东南大学--信控平面交叉口非机动车交通处理

1、东南大学SOUTHEAST UNIVERSITY第第5讲讲 信控平面交叉口信控平面交叉口非机动车交通处理非机动车交通处理讲课人：陈茜课程名称课程名称交通设计交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计道路交通安全法与上海市非机动车管理办法道路交通安全法与上海市非机动车管理办法：非机动车主要指自行车、有动力装置的自行车非机动车主要指自行车、有动力装置的自行车( (简称助动自行车简称助动自行车) )、人力三轮车、残疾人专用车、人力三轮车、残疾人专用车 本课主要以自行车为对象分析非机动车交通本课主要以自行车为对象分析非机动车交通设计。设计。SOUTHEAST UNIVERSITY

2、东南大学交通设计年份19861986199719972001200120022002200320032004200420052005公交方式分担率19.208.1924.4024.7424.1024.3022.60自行车方式分担率44.1057.9141.0043.7944.1040.5641.10两种方式合计分担率63.3066.1065.4068.5368.2064.8663.70南京市不同年份公交、自行车出行方式分担率表（）SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计出行距离 （km）12345678910自行车1.1524.324.332.732.718.4418.446.

3、339.71.543.011.120.85公交0.589.7624.6424.6417.5517.5511.8011.8012.963.497.964.423.72上海市自行车、公交出行在不同出行距离的分布（） 在距离小于4公里时，自行车方式出行量占自行车总出行的76.6；出行距离在36公里时，公交出行量占公交总出行的64。通常出行距离在26km范围内自行车出行比重较大，很少超过8km。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计我国部分城市自行车交通出行时耗分布（） 出行时耗（min）10 20 30 40 50 60统计年份南京31.067.489.894.096.897.81

4、986郑州4.242.562.389.293.895.82000苏州18.4262.7281.0287.0294.0297.522000无锡28.165.987.193.396.998.61996常德8.6837.7270.893.8796.4398.572001濮阳30.3777.1394.0496.37 97.598.692001常熟40.280.895.696.897.799.22001昆山7.462.484.896.597.497.62001 自行车出行时耗在30分钟以内的占绝大比例。小于10分钟的出行平均达20左右；在1120分钟时段内自行车出行最多，平均超过40；在2130分钟出行

5、量平均在20以上；超过30分钟比重较小。 SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 自行车流的形态和机动车车流相比存在着根本的差别：机动车车流总体上呈一条车道形成一条跟车行驶车流的形态。自行车车身狭窄、转向灵活，在道路和交叉口处成群成团行驶。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计n（1）摇摆性 自行车转向灵活、反应敏捷，在骑行过程中可以在自行车道宽度方向随意行驶，没有如同机动车那样由固定的车道线来限制其前进路线，自行车在前进过程中经常偏离原有的前进方向而呈现左右摇摆的“蛇行”前进。同时自行车行驶中也常因为超车、让车或避让障碍物等情况而出现横向摆动。SOUTHE

6、AST UNIVERSITY东南大学交通设计n（2）群体性 交叉口信号灯停车线处由于红灯聚集了大量的自行车,在绿灯开启时刻自行车成群地涌进交叉口内,交叉口短时间内进入的大量自行车对机动车运行带来影响。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计n（3）多变性v由于自行车机动灵活,易于转向、加速或减速,而且骑行人差异较大,因而个体车辆的速度和方向常常突然变化,易于在交叉口内呈散点分布。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计n（4）遵章性差 行车骑行人的心理状态是图省力抄近路和从众行为,在通过灯控路口又无警察和协勤人员管理时,易于出现闯红灯和在交叉口内抢行的违章现象。

7、SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计n（5）机动车与非机动车的不对等性与不融合性v非机动车的体量、速度、强度等都与机动车有着明显的区别,因此机非交通个体并不会混合成为单一的交通流,在交叉口内部不同方向的车流相遇时,除密集的自行车队以外,在我国常规的交通现象是自行车个体寻找机动车流的可插入间隙通过,也即当机非交通流相交时,一般是非机动流被隔断。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 自行车在交叉口排队时，形成密度较大的集团，自行车在交叉口排队时，形成密度较大的集团，当绿灯启亮后，排队车辆依次启动加速，并驶出停当绿灯启亮后，排队车辆依次启动加速，并驶出停车线。

