是 使交叉口通行 车辆总延误时间为最少 显然 更完善的配时设计还应当力图降低运营费用及 汽车尾气污染 降低司机和乘客的不舒适程度 同时确保交叉口的行车安全等 为此 车辆受阻而被迫停车的次数也应列入交叉口配时设计考虑因素中去 20 世纪 80 年代 澳大利亚学者阿克塞立科通过引入 停车补偿系数 将停车次数与车辆延误时间合在一起 建立了评价信号配时方案优化程度的综 合指标 称作 运行指标 Performance Index PI PIPI D KHD KH 9 式中 D 全部车辆总延误时间 s K 停车补偿系数 H 全部车辆总停车率 经理论推导 使 PI 值最小的信号周期 近似于最佳值 C0 即 式中 C0 最佳信号周期 s K 停车补偿系数 K 0 4 时 燃油消耗量最少 K 0 2 时 运营费用最少 包括延误时间 K 0 时 车辆延误时间最少 K 0 3 时 各关键相位车辆平均排队长度最短 L 信号周期的总损失时间 s Y 所有关键相位关键车道的流量比之和 从公式不难看出 当 K 0 时 与韦伯斯特的公式很接近 当 L 10s 时 二 者完全相同 因为 K 0 恰好是符合韦伯斯特公式建立的前提 即 不考虑 停车因素 仅仅使通过交叉口的车辆延误时间最小 3 2 2 绿灯时间 在确定最佳信号周期时长的基础上 进行绿灯时间的分配 首先计算交叉口每周 期的总损失时间 如下式所示 其中 L 为每周期的总损失时间 单位为秒 I 为绿灯问隔时间 单位为秒 l 为相位损失时间 等于起始迟滞与终止迟滞之差 单位为秒 A 为黄灯时 单位 为秒 一个周期内总的有效绿灯时间 Ge 单位为秒 如下式所示 Ge C0 L 每一相位的冇效绿灯时间gei 单位为秒 如下式所示 每一相位的实际显示绿灯时间gi 单位为秒 如下式所示 gi gei A l 10 3 3 小结 ARRB 法与 TRRL 法相比 ARRB 法由于引入停车补偿系数 因此具有多重适应能 力 即它能适应多种信号控制设计目标的需要 只要选用不同的 K 值 就可满 足不同的控制目标要求 例如 一个平均车速较高的道路交叉口 在非高峰时 间 交通负荷度较小的时段 往往以最大限度地节省燃油为主要目标 作为 信号配时设计的依据 这才是比较妥当的 这就意味着 要尽量设法减少停车 次数 即加大停车补偿系数 K 的值 反之 若是在一个市中心区的交叉口上 又是在交通高峰时间 那么 应当把缩减排队长度作为配时设计的主要目标 在进口车道能容纳滞留车辆的空间受到严重局限的交叉口 尤其应当如此 该 方法被认为是对韦伯斯特 柯布方法的一个成功的修正和补充 但是同 TRRL 法 相似 它也不适合高密度 低流量交通状态及准饱和交通状态 第四章 实例分析 4 1 对呼和浩特市鄂尔多斯大街与兴安南路交叉口进行数据采集 交通量的调查是从下午17 30到下午18 30以五分钟为基准通过实地观测获得 为了减少页面冗余 现将统计数据按小时交通量进行整理 11 由调查得到17 30至18 30各进口道的流量分别如下表1所示 表1 各进口道的流量 进口道单车道各车道方向当量交通量 pcu h 左转 134 直行1 236 直行2 246 东 右转 284 左转1 197 左转2 221 直行 298 直行右转合用 269 西 右转 348 左转 278 直行1 307 直行2 342 南 右转 323 左转1 157 左转2 170 直行1 294 直行2 317 北 右转 454 表2 各进口道采集的车头时距 东直东左西直西左 时间样本时间样本时间样本时间样本 10 1659 6945 4137 494 21 281010 5754 2929 024 07 5045 6335 8037 794 10 71511 3564 0329 124 05 72410 7657 31410 676 08 9658 72412 7168 935 1 8572 0741 9731 906 12 南直南左北直 北左 时间 样本 时间 样本 时间 样本 时间 样本 05 8336 634 8222 091 09 7943 935 16310 524 09 3244 427 5425 193 10 0253 517 6931 971 13 4179 68411 0354 42 16 868 2766 94269 9366 2 2401 8511 8121 89 4 2 数据分析计算 通过对每个进口道车头时距的观测求得各进口道饱和流率 如下表3所示 表3 各类进口道饱和流率 车道东直东左西直西左 南直南左北直北左 S19381735182418881607194419861904 通过以上的交通量的统计得到的各进口道的车头时距 饱和流率可以初步 统计出鄂尔多斯大街与兴安南路交叉口各进口到的基本数据 如表4所示 为 确定关键车道做充分准备 表 4交叉口各进口道的基本数据 进口道 车道交通量q车头时距h0饱和流率s 左转 1342 0741735 直行1 2361 8571938 东 直行2 2461 8571938 左转1 1971 9061888 左转2 2211 9061888 直行1 2981 8121986 西 直行2 2691 8121986 左转 2781 8511944 南 直行1 3072 2401607 13 直行2 3422 2401607 左转1 1571 8901904 左转2 1701 8901904 直行1 2941 8121986 北 直行2 3171 8121986 分析基本数据 由于南北方向直行 左转不相互影响 因此找出最大流量 计算流率比即可 且在直行 左转中有两条或者以上的车道 选择最大车流量 的一条即可 因为最大流量的车辆能够通过 则车流量小的肯定可以通过 即有一下数据计算表 交通量饱和流率流率比车头时距 东西左转 22118880 1170551 906 东西直行 29819860 150051 812 南北左转 27819440 1430041 851 南北直行 31719860 1596171 812 假设周期损失时间 L 10s 计算最佳周期 C 1 4 K 10 6 1 0 117 0 150 0 143 0 160 计算绿灯时间分配 分配参数 单项流率比 周期流率比 KC Ge 东西