8、在排队时，自行车的横向间距很小，一辆自车线。在排队时，自行车的横向间距很小，一辆自行车的占用宽度在行车的占用宽度在0.8m左右，车辆运行起来后，左右，车辆运行起来后，尤其是在加速过程中，其横向间距要求增大，这样，尤其是在加速过程中，其横向间距要求增大，这样，进入交叉口后，排队车辆的宽度有一个明显的增加。进入交叉口后，排队车辆的宽度有一个明显的增加。这就是排队车辆的膨胀现象。这就是排队车辆的膨胀现象。 非机动车膨胀区域直行非机动车轨迹区域左转非机动车轨迹区域非机动车车道D0DbDbDb交叉口内自行车的膨胀现象SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 上海市1988年自行车出行只占

9、总出行量的24%左右，当年却有35.7%的交通事故发生在自行车与机动车之间，其中23.5%发生在平交路口。 据公安部2003年全国道路交通事故情况通报：2003年自行车骑车人交通违章引发交通事故造成14664人死亡、52944人受伤，分别占总数的14.1%和10.7%。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突分析运行组织微观设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突A：左转非机动车流与本向、对向直行机动车流的冲突两相位情况SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突B：左转非机动车与垂直方向上的直行机动车流的冲突SOUTHEAST UN

10、IVERSITY东南大学交通设计冲突C：左转非机动车流与对向直行非机动车流的冲突SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突D：由于交通违章造成的左转非机动车交通冲突SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计两相位控制平面交叉口:二次过街停车线提前非机动车信号早起增加非机动车专用相位（此时已变为多相位）非机动车信号早断SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计设路中左转等待区冲突A冲突CSOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计变左转为两次直行在横向道路非机动车进口道在横向道路非机动车进口道的前面，设置左转非机动车的前面，设置左转非机动

11、车候车区。候车区。绿灯启亮后左转非机动车随绿灯启亮后左转非机动车随直行非机动车运行至前方左直行非机动车运行至前方左转候车区内，待另一方向的转候车区内，待另一方向的绿灯亮时再前进，变左转为绿灯亮时再前进，变左转为两次直行两次直行SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计二次过街的优点：消除了左转非机动车与机动车之间的干消除了左转非机动车与机动车之间的干扰，可提高非机动车及机动车通过交叉扰，可提高非机动车及机动车通过交叉口的运行速度和通行能力口的运行速度和通行能力减少了左转非机动车与直行机动车流的减少了左转非机动车与直行机动车流

12、的冲突冲突A以及左转非机动车与对向直行非以及左转非机动车与对向直行非机动车的冲突机动车的冲突C，有利于交通安全，有利于交通安全二次过街缺点：增加了左转非机动车的绕行距离增加了左转非机动车的绕行距离SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计时空分离法时空分离法1SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计时空分离法时空分离法2SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计时空分离法时空分离法3SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计当非机动车流量较大时，当非机动车流量较大时，对右转非机动车进行提对右转非机动车进行提前分离，控制直行先于前分离，控

13、制直行先于左转进入交叉口左转进入交叉口SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计非机动车过街横道设计非机动车过街横道设计路口内转角处的隔离栅栏或标线形状及定位路口内转角处的隔离栅栏或标线形状及定位非机动车停候区大小及路缘石处理非机动车停候区大小及路缘石处理SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计非机动车过街横道设计O4O3O2O1D4W4D3W3D2W2D1W1HGFEDCBAWi为进口道自行车道宽度Di为自行车过街横道宽度Wbpi为自行车流膨胀宽度Oi为自行车横道的偏移量SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计请指出书中图418的错误之处？SOU

14、THEAST UNIVERSITY东南大学交通设计O4O3O2O1D4W4D3W3D2W2D1W1HGFEDCBAWbpi Wi* Kpi0bpDKD0ppQKQ非机动车过街横道宽度与偏移量过街横道宽度非机动车流膨胀宽度单车膨胀系数车群膨胀系数横道偏移量SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计实例东、北方向自行车进口道宽度均为东、北方向自行车进口道宽度均为W i=3.5mW i=3.5m西、南方向均为西、南方向均为W i=5m W i=5m 下表为各进口道非机动车下表为各进口道非机动车车群膨胀系数。车群膨胀系数。 周期周期进口进口1 12 23 34 45 56 67 78 8

15、9 91010均值均值东东1.331.331.61.61.331.331.331.331.331.331.141.141.331.331.331.331.141.141.331.331.321.32西西1.141.141.331.331.331.331.331.331.141.141.141.141.331.331.141.141.331.331.331.331.251.25南南1.331.331.331.331.331.331.141.141.331.331.331.331.61.61.61.61.141.141.331.331.431.43北北1.141.141.331.331.331.3

16、32 21.141.141.331.331.331.331.141.141.141.141.331.331.321.324.15.64 . 16 . 10 . 5 61 . 10.630.56SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计4.15.64.16.10.561.10.630.56SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计路口内转角处的隔离栅栏或标线形状及定位栅栏的曲线半径栅栏的曲线半径Rf主要考虑右主要考虑右转机动车的行驶要求，由右转转机动车的行驶要求，由右转车的设计车速和道路状况而定车的设计车速和道路

17、状况而定栅栏的长度栅栏的长度Lf主要考虑非机动车主要考虑非机动车停候空间的要求，并与用半径停候空间的要求，并与用半径Rf计算的弧长比较，取大者为计算的弧长比较，取大者为设计值设计值设计长度还要考虑右转机动车设计长度还要考虑右转机动车的停驶要求，一般最好取一辆的停驶要求，一般最好取一辆右转机动车平均长度右转机动车平均长度SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计非机动车停候区及路缘石处理 图 2-24 交 叉 口 路 缘 石 处 理 示 意 图S1S2ABCD A 将 阴 影 部 分 该 为 斜 坡S2BS1ACD B 将 路 缘 石 收 缩SOUTHEAST UNIVERSITY

18、东南大学交通设计GHS1S2SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计GHS1S2v此时设计的停候区近似为此时设计的停候区近似为GH圆圆弧、左转自行车排队长度弧、左转自行车排队长度h、南、南进口的自行车的停车线进口的自行车的停车线S1、西、西进口的左转自行车二次过街的进口的左转自行车二次过街的停车线停车线S2所围成的近似梯形。所围成的近似梯形。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 根据自行车起动快、骑车人急于通过交根据自行车起动快、骑车人急于通过交叉口的特点，可将自行车停车线划在前叉口的特点，可将自行车停车线划在前面，机动车停车线划在后面。面，机动车停车线划在

19、后面。红灯期间自行车在机动车前方待行；红灯期间自行车在机动车前方待行；当绿灯启亮时，非机动车先驶入交叉口，当绿灯启亮时，非机动车先驶入交叉口，可避免自行车主流同机动车同时过街，可避免自行车主流同机动车同时过街，相互拥挤与干扰。相互拥挤与干扰。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计设计思路设计思路：避免绿灯初期驶出停车线的自行车主流与机动：避免绿灯初期驶出停车线的自行车主流与机动车之间较大的冲突与干扰车之间较大的冲突与干扰优点：可在一定程度上提高交叉口的通行能力和运行秩序优点：可在一定程度上提高交叉口的通行能力和运行秩序适用：进口车道数为适用：进口车道数为l-2车道、机动车为两

20、相位控制的小型车道、机动车为两相位控制的小型交叉口，交叉口，也适合左转弯自行车流量很大的情况也适合左转弯自行车流量很大的情况加强管理与教育！加强管理与教育！SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 右转自行车上人行道行驶 左转停车线提前左转停车线提前右转提前上人行道绕行右转提前上人行道绕行配合非机动车信号早启配合非机动车信号早启SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 适合大型交叉口适合大型交叉口人行道后退人行道后退在其前方设置左转和直行非在其前方设置左转和直行非机动车待行空间机动车待行空间SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计 LA 自 行

21、车 停 车 区A B4-34 LLL1BqLB 1米取自行车穿行宽度21,L 停车线间距SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计对非机动车绿灯信号实施对非机动车绿灯信号实施“早启早启”，左转，左转非机动车流可利用提前的非机动车流可利用提前的1015 s 时间通时间通过交叉口，减小与直行机动车流的冲突过交叉口，减小与直行机动车流的冲突SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计如果左转非机动车流量较大，冲突严重，可如果左转非机动车流量较大，冲突严重，可考虑增加非机动车左转专用相位考虑增加非机动车左转专用相位此时两相位信控交叉口实际上已转变为四相此时两相位信控交叉口实际

22、上已转变为四相位信控交叉口位信控交叉口SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计对于绿灯末期抢进的左转非机动车流，可将对于绿灯末期抢进的左转非机动车流，可将非机动车信号与机动车信号分离。非机动车信号与机动车信号分离。采取非机动车的信号采取非机动车的信号“早断早断”技术加以解决，技术加以解决，即对非机动车的绿灯信号提早截断。即对非机动车的绿灯信号提早截断。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计四相位控制平面交叉口：设置左转等待区左转先于直行非机动车信号早断加强交通管理SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计对于对于“直行直行左转左转停车等候停车等候

23、”相位组相位组织方案织方案(在我国较为典型在我国较为典型)的交叉口，可的交叉口，可设左转等待区，设左转等待区，但与两相位交叉口不同的是左转车辆拥但与两相位交叉口不同的是左转车辆拥有专用的左转相位，这种方法可有效地有专用的左转相位，这种方法可有效地消除冲突消除冲突A 、C 此时仍需注意左转等待区的间距问题，此时仍需注意左转等待区的间距问题，以防止冲突以防止冲突D 的发生的发生SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计将信号相位组织为将信号相位组织为“左转左转直行直行停车等候停车等候”方案方案不设左转等待区不设左转等待区，这种方案，这种方案可以解决冲突可以解决冲突A、C 但对进口道非

24、机动车道宽度但对进口道非机动车道宽度有一定要求有一定要求相位1相位2相位3相位4SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计对于冲突对于冲突B，即左转非机动车流，即左转非机动车流与垂直方向上的直行机动车流的与垂直方向上的直行机动车流的冲突冲突可采取非机动车的可采取非机动车的“早断早断”技术，技术，对非机动车的绿灯信号提早截断对非机动车的绿灯信号提早截断SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计对于冲突对于冲突D，由于交通违章造成的交通冲突，要加大交叉口区，由于交通违章造成的交通冲突，要加大交叉口区域的交通管制力度，定期进行整治域的交通管制力度，定期进行整治SOUTHE

25、AST UNIVERSITY东南大学交通设计“右转过街直行”SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突A：直行非机动车流与对向左转机动车流的冲突SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突B：直行非机动车流与本向右转机动车流的冲突SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突C：直行非机动车流与垂直方向上的右转机动车流的冲突SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突D：在绿灯信号即将结束时，直行非机动车由于速度较机动车慢，仍有部分车辆滞留在交叉口内，此时会造成与对向左转机动

26、车的冲突（四相位）SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计对于对于两相位两相位信控四路交叉口：信控四路交叉口：1）冲突）冲突C：不存在不存在2） 冲突冲突A：由于此类交叉口左转机动车流量不大，因此可穿由于此类交叉口左转机动车流量不大，因此可穿越直行非机动车流的间隙，完成左转。越直行非机动车流的间隙，完成左转。3） 冲突冲突B：无法完全避免，在进口道较显眼位置设置交通标无法完全避免，在进口道较显眼位置设置交通标志牌，提醒右转机动车为直行非机动车让行，缓解此类机非志牌，提醒右转机动车为直行非机动车让行，缓解此类机非冲突。冲突。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计

27、对于多相位信控四路交叉口，不存在冲突对于多相位信控四路交叉口，不存在冲突A 。其他类型冲突如何处理？其他类型冲突如何处理？SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突冲突B 产生原因：产生原因：部分交叉口右转信部分交叉口右转信号与直行信号处于同一相位。号与直行信号处于同一相位。利用利用交通标志提醒交通标志提醒右转机动车右转机动车让行；让行；将右转信号将右转信号调整调整至与左转信号至与左转信号处于同一处于同一相位相位，避开直行非机，避开直行非机动车。动车。相位1相位2相位3相位4SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计冲突冲突C：产生：产生原因原因是部分交叉口为是

28、部分交叉口为提高通行能力提高通行能力，充，充分利用绿灯时间，将右转信号相位与垂直方向上分利用绿灯时间，将右转信号相位与垂直方向上的直行信号的直行信号相位相位进行了进行了合并合并。结果结果是导致直行非机动是导致直行非机动车流受阻，右转机动车流也不流畅，通行能力提高有车流受阻，右转机动车流也不流畅，通行能力提高有限，且存在一定交通隐患。限，且存在一定交通隐患。 冲突冲突D：将非机动车信号与机动车信号分离，并进行：将非机动车信号与机动车信号分离，并进行非机动车信号的非机动车信号的“早断早断”。SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计SOUTHEAST UNIVERSITY东南大学交通设计经常出现非机动车右转困难的现象。经常出现非机动车右转困难的现象。具体表现为具体表现为停车等候的非机动车会堵塞右转通道停车等候的非机动车会堵塞右转通道，从而影，从而影响后序到达的非机动车右转，尤其在非机动车道宽度较小响后序到达的非机动车右转，尤其在非机动车道宽度较小而车流量